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KR101652801B1 - 플리커레스 led 조명 장치 - Google Patents

플리커레스 led 조명 장치 Download PDF

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KR101652801B1
KR101652801B1 KR1020160063527A KR20160063527A KR101652801B1 KR 101652801 B1 KR101652801 B1 KR 101652801B1 KR 1020160063527 A KR1020160063527 A KR 1020160063527A KR 20160063527 A KR20160063527 A KR 20160063527A KR 101652801 B1 KR101652801 B1 KR 101652801B1
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KR
South Korea
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signal
dimming
voltage
generating
load current
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KR1020160063527A
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English (en)
Inventor
김태준
주현석
Original Assignee
(주)제이앤시스
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    • H05B33/0815—
    • H05B33/0845—
    • H05B37/0272—
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q2209/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems
    • H04Q2209/40—Arrangements in telecontrol or telemetry systems using a wireless architecture
    • H04Q2209/43—Arrangements in telecontrol or telemetry systems using a wireless architecture using wireless personal area networks [WPAN], e.g. 802.15, 802.15.1, 802.15.4, Bluetooth or ZigBee

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  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

본 발명은 디밍 제어가 가능하면서도 플리커 현상을 최소화할 수 있고, 불연속 펄스 방식의 PWM 제어 신호를 간접적으로 이용하고, 연속 펄스 방식의 제어신호를 직접적으로 이용함으로써 플리커 현상을 제거할 수 있는 LED 조명 장치를 제공한다.
본 발명의 일 태양에 따른 플리커레스 LED 조명 장치는 입력되는 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 정류기; 상기 정류기로부터 출력되는 직류 전압을 소정의 직류 전압으로 변환하는 SMPS; LED 조명의 조도 제어를 위한 디밍 지령 신호를 생성하는 구성, 상기 디밍 지령 신호에 대응하는 고주파수의 PWM 신호를 발생하는 구성, 상기 PWM 신호에 제어되어 디밍 제어 비교 신호를 출력하는 구성을 포함하는 디밍 제어부; 상기 LED 조명에 흐르는 부하전류를 피드백 하여 연속적인 펄스 형태의 에러 증폭 신호를 발생시키는 구성과, 상기 에러 증폭 신호를 이용하여 에러 보정 신호를 생성하는 구성을 포함하는 부하전류 피드백부; 및 상기 디밍 제어 비교 신호와 상기 에러 보정 신호를 이용하여 상기 부하전류를 단속하는 스위칭부를 포함하고, 상기 디밍 지령 신호는 WiFi, 적외선 통신, 및 Bluetooth 중 적어도 어느 하나에 의해 전송되는 것을 특징으로 한다.

Description

플리커레스 LED 조명 장치{FLICKERLESS LED LIGHTING DEVICE}
본 발명은 LED 조명 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플리커 현상을 방지할 수 있는 LED 조명 장치에 관한 것이다.
근래 들어, 반도체 기술의 발전에 힘입어 엘이디(LED: Light Emitting Diode)의 효율성이 많이 향상되었다. 또한, 엘이디는 백열 전구나 형광등과 같은 기존의 조명 장치에 비하여 수명이 월등히 길고 에너지 소모가 적어 경제적일 뿐만 아니라 친환경적이라는 장점을 갖게 되었다.
LED는 전류 구동 소자로 정전류가 안정적으로 공급되어야 동작할 수 있다. 특히 고전력을 요구하는 LED는 구동 전류가 크기 때문에(보통 350mA 이상) LED 자체에서 많은 열이 발생하며, 이로 인해 휘도의 열화율이 저전력에서의 LED보다 크다. 이는 LED의 수명과 직접적으로 연결되며 조명 시장에서 매우 중요한 요소로 작용하게 된다. 이에 따라, 고전력에서의 LED는 모두 정전류로 구동하고 있으며, 정전류의 전원으로 사용되는 SMPS의 전력을 보다 효율적으로 사용하기 위해 PWM(Pulse Width Modulation) 방식으로 구동하고 있다.
