KR20180101886A - 발광 다이오드 조명 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발광 다이오드 조명 장치를 개시하며, 전원부와 조명부 사이의 노드에 연결되어서 정류 전압이 인가되며 정류 전압이 제1 레벨 미만이면 노드에 방전 경로를 제공하는 채널부를 구비함으로써 디머가 조명부를 소광하도록 제어한 상태에서 디머의 유지 전류에 의한 조명부의 약한 점등을 방지할 수 있다.

Description

발광 다이오드 조명 장치{LED LIGHTING APPARATUS}

본 발명은 발광 다이오드 조명 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 정류 전압이 소등되도록 제어된 경우 전류에 의한 약한 점등이 발생하는 것을 개선하는 발광 다이오드 조명 장치에 관한 것이다.

조명 장치는 에너지 절감을 위하여 적은 양의 에너지로 높은 발광 효율을 갖는 광원을 이용하도록 개발되고 있다. 조명 장치에 이용되는 대표적인 광원은 발광 다이오드(LED)가 예시될 수 있다.

발광 다이오드는 에너지 소비량, 수명 및 광질 등과 같은 다양한 요소에서 다른 광원들과 차별화되는 이점을 갖는다. 발광 다이오드는 전류에 의하여 구동되는 특성을 갖는다. 그러므로, 발광 다이오드를 광원으로 하는 조명 장치는 전류 구동을 위한 추가적인 회로가 많이 필요한 문제점이 있다.

상기한 문제점을 해결하고자, 조명 장치는 교류 다이렉트 방식(AC DIRECT TYPE)으로 교류 전원을 발광 다이오드에 제공하도록 개발된 바 있다. 교류 다이렉트 방식에 의한 조명 장치는 교류 전압을 정류 전압으로 변환하고 정류 전압을 이용한 전류 구동에 의하여 발광 다이오드가 발광하도록 구성된다. 정류 전압은 교류 전압이 전파 정류된 전압을 의미한다. 상기한 교류 다이렉트 방식에 의한 조명 장치는 인덕터 및 캐패시터를 사용하지 않고 정류 전압을 사용하기 때문에 역률(POWER FACTOR)이 양호한 특성이 있다. 상기와 같이 발광 다이오드를 이용하고 교류 다이렉트 방식에 의해 동작하는 조명 장치는 발광 다이오드 조명 장치라 정의한다.

발광 다이오드 조명 장치는 디밍 기능을 갖기 위하여 디머(Dimmer)를 채용할 수 있다. 디머는 내부의 충전 전압의 변화에 대응하여 교류 전압의 위상이 트리거되는 위치를 결정하는 구성을 갖는다. 즉, 디머는 위상이 제어된 교류 전압을 출력할 수 있으며, 발광 다이오드 조명 장치는 위상이 제어된 교류 전압을 이용하여 정류 전압을 생성하고, 발광 다이오드를 포함하는 광원은 위상이 제어된 정류 전압에 대응하여 발광한다.

상기한 디머의 위상각 제어에 의하여, 광원은 정류 전압이 소광을 위한 디밍 오프 레벨에서 최대치로 변화하는 범위로 밝기가 조절될 수 있다.

일반적으로, 디머는 디밍 오프 레벨 이하의 정류 전압에 대응하여 안정적인 동작을 위한 유지 전류를 필요로 한다.

그러나, 디머에 의해 광원에 인가되는 정류 전압이 소광을 위한 디밍 오프 레벨 이하로 제어되는 경우, 광원의 일부 발광 다이오드를 통하여 디머의 유지 전류가 흐를 수 있다.

정류 전압이 광원의 소광을 위한 레벨 이하로 제어되었음에도 불구하고, 상기와 같이 일부 발광 다이오드를 통하여 유지 전류가 흐르면, 광원은 원치않는 약한 수준으로 점등될 수 있다.

상기와 같은 디머의 유지 전류에 의하여 광원의 일부 발광 다이오드가 약하게 점등하는 현상은 발광 다이오드 조명 장치의 신뢰성을 저하시킨다.

