KR101357916B1

KR101357916B1 - 발광소자를 이용한 조명장치의 디밍 시스템

Info

Publication number: KR101357916B1
Application number: KR1020120085651A
Authority: KR
Inventors: 신소봉; 권옥환
Original assignee: 메를로랩 주식회사
Priority date: 2012-08-06
Filing date: 2012-08-06
Publication date: 2014-02-03
Anticipated expiration: 2032-08-06
Also published as: WO2014025159A3; CN103988584A; CN103988584B; US20140292217A1; JP2014532255A; US9144128B2; WO2014025159A2; JP5830610B2

Abstract

발광소자를 이용한 조명장치의 디밍 시스템에 관한 것으로서, 외부의 교류전원이 인가되는 전원입력단자 및 상기 전원입력단자와 접속되어 교류전압을 인가받는 디머 그리고 상기 디머의 출력전압에 대한 정류회로를 포함하는 전원부와, 상기 전원부와의 접속점으로부터 최단 거리에 위치한 제1 발광소자를 시작으로 전원부에서 최장 거리에 위치한 제n 발광소자를 포함하여 상기 제1 발광소자가 상기 전원부에 접속되는 동시에 각각의 발광소자가 직렬 연결되는 조명부와, 상기 조명부를 형성하는 각 발광소자의 출력단에 개별 접속되어 해당 발광소자에 대한 전류공급채널을 형성하는 복수의 스위칭 회로 및 상기 제1 발광소자의 스위칭 회로에 접속되어 제1 발광소자에 대한 전류공급채널의 정상 동작 여부를 감지 후 감지 결과에 따른 제어신호를 출력하는 디머 제어회로를 포함하는 발광소자 구동부와, 상기 전원부 및 상기 제1 발광소자의 전원입력단 간 접속라인에 병렬 접속되어 블리딩(bleeding) 전류 공급채널을 형성하며, 상기 디머 제어회로의 제어신호에 따라 상기 블리딩 전류 공급채널을 온/오프하는 스위치가 구비된 디머 구동부를 포함하여 구성된다.

Description

발광소자를 이용한 조명장치의 디밍 시스템{Dimming system for LED lighting device}

본 발명은 발광소자를 이용한 조명장치의 디밍 시스템에 관한 것으로서, 특히 외부 교류전원의 정류회로와 발광소자들의 직렬 접속 구조인 조명부 간 접속라인에 병렬 접속되어 블리딩 전류공급채널을 형성하는 동시에 이를 주전원으로 동작하는 디머 구동부를 구비하여 I_LED값이 제로(zero)인 경우에도 상대적으로 큰 값의 I_bleeding 전류 경로를 통해 디머의 출력전압이 제로(zero)값으로 떨어질 때까지 디머의 출력전류가 유지되도록 하는 발광소자를 이용한 조명장치의 디밍 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 디머는 백열전구의 밝기를 물리적으로 조절하기 위해 고안된 기구물이며, 이러한 디머와 백열전구는 아래에 설명되는 특성으로 인해 오랫동안 빛 제어가 가능한 조명장치의 기능을 해왔다.

도 1은 디머의 기본적인 동작을 나타낸 것으로서, VAC는 AC 전원전압이고 VDIM은 디머의 출력전압이다. AC 전원전압이 디머에 의해서 페이즈 컷(phase cut)된 경우, 그 차동 출력 전압은 도 1의 (a)와 같이 양 혹은 음의 값을 가지는 영역과 동일한 값을 가지는 영역으로 나뉘게 된다. 이때 디머가 정상적으로 온(ON) 동작하기 위해서는, 양단 전압의 값이 양 혹은 음의 값인 영역에서 반드시 특정 값 이상의 전류가 흘러야 한다. 만약 전압이 양 혹은 음의 값인 경우에 전류가 zero이거나 특정 값 미만인 경우 디머는 해당 사이클에서 꺼지면서 출력전압은 방전된다.

그리고 백열전구는 텅스텐 필라멘트에서 소모되는 전력이 열과 빛으로 변환되기 때문에 전기적으로 저항의 특성을 갖는 바, 그 양단에 걸리는 전압이 존재하면 전류를 흘리게 된다.

따라서 백열전구는 디머 동작에 필요한 “양단 전압의 값이 존재하는 경우 전류가 흘러야 함”이라는 조건을 매우 잘 만족한다.

그러나 백열전구는 에너지 소모가 심한 편이므로, 에너지 절감을 위하여 LED(Light Emitting Diode)를 광원으로 하는 조명 기술의 개발이 지속적으로 이루어지고 있다.

LED(Light Emitting Diode)는 전류 구동 소자로써, 정전류가 안정적으로 공급되어야 정상적으로 동작할 수 있다. 특히 고전력을 요구하는 LED는 구동 전류가 크기 때문에(보통 350㎃ 이상) LED 자체에서 많은 열이 발생되고, 따라서 휘도의 열화율이 저전력에서의 LED보다 크다. 이는 LED의 수명과 직접적으로 연결되며 조명 시장에서 매우 중요한 요소로 작용하게 된다.

상기와 같은 이유로 고전력에서의 LED는 통상 정전류로 구동하며, 여기서 정전류의 전원으로 사용되는 SMPS의 전력을 보다 효율적으로 사용하기 위해 PWM(Pulse Width Modulation) 방식이 이용된다.

그러나 이러한 방식은 정전류에 의해 구동하는 LED의 특성으로 인해 추가적인 회로 및 해당 회로를 구성하는 여러 전자부품을 필요로 하고, 이는 LED를 포함하는 조명 장치의 제조비용 증가로 이어진다.

상기와 같은 이유로 교류전원을 정류하여 직렬 연결된 LED 모듈에 인가하는 방식이 사용되며, 이러한 방식이 이용되는 LED 조명을 통상 교류 다이렉트 방식(AC DIRECT TYPE)의 LED 조명이라 한다. 따라서 이와 같은 LED 조명 방식에 대해 이하의 설명에서 “교류 다이렉트 방식 LED 조명”이라는 용어를 사용키로 한다.

도 2는 기존의 교류 다이렉트 방식 LED 조명의 일 예를 보인 도면으로서, 도시된 바와 같이 VAC 전압은 디머를 통과하여 페이즈 컷된 형태의 전압 VDIM으로 출력된다. 그리고 이러한 전압 VDIM은 정류기를 통과하여 그 차동전압(differential voltage)이 공통 접지 전압(single ended) VRECT로 변환된다.