그러나, 이러한 방식은 전자부품을 필요로 하여 제조비용이 증가하는 문제점이 있다. 따라서, 최근에는 교류전원을 정류하여 직렬연결된 LED 모듈에 인가하는 방식을 적용하고 있다.
도 1은 종래기술에 따른 단방향 LED 모듈 장치이다.
종래기술에 따른 단방향 LED 모듈 장치는, 인가되는 교류전원(110)을 정류하는 브릿지 다이오드(120)와, 브릿지 다이오드(120)에 저항(R1)을 통해 결합되는 단방향 LED모듈(130)을 포함한다.
여기서, 저항(R1)은 단방향 LED모듈(130)에 흐르는 전류의 크기를 결정한다.
도 2는 종래기술에 따른 단방향 LED 모듈에서의 인가 전압 및 구동 전류 파형도로서, v는 인가되는 전압 파형이고, i는 인가되는 교류전압에 따라 브릿지 다이오드(120)의 전단에 흐르는 전류 파형이다.
교류전원(110)의 양의 반주기 전압이 인가되면, 전압의 크기가 LED 모듈(130)의 순방향 문턱 전압 이상인 경우에 전류가 흐르고 LED 모듈(130)이 발광하게 된다. 마찬가지로, 교류전원(110)의 음의 반주기에서도 전압의 크기가 LED 모듈(130)의 순방향 문턱 전압 이상인 경우에 전류가 흐르고 LED 모듈(130)이 발광하게 된다. 즉, 도 2에 보이는 바와 같이, a 구간과 b 구간에서 부하전류가 흐르지 않는다.
이와 같이, 인가되는 전압의 크기가 순방향 문턱 전압 이상인 경우에만 동작하는 LED 모듈(130)의 동작 특성, 즉, 교류 전원의 인가에 의해 순방향 연결되는 LED 모듈(130)의 순방향 문턱 전압 이상인 경우에 도통되어 급작스럽게 전류가 흘러 동작하는 점과, 인가되는 교류 전원의 한 주기 내에서 LED 모듈의 동작 구간이 짧은 점 등으로 인해, 역률(power factor)이 낮으며, 고조파 왜곡(total harmonic distortion, THD)이 증가하고, 플리커(flicker) 현상이 과다하게 발생하는 문제점이 존재한다. 또한, 이로 인해 광 효율이 저하되는 문제점도 있다.
나아가, 디머를 교류 전원(110)과 브릿지 다이오드(120) 사이에 디머를 배치하여 LED 모듈(130)의 조도를 제어하고자 하는 경우에는 LED 모듈(130)이 순방향 문턱 전압을 초과한 이후에 비로소 부하전류가 흐르면서 디머 내 트라이액이 턴온되어 동작할 수 있다. 즉, 트라이액이 미리 턴온되지 않고, LED 모듈(130)이 순방향 문턱 전압을 초과한 이후에 턴온되기 때문에 디밍 제어 범위가 매우 협소하다는 문제점도 있다.
등록특허 10-1265136호 디밍 제어가 가능한 단방향 엘이디 모듈 장치 등록특허 10-1371152호 엘이디 조명 시스템의 조광기 구동제어장치 등록특허 10-1273223호 엘이디램프의 디밍시 플리커링 방지장치 등록특허 10-1311730호 플리커레스 기능이 구비된 LED 조명등기구
본 발명은 디밍 제어가 가능하면서도 플리커 현상을 최소화할 수 있는 LED 조명 장치를 제공함에 목적이 있다.
또한, 본 발명은 불연속 펄스 방식의 PWM 제어 신호를 간접적으로 이용하고, 연속 펄스 방식의 제어신호를 직접적으로 이용함으로써 플리커 현상을 제거할 수 있는 LED 조명 장치를 제공함에 다른 목적이 있다.