본 발명은 디머에 의해 조명부를 소광하도록 정류 전압을 제어한 상태에서 발광 다이오드로 흐르는 유지 전류를 차단함으로써, 유지 전류에 의해서 일부 발광 다이오드가 약하게 점등하는 현상을 방지함을 목적으로 한다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 발광 다이오드 조명 장치는, 디머에 의해 위상이 제어된 교류 전압을 정류한 정류 전압을 제공하는 전원부; 상기 전원부로부터 제1 레벨 이상의 상기 정류 전압이 인가되면 발광하는 복수 개의 발광 다이오드 그룹을 포함하는 조명부; 상기 전원부와 상기 조명부 사이의 노드에 연결되어서 상기 정류 전압이 인가되며, 상기 정류 전압이 상기 제1 레벨 미만이면 상기 노드에 방전 경로를 제공하는 채널부; 상기 채널부의 상기 방전 경로와 상기 복수 개의 발광 다이오드 그룹에 각각 연결되는 채널들이 형성되며, 센싱 전압과 내부의 기준 전압을 비교하여 상기 채널들 중 하나에 구동 전류를 위한 전류 경로를 형성하는 드라이버; 및 상기 드라이버의 상기 전류 경로에서 출력되는 상기 구동 전류를 수신하면서 센싱 전압을 제공하는 센싱 저항;을 포함하며, 상기 제1 레벨 이하의 상기 정류 전압에 대응하여 상기 디머의 구동을 위하여 형성되는 유지 전류가 상기 조명부로 흐르는 것이 상기 채널부의 상기 방전 경로의 제공에 의하여 차단됨을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 발광 다이오드 조명 장치는, 교류 전압에 대한 위상을 제어하는 디머; 상기 디머에서 위상이 제어된 교류 전압에 대한 정류 전압을 제공하는 정류 회로; 제1 레벨 이상의 상기 정류 전압이 인가되면 발광하는 복수 개의 발광 다이오드 그룹을 포함하는 조명부; 상기 전원부와 상기 조명부 사이의 노드에 연결되어서 상기 정류 전압이 인가되며, 상기 정류 전압이 상기 제1 레벨 미만이면 상기 노드에 방전 경로를 제공하는 채널부; 및 상기 채널부의 상기 방전 경로와 상기 복수 개의 발광 다이오드 그룹에 각각 연결되는 채널들이 형성되며, 상기 채널들에 대하여 구동 전류를 위한 전류 경로를 형성하고, 상기 구동 전류에 의한 센싱 전압과 내부의 기준 전압을 비교하여 상기 채널들 중 하나에 상기 전류 경로를 형성하는 드라이버;를 포함하며, 상기 제1 레벨 이하의 상기 정류 전압에 대응하여 상기 디머의 구동을 위하여 형성되는 유지 전류가 상기 정류 회로를 통하여 상기 조명부로 흐르는 것이 상기 채널부의 상기 방전 경로의 제공에 의하여 차단됨을 특징으로 한다.

본 발명은 조명부를 소광시키는 레벨 미만으로 정류 전압이 제어되는 경우, 채널부의 방전 경로를 통하여 디머의 유지 전류가 방전될 수 있다.

즉, 조명부를 소광시키는 레벨 미만으로 정류 전압이 제어되는 경우, 디머의 유지 전류가 조명부를 바이패스하여 방전될 수 있다.

본 발명은 상기한 채널부의 작용에 의하여 조명부에 유지 전류가 흐르는 것을방지할 수 있고, 조명부의 일부 발광 다이오드가 약하게 점등되어서 발광 다이오드 조명 장치의 신뢰성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 발광 다이오드 조명 장치의 바람직한 실시예를 나타내는 회로도.
도 2는 도 1의 드라이버의 상세 회로도.
도 3은 도 1의 실시예의 동작을 설명하기 위한 파형도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어는 통상적이거나 사전적 의미로 한정되어 해석되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사항에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예이며, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있다.

본 발명의 실시예는 조명을 위하여 전기 에너지를 빛 에너지로 변환하는 반도체 발광 특성을 갖는 광원을 이용할 수 있으며, 반도체 발광 특성을 갖는 광원은 발광 다이오드를 포함할 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시예는 교류 다이렉트 방식으로 개시된다. 교류 다이렉트 방식은 교류 전원을 변환한 정류 전압을 이용하여 발광 다이오드를 발광하는 것을 의미한다. 여기에서 정류 전압은 상술한 바와 같이 정현파 파형을 갖는 교류 전압을 전파 정류한 파형을 갖는다. 즉, 정류 전압은 상용 교류 전압의 반 주기 단위로 전압 레벨이 승하강하는 리플 성분을 갖는 특성이 있다.