그리고 이렇게 공통 접지 전압으로 변환된 AC전압의 크기에 따라, LED1과 CH1, LED1+LED2와 CH2, LED1+LED2+LED3와 CH3의 동작 구간으로 나뉘어 동작된다. 이때 LED 전류 제어부가 별도로 구비되어 있지 않은 형태의 구동 회로인 경우도 입력 AC전압의 크기에 따라 LED의 개수 및 해당 채널 전류원이 조합되어 구동하는 원리는 동일하다.

도 3은 도 2에 따른 교류 다이렉트 방식 LED 조명에서 리딩 에지(leading edge) 타입의 디머를 적용 시 동작 파형을 나타낸 것으로서, 디머 동작 파형의 기울기가 비교적 높은 경우에 해당하고, 각 단계 별 전압 파형과 전류 파형 그리고 구간 별 정상 동작 유무를 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이, I_LED 값이 특정 값 이상인 경우 VDIM 및 VRECT 파형이 AC 전원의 파형을 따라가는 반면, I_LED 값이 낮은 구간에 들어갈 경우 VDIM 및 VRECT 파형이 AC 전원의 파형과 무관하게 오동작 하게 된다. 이로 인해 AC 전압이 제로(zero) 값으로 떨어질 때까지 LED 전류가 유지되지 않으면서 디머가 미리 오프(OFF)되고, 이는 디머 출력에 존재하는 기생 커패시터 성분의 충전 전하는 그 방전 경로가 사라지면서 누설 전류의 경로로 자연 방전되는 현상으로 나타난다. 따라서 VRECT 값이 높은 수준을 유지하고 이로 인하여 LED 방향으로도 미세한 전류가 흐른다.

이때, 디머의 기울기 값이 충분히 커서 정상 동작 구간의 LED 밝기가 비정상 구간의 LED 밝기에 비해 매우 높으며, 따라서 사용자가 보기에 LED의 동작 상태가 큰 문제없는 정상적인 상태로 느껴질 수 있다.

그러나 도 4와 같이 디머 동작 파형의 기울기가 비교적 낮은 경우에서는 LED의 비정상 동작 상태가 사용자에게 명확히 인지된다.

즉 도 4는 도 3과 달리 디머 동작 파형의 기울기가 비교적 낮은 경우에서, 각 단계 별 전압 파형과 전류 파형 그리고 구간 별 정상 동작 유무를 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이, 디머 동작 파형의 기울기가 낮아 LED 전 채널이 오프(OFF)되어야 할 경우, 디머 및 구동 회로는 전 영역에서 비정상 동작을 하게 되고, 이때 디머 출력에 존재하는 기생 커패시터 성분의 잔여 전압에 의해 발생한 LED 누설 전류는 LED 조명이 오프(OFF)되어야 하는 디머 기울기 구간에서도 희미하게 꺼지지 않은 채로 유지되는 오동작을 한다.

다시 말해, 종래의 교류 다이렉트 방식의 LED 조명은 일반적으로 플리커(Flicker) 현상이라고 지칭되는 깜빡임 현상을 발생시키며, 이는 조명 램프의 사용에 매우 부적합한 요소 중 하나인 것이다.

특허문헌 1 : 한국등록특허 10-1132408호 “엘이디 구동장치 ” 특허문헌 2 : 한국등록특허 10-1029874호 “ 교류 LED 조광장치 및 그에 의한 조광방법 ”