본 발명의 일 태양에 따른 플리커레스 LED 조명 장치는 입력되는 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 정류기; 상기 정류기로부터 출력되는 직류 전압을 소정의 직류 전압으로 변환하는 SMPS; LED 조명의 조도 제어를 위한 디밍 지령 신호를 생성하는 구성, 상기 디밍 지령 신호에 대응하는 고주파수의 PWM 신호를 발생하는 구성, 상기 PWM 신호에 제어되어 디밍 제어 비교 신호를 출력하는 구성을 포함하는 디밍 제어부; 상기 LED 조명에 흐르는 부하전류를 피드백 하여 연속적인 펄스 형태의 에러 증폭 신호를 발생시키는 구성과, 상기 에러 증폭 신호를 이용하여 에러 보정 신호를 생성하는 구성을 포함하는 부하전류 피드백부; 및 상기 디밍 제어 비교 신호와 상기 에러 보정 신호를 이용하여 상기 부하전류를 단속하는 스위칭부를 포함하고, 상기 디밍 지령 신호는 WiFi, 적외선 통신, 및 Bluetooth 중 적어도 어느 하나에 의해 전송되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 디밍 제어부는, 상기 LED 조명의 조도 제어를 위한 디밍 지령 신호를 생성하는 디밍용 가변저항; 상기 디밍 지령 신호에 대응하는 고주파수의 PWM 신호를 발생하는 PWM 신호 발생부; 상기 PWM 신호에 제어되어 스위칭하여 보정된 디밍 제어 전압을 출력하는 제1 스위칭 소자; 상기 제1 스위칭 소자와 접지 사이에 직렬로 연결되는 디밍전류 검출용 저항; 및 제1 기준전압과 상기 보정된 디밍 제어 전압을 비교하여 디밍 제어 비교 신호를 출력하는 히스테리시스 비교기를 포함하고, 상기 PWM 신호 발생부는 상기 디밍전류 검출용 저항에 인가되는 디밍 제어전압을 피드백 받아 상기 제1 스위칭 소자에 흐르는 전류를 보정한다.
또한, 상기 부하전류 피드백부는, 상기 LED 조명에 흐르는 부하전류를 피드백 받아 연속적인 펄스 형태의 에러 증폭 신호를 발생시키는 연속 펄스 발생기; 및 상기 에러 증폭 신호와 상기 부하전류에 대응되는 가산 검출 신호를 비교하여 에러 보정 신호를 출력하는 연속 펄스 비교기를 포함한다.
또한, 상기 연속 펄스 발생기는, 외부로부터 제공되는 기준 펄스를 적분하는 제1 적분기; 상기 부하전류를 적분하는 제2 적분기; 및 상기 제1 적분기의 출력과 상기 제2 적분기의 출력의 편차를 증폭하여 상기 에러 증폭 신호를 출력하는 에러 증폭기를 포함한다.
또한, 상기 연속 펄스 비교기는, 상기 부하전류와 외부로부터 제공되는 경사 신호를 가산하여 가산 검출 신호를 출력하는 가산기; 및 상기 에러 증폭 신호와 가산 검출 신호를 비교하여 상기 에러 보정 신호를 출력하는 제1 비교기를 포함한다.
또한, 상기 스위칭부는, 상기 디밍 제어 비교 신호와 상기 에러 보정 신호를 이용하여 스위칭 제어 신호를 출력하는 스위칭 제어 신호 발생기; 클럭 발생기로부터 출력되는 클럭 주파수와 상기 스위칭 제어 신호를 이용하여 스위칭 신호를 출력하는 스위칭 신호 발생기; 및 상기 스위칭 신호에 따라 상기 LED 조명과 접지 사이에 흐르는 부하전류를 단속하는 제2 스위칭 소자를 포함한다.
또한, 상기 스위칭 제어 신호 발생기는, 상기 디밍 제어 비교 신호와 제2 기준전압을 비교하여 디밍 제어 신호를 출력하는 제2 비교기; 상기 에러 보정 신호와 상기 제2 기준전압을 비교하여 에러 제어 신호를 출력하는 제3 비교기; 및 상기 제2 비교기의 출력과 제3 비교기의 출력을 논리합하여 상기 스위칭 제어 신호를 출력하는 OR 게이트를 포함한다.