본 발명의 실시예의 설명을 위하여, 교류 전원을 변환한 정류 전압에 대응하여 발광 다이오드에 제공되는 전류는 구동 전류라 한다.

도 1의 실시예는 전원부(100), 조명부(200), 드라이버(300), 센싱 저항(Rs), 및 채널부(400)를 포함한다.

전원부(100)는 교류 전원의 교류 전압을 정류하여서 정류 전압(Vrec)으로 출력하는 구성을 갖는다. 전원부(100)는 교류 전압을 제공하는 교류 전원(Vs), 교류 전압의 위상각을 제어하는 디머(14) 및 디머(14)에서 위상각이 제어된 교류 전압을 정류하여 정류 전압(Vrec)을 출력하는 정류 회로(12)를 포함할 수 있다.

여기에서, 교류 전원(Vs)은 상용 전원일 수 있다.

디머(14)는 내부의 충전 전압의 변화에 대응하여 교류 전압의 위상이 트리거되는 위치를 결정함으로써 교류 전압의 위상각을 제어하는 구성을 갖는다. 즉 디머(14)는 위상이 제어된 교류 전압을 출력한다.

정류 회로(12)는 디머(14)에 의하여 위상각이 제어된 교류 전압을 전파 정류한 정류 전압(Vrec)을 출력한다. 본 발명의 실시예에서 정류 전압(Vrec)의 상승 또는 하강은 정류 전압(Vrec)의 리플 성분의 상승 또는 하강을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 정류 전압(Vrec)의 상승 또는 하강에 대응하여 정류 회로(12)에서 출력되는 전류는 상기한 구동 전류(Irec)에 해당된다.

조명부(200)는 직렬 연결된 발광 다이오드를 포함하는 복수 개의 발광 다이오드 그룹(LED1, LED2, LED3)을 포함하며, 정류 전압(Vrec)에 의해 발광하도록 구성된다.

정류 회로(12)와 조명부(200) 사이의 노드에는 접지에 연결되는 캐패시터(CAP)가 구성된다.

상기한 조명부(200)는 전원부(100)에서 제공되는 정류 전압(Vrec)의 증감에 의하여 발광 다이오드 그룹 별로 순차적으로 발광 및 소광된다.

도 1의 조명부(200)는 직렬로 연결된 발광 다이오드 그룹들(LED1, LED2, LED3)을 포함한 것을 예시한다. 각 발광 다이오드 그룹(LED1, LED2, LED3)은 하나 이상의 발광 다이오드를 포함할 수 있다. 발광 다이오드 그룹들(LED1, LED2, LED3) 중, 정류 전압(Vrec)이 상승할 때 발광 다이오드 그룹(LED1)이 가장 먼저 발광한다.

그리고, 조명부(200)에서, 발광 다이오드 그룹(LED1), 발광 다이오드 그룹(LED2) 및 발광 다이오드 그룹(LED3)의 입력단에는 구동 전류(Irec)가 일방향으로 흐르도록 하고 역전류가 발생하는 것을 방지하기 위한 다이오드(Din, D1, D2)가 각각 구성된다.

채널부(400)는 전원부(100)와 조명부(200) 사이의 노드에 연결되어서 정류 전압(Vrec)이 인가되며, 정류 전압(Vrec)이 제1 레벨 미만이면 노드에 방전 경로를 제공하도록 구성된다. 여기에서, 제1 레벨은 조명부(200)의 발광 다이오드 그룹들(LED1, LED2, LED3) 중 적어도 하나를 발광시키는 전압 레벨로 이해될 수 있으며, 도 1의 실시예에서 발광 다이오드 그룹(LED1)을 발광시키는 레벨로 정의될 수 있다.

보다 구체적으로, 제너 다이오드(ZD)는 전원부(100)와 조명부(200) 사이의 노드와 후술되는 드라이버(300)의 채널(C1) 사이에 연결되며, 노멀 턴온 상태를 유지하며 정류 전압(Vrec)이 상승하여도 양단 전압이 미리 설정된 제2 레벨을 유지하는 정전압원으로 작용한다. 여기에서, 제2 레벨은 제1 레벨의 60 퍼센트 이하에서 결정될 수 있다.

