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KR102099725B1 - Lighting Apparatus Including Driver And Method Of Driving The Same - Google Patents

Lighting Apparatus Including Driver And Method Of Driving The Same Download PDF

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KR102099725B1
KR102099725B1 KR1020180027845A KR20180027845A KR102099725B1 KR 102099725 B1 KR102099725 B1 KR 102099725B1 KR 1020180027845 A KR1020180027845 A KR 1020180027845A KR 20180027845 A KR20180027845 A KR 20180027845A KR 102099725 B1 KR102099725 B1 KR 102099725B1
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inductor
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이승훈
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인하대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은, 입력전압에 연결되고 상기 입력전압을 감지하여 입력전압정보를 생성하는 센서부와; 상기 센서부에 연결되고 상기 입력전압정보를 수신하는 릴레이부와; 상기 입력전압과 상기 센서부에 연결되는 입력인덕터와; 상기 입력인덕터와 상기 입력전압에 연결되는 입력커패시터와; 상기 입력인덕터와 상기 입력커패시터에 연결되는 정류부와; 상기 정류부에 연결되는 구동커패시터와; 상기 정류부와 상기 구동커패시터에 연결되는 구동스위치와; 상기 정류부, 상기 구동스위치 및 상기 구동커패시터에 연결되는 구동인덕터와; 상기 구동스위치 및 상기 구동인덕터에 연결되는 구동다이오드와; 상기 구동다이오드에 연결되는 출력커패시터와; 상기 구동다이오드 및 상기 출력커패시터에 연결되는 발광다이오드 어레이를 포함하고, 상기 출력커패시터의 제2단자는 제1노드를 구성하고, 상기 구동인덕터의 제2단자는 제2노드를 구성하고, 상기 정류부의 제1출력단자는 제3노드를 구성하고, 상기 릴레이부는 상기 입력전압정보에 따라 상기 제1노드를 상기 제2노드 또는 상기 제3노드에 연결하는 조명장치를 제공한다.The present invention includes a sensor unit connected to an input voltage and sensing the input voltage to generate input voltage information; A relay unit connected to the sensor unit and receiving the input voltage information; An input inductor connected to the input voltage and the sensor unit; An input capacitor connected to the input inductor and the input voltage; A rectifier connected to the input inductor and the input capacitor; A driving capacitor connected to the rectifying unit; A driving switch connected to the rectifying unit and the driving capacitor; A driving inductor connected to the rectifying unit, the driving switch, and the driving capacitor; A driving diode connected to the driving switch and the driving inductor; An output capacitor connected to the driving diode; And an array of light-emitting diodes connected to the driving diode and the output capacitor, the second terminal of the output capacitor constituting a first node, the second terminal of the driving inductor constituting a second node, and the rectifying unit. The first output terminal constitutes a third node, and the relay unit provides a lighting device that connects the first node to the second node or the third node according to the input voltage information.

Description

구동부를 포함하는 조명장치 및 그 구동방법 {Lighting Apparatus Including Driver And Method Of Driving The Same}Lighting device including driving unit and driving method thereof {Lighting Apparatus Including Driver And Method Of Driving The Same}

본 발명은 구동부를 포함하는 조명장치에 관한 것으로, 특히 고전위 및 저전위 입력전압에 대하여 변환부를 상이한 모드로 구동함으로써, 인덕터전류가 감소되어 소비전력이 절감되고 효율이 개선되는 구동부를 포함하는 조명장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.The present invention relates to a lighting device including a driving unit, in particular, by driving the converter in different modes for the high potential and low potential input voltage, the inductor current is reduced to reduce power consumption and improve the efficiency of the lighting including the driving unit It relates to an apparatus and a driving method thereof.

최근에는 형광등의 짧은 수명과 높은 소비전력 때문에 선명한 조명을 구현 할 수 있는 발광다이오드(light emitting diode: LED)가 널리 사용되고 있으며, 다양한 형태의 조명장치로 사용범위가 확대되고 있으며, 형광등을 대체하기 위한 시도가 활발하게 이루어지고 있다.Recently, light emitting diodes (LEDs) that can realize clear lighting are widely used due to the short life and high power consumption of fluorescent lamps, and the range of use has been expanded with various types of lighting devices, and to replace fluorescent lamps Attempts are being made actively.