또한, 상기 LED 조명과 역병렬로 결합되는 환류 다이오드; 및 상기 환류 다이오드와 상기 LED 조명 사이에 배치되는 환류용 인덕터를 더 포함하고, 상기 환류 다이오드는 상기 제2 스위칭 소자가 턴오프시 상기 환류용 인덕터에 충전된 에너지를 상기 LED 조명에 방진시키는 통로로 기능한다.
또한, 본 발명의 다른 태양에 따른 플리커레스 LED 조명 방법은, 입력되는 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 정류 단계; 상기 정류 단계를 거친 직류 전압을 소정의 직류 전압으로 변환하는 단계; LED 조명의 조도 제어를 위한 디밍 지령 신호를 생성하고, 상기 디밍 지령 신호에 대응하는 고주파수의 PWM 신호를 발생하고, 상기 PWM 신호에 제어되어 디밍 제어 비교 신호를 출력하는 디밍 제어 단계; 상기 LED 조명에 흐르는 부하전류를 피드백 하여 연속적인 펄스 형태의 에러 증폭 신호를 발생시키고, 상기 에러 증폭 신호를 이용하여 에러 보정 신호를 생성하는 부하전류 피드백 단계; 및 상기 디밍 제어 비교 신호와 상기 에러 보정 신호를 이용하여 상기 부하전류를 단속하는 스위칭 단계를 포함한다.
본 발명의 플리커레스 LED 조면 장치에 따르면, 디밍 제어가 가능하면서도 플리커 현상을 최소화할 수 있고, 불연속 펄스 방식의 PWM 제어 신호를 간접적으로 이용하고, 연속 펄스 방식의 제어신호를 직접적으로 이용함으로써 플리커 현상을 제거할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 단방향 LED 모듈 장치,
도 2는 종래기술에 따른 단방향 LED 모듈에서의 인가 전압 및 구동 전류 파형도, 및
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 플리커레스 LED 조명 장치 회로도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예(들)에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다. 또한, 하기의 설명에서는 많은 특정사항들이 도시되어 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명의 일 태양에 따른 플리커레스 LED 조명 장치는 입력되는 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 정류기; 상기 정류기로부터 출력되는 직류 전압을 소정의 직류 전압으로 변환하는 SMPS; LED 조명의 조도 제어를 위한 디밍 지령 신호를 생성하는 구성, 상기 디밍 지령 신호에 대응하는 고주파수의 PWM 신호를 발생하는 구성, 상기 PWM 신호에 제어되어 디밍 제어 비교 신호를 출력하는 구성을 포함하는 디밍 제어부; 상기 LED 조명에 흐르는 부하전류를 피드백 하여 연속적인 펄스 형태의 에러 증폭 신호를 발생시키는 구성과, 상기 에러 증폭 신호를 이용하여 에러 보정 신호를 생성하는 구성을 포함하는 부하전류 피드백부; 및 상기 디밍 제어 비교 신호와 상기 에러 보정 신호를 이용하여 상기 부하전류를 단속하는 스위칭부를 포함한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 플리커레스 LED 조명 장치 회로도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 플리커레스 LED 조명 장치는, 정류기(310), SMPS(312), 전압 레귤레이터(314), 환류다이오드(316), LED 조명(318), 환류용 인덕터(319), 디밍용 가변저항(320), PWM 신호 발생부(322), 제1 스위칭소자(324), 디밍전류 검출용 저항(326), 히스테리시스 비교기(328), 클럭 제너레이터(330), 제2 스위칭소자(332), LED 조명전류 검출용 저항(334), 연속 펄스 발생기(340), 연속 펄스 비교기(350), 스위칭 제어 신호 발생기(360), 스위칭 신호 발생기(362), 및 버퍼(364)를 포함한다.
정류기(310)는 입력되는 교류 전압을 직류 전압으로 변환한다.
SMPS(312)는 정류기(310)로부터 출력되는 직류 전압을 소정의 직류 전압으로 변환한다.
전압 레귤레이터(314)는 SMPS(312)로부터 출력되는 소정의 직류 전압의 레벨을 레귤레이팅하여 출력한다.