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 외부 교류전원의 정류회로와 발광소자들의 직렬 접속 구조인 조명부 간 접속라인에 병렬 접속되어 블리딩 전류공급채널을 형성하는 동시에 이를 주전원으로 동작하는 디머 구동부를 구비하여 I_LED값이 제로(zero)인 경우에도 상대적으로 큰 값의 I_bleeding 전류 경로를 통해 디머의 출력전압이 제로(zero)값으로 떨어질 때까지 디머의 출력전류가 유지되도록 하는 발광소자를 이용한 조명장치의 디밍 시스템을 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 발광소자를 이용한 조명장치의 디밍 시스템은, 외부의 교류전원이 인가되는 전원입력단자 및 상기 전원입력단자와 접속되어 교류전압을 인가받는 디머 그리고 상기 디머의 출력전압에 대한 정류회로를 포함하는 전원부와, 상기 전원부와의 접속점으로부터 최단 거리에 위치한 제1 발광소자를 시작으로 전원부에서 최장 거리에 위치한 제n 발광소자를 포함하여 상기 제1 발광소자가 상기 전원부에 접속되는 동시에 각각의 발광소자가 직렬 연결되는 조명부와, 상기 조명부를 형성하는 각 발광소자의 출력단에 개별 접속되어 해당 발광소자에 대한 전류공급채널을 형성하는 복수의 스위칭 회로 및 상기 제1 발광소자의 스위칭 회로에 접속되어 제1 발광소자에 대한 전류공급채널의 정상 동작 여부를 감지 후 감지 결과에 따른 제어신호를 출력하는 디머 제어회로를 포함하는 발광소자 구동부와, 상기 전원부 및 상기 제1 발광소자의 전원입력단 간 접속라인에 병렬 접속되어 블리딩(bleeding) 전류 공급채널을 형성하며, 상기 디머 제어회로의 제어신호에 따라 상기 블리딩 전류 공급채널을 온/오프하는 스위치가 구비된 디머 구동부를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 발광소자는 LED(Light Emitting Diode)인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 디머 구동부는 상기 제1 발광소자에 대한 상기 전원부의 출력전압이 제1 발광소자의 해당 전류공급채널을 정상 구동시키는 범위의 전압값인지 여부에 따라 온/오프 동작되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 복수의 스위칭 회로가 공통적으로 접지되는 공통 접지 저항을 더 포함하며, 상기 스위칭 회로는 상기 발광소자의 출력단에 접속되는 동시에 상기 공통 접지 저항에 접속되는 스위칭 소자 및 상기 발광소자에 대응되는 기준전압과 상기 공통 접지 저항의 공통전압을 비교하는 비교기를 포함하고 상기 스위칭 소자는 상기 비교기의 출력에 따라 상기 발광소자에 접속되는 제1 전류경로 및 상기 공통 접지 저항에 접속되는 제2 전류경로 중 어느 한 쪽으로 스위칭 동작하여 상기 공통 접지 저항의 공통전압을 가변하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스위칭 소자는 상기 발광소자의 출력단에 드레인이 접속되고 상기 공통 접지 저항에 소스가 접속되며 상기 비교기에 게이트가 접속되는 전계효과 트랜지스터(MOS FET)인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 디머 제어회로는 상기 전계효과 트랜지스터의 게이트 전압을 감지 후 그 감지 결과에 따라 상기 디머 구동부에 대한 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전계효과 트랜지스터의 드레인 전압값이 해당 전류공급채널을 동작시킬 수 있으나 다음 순서의 전류공급채널을 동작시키지 못하는 전압값일 때, 동작 가능한 전류공급채널의 해당 전압값이 각 스위칭 회로에 개별 포함된 전계효과 트랜지스터의 소스에 공통 전압값으로 설정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 디머 제어회로는 상기 전계효과 트랜지스터의 드레인 전압을 감지 후 그 감지 결과에 따라 상기 디머 구동부에 대한 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 디머 제어회로는 상기 스위칭 회로에 포함된 비교기의 출력전압이 (-)입력전압으로 인가되는 동시에 상기 비교기의 출력전압이 해당 전류공급채널의 정상 동작을 가능케 하는 전압값인 조건 하에 상기 비교기 출력전압보다 높은 전압값이 (+)입력전압으로 인가되는 비교기와, 상기 디머 제어회로에 포함되는 상기 비교기의 출력신호에 따라 상기 디머 구동부의 블리딩 전류 공급채널에 대한 온/오프 제어신호를 출력하는 반전버퍼를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 디머 제어회로는 상기 전계효과 트랜지스터의 소스 전압을 감지 후 그 감지 결과에 따라 상기 디머 구동부에 대한 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 디머 제어회로는, 상기 스위칭 회로에 포함된 상기 전계효과 트랜지스터의 소스 전압이 (+)입력전압으로 인가되는 동시에 상기 전원부와 최단 거리에 위치한 스위칭 회로에 포함된 비교기의 입력 전압보다 낮은 전압값이 (-) 입력전압으로 인가되는 비교기와, 상기 디머 제어회로에 포함되는 상기 비교기의 출력신호에 따라 상기 디머 구동부의 블리딩 전류 공급채널에 대한 온/오프 제어신호를 출력하는 반전버퍼를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 디머 제어회로는 상기 전계효과 트랜지스터의 소스 전압값을 상기 디머 구동부의 제어를 위한 신호로써 입력받아 상기 디머 구동부의 동작 조건을 변동시키되, 상기 전계효과 트랜지스터의 소스 출력단과 상기 디머 구동부의 입력단 사이에 상기 전계효과 트랜지스터의 소스 출력단으로부터 상기 디머 제어회로의 방향으로만 신호 전달이 이루어지도록 하는 바이어스 소자를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전원부 및 제1 발광소자 간 접속점에 상대적으로 가까워지는 방향을 전방으로 정할 때, 상기 디머 제어회로는 상기 스위칭 회로 모두에 개별 접속되는 복수로 형성되는 동시에 각각의 스위칭 회로는 상기 디머 구동부의 회로와 동일 구조로 형성되어 각 스위칭 회로의 구동이 직후방에 위치한 디머 제어회로의 제어신호를 통해 제어되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스위칭 회로 각각은 그 직후방에 위치한 디머 제어회로의 입력전압이 해당 전류공급채널의 발광소자를 정상 구동시키는 범위의 전압값인지 여부에 따라 온/오프 제어되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 외부 교류전원의 정류회로와 발광소자들의 직렬 접속 구조인 조명부 간 접속라인에 블리딩 전류공급채널이 병렬 접속되고 이를 주전원으로 동작하는 디머 구동부가 설치됨에 따라, I_LED값이 제로(zero)인 경우에도 상대적으로 큰 값의 I_bleeding 전류 경로를 통해 디머의 출력전압이 제로(zero)값으로 떨어질 때까지 디머의 출력전류가 유지되면서 디머의 온/오프 동작이 정상적인 동시에 안정적으로 이루어지며, 결과적으로 다수의 LED를 포함하는 조명부가 깜박임의 불량 동작 없이 항상 정상적인 온/오프 동작을 할 수 있게 된다. 그리고 이는 조명부의 조도 및 에너지 효율이 향상되는 결과로 이어진다.

도 1은 일반적인 디머의 동작을 설명하기 위한 도면
도 2는 기존의 교류 다이렉트 방식 LED 조명의 일 예를 보인 도면
도 3 및 도 4는 도 2에 따른 교류 다이렉트 방식 LED 조명에서 리딩 에지(leading edge) 타입의 디머를 적용 시 동작 파형을 나타낸 도면
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자를 이용한 조명장치의 디밍 시스템을 개념적으로 보인 도면
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자를 이용한 조명장치 디밍 시스템의 제1 실시예를 보인 도면
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자를 이용한 조명장치 디밍 시스템의 제2 실시예를 보인 도면
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자를 이용한 조명장치 디밍 시스템의 제3 실시예를 보인 도면
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자를 이용한 조명장치 디밍 시스템의 제4 실시예를 보인 도면
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자를 이용한 조명장치 디밍 시스템의 제5 실시예를 보인 도면
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자를 이용한 조명장치 디밍 시스템에서 리딩 에지(leading edge) 타입의 디머를 적용 시 동작 파형을 나타낸 도면
도 13 내지 도 14는 도 11 및 도 12에 각각 대응되는 발광소자를 이용한 조명장치 디밍 시스템의 실험 화면을 예시적으로 보인 도면

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자를 이용한 조명장치의 디밍 시스템을 상세하게 설명한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자를 이용한 조명장치의 디밍 시스템을 개념적으로 보인 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자를 이용한 조명장치의 디밍 시스템(100: 이하 “조명장치 디밍시스템”이라 함)은 전원부(110), 조명부(120), 발광소자 구동부(130), 디머 구동부(140)를 포함하여 구성된다. 그리고 본 실시예에서는 조명부(120)의 발광소자가 LED(Light Emitting Diode:120-1~120-6)인 것을 예로 설명하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 이하에서 설명되는 LED의 설치 구조 및 작용을 동일하게 구현할 수 있는 조건을 만족하는 범위 내에서 다양한 발광소자가 사용될 수 있다.

전원부(110)는 외부의 교류전원(AC전원, 이하 ‘교류전원’이라 함)이 인가되는 전원입력단자(도면부호 미표시) 및 이러한 전원입력단자와 접속되어 교류전원을 인가받는 디머(112) 그리고 디머(112)의 출력전압을 정류하는 정류회로(113)를 포함하여 형성된다.