발광다이오드는 전류가 인가되면 발광하여 빛을 방출하는데, 발광다이오드 조명장치는 저전압에서 구동될 수 있으며, 다른 조명장치에 비해 긴 수명, 낮은 소비전력, 빠른 응답속도 및 강한 내충격성을 가지며 소형 경량화 할 수 있다는 장점을 갖는다 The light emitting diode emits light when current is applied, and the light emitting diode lighting device can be driven at a low voltage, has a longer life span, lower power consumption, faster response speed, and stronger impact resistance than other lighting devices, and can be made compact and lightweight. Has the advantage of being able to

발광다이오드를 포함하는 조명장치에 전원을 공급할 경우, 발광다이오드에 흐르는 전류를 자체적으로 조절할 수 없으므로, 조명장치는 발광다이오드 어레이에 평균 전류를 동일하게 공급해주는 구동부(driver)를 포함하는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다. When power is supplied to a lighting device including a light emitting diode, the current flowing through the light emitting diode cannot be controlled by itself, so the lighting device includes a driver that supplies the same average current to the light emitting diode array. It is explained with reference.

도 1은 종래의 구동부를 포함하는 조명장치를 도시한 도면이다.1 is a view showing a lighting device including a conventional driving unit.

도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 구동부를 포함하는 조명장치(10)는, 입력전압(Vi), 입력인덕터(Li), 입력커패시터(Ci), 정류부(20), 구동커패시터(Cd), 구동스위치(Sd), 구동인덕터(Ld), 구동다이오드(Dd), 출력커패시터(Co), 발광다이오드 어레이(30)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the lighting apparatus 10 including a conventional driving unit includes an input voltage Vi, an input inductor Li, an input capacitor Ci, a rectifying unit 20, and a driving capacitor Cd. It includes a driving switch (Sd), a driving inductor (Ld), a driving diode (Dd), an output capacitor (Co), a light emitting diode array (30).

입력인덕터(Li), 입력커패시터(Ci), 정류부(20), 구동커패시터(Cd), 구동스위치(Sd), 구동인덕터(Ld), 구동다이오드(Dd)는 구동부를 구성하는데, 구동부는, 입력전압(Vi)을 이용하여 출력전압(Vo)을 생성하고, 생성된 출력전압(Vo)을 발광다이오드 어레이(30)에 공급한다.The input inductor Li, the input capacitor Ci, the rectifying unit 20, the driving capacitor Cd, the driving switch Sd, the driving inductor Ld, and the driving diode Dd constitute a driving unit. The output voltage Vo is generated using the voltage Vi, and the generated output voltage Vo is supplied to the light emitting diode array 30.

입력전압(Vi)은 다양한 크기의 전압을 포함할 수 있는데, 예를 들어, 입력전압(Vi)은 약 100Vac 내지 약 264Vac의 전압을 공급하는 유니버셜(universal) 입력전압일 수 있다. The input voltage Vi may include voltages of various sizes. For example, the input voltage Vi may be a universal input voltage that supplies a voltage of about 100 Vac to about 264 Vac.

입력인덕터(Li)는 입력전압(Vi)에 연결되고, 입력커패시터(Ci)는 입력인덕터(Li) 및 입력전압(Vi) 사이에 연결되는데, 입력인덕터(Li)에는 입력전류(Ii)가 흐른다.The input inductor Li is connected to the input voltage Vi, and the input capacitor Ci is connected between the input inductor Li and the input voltage Vi, and an input current Ii flows through the input inductor Li. .

입력인덕터(Li) 및 입력커패시터(Ci)는 필터부(filter)를 구성하는데, 필터부는 입력전압(Vi) 중 특정 주파수 대역의 전압만 통과시킨다. The input inductor Li and the input capacitor Ci constitute a filter, and the filter passes only a voltage of a specific frequency band among the input voltage Vi.

정류부(20)는 필터부를 통과한 입력전압(Vi)을 정류(rectifying)하여 정류전압(Vr)으로 출력하는데, 예를 들어, 정류부(20)는 2개의 입력단자와 2개의 출력단자를 포함하는 풀-브리지-다이오드(full-bridge-diode) 일 수 있다. The rectifying unit 20 rectifies the input voltage Vi passing through the filter unit and outputs it as a rectifying voltage Vr. For example, the rectifying unit 20 includes two input terminals and two output terminals. It can be a full-bridge-diode.

구동커패시터(Cd)는 정류부(20)에 연결되고, 구동스위치(Sd)는 정류부(20) 및 구동커패시터(Cd)에 연결되는데, 구동스위치(Sd)에는 스위치전류(Is)가 흐른다. The driving capacitor Cd is connected to the rectifying unit 20, and the driving switch Sd is connected to the rectifying unit 20 and the driving capacitor Cd, and a switch current Is flows through the driving switch Sd.