환류다이오드(316)는 제2 스위칭 소자(332)가 턴오프시 환류용 인덕터(319)에 충전된 에너지를 LED 조명(318)에 방전시키는 통로 역할을 수행한다.
상기 디밍 제어부는, 상기 LED 조명의 조도 제어를 위한 디밍 지령 신호를 생성하는 디밍용 가변저항; 상기 디밍 지령 신호에 대응하는 고주파수의 PWM 신호를 발생하는 PWM 신호 발생부; 상기 PWM 신호에 제어되어 스위칭하여 보정된 디밍 제어 전압을 출력하는 제1 스위칭 소자; 상기 제1 스위칭 소자와 접지 사이에 직렬로 연결되는 디밍전류 검출용 저항; 및 제1 기준전압과 상기 보정된 디밍 제어 전압을 비교하여 디밍 제어 비교 신호를 출력하는 히스테리시스 비교기를 포함하고, 상기 PWM 신호 발생부는 상기 디밍전류 검출용 저항에 인가되는 디밍 제어전압을 피드백 받아 상기 제1 스위칭 소자에 흐르는 전류를 보정한다.
디밍용 가변저항(320)은 LED 조명(318)의 조도 제어를 위한 디밍 지령 신호를 생성한다. 디밍용 가변저항(320)은 PWM 신호 발생부(322)와 유선 또는 무선 방식으로 연결될 수 있는바, 무선 방식은 WiFi, 적외선 통신, Bluetooth 등일 수 있다.
PWM 신호 발생부(322)는 디밍용 가변저항(320)으로부터 출력되는 디밍 지령 신호에 대응하는 PWM 신호를 발생한다. PWM 신호는 400 내지 600kHz의 고 주파수를 가짐으로써 LED 조명(318)에서의 플리커 발생을 줄일 수 있다.
제1 스위칭소자(324)는 PWM 신호 발생부(322)로부터 출력되는 고주파수의 PWM 신호에 제어되어 스위칭하고, 보정된 디밍 제어전압을 출력한다.
디밍전류 검출용 저항(326)은 제1 스위칭소자(324)와 접지 사이에 직렬로 연결되고, 제1 스위칭소자(324)에 흐르는 전류를 검출할 수 있도록 디밍 제어전압을 제공한다. 디밍전류 검출용 저항(326)에 인가되는 디밍 제어전압은 PWM 신호발생부(322)에 피드백되고, 디밍용 가변저항(320)에 의한 조도 제어를 보정한다.
히스테리시스 비교기(328)는 제1 기준전압(Vref1)과 제1 스위칭소자(324)의 보정된 디밍 제어 전압을 비교하여 디밍 제어 비교 신호를 출력하고, 노이즈에 의한 오동작이나 미세한 전압차로 인해 비교기가 동작하여 불안정하게 되는 것을 방지할 수 있다.
클럭 제너레이터(330)는 소정 주파수의 클럭을 발생시킨다.
제2 스위칭소자(332)는 LED 조명(318)에 흐르는 부하전류를 LED 조명전류 검출용 저항(334)을 거쳐 접지로 보내는 통로 역할을 한다.
상기 부하전류 피드백부는, 상기 LED 조명에 흐르는 부하전류를 피드백 받아 연속적인 펄스 형태의 에러 증폭 신호를 발생시키는 연속 펄스 발생기; 및 상기 에러 증폭 신호와 상기 부하전류에 대응되는 가산 검출 신호를 비교하여 에러 보정 신호를 출력하는 연속 펄스 비교기를 포함한다.