상기한 구성에 의하여, 채널부(400)는 제1 레벨보다 낮은 제2 레벨 이하의 정류 전압(Vrec)에 대응하는 디머(14)의 유지 전류에 대한 방전 경로를 제공하며, 제2 레벨 이상 및 제1 레벨 미만의 정류 전압(Vrec)에 대응하는 구동 전류(Irec)에 대한 방전 경로를 제공한다.

드라이버(300)는 채널부(400)의 방전 경로와 조명부(200)의 복수 개의 발광 다이오드 그룹(LED1, LED2, LED3)에 각각 연결되는 채널들(C1~C4)을 포함하며, 센싱 전압과 내부의 기준 전압을 비교하여 채널들(C1~C4) 중 하나에 정류 전압(Vrec)에 의한 구동 전류(Irec)를 위한 전류 경로를 형성하도록 구성된다. 보다 구체적으로 채널(C1)에 채널부(400)에 제2 레벨을 정의하는 제너 다이오드(ZD)가 연결되고, 채널들(C2~C4)에 조명부(200)의 발광 다이오드 그룹들(LED1, LED2, LED3)의 출력단이 연결된다.

드라이버(300)는 채널부(400)의 방전 경로와 발광 다이오드 그룹들(LED1~LED3)의 출력단에 각각 연결되는 채널들(C1~C4), 그라운드에 연결을 위한 그라운드 단자(GND) 및 센싱 저항(Rs)이 연결된 센싱 단자(Ri)를 갖는다. 드라이버(300)는 채널들(C1~C4)과 센싱 단자(Ri) 간의 전류 경로의 변화를 제어한다.

센싱 저항(Rs)은 구동 전류(Irec)가 출력되는 드라이버(300)의 센싱 단자(Ri)에 연결되고, 구동 전류(Irec)에 대응하는 센싱 전압을 제공한다.

상기한 도 1의 각 부품들 중 드라이버(300)의 구성을 도 2를 참조하여 보다 상세히 설명한다.

드라이버(300)는 채널부(400)의 방전 경로와 각 발광 다이오드 그룹(LED12~LED4)의 출력단에 대한 전류 경로를 제공하며, 전류 경로에서 센싱 저항(Rs)으로 흐르는 구동 전류(Irec)를 레귤레이션한다.

조명부(200) 내에 직렬로 연결된 발광 다이오드 그룹들(LED1, LED2, LED2)은 정류 전압(Vrec)의 변화에 대응하여 순차적으로 발광하거나 소광한다.

정류 전압(Vrec)이 상승하여서 발광 다이오드 그룹들(LED1, LED2, LED3) 별 발광 전압에 순차적으로 도달하면, 드라이버(300)는 채널부(400)의 방전 경로 또는 각 발광 다이오드 그룹(LED1, LED2, LED3)의 출력단에 대한 전류 경로를 순차적으로 제공한다.

여기에서, 발광 다이오드 그룹(LED3)을 발광시키는 발광 전압 V4는 발광 다이오드 그룹들(LED1, LED2, LED3)을 모두 발광시키는 전압으로 정의된다. 발광 다이오드 그룹(LED2)을 발광시키는 발광 전압 V3은 발광 다이오드 그룹들(LED1, LED2)을 모두 발광시키는 전압으로 정의된다. 발광 다이오드 그룹(LED1)을 발광시키는 발광 전압 V2는 발광 다이오드 그룹(LED2)을 발광시키는 전압으로 정의된다. 발광 전압 V2는 상기한 제1 레벨로 이해될 수 있다. 그리고, 채널부(400)에 의해 형성되는 정전압인 제2 레벨은 전압 V1으로 정의된다.

상기한 드라이버(300)는 도 2와 같이 채널들(C1~C4)에 대한 전류 경로를 제공하는 스위칭 회로들(31~34)과 기준 전압들 VREF1~VREF4를 제공하기 위한 기준 전압 공급부(20)를 포함한다.

기준 전압 공급부(20)는 제작자의 의도에 따라 다양하게 서로 다른 레벨의 기준 전압들 VREF1~VREF4를 제공하는 것으로 구현될 수 있다.