구동인덕터(Ld)는 구동스위치(Sd) 및 정류부(20) 사이에 연결되고, 구동다이오드(Dd)는 구동스위치(Sd) 및 구동인덕터(Ld)에 연결되는데, 구동인덕터(Ld)에는 인덕터전류(Il)에 흐르고, 구동다이오드(Dd)에는 다이오드전류(Id)가 흐른다. The driving inductor Ld is connected between the driving switch Sd and the rectifying unit 20, and the driving diode Dd is connected to the driving switch Sd and the driving inductor Ld, and the inductor current is in the driving inductor Ld. (Il), and a diode current (Id) flows in the driving diode (Dd).

구동커패시터(Cd), 구동스위치(Sd), 구동인덕터(Ld), 구동다이오드(Dd)는 변환부(converter)를 구성하는데, 변환부는, 정류전압(Vr)을 이용하여 출력전압(Vo)을 생성하고, 생성된 출력전압(Vo)을 발광다이오드 어레이(30)에 공급한다. The driving capacitor Cd, the driving switch Sd, the driving inductor Ld, and the driving diode Dd constitute a converter, which converts the output voltage Vo using the rectifying voltage Vr. It generates and supplies the generated output voltage Vo to the light emitting diode array 30.

출력커패시터(Co)는 구동다이오드(Dd) 및 정류부(20)에 연결되는데, 출력커패시터(Co) 양단의 출력전압(Vo)은 발광다이오드 어레이(30)에 공급된다. The output capacitor Co is connected to the driving diode Dd and the rectifying unit 20, and the output voltage Vo across both ends of the output capacitor Co is supplied to the light emitting diode array 30.

발광다이오드 어레이(30)는 구동다이오드(Dd) 및 출력커패시터(Co)와 정류부(20) 사이에 연결되는데, 예를 들어, 발광다이오드 어레이(30)는 직렬 연결되는 제1 내지 제3발광다이오드(LED1 내지 LED3)를 포함할 수 있다.The light emitting diode array 30 is connected between the driving diode Dd and the output capacitor Co and the rectifying unit 20. For example, the light emitting diode array 30 is connected to the first to third light emitting diodes in series ( LED1 to LED3).

발광다이오드 어레이(30)에는 출력전압(Vo)에 대응되는 채널전류(Ic)가 흐르고, 발광다이오드 어레이(30)는 채널전류(Ic)에 대응되는 빛을 방출한다. The channel current Ic corresponding to the output voltage Vo flows through the light emitting diode array 30, and the light emitting diode array 30 emits light corresponding to the channel current Ic.

이러한 종래의 구동부를 포함하는 조명장치(10)에서는, 입력전압(Vi)이 필터부 및 정류부에 의하여 정류전압(Vr)이 되고, 정류전압(Vr)이 변환부에 의하여 출력전압(Vo)이 되어 발광다이오드 어레이(30)의 발광다이오드(LED1 내지 LED3)가 발광하는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.In the lighting apparatus 10 including such a conventional driving unit, the input voltage Vi becomes the rectifying voltage Vr by the filter unit and the rectifying unit, and the rectifying voltage Vr is the output voltage Vo by the converting unit. The light emitting diodes (LED1 to LED3) of the light emitting diode array 30 emit light, which will be described with reference to the drawings.

도 2a 및 도 2b는 각각 종래의 구동부를 포함하는 조명장치의 고전위 및 저전위 입력전압의 입력 시의 다수의 신호의 파형도로서, 도 1을 함께 참조하여 설명한다. 2A and 2B are waveform diagrams of a plurality of signals when inputting high and low potential input voltages of a lighting device including a conventional driving unit, respectively, and will be described with reference to FIG. 1 together.

도 2a에 도시한 바와 같이, 종래의 구동부를 포함하는 조명장치(10)에 제1 및 제2시간구간(TP1, TP2) 동안 각각 양 및 음의 값을 갖는 고전위 입력전압이 입력될 경우, 구동스위치(Sd)는 제1 및 제2시간구간(TP1, TP2) 동안 턴-온(turn-on) 및 턴-오프(turn-off)를 반복하고, 이러한 제1 및 제2시간구간(TP1, TP2)이 반복되어 발광다이오드 어레이(30)가 발광한다.As shown in FIG. 2A, when a high potential input voltage having positive and negative values is input to the lighting device 10 including the conventional driving unit during the first and second time periods TP1 and TP2, respectively, The driving switch Sd repeats turn-on and turn-off during the first and second time periods TP1 and TP2, and the first and second time periods TP1 , TP2) is repeated, and the light emitting diode array 30 emits light.