연속 펄스 발생기(340)는 LED 조명(318)에 흐르는 부하전류를 피드백 받아 연속적인 펄스 형태의 에러 증폭 신호를 발생시킴으로써 플리커 발생을 방지한다. 즉, 연속 펄스 발생기(340)는 LED 조명전류 검출용 저항(334)에 인가되는 검출전압을 이용하여 상이한 레벨을 가진 연속적인 펄스 형태의 에러 증폭 신호를 발생시킨다. 여기서, 연속적인 펄스 형태라 함은 펄스가 끊어지지 않고 계속적으로 이어져 있는 형태를 의미한다. 한편, 연속 펄스 발생기(340)는 기준 펄스(Pulse Ref.)를 적분하는 제1 적분기(341), LED 조명전류 검출용 저항(334)에 인가되는 검출전압을 적분하는 제2 적분기(343) 그리고, 제1 적분기와 제2 적분기의 출력 편차를 증폭하여 연속적인 펄스 형태의 에러 증폭 신호를 출력하는 에러 증폭기(345)를 포함한다.
연속 펄스 비교기(350)는 연속 펄스 발생기(340)로부터 출력되는 연속적인 펄스 형태의 에러 증폭 신호와 LED 조명전류 검출용 저항(334)의 검출전압에 대응되는 가산 검출 신호를 비교하여 에러 보정 신호를 출력한다. 연속 펄스 비교기(350)는 LED 조명전류 검출용 저항(334)에 인가되는 검출전압과 경사 신호(351)를 가산하여 가산 검출 신호를 출력하는 가산기(353)와, 연속적인 펄스 형태의 에러 증폭 신호와 가산 검출 신호를 비교하여 에러 보정 신호를 출력하는 제1 비교기(355)를 포함한다. 여기서, 경사 신호(351)는 주기적인 램프(Ramp) 신호를 의미한다.
상기 스위칭부는, 상기 디밍 제어 비교 신호와 상기 에러 보정 신호를 이용하여 스위칭 제어 신호를 출력하는 스위칭 제어 신호 발생기; 클럭 발생기로부터 출력되는 클럭 주파수와 상기 스위칭 제어 신호를 이용하여 스위칭 신호를 출력하는 스위칭 신호 발생기; 및 상기 스위칭 신호에 따라 상기 LED 조명과 접지 사이에 흐르는 부하전류를 단속하는 제2 스위칭 소자를 포함한다.
스위칭 제어 신호 발생기(360)는 디밍 제어 비교 신호와, 에러 보정 신호를 이용하여 스위칭 제어 신호를 출력한다. 스위칭 제어 신호 발생기(360)는 디밍 제어 비교 신호와 제2 기준 전압(Vref2)을 비교하여 디밍 제어 신호를 출력하는 제2 비교기(361), 에러 보정 신호와 제2 기준 전압(Vref2)을 비교하여 에러 제어 신호를 출력하는 제3 비교기(363), 및 제2 비교기(361)의 출력과 제3 비교기(363)의 출력을 논리합하여 스위칭 제어 신호를 출력하는 OR 게이트(365)를 포함한다.
스위칭 신호 발생기(362)는 클럭 발생기(330)로부터 출력되는 클럭 주파수와 스위칭 제어 신호를 이용하여 스위칭 신호를 발생시킨다. 스위칭 신호는 표 1과 같다.
스위칭 제어 신호(R) 클럭 주파수(S) 스위칭 신호(Q)
L L 출력 유지
L H H
H L L
H H -
버퍼(364)는 스위칭 신호를 제2 스위칭 소자(332)의 게이트 신호로 사용하기에 적합하도록 버퍼링하여 출력한다.
본 발명의 다른 태양에 따른 플리커레스 LED 조명 방법은, 입력되는 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 정류 단계; 상기 정류 단계를 거친 직류 전압을 소정의 직류 전압으로 변환하는 단계; LED 조명의 조도 제어를 위한 디밍 지령 신호를 생성하고, 상기 디밍 지령 신호에 대응하는 고주파수의 PWM 신호를 발생하고, 상기 PWM 신호에 제어되어 디밍 제어 비교 신호를 출력하는 디밍 제어 단계; 상기 LED 조명에 흐르는 부하전류를 피드백 하여 연속적인 펄스 형태의 에러 증폭 신호를 발생시키고, 상기 에러 증폭 신호를 이용하여 에러 보정 신호를 생성하는 부하전류 피드백 단계; 및 상기 디밍 제어 비교 신호와 상기 에러 보정 신호를 이용하여 상기 부하전류를 단속하는 스위칭 단계를 포함한다.