조명부(120)는 복수의 LED(120-1~120-6)를 포함하여 형성되는 것으로서, 즉 전원부(110)와의 접속점으로부터 최단 거리에 위치한 제1 LED(120-1) 및 이러한 제1 LED(120-1)를 시작으로 전원부(110)로부터 최장 거리에 위치한 제n LED를 포함하여 구성된다. 그리고 제1 LED(120-1)는 전원부(110)에 전기적으로 접속되며, 이러한 제1 LED(120-1) 및 조명부(120)에 포함되는 모든 LED는 서로 직렬 연결된다.

발광소자 구동부(130)는 스위칭 회로(미도시, 도 6 내지 도 8 참조)와 디머 제어회로(미도시, 도 6 내지 도 8 참조)를 포함하여 구성된다.

스위칭 회로는 조명부(120)를 형성하는 각 LED(120-1~120-6)의 출력단에 개별 접속되어 해당 LED에 대한 전류공급채널을 형성하는 것으로서, 다시 말해 스위칭 회로는 LED(120-1~120-6)의 개수와 동일한 개수로 형성되며, 이에 따라 상기 전류공급채널은 LED(120-1~120-6) 및 스위칭 회로의 개수와 대응되는 개수로 형성된다. 그리고 각각의 상기 전류공급채널을 채널(CH)이라 약칭하겠으며, 따라서 제1 내지 제n LED에 대응되도록 제1 내지 제n 채널(CH)이 형성된다. 이하 제1 채널을 채널(CH)1, 제2 채널을 채널(CH)2, 제n 채널을 채널(CH)n이라 칭하기로 한다.

디머 제어회로는 제1 LED(120-1)의 스위칭 회로에 접속되어 제1 LED(120-1)에 대한 상기 채널(CH) 1의 정상 동작 여부를 감지 후 그 감지 결과에 따른 제어신호를 이어서 설명되는 디머 구동부(140)에 출력한다.

디머 구동부(140)는 전원부(110) 및 제1 LED(120-1)의 전원입력단 간 접속라인에 병렬 접속되어 블리딩(bleeding) 전류 공급채널을 형성하며, 또한 상기 디머 제어회로의 제어신호에 따라 상기 블리딩 전류 공급채널을 온/오프하는 스위치 소자를 포함하여 구성된다. 여기서 디머 구동부(140)는 제1 LED(120-1)에 대한 전원부의 출력전압이 제1 LED(120-1)의 해당 제1 채널을 정상 구동시키는 범위의 전압값인지 여부에 따라 온/오프 동작된다.

그리고 발광소자 구동부(130) 및 디머 구동부(140)에 대한 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 채널(CH) 1의 디머 구동부(140)와 채널(CH) 2 내지 채널(H) 4의 발광소자 구동부(130)의 전류값은 완전히 독립적이다. 이때 채널(CH) 1은 디머(112)의 구동에 준하여 수십 ㎃의 전류를 설정하고, 채널(CH) 2 내지 채널(CH) 4의 발광소자 구동부(130)는 사용자가 원하는 밝기에 준하여 설정하는 것일 수 있다.

그리고 이러한 구성의 조명장치 디밍 시스템(100)은 채널(CH) 1의 전류가 흐르는 상태에서 채널(CH) 2 내지 채널(CH) 4의 발광소자 구동부(130)의 전류가 흐르면, 그 즉시 채널(CH) 1의 전류는 오프(off) 상태가 된다. 이는 디머(112)가 채널(CH) 1의 디머 구동 전류 또는 채널(CH) 2 내지 채널(CH) 4의 발광소자 구동 전류에 상관없이 일정 전류값 이상만 되면 정상 동작하므로, 이로 인해 채널(CH) 1의 디머 구동 전류가 전 사이클 동안 흐르는 것은 LED 조명 기능의 효율 저하를 가져오므로, 이를 방지하려는 것이다.

다음은 도 6 내지 도 8을 참조하여 도 5에서 개념적으로 설명한 조명장치 디밍 시스템의 구체적인 실시예들을 설명한다.

먼저, 도 6을 참조하면, 조명장치 디밍 시스템(200)은 전원부(210), 조명부(220), 발광소자 구동부(230), 디머 구동부(240), 공통 접지 저항(250)을 포함하여 구성된다. 여기서 전원부(210), 조명부(220), 발광소자 구동부(230), 디머 구동부(240)의 작용은 도 5의 실시예에서 설명한 조명장치 디밍 시스템(100)의 해당 구성들과 동일한바, 본 실시예에서는 각 구성들의 회로소자를 중심으로 세부 구성에 대해 설명하며, 또한 도 5의 실시예와 중복되는 요소들은 그 명칭 및 기본 작용을 서술하는 정도로만 기재한다.

전원부(210)는 외부의 교류전원이 입력되는 전원입력단자 및 디머(212)와 정류회로(213)를 포함하여 구성되고, 조명부(220)는 복수의 LED(220-1~220-6)로 구성된다.

발광소자 구동부(230)는 스위칭 회로(231)와 디머 제어회로(232)를 포함하여 구성된다.

스위칭 회로(231)는 스위칭 소자(231a) 및 비교기(231b)를 포함하여 구성된다.

스위칭 소자(231a)는 LED(220-1~220-6)의 출력단에 접속되는 동시에 공통 접지 저항(250)에 접속되는 것으로서, 본 실시예에서는 이러한 스위칭 소자(231a)가 전계효과 트랜지스터(MOS FET)인 것을 예로 하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 전계효과 트랜지스터(231a)는 드레인이 LED(220-1~220-6)의 출력단에 접속되고 소스는 공통 접지 저항(250)에 접속되며 게이트는 비교기(231b)에 접속된다.

비교기(231b)는 LED(220-1~220-6)에 대응되는 기준전압과 공통 접지 저항(250)의 공통전압을 비교하며, 이러한 비교기(231b)의 출력에 따라서 스위칭 소자(231a)는 LED(220-1~220-6)에 접속되는 제1 전류경로 및 공통 접지 저항(250)에 접속되는 제2 전류경로 중 어느 한 경로로 스위칭되고 이를 통해 공통 접지 저항(250)의 공통전압을 가변한다.