기준 전압 공급부(20)는 예시적으로 정전압(VDD)이 인가되는 직렬 연결된 복수의 저항을 포함하며 저항 간의 노드 별로 서로 다른 레벨의 기준 전압들 VREF1~ VREF4을 출력하는 것으로 구성될 수 있다. 기준 전압 공급부(20)는 상기한 구성과 달리 서로 다른 레벨의 기준 전압들 VREF1~ VREF4를 각각 제공하는 독립적인 전압공급원들을 포함하는 것으로 구성될 수 있다. 그리고, 기준 전압 공급부(20)는 센싱 저항(Rs)과 그라운드를 공유하며 이를 위하여 그라운드 단자(GND)에 연결된다.

서로 다른 레벨의 기준 전압들 VREF1~ VREF4은 기준 전압 VREF1이 가장 낮은 전압 레벨을 가지며 기준 전압 VREF4가 가장 높은 전압 레벨을 가지고, 기준 전압 VREF1, VREF2, VREF3, VREF4의 순으로 기준 전압은 점차 높은 레벨을 갖도록 설정될 수 있다.

여기에서, 기준 전압 VREF1은 발광 다이오드 그룹(LED1)이 발광하는 시점에 스위칭 회로(31)를 턴오프하기 위한 레벨을 갖는다. 보다 구체적으로 기준 전압 VREF1은 발광 다이오드 그룹(LED1)의 발광에 대응하여 형성되는 센싱 전압보다 낮은 레벨로 설정될 수 있다.

그리고, 기준 전압 VREF2는 발광 다이오드 그룹(LED2)이 발광하는 시점에 스위칭 회로(32)를 턴오프하기 위한 레벨을 갖는다. 보다 구체적으로 기준 전압 VREF2는 발광 다이오드 그룹(LED2)의 발광에 대응하여 형성되는 센싱 전압보다 낮은 레벨로 설정될 수 있다.

그리고, 기준 전압 VREF3은 발광 다이오드 그룹(LED3)이 발광하는 시점에 스위칭 회로(33)를 턴오프하기 위한 레벨을 갖는다. 보다 구체적으로 기준 전압 VREF3은 발광 다이오드 그룹(LED3)의 발광에 대응하여 형성되는 센싱 전압보다 낮은 레벨로 설정될 수 있다.

그리고, 기준전압 VREF4는 정류 전압(Vrec)의 상한 레벨 영역에서도 레귤레이션되도록 레벨이 설정됨이 바람직하다.

한편, 스위칭 회로들(31~34)은 전류 레귤레이션 및 전류 경로 형성을 위하여 센싱 단자(Ri)를 통하여 센싱 저항(Rs)에 공통으로 연결된다.

스위칭 회로들(31~34)은 센싱 저항(Rs)의 센싱 전압과 기준 전압 생성 회로(20)의 각각의 기준 전압들 VREF1~VREF4를 비교하여서 채널들(C1~C4)에 대한 전류 경로를 형성한다.

각 스위칭 회로(31~34)는 비교기(50)와 스위칭 소자를 포함하며, 스위칭 소자는 NMOS 트랜지스터(52)로 구성됨이 바람직하다.

각 스위칭 회로(31~34)의 비교기(50)는 포지티브 입력단(+)에 기준 전압이 인가되고, 네가티브 입력단(-)에 센싱 전압이 인가되며, 출력단으로 기준 전압과 센싱 전압을 비교한 결과를 출력한다.

그리고, 각 스위칭 회로(31~34)의 NMOS 트랜지스터(52)는 게이트로 인가되는 각 비교기(50)의 출력에 따라 구동 전류(Irec)의 흐름을 제어하기 위한 스위칭 동작을 수행한다.

본 발명의 실시예의 동작은 도 3을 참조하여 설명될 수 있다. 도 3은 디머(14)에 의하여 풀 앵글(Full Angle)을 갖도록 위상각이 제어된 정류 전압(Vrec)에 대응한 구동 전류(Irec)의 파형을 표시한 것이다.

실시예의 설명에서 구동 전류(Irec)는 제2 레벨 이상의 정류 전압(Vrec)에 대응하는 전류를 의미하고, 유지 전류는 제2 레벨인 전압(V1) 이하의 정류 전압(Vrec)에 대응하여 디머(14)의 안정적인 동작을 유지하기 위하여 방전되는 전류를 의미한다.