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예(들)에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예(들)에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
310: 정류기 312: SMPS
314: 전압 레귤레이터 316: 환류다이오드
318: LED 조명 319: 환류용 인덕터
320: 디밍용 가변저항 322: PWM 신호 발생부
324: 제1 스위칭소자 326: 디밍전류 검출용 저항
328: 히스테리시스 비교기 330: 클럭 제너레이터
332: 제2 스위칭소자 334: LED 조명전류 검출용 저항
340: 연속 펄스 발생기 350: 연속 펄스 비교기
360: 스위칭 제어 신호 발생기 362: 스위칭 신호 발생기
364: 버퍼

Claims (9)

  1. 입력되는 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 정류기; 상기 정류기로부터 출력되는 직류 전압을 소정의 직류 전압으로 변환하는 SMPS; LED 조명의 조도 제어를 위한 디밍 지령 신호를 생성하는 구성, 상기 디밍 지령 신호에 대응하는 고주파수의 PWM 신호를 발생하는 구성, 상기 PWM 신호에 제어되어 디밍 제어 비교 신호를 출력하는 구성을 포함하는 디밍 제어부; 상기 LED 조명에 흐르는 부하전류를 피드백 하여 연속적인 펄스 형태의 에러 증폭 신호를 발생시키는 구성과, 상기 에러 증폭 신호를 이용하여 에러 보정 신호를 생성하는 구성을 포함하는 부하전류 피드백부; 및 상기 디밍 제어 비교 신호와 상기 에러 보정 신호를 이용하여 상기 부하전류를 단속하는 스위칭부를 포함하고,
    상기 디밍 지령 신호는 WiFi, 적외선 통신, 및 Bluetooth 중 적어도 어느 하나에 의해 전송되고,
    상기 디밍 제어부는, 상기 LED 조명의 조도 제어를 위한 디밍 지령 신호를 생성하는 디밍용 가변저항; 상기 디밍 지령 신호에 대응하는 고주파수의 PWM 신호를 발생하는 PWM 신호 발생부; 상기 PWM 신호에 제어되어 스위칭하여 보정된 디밍 제어 전압을 출력하는 제1 스위칭 소자; 상기 제1 스위칭 소자와 접지 사이에 직렬로 연결되는 디밍전류 검출용 저항; 및 제1 기준전압과 상기 보정된 디밍 제어 전압을 비교하여 디밍 제어 비교 신호를 출력하는 히스테리시스 비교기를 포함하고,
    상기 PWM 신호 발생부는 상기 디밍전류 검출용 저항에 인가되는 디밍 제어전압을 피드백 받아 상기 제1 스위칭 소자에 흐르는 전류를 보정하고,
    상기 부하전류 피드백부는, 상기 LED 조명에 흐르는 부하전류를 피드백 받아 연속적인 펄스 형태의 에러 증폭 신호를 발생시키는 연속 펄스 발생기; 및 상기 에러 증폭 신호와 상기 부하전류에 대응되는 가산 검출 신호를 비교하여 에러 보정 신호를 출력하는 연속 펄스 비교기를 포함하고,
    상기 연속 펄스 발생기는, 외부로부터 제공되는 기준 펄스를 적분하는 제1 적분기; 상기 부하전류를 적분하는 제2 적분기; 및 상기 제1 적분기의 출력과 상기 제2 적분기의 출력의 편차를 증폭하여 상기 에러 증폭 신호를 출력하는 에러 증폭기를 포함하는 플리커레스 LED 조명 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 입력되는 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 정류기; 상기 정류기로부터 출력되는 직류 전압을 소정의 직류 전압으로 변환하는 SMPS; LED 조명의 조도 제어를 위한 디밍 지령 신호를 생성하는 구성, 상기 디밍 지령 신호에 대응하는 고주파수의 PWM 신호를 발생하는 구성, 상기 PWM 신호에 제어되어 디밍 제어 비교 신호를 출력하는 구성을 포함하는 디밍 제어부; 상기 LED 조명에 흐르는 부하전류를 피드백 하여 연속적인 펄스 형태의 에러 증폭 신호를 발생시키는 구성과, 상기 에러 증폭 신호를 이용하여 에러 보정 신호를 생성하는 구성을 포함하는 부하전류 피드백부; 및 상기 디밍 제어 비교 신호와 상기 에러 보정 신호를 이용하여 상기 부하전류를 단속하는 스위칭부를 포함하고,