그리고 발광소자 구동부(230)는 각 스위칭 회로(231)의 전계효과 트랜지스터(231a)들 중 어느 하나의 전계효과 트랜지스터를 기준으로, 해당 전계효과 트랜지스터(231a)의 드레인 전압값이 해당 전류공급채널(이하 도 5의 실시예와 마찬가지로 ‘채널(CH)’로 약칭함)을 동작시킬 수 있으나 다음의 전계효과 트랜지스터(231a)의 채널(CH)을 동작시키지는 못하는 전압값일 때, 동작 가능한 채널(CH)에 접속된 전계효과 트랜지스터(231a)의 드레인 전압값이 각 스위칭 회로에 개별 포함된 전계효과 트랜지스터(231a)의 소스에 공통 전압값으로 설정된다.

디머 제어회로(232)는 전계효과 트랜지스터(231a)의 게이트 전압을 감지 후 그 감지 결과에 따라 디머 구동부(240)에 대한 제어신호를 출력한다. 이러한 디머 제어회로(232)는 비교기(232a)와 반전버퍼(232b)를 포함하여 구성될 수 있다.

비교기(232a)는 스위칭 회로(231)에 포함된 비교기(231b)의 출력전압이 (-)입력전압으로 인가되는 동시에 스위칭 회로(231)에 포함된 비교기(231b)의 출력전압이 해당 채널(CH)의 정상 동작을 가능케 하는 전압값인 조건 하에서 스위칭 회로(231)에 포함된 비교기(231b)의 출력전압보다 높은 전압값이 (+)입력전압으로 인가된다. 반전버퍼(232b)는 디머 제어회로(232)에 포함되는 비교기(232a)의 출력신호에 따라 디머 구동부(240)의 블리딩 전류 공급을 위한 채널(CH)에 온/오프 제어신호를 출력한다.

공통 접지 저항(250)은 복수의 스위칭 회로(231)가 공통적으로 접지된다.

상기와 같이 구성되는 조명장치 디밍 시스템(200)의 작용을 설명하면, 먼저 VRECT 전압이 제로(zero)에서 채널(CH) 1이 구동 가능한 전압까지 상승되면, 채널(CH) 1을 통해 블리딩(bleeding) 전류가 흐른다. 그리고 VRECT 전압이 지속적으로 상승해서 채널(CH) 2가 전류를 흘릴 수 있는 조건이 되고, 이에 따라 채널(CH) 2를 통해 전류가 흐르는 것이 감지되거나 채널(CH) 2의 정상 구동을 확인하는 신호가 검출될 경우 채널(CH) 1이 오프 상태가 된다.

또한 VRECT이 전압이 발광소자 구동부(230)를 동작시키기에 충분한 전압까지 상승되면, 발광소자 구동부(230)에만 전류가 흐르며, 이러한 상태에서 반대로 VRECT 전압이 지속적으로 낮아지고, 이에 따라 채널(CH) 2를 따라 흐르는 전류값이 매우 낮은 상태로 감지되거나 채널(CH) 2가 오프되었음을 확인하는 신호가 검출되면, 다시 채널(CH) 1이 온 동작된다.

그리고 채널(CH) 1의 동작 여부를 확인하는 것은 디머 제어회로(232)에 포함되는 VG2와 V5 및 비교기(232a)를 통해 이루어지며, 공통의 소스를 갖는 각 스위칭 회로(231)의 V2, V3, V4의 전압원을 통해 각 전류원의 피드백(feedback)이 형성된다. 여기서 주요 전압원인 V1, V2, V3, V4, V5의 관계를 설명하면 아래와 같다.

V1은 블리딩 전류값의 설정 용도이며, 디머 동작에 필요한 수준만큼 상승되도록 설정된다. 여기서 블리딩 전류의 값은 V1/R1 이 된다.

V2, V3, V4는 채널(CH) 2, 채널(CH) 3, 채널(CH) 4의 전류 값 설정 용도이며, 각 채널(CH)의 드레인 전압 값이 각 채널(CH)을 동작시키기에 충분 하고, 다음 채널(CH)을 동작 시키기에 충분하지 않을 경우에, 동작을 만족하는 최후방 채널(CH)의 전압 값으로 공통 소스가 설정되도록 동작한다. 이를 위하여 V2 < V3 < V4의 전압값을 가진다. 일례로 VRECT값이 높아서 채널(CH) 2의 드레인과 채널(CH3)의 드레인이 채널(CH) 2 및 채널(CH) 3의 전류원을 동작시키기에 충분할 뿐 채널(CH) 4는 동작시키지 못할 경우, 공통 소스의 값은 V3의 값을 가지도록 채널(CH)3의 루프(loop)가 형성되며, 이에 따라 채널(CH) 3이 동작한다. 이때 소스가 V3이므로, V2 < V3관계에 의하여 VG2는 제로(zero) 값으로 떨어지고, 채널(CH) 2는 오프(off)된다. 또한 VG2의 값이 제로(zero)이므로 V5보다 무조건 낮게 되며, 이에 따라 채널(CH) 1 역시 오프되어 채널(CH) 3만 동작하는 조건을 만족한다.

마지막으로 V5는 채널(CH) 2의 정상동작 확인 용도이며, VG2가 정상동작 경우의 값 보다 높게 설정되면 된다. 예를 들어 VG2가 동작 할 경우 VDD/2의 값을 가지도록 설계되면, V5 > VDD/2+Voffset의 값을 가지면 된다. 이때 Voffset은 OPA2에서 실제 제작 시 발생 가능한 오프셋 전압이다. 여기서 채널(CH) 2가 전류원으로 정상 동작하게 되면, VG2<V5인 상황이 되고, 이에 따라 채널(CH) 1을 오프시키는 신호를 발생하여 결론적으로 발광소자 구동부(230)가 동작하면 디머 구동부(240)는 오프되도록 동작한다.

다음은 도 7을 참조하면, 조명장치 디밍 시스템(300)은 전원부(310), 조명부(320), 발광소자 구동부(330), 디머 구동부(340)를 포함하여 구성된다. 그리고 도 6의 실시예와 마찬가지로 전원부(310), 조명부(320), 발광소자 구동부(330), 디머 구동부(340)의 작용은 도 5의 실시예에서 설명한 조명장치 디밍 시스템(100)의 해당 구성들과 동일한바, 본 실시예에서는 각 구성들의 회로소자를 중심으로 세부 구성에 대해 설명하며, 또한 도 5의 실시예와 중복되는 요소들은 그 명칭 및 기본 작용을 서술하는 정도로만 기재한다.