여기서, 고전위 입력전압(Vi)은 약 200Vac 내지 약 264Vac(예를 들어, 약 200Vac, 120Hz)이고, 구동스위치(Sd)의 주파수 및 듀티비(duty ratio)는 각각 약 50kHz 및 약 10%이고, 입력커패시터(Ci)는 약 47nF이고, 입력인덕터(Li)는 약 6mH이고, 구동커패시터(Cd)는 약 220nF이고, 구동인덕터(Ld)는 약 80μH이고, 출력커패시터(Co)는 약 50μF이다.Here, the high potential input voltage Vi is about 200 Vac to about 264 Vac (for example, about 200 Vac, 120 Hz), and the frequency and duty ratio of the drive switch Sd is about 50 kHz and about 10%, respectively. , The input capacitor (Ci) is about 47nF, the input inductor (Li) is about 6mH, the driving capacitor (Cd) is about 220nF, the driving inductor (Ld) is about 80μH, the output capacitor (Co) is about 50μF .

구체적으로, 입력전압(Vi)은 약 -275V 및 약 +275V 사이에서 변동하고 제1 및 제2시간구간(TP1, TP2)의 합을 1주기로 하는 정현파 형태이고, 입력전류(Ii)는 약 -0.35A 및 약 0.35A 사이에서 변동하고 제1 및 제2시간구간(TP1, TP2)의 합을 1주기로 하는 정현파 형태를 갖는다. Specifically, the input voltage Vi fluctuates between about -275V and about + 275V and is a sinusoidal wave form in which the sum of the first and second time periods TP1 and TP2 is 1 cycle, and the input current Ii is about- It has a sinusoidal wave shape that fluctuates between 0.35A and about 0.35A and the sum of the first and second time periods (TP1, TP2) is 1 cycle.

이러한 입력전압(Vi) 및 입력전류(Ii)는 필터부 및 정류부(20)를 통과하여 정류전압(Vr)으로 출력되는데, 정류전압(Vr)은 약 0V 및 약 300V 사이에서 변동하고 제1 및 제2시간구간(TP1, TP2) 각각을 1주기로 하고 특정 전압범위에서 진동하는 반정현파 형태를 갖는다.The input voltage Vi and the input current Ii pass through the filter unit and the rectifying unit 20 and are output as the rectifying voltage Vr. The rectifying voltage Vr fluctuates between about 0 V and about 300 V, and the first and Each of the second time periods (TP1, TP2) is 1 cycle and has a semi-sinusoidal wave shape that vibrates in a specific voltage range.

구동스위치(Sd)는 제1 및 제2시간구간(TP1, TP2) 각각 동안 턴-온 및 턴-오프를 반복하고, 이에 따라 스위치전류(Is), 인덕터전류(Il) 및 다이오드전류(Id)는 동일한 형태를 갖는데, 예를 들어, 스위치전류(Is)는 약 0V 및 약 7A 사이에서 변동하고 제1 및 제2시간구간(TP1, TP2) 각각을 1주기로 하고 특정 전류범위에서 진동하는 반정현파 형태를 갖고, 인덕터전류(Il)는 약 0V 및 약 7A 사이에서 변동하고 제1 및 제2시간구간(TP1, TP2) 각각을 1주기로 하고 특정 전류범위에서 진동하는 반정현파 형태를 갖고, 다이오드전류(Id)는 약 0V 및 약 7A 사이에서 변동하고 제1 및 제2시간구간(TP1, TP2) 각각을 1주기로 하고 특정 전류범위에서 진동하는 반정현파 형태를 갖는다. The drive switch Sd repeats turn-on and turn-off during the first and second time periods TP1 and TP2, respectively, and accordingly, the switch current Is, the inductor current Il and the diode current Id. Has the same form, for example, the switch current (Is) fluctuates between about 0V and about 7A, and each of the first and second time periods (TP1, TP2) is 1 cycle, and a semisine wave oscillating in a specific current range In the form, the inductor current (Il) fluctuates between about 0V and about 7A, and each of the first and second time periods (TP1, TP2) is 1 cycle, has a semi-sinusoidal wave shape that vibrates in a specific current range, and a diode current (Id) fluctuates between about 0V and about 7A and has a sinusoidal wave shape that vibrates in a specific current range with each of the first and second time periods TP1 and TP2 as one cycle.