    상기 디밍 지령 신호는 WiFi, 적외선 통신, 및 Bluetooth 중 적어도 어느 하나에 의해 전송되고,
    상기 디밍 제어부는, 상기 LED 조명의 조도 제어를 위한 디밍 지령 신호를 생성하는 디밍용 가변저항; 상기 디밍 지령 신호에 대응하는 고주파수의 PWM 신호를 발생하는 PWM 신호 발생부; 상기 PWM 신호에 제어되어 스위칭하여 보정된 디밍 제어 전압을 출력하는 제1 스위칭 소자; 상기 제1 스위칭 소자와 접지 사이에 직렬로 연결되는 디밍전류 검출용 저항; 및 제1 기준전압과 상기 보정된 디밍 제어 전압을 비교하여 디밍 제어 비교 신호를 출력하는 히스테리시스 비교기를 포함하고,
    상기 PWM 신호 발생부는 상기 디밍전류 검출용 저항에 인가되는 디밍 제어전압을 피드백 받아 상기 제1 스위칭 소자에 흐르는 전류를 보정하고,
    상기 부하전류 피드백부는, 상기 LED 조명에 흐르는 부하전류를 피드백 받아 연속적인 펄스 형태의 에러 증폭 신호를 발생시키는 연속 펄스 발생기; 및 상기 에러 증폭 신호와 상기 부하전류에 대응되는 가산 검출 신호를 비교하여 에러 보정 신호를 출력하는 연속 펄스 비교기를 포함하고,
    상기 연속 펄스 비교기는, 상기 부하전류와 외부로부터 제공되는 경사 신호를 가산하여 가산 검출 신호를 출력하는 가산기; 및 상기 에러 증폭 신호와 가산 검출 신호를 비교하여 상기 에러 보정 신호를 출력하는 제1 비교기를 포함하는 플리커레스 LED 조명 장치.
  6. 제1항 또는 제5항에 있어서, 상기 스위칭부는,
    상기 디밍 제어 비교 신호와 상기 에러 보정 신호를 이용하여 스위칭 제어 신호를 출력하는 스위칭 제어 신호 발생기;
    클럭 발생기로부터 출력되는 클럭 주파수와 상기 스위칭 제어 신호를 이용하여 스위칭 신호를 출력하는 스위칭 신호 발생기; 및
    상기 스위칭 신호에 따라 상기 LED 조명과 접지 사이에 흐르는 부하전류를 단속하는 제2 스위칭 소자
    를 포함하는 플리커레스 LED 조명 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 스위칭 제어 신호 발생기는,
    상기 디밍 제어 비교 신호와 제2 기준전압을 비교하여 디밍 제어 신호를 출력하는 제2 비교기;
    상기 에러 보정 신호와 상기 제2 기준전압을 비교하여 에러 제어 신호를 출력하는 제3 비교기; 및
    상기 제2 비교기의 출력과 제3 비교기의 출력을 논리합하여 상기 스위칭 제어 신호를 출력하는 OR 게이트
    를 포함하는 플리커레스 LED 조명 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 LED 조명과 역병렬로 결합되는 환류 다이오드; 및
    상기 환류 다이오드와 상기 LED 조명 사이에 배치되는 환류용 인덕터
    를 더 포함하고, 상기 환류 다이오드는 상기 제2 스위칭 소자가 턴오프시 상기 환류용 인덕터에 충전된 에너지를 상기 LED 조명에 방진시키는 통로로 기능하는 것을 특징으로 하는 플리커레스 LED 조명 장치.
  9. 삭제
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