디머(14)가 조명부(200)을 소광시키기 위하여 디밍 오프 레벨로 정류 전압(Vrec)의 위상각을 제어한 경우는 정류 전압(Vrec)이 발광 다이오드 그룹(LED1)의 발광 전압 V2 미만의 레벨을 유지하거나 채널부(400)의 제너 다이오드(ZD)에 의해 형성되는 정전압인 전압 V1 이하를 유지할 수 있다.

정류 전압(Vrec)이 초기 상태인 경우는, 정류 전압(Vrec)이 제2 레벨 즉 전압 V1 미만인 경우로 정의할 수 있다.

상기와 같이 정류 전압(Vrec)이 초기인 상태는 디머(14)에 의해서 정류 전압(Vrec)의 위상각이 디밍 오프 레벨로 제어된 경우에 포함되며, 디머(14)의 안정적인 동작을 위한 유지 전류의 방전이 필요한 경우로 이해될 수 있다.

정류 전압(Vrec)이 초기 상태인 경우, 기준 전압들(VREF1~VREF4)이 센싱 저항(Rs)의 센싱 저항보다 높다. 그러므로, 전압 드라이버(300)의 각 스위칭 회로(31~34)의 NMOS 트랜지스터(52)는 턴온을 유지한다.

그러므로, 초기 상태의 정류 전압(Vrec)에 대응하여, 디머(14)의 안정적인 동작을 위한 유지 전류는 채널부(400)의 방전 경로, 드라이버(300)의 채널(C1)을 통한 전류 경로 및 센싱 저항(Rs)을 통하여 방전된다.

그 후, 정류 전압(Vrec)이 상승하여 제1 레벨의 전압(V1)에 도달하면, 채널부(400)의 양단에 제1 레벨의 전압(V1) 즉 정전압이 인가된다.

이때, 발광 다이오드 그룹들(LED1, LED2, LED3)은 소광 상태를 유지하고, 정류 전압(Vrec)에 대응하는 구동 전류는 채널부(400)의 방전 경로, 드라이버(300)의 채널(C1)을 통한 전류 경로 및 센싱 저항(Rs)을 통하여 흐른다.

이때의 센싱 전압의 레벨은 낮기 때문에 스위칭 회로들(31~34)의 턴온 상태는 변경되지 않는다.

그 후 정류 전압(Vrec)이 발광 전압(V2)에 도달하는 과정에서, 구동 전류(Irec)는 스위칭 회로(31)의 동작에 의하여 일정한 양을 유지하도록 레귤레이션된다.

정류 전압(Vrec)이 발광 전압(V2)에 도달하면, 발광 다이오드 그룹(LED1)이 발광한다. 그리고, 발광 다이오드 그룹(LED1)이 발광하면, 채널(C2)을 통하여 발광 다이오드 그룹(LED12)에 연결된 스위칭 회로(32)는 전류 경로를 제공한다.

발광 다이오드 그룹(LED1)이 발광하면, 스위칭 회로(32)에 의한 정류 경로에 구동 전류(Irec)의 흐름이 개시되며, 이때의 센싱 전압의 레벨은 기준 전압(VREF1)보다 높다. 그러므로, 스위칭 회로(31)의 NMOS 트랜지스터(52)는 비교기(50)의 출력에 의하여 턴오프된다. 즉, 스위칭 회로(31)는 턴오프되고, 스위칭 회로(32)가 발광 다이오드 그룹(LED1)의 발광에 대응한 전류 경로를 제공한다.

그 후 정류 전압(Vrec)이 발광 전압(V3)에 도달하는 과정에서, 구동 전류(Irec)는 스위칭 회로(32)의 동작에 의하여 일정한 양을 유지하도록 레귤레이션된다.

정류 전압(Vrec)이 발광 전압(V3)에 도달하면, 발광 다이오드 그룹(LED2)이 발광한다. 발광 다이오드 그룹(LED3)이 발광하면, 발광 다이오드 그룹(LED2)에 연결된 스위칭 회로(33)는 전류 경로를 제공한다. 이때, 발광 다이오드 그룹들(LED1)도 발광 상태를 유지한다.

발광 다이오드 그룹(LED2)이 발광하면, 스위칭 회로(33)에 의한 정류 경로에 구동 전류(Irec)의 흐름이 개시되며, 이때의 센싱 전압의 레벨은 기준 전압(VREF2)보다 높다. 그러므로, 스위칭 회로(32)의 NMOS 트랜지스터(52)는 비교기(50)의 출력에 의하여 턴오프된다. 즉, 스위칭 회로(32)는 턴오프되고, 스위칭 회로(33)가 발광 다이오드 그룹(LED2)의 발광에 대응한 전류 경로를 제공한다.