전원부(310)는 외부의 교류전원이 입력되는 전원입력단자 및 디머(312)와 정류회로(313)를 포함하여 구성되고, 조명부(320)는 복수의 LED(320-1~320-6)로 구성된다.

발광소자 구동부(330)는 스위칭 회로(331)와 디머 제어회로(332)를 포함하여 구성된다. 여기서 전원부(310) 및 제1 발광소자(320-1) 간의 접속점에 상대적으로 가까워지는 방향을 전방으로 정할 때, 디머 제어회로(332)는 스위칭 회로(331) 모두에 개별 접속되는 복수로 형성되고, 복수의 스위칭 회로(331)는 모두 디머 구동부(340)의 회로와 동일 구조로 형성되며, 각 스위칭 회로(331)의 구동이 직후방에 위치한 디머 제어회로(332)의 제어신호를 통해 제어된다. 여기서 스위칭 회로(331) 각각은 그 직후방에 위치한 디머 제어회로(332)의 입력전압이 해당 전류공급채널(CH)의 LED(320-1~320-6)를 정상 구동시키는 범위의 전압값인지 여부에 따라 온/오프 제어되는 것일 수 있다.

디머 구동부(340)는 도 6을 참조하여 설명한 실시예의 디머 구동부(240)와 동일 구성이므로 구체적인 설명은 생략한다.

상기 구성을 통해 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예의 조명장치 디밍 시스템(300)은 도 6의 실시예에 따른 조명장치 디밍 시스템(200)과 비교하여 도 6 실시예의 조명장치 디밍 시스템(200)에서 채널(CH) 1과 채널(CH) 2의 관계를 채널(CH) 1 내지 채널(CH) 4로 확장시킨 것에 주된 특징이 있다. 즉 도 6의 실시예에서는 채널(CH) 2의 VG2를 검출하여 채널(CH) 1의 동작 여부를 결정한 반면, 본 실시예에서는 채널(CH) 3의 VG3를 검출하여 채널(CH) 2의 동작 여부를 결정하고, 또한 채널(CH)4의 VG4를 검출하여 채널(CH) 3의 동작 여부를 결정한다. 이에 따라 도 6의 실시예에 비해 V2 내지 V4의 값을 자유롭게 설정할 수 있고, 이는 I_LED전류파형을 자유롭게 할 수 있는 이점으로 작용한다.

다음은 도 8을 참조하면, 조명장치 디밍 시스템(400)은 전원부(410), 조명부(420), 발광소자 구동부(430), 디머 구동부(440)를 포함하여 구성된다. 그리고 도 6 및 도 7의 실시예와 마찬가지로 전원부(410), 조명부(420), 발광소자 구동부(430), 디머 구동부(440)의 작용은 도 5의 실시예에서 설명한 조명장치 디밍 시스템(100)의 해당 구성들과 동일하며, 또한 도 6의 실시예에 따른 조명장치 디밍 시스템(200)과 비교하여 발광소자 구동부(430)의 디머 제어회로(432)만 다른 구성이므로, 이러한 디머 제어회로(432)를 중심으로 간략하게 설명키로 한다.

본 실시예의 디머 제어회로(432)는 스위칭 소자인 전계효과 트랜지스터(MOS FET)의 드레인 전압을 감지 후 그 감지 결과에 따라 디머 구동부(440)에 대한 제어신호를 출력하는 구성이다. 이에 따라 도 6에 따른 조명장치 디밍 시스템(200)에서는 채널(CH) 2가 정상동작(채널(CH) 2 FET가 saturation 동작)시에 채널(CH) 1을 오프시키는 반면에, 본 실시예는 회로의 설계자에 따라 채널(CH) 2가 정상 동작하기 전(채널(CH)2 FET가 triode 동작)이라도 채널(CH) 2의 드레인 전압이 일정 수준으로 형성되면 채널(CH) 1을 오프시킬 수 있다.

다음은 도 9를 참조하면, 조명장치 디밍 시스템(500)은 전원부(210), 조명부(220), 발광소자 구동부(230), 디머 구동부(240)를 포함하여 구성된다. 그리고 도 6 및 도 7의 실시예와 마찬가지로 전원부(210), 조명부(220), 발광소자 구동부(230), 디머 구동부(240)의 작용은 도 5의 실시예에서 설명한 조명장치 디밍 시스템(100)의 해당 구성들과 동일하며, 또한 도 6의 실시예에 따른 조명장치 디밍 시스템(200)과 비교하여 발광소자 구동부(230)의 디머 제어회로(532)만 다른 구성이므로, 이러한 디머 제어회로(532)를 중심으로 간략하게 설명키로 한다. 또한 도 6과 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하는 동시에 그에 대한 상세 설명은 생략한다.

본 실시예의 디머 제어회로(532)는 스위칭 소자인 전계효과 트랜지스터(MOS FET)의 소스 전압을 감지 후 그 감지 결과에 따라 디머 구동부(240)에 대한 제어신호를 출력하는 구성이며, 여기서 디머 제어회로(532)는 스위칭 회로 모두의 소스 출력단에 공통 접속되는 형태이다. 이에 따라 도 7의 실시예와 마찬가지로 전원부와 가장 근접한 스위칭 회로를 제1 스위칭 회로(531a)로 정할 때, 제2 스위칭 회로(532b)의 소스 출력 전압을 검출하여 제1 스위칭 회로(531a)에 의한 채널 1의 동작 여부를 결정하고, 제3 스위칭 회로(532c)의 소스 출력 전압을 검출하여 제2 스위칭 회로(532b)에 의한 채널 2의 동작 여부를 결정하는 방식으로 제어할 수 있다.

또한, 디머 제어회로(532)의 비교기(532a)는 전원부(210)를 기준으로 최장거리에 위치한 스위칭 회로(본 실시예의 제3 스위칭 회로)에 포함된 전계효과 트랜지스터의 소스 전압이 (+) 입력전압으로 인가되는 동시에 전원부(210)와 최단 거리에 위치한 스위칭 회로(본 실시예의 제1 스위칭 회로)를 기준으로 전원부(210)와 최단 거리의 스위칭 회로에 포함된 비교기의 입력 전압값보다 낮은 전압값이 (-) 입력전압으로 인가된다. 반전버퍼(532b)는 디머 제어회로(532)에 포함된 비교기(532a)의 출력신호에 따라 디머 구동부(240)의 블리딩 전류 공급채널에 대한 온/오프 제어신호를 출력한다.