그 후 정류 전압(Vrec)이 발광 전압(V4)에 도달하는 과정에서, 구동 전류(Irec)는 스위칭 회로(33)의 동작에 의하여 일정한 양을 유지하도록 레귤레이션된다.

정류 전압(Vrec)이 발광 전압(V4)에 도달하면, 발광 다이오드 그룹(LED3)이 발광한다. 발광 다이오드 그룹(LED3)이 발광하면, 발광 다이오드 그룹(LED3)에 연결된 스위칭 회로(34)는 전류 경로를 제공한다. 이때, 발광 다이오드 그룹들(LED1, LED2)도 발광 상태를 유지한다.

발광 다이오드 그룹(LED3)이 발광하면, 스위칭 회로(34)에 의한 전류 경로에 구동 전류(Irec)의 흐름이 개시되며, 이때의 센싱 전압의 레벨은 기준 전압(VREF3)보다 높다. 그러므로, 스위칭 회로(33)의 NMOS 트랜지스터(52)는 비교기(50)의 출력에 의하여 턴오프된다. 즉, 스위칭 회로(33)는 턴오프되고, 스위칭 회로(34)가 발광 다이오드 그룹(LED3)의 발광에 대응한 전류 경로를 제공한다.

그 후 정류 전압(Vrec)은 상한 레벨까지 상승한 후 하강을 시작한다.

정류 전압(Vrec)이 상한 레벨까지 도달하는 과정에서, 구동 전류(Irec)는 스위칭 회로(34)의 동작에 의하여 일정한 양을 유지하도록 레귤레이션된다.

이와 반대로, 정류 전압(Vrec)이 상한 레벨에서 발광 전압 V4, V3, V2 및 전압 V1 이하로 단계적으로 감소하면, 발광 다이오드 그룹들(LED3, LDD2, LED1)은 순차적으로 소광된다. 그리고, 발광 다이오드 그룹들(LED4, LDD3, LED12)의 소광에 대응하여 구동 전류(Irec)도 단계적으로 줄어든다.

상술한 바와 같이, 드라이버(300)는 발광 다이오드 그룹들(LED1, LED2, LED3)의 발광 상태 변화에 대응하여 전류 경로를 변경하여 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 조명부(200)에서 발광 다이오드 그룹(LED1)이 정류 전압(Vrec)의 상승에 대응하여 가장 먼저 발광한다.

정류 전압(Vrec)이 발광 다이오드 그룹(LED11)을 발광시킬 수 있는 레벨 이하인 경우, 디머(14)의 안정적인 동작을 위한 유지 전류나 정류 전압(Vrec)에 의한 구동 전류(Irec)는 채널부(400)의 방전 경로, 드라이버(300)의 채널(C1)을 통한 전류 경로 및 센싱 저항(Rs)을 통하여 방전된다.

그러므로, 가장 먼저 발광하는 발광 다이오드 그룹(LED1)의 발광 전 즉 정류 전압(Vrec)이 조명부(200)을 소광시키는 레벨 미만인 경우, 본 발명의 실시예는 발광 다이오드 그룹들(LED1, LED2, LED3)의 일부를 통하여 전류가 흘러서 조명부(200)가 약하게 점등되어서 발광 다이오드 조명 장치의 신뢰성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

Claims (11)