다음은 도 10을 참조하면, 조명장치 디밍 시스템(600)의 디머 제어회로는 전계효과 트랜지스터(610)의 소스 전압값을 디머 구동부(620)의 제어를 위한 신호로써 입력받아 상기 디머 구동부(620)의 동작 조건을 변동시키되, 전계효과 트랜지스터(610)의 소스 출력단과 디머 구동부(620)의 입력단 사이에 전계효과 트랜지스터(610)의 소스 출력단으로부터 디머 제어회로의 방향으로만 신호 전달이 이루어지도록 하는 바이어스 소자(630)를 포함하는 형태이다.

도면을 기준으로 부연 설명하면, 바이어스 소자(630)는 V_S2에 의한 전기적 신호를 V_S1에 전달하는 반면 VS1의 전기적 신호는V_S2에 전달되지 못하게 차단한다.그리고 바이어스 소자(630)는 V_S2에 의해 V_S1을변화시켜 디머 구동부(620)의 동작 조건을 변동시킨다. 또한, 바이어스 소자(630)로는 다이오드, 트랜지스터, OP 엠프 등이 사용될 수 있다.

다음은 도 11 내지 도 14를 참조하여, 본 발명의 실시예들에 따른 조명장치 디밍 시스템의 동작 특성에 대해 설명한다.

도 11과 도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 조명장치 디밍 시스템에서 리딩 에지(leading edge) 타입의 디머를 적용 시 동작 파형을 나타낸 도면이다.

먼저 도 11은 채널(CH) 1의 블리딩 전류원이 추가된 경우 리딩 에지 타입 디머가 인가되고, 이 디머의 기울기가 충분히 클 경우 각 전류원 및 단계 별 전압 파형을 나타낸 것이다.

이를 종래기술을 설명한 도 3과 비교하여 설명하면, I_LED값이 일정 값 이상일 경우 dimmer가 정상동작 하고 이에 따라 VDIM, VRECT값이 정상인 점은 도 3과 동일하다. 그러나 채널(CH) 1이 블리딩 전류원으로 사용되어 디머를 구동하는데 사용되는 경우, I_LED값이 제로(zero)인 경우에도 큰 값의 I_Bleeding 전류 경로가 형성되어 디머의 출력 전압(VDIM)이 제로(zero)로 떨어질 때까지 디머의 출력 전류가 형성되어 디머를 안정적으로 오프(off)시키는 역할을 하게 된다. 따라서 VDIM, VRECT의 파형은 디머의 기울기와 정확히 대응되는 형태를 유지하며, 페이즈 컷된 구간 동안 안정적으로 제로(zero)값을 형성하게 되어, 실시예 도 5의 회로가 전 구간 동안 정상동작 하게 해 준다.

그리고 도 12는 실시예 도 5의 회로를 낮은 디머 기울기에서 동작하는 경우를 예시한 것으로서, 이를 통해 실시예 도 5의 회로가 종래 기술에 따른 LED 구동회로들의 문제점을 완벽히 해결하고 있는 것을 확인할 수 있다. 즉 종래의 LED 구동회로들은 낮은 디머 기울기에서 디머 출력 전류의 경로가 없을 시 전 구간에서 오동작을 하게 되고, 이에 따라 VDIM 및 VRECT 값이 디머 출력측의 기생 커패시터에 충전된 전하에 의한 예측 불가능한 플로팅(floating) 전압을 형성하는 것이었다. 그리고 이로 인해 LED 조명이 꺼져야 되는 디머 기울기임에도 불구하고, 미세한 LED 누설 전류로 인하여 LED가 꺼지지 않게 되는 문제가 있었다. 이와 대조적으로 도 12에서 보면 낮은 디머 기울기에서도 블리딩 전류 경로로 흐르는 전류가 있음으로써 VDIM, VRECT값이 의도한 대로의 형태를 가지게 되며, 따라서 전 구간 동안 LED 전류는 흐르지 않게 되고 LED 조명은 꺼진 상태를 유지하는 정상 동작을 하게 된다.

그리고 도 13 및 도 14는 이와 같은 도 11 내지 도 12의 상태가 실제 측정기를 통해 측정되고 있는 상황을 나타낸 것이다.

상술한 실시예들을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 발광소자를 이용한 조명장치의 디밍 시스템은 외부 교류전원의 정류회로와 발광소자들의 직렬 접속 구조인 조명부 간 접속라인에 블리딩 전류공급채널이 병렬 접속되고 이를 주전원으로 동작하는 디머 구동부가 설치됨에 따라, I_LED값이 제로(zero)인 경우에도 상대적으로 큰 값의 I_bleeding 전류 경로를 통해 디머의 출력전압이 제로(zero)값으로 떨어질 때까지 디머의 출력전류가 유지되면서 디머의 온/오프 동작이 정상적인 동시에 안정적으로 이루어지며, 결과적으로 다수의 LED를 포함하는 조명부가 깜박임의 불량 동작 없이 항상 정상적인 온/오프 동작을 할 수 있게 된다. 그리고 이는 조명부의 조도 및 에너지 효율이 향상되는 결과로 이어진다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 발광소자를 이용한 조명장치의 디밍 시스템을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

100,200,300,400, 500,600 : 조명장치 디밍 시스템
110,210,310,410 : 전원부
112,212,312 : 디머 113, 213,313 : 정류회로
120,220,320,429 : 조명부
120-1~120-6, 220-1~220-6, 320-1~320-6 : LED
130,230,330,430 : 발광소자 구동부 131,231,331,431 : 스위칭 회로
132,232,332,432 : 디머 제어회로 140,240,340,440 : 디머 구동부
141 : 스위치 소자 231a : 스위칭 소자
231b : 비교기 232a : 비교기
232b : 반전버퍼 250 : 공통 접지 저항
531a : 제1 스위칭 회로 531b : 제2 스위칭 회로
531c : 제3 스위칭 회로 532 : 디머 제어회로
532a : 비교기 532b : 반전버퍼
610 : 전계효과 트랜지스터 620 : 디머 구동부
630 : 바이어스 소자

Claims

외부의 교류전원이 인가되는 전원입력단자 및 상기 전원입력단자와 접속되어 교류전압을 인가받는 디머 그리고 상기 디머의 출력전압에 대한 정류회로를 포함하는 전원부;
상기 전원부와의 접속점으로부터 최단 거리에 위치한 제1 발광소자를 시작으로 전원부에서 최장 거리에 위치한 제n 발광소자를 포함하여 상기 제1 발광소자가 상기 전원부에 접속되는 동시에 각각의 발광소자가 직렬 연결되는 조명부;
상기 조명부를 형성하는 각 발광소자의 출력단에 개별 접속되어 해당 발광소자에 대한 전류공급채널을 형성하는 복수의 스위칭 회로 및 상기 제1 발광소자의 스위칭 회로에 접속되어 제1 발광소자에 대한 전류공급채널의 정상 동작 여부를 감지 후 감지 결과에 따른 제어신호를 출력하는 디머 제어회로를 포함하는 발광소자 구동부;
상기 전원부 및 상기 제1 발광소자의 전원입력단 간 접속라인에 병렬 접속되어 블리딩(bleeding) 전류 공급채널을 형성하며, 상기 디머 제어회로의 제어신호에 따라 상기 블리딩 전류 공급채널을 온/오프하는 스위치가 구비된 디머 구동부를 포함하는 발광소자를 이용한 조명장치의 디밍 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 발광소자는 LED(Light Emitting Diode)인 것을 특징으로 하는 발광소자를 이용한 조명장치의 디밍 시스템.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서
상기 디머 구동부는 상기 제1 발광소자에 대한 상기 전원부의 출력전압이 제1 발광소자의 해당 전류공급채널을 정상 구동시키는 범위의 전압값인지 여부에 따라 온/오프 동작되는 것을 특징으로 하는 발광소자를 이용한 조명장치의 디밍 시스템.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 복수의 스위칭 회로가 공통적으로 접지되는 공통 접지 저항을 더 포함하며,
상기 스위칭 회로는
상기 발광소자의 출력단에 접속되는 동시에 상기 공통 접지 저항에 접속되는 스위칭 소자 및 상기 발광소자에 대응되는 기준전압과 상기 공통 접지 저항의 공통전압을 비교하는 비교기를 포함하고 상기 스위칭 소자는 상기 비교기의 출력에 따라 상기 발광소자에 접속되는 제1 전류경로 및 상기 공통 접지 저항에 접속되는 제2 전류경로 중 어느 한 쪽으로 스위칭 동작하여 상기 공통 접지 저항의 공통전압을 가변하는 것을 특징으로 하는 발광소자를 이용한 조명장치의 디밍 시스템.
제 4 항에 있어서,
상기 스위칭 소자는 상기 발광소자의 출력단에 드레인이 접속되고 상기 공통 접지 저항에 소스가 접속되며 상기 비교기에 게이트가 접속되는 전계효과 트랜지스터(MOS FET)인 것을 특징으로 하는 발광소자를 이용한 조명장치의 디밍 시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 디머 제어회로는 상기 전계효과 트랜지스터의 게이트 전압을 감지 후 그 감지 결과에 따라 상기 디머 구동부에 대한 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 발광소자를 이용한 조명장치의 디밍 시스템.
제 6 항에 있어서,
상기 전계효과 트랜지스터의 드레인 전압값이 해당 전류공급채널을 동작시킬 수 있으나 다음 순서의 전류공급채널을 동작시키지 못하는 전압값일 때, 동작 가능한 전류공급채널의 해당 전압값이 각 스위칭 회로에 개별 포함된 전계효과 트랜지스터의 소스에 공통 전압값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 발광소자를 이용한 조명장치의 디밍 시스템.
제 5 항에 있어서
상기 디머 제어회로는 상기 전계효과 트랜지스터의 드레인 전압을 감지 후 그 감지 결과에 따라 상기 디머 구동부에 대한 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 발광소자를 이용한 조명장치의 디밍 시스템.
제 4 항에 있어서,
상기 디머 제어회로는
상기 스위칭 회로에 포함된 비교기의 출력전압이 (-)입력전압으로 인가되는 동시에 상기 비교기의 출력전압이 해당 전류공급채널의 정상 동작을 가능케 하는 전압값인 조건 하에 상기 비교기 출력전압보다 높은 전압값이 (+)입력전압으로 인가되는 비교기;
상기 디머 제어회로에 포함되는 상기 비교기의 출력신호에 따라 상기 디머 구동부의 블리딩 전류 공급채널에 대한 온/오프 제어신호를 출력하는 반전버퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자를 이용한 조명장치의 디밍 시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 디머 제어회로는 상기 전계효과 트랜지스터의 소스 전압을 감지 후 그 감지 결과에 따라 상기 디머 구동부에 대한 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 발광소자를 이용한 조명장치의 디밍 시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 디머 제어회로는
상기 스위칭 회로에 포함된 상기 전계효과 트랜지스터의 소스 전압이 (+)입력전압으로 인가되는 동시에 상기 전원부와 최단 거리에 위치한 스위칭 회로에 포함된 비교기의 입력 전압보다 낮은 전압값이 (-) 입력전압으로 인가되는 비교기;
상기 디머 제어회로에 포함되는 상기 비교기의 출력신호에 따라 상기 디머 구동부의 블리딩 전류 공급채널에 대한 온/오프 제어신호를 출력하는 반전버퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자를 이용한 조명장치의 디밍 시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 디머 제어회로는 상기 전계효과 트랜지스터의 소스 전압값을 상기 디머 구동부의 제어를 위한 신호로써 입력받아 상기 디머 구동부의 동작 조건을 변동시키되, 상기 전계효과 트랜지스터의 소스 출력단과 상기 디머 구동부의 입력단 사이에 상기 전계효과 트랜지스터의 소스 출력단으로부터 상기 디머 제어회로의 방향으로만 신호 전달이 이루어지도록 하는 바이어스 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자를 이용한 조명장치의 디밍 시스템.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 전원부 및 제1 발광소자 간 접속점에 상대적으로 가까워지는 방향을 전방으로 정할 때, 상기 디머 제어회로는 상기 스위칭 회로 모두에 개별 접속되는 복수로 형성되는 동시에 각각의 스위칭 회로는 상기 디머 구동부의 회로와 동일 구조로 형성되어 각 스위칭 회로의 구동이 직후방에 위치한 디머 제어회로의 제어신호를 통해 제어되는 것을 특징으로 하는 발광소자를 이용한 조명장치의 디밍 시스템.
제 13 항에 있어서,
상기 스위칭 회로 각각은 그 직후방에 위치한 디머 제어회로의 입력전압이 해당 전류공급채널의 발광소자를 정상 구동시키는 범위의 전압값인지 여부에 따라 온/오프 제어되는 것을 특징으로 하는 발광소자를 이용한 조명장치의 디밍 시스템.