1. 디머에 의해 위상이 제어된 교류 전압을 정류한 정류 전압을 제공하는 전원부;
   상기 전원부로부터 제1 레벨 이상의 상기 정류 전압이 인가되면 발광하는 복수 개의 발광 다이오드 그룹을 포함하는 조명부;
   상기 전원부와 상기 조명부 사이의 노드에 연결되어서 상기 정류 전압이 인가되며, 상기 정류 전압이 상기 제1 레벨 미만이면 상기 노드에 방전 경로를 제공하는 채널부;
   상기 채널부의 상기 방전 경로와 상기 복수 개의 발광 다이오드 그룹에 각각 연결되는 채널들이 형성되며, 센싱 전압과 내부의 기준 전압을 비교하여 상기 채널들 중 하나에 구동 전류를 위한 전류 경로를 형성하는 드라이버; 및
   상기 드라이버의 상기 전류 경로에서 출력되는 상기 구동 전류를 수신하면서 센싱 전압을 제공하는 센싱 저항;을 포함하며,
   상기 제1 레벨 이하의 상기 정류 전압에 대응하여 상기 디머의 구동을 위하여 형성되는 유지 전류가 상기 조명부로 흐르는 것이 상기 채널부의 상기 방전 경로의 제공에 의하여 차단됨을 특징으로 하는 발광 다이오드 조명 장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 채널부는 정전압원을 포함하는 발광 다이오드 조명 장치.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 정전압원은 제너 다이오드를 포함하는 발광 다이오드 조명 장치.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 채널부는 상기 제1 레벨 미만과 상기 제1 레벨의 60 퍼센트 이하에서 결정되는 제2 레벨 이상의 상기 정류 전압에 대하여 상기 정전압원으로 작용하는 발광 다이오드 조명 장치.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 채널부는 상기 제1 레벨보다 낮은 제2 레벨 이하의 상기 정류 전압에 대응하는 상기 유지 전류와 상기 제2 레벨 이상 및 상기 제1 레벨 미만의 상기 정류 전압에 대응하는 상기 구동 전류에 대한 상기 방전 경로를 제공하는 발광 다이오드 조명 장치.
6. 제1 항에 있어서,
   상기 드라이버는 상기 채널들에 대한 노멀 턴온 상태를 유지하도록 구성되며, 상기 전류 경로를 흐르는 상기 구동 전류를 상기 센싱 전압과 상기 기준 전압의 비교에 의하여 레귤레이션하는 발광 다이오드 조명 장치.
7. 제1 항에 있어서,
   상기 드라이버는 상기 채널부의 상기 방전 경로를 통하여 입력되는 상기 구동 전류를 상기 센싱 전압과 상기 기준 전압의 비교에 의하여 레귤레이션하는 발광 다이오드 조명 장치.
8. 교류 전압에 대한 위상을 제어하는 디머;
   상기 디머에서 위상이 제어된 교류 전압에 대한 정류 전압을 제공하는 정류 회로;
   제1 레벨 이상의 상기 정류 전압이 인가되면 발광하는 복수 개의 발광 다이오드 그룹을 포함하는 조명부;
   상기 전원부와 상기 조명부 사이의 노드에 연결되어서 상기 정류 전압이 인가되며, 상기 정류 전압이 상기 제1 레벨 미만이면 상기 노드에 방전 경로를 제공하는 채널부; 및
   상기 채널부의 상기 방전 경로와 상기 복수 개의 발광 다이오드 그룹에 각각 연결되는 채널들이 형성되며, 상기 채널에 대하여 구동 전류를 위한 전류 경로를 형성하고, 상기 구동 전류에 의한 센싱 전압과 내부의 기준 전압을 비교하여 상기 채널들 중 하나에 상기 전류 경로를 형성하는 드라이버;를 포함하며,
   상기 제1 레벨 이하의 상기 정류 전압에 대응하여 상기 디머의 구동을 위하여 형성되는 유지 전류가 상기 정류 회로를 통하여 상기 조명부로 흐르는 것이 상기 채널부의 상기 방전 경로의 제공에 의하여 차단됨을 특징으로 하는 발광 다이오드 조명 장치.
9. 제8 항에 있어서,
   상기 채널부는 상기 제1 레벨 미만과 상기 제1 레벨의 60 퍼센트 이하에서 결정되는 제2 레벨 이상의 상기 정류 전압에 대하여 정전압원으로 작용하는 발광 다이오드 조명 장치.
10. 제8 항에 있어서,
    상기 채널부는 상기 제1 레벨보다 낮은 제2 레벨 이하의 상기 정류 전압에 대응하는 상기 유지 전류와 상기 제2 레벨 이상 및 상기 제1 레벨 미만의 상기 정류 전압에 대응하는 상기 구동 전류에 대한 상기 방전 경로를 제공하는 발광 다이오드 조명 장치.
11. 제8 항에 있어서,
    상기 드라이버는 상기 채널들에 대한 노멀 턴온 상태를 유지하도록 구성되며, 상기 전류 경로를 흐르는 상기 구동 전류를 상기 센싱 전압과 상기 기준 전압의 비교에 의하여 레귤레이션하는 발광 다이오드 조명 장치.

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