이러한 구동부의 동작에 의하여, 출력전압(Vo)은 약 193V 및 약 207V 사이에서 변동하고 제1 및 제2시간구간(TP1, TP2) 각각을 1주기로 하는 정현파 형태를 갖고, 채널전류(Ic)는 약 0.242A 및 약 0.258A 사이에서 변동하고 제1 및 제2시간구간(TP1, TP2) 각각을 1주기로 하는 정현파 형태를 갖는다. By the operation of the driving unit, the output voltage Vo fluctuates between about 193V and about 207V, and has a sinusoidal wave form in which each of the first and second time periods TP1 and TP2 is 1 cycle, and the channel current Ic is It fluctuates between about 0.242A and about 0.258A, and has a sinusoidal wave form with each of the first and second time periods TP1 and TP2 as one cycle.

이때, 스위치전류(Is)의 제곱평균제곱근(root mean square: RMS)값은 약 0.916Arms이고, 인덕터전류(Il)의 RMS값은 약 1.363Arms이고, 다이오드전류(Id)의 RMS값은 약 1.009Arms이고, 출력전압(Vo)의 평균값은 약 200Vavg이고, 채널전류(Ic)의 평균값은 약 0.25Aavg이다. At this time, the root mean square (RMS) value of the switch current Is is about 0.916 Arms, the RMS value of the inductor current Il is about 1.363 Arms, and the RMS value of the diode current Id is about 1.009. Arms, the average value of the output voltage Vo is about 200Vavg, and the average value of the channel current Ic is about 0.25Aavg.

한편, 도 2b에 도시한 바와 같이, 종래의 구동부를 포함하는 조명장치(10)에 제3 및 제4시간구간(TP3, TP4) 동안 각각 양 및 음의 값을 갖는 저전위 입력전압이 입력될 경우, 구동스위치(Sd)는 제3 및 제4시간구간(TP3, TP4) 동안 턴-온(turn-on) 및 턴-오프(turn-off)를 반복하고, 이러한 제3 및 제4시간구간(TP3, TP4)이 반복되어 발광다이오드 어레이(30)가 발광한다.Meanwhile, as illustrated in FIG. 2B, low-potential input voltages having positive and negative values during the third and fourth time periods TP3 and TP4 are input to the lighting device 10 including the conventional driving unit, respectively. In case, the drive switch Sd repeats turn-on and turn-off during the third and fourth time periods TP3 and TP4, and these third and fourth time periods (TP3, TP4) is repeated, the light emitting diode array 30 emits light.

여기서, 저전위 입력전압(Vi)은 약 90Vac 내지 약 180Vac(예를 들어, 약 90Vac, 120Hz)이고, 구동스위치(Sd)의 주파수 및 듀티비(duty ratio)는 각각 약 50kHz 및 약 21%이고, 입력커패시터(Ci)는 약 47nF이고, 입력인덕터(Li)는 약 6mH이고, 구동커패시터(Cd)는 약 220nF이고, 구동인덕터(Ld)는 약 80μH이고, 출력커패시터(Co)는 약 50μF이다.Here, the low potential input voltage Vi is about 90 Vac to about 180 Vac (eg, about 90 Vac, 120 Hz), and the frequency and duty ratio of the drive switch Sd is about 50 kHz and about 21%, respectively. , The input capacitor (Ci) is about 47nF, the input inductor (Li) is about 6mH, the driving capacitor (Cd) is about 220nF, the driving inductor (Ld) is about 80μH, the output capacitor (Co) is about 50μF .

구체적으로, 입력전압(Vi)은 약 -125V 및 약 +125V 사이에서 변동하고 제3 및 제4시간구간(TP3, TP4)의 합을 1주기로 하는 정현파 형태이고, 입력전류(Ii)는 약 -0.75A 및 약 0.75A 사이에서 변동하고 제3 및 제4시간구간(TP3, TP4)의 합을 1주기로 하는 정현파 형태를 갖는다. Specifically, the input voltage Vi fluctuates between about -125 V and about +125 V, and the sum of the third and fourth time periods TP3 and TP4 is a sinusoidal wave form with one cycle, and the input current Ii is about- It has a sinusoidal shape that fluctuates between 0.75A and about 0.75A, and the sum of the third and fourth time periods (TP3, TP4) is 1 cycle.

이러한 입력전압(Vi) 및 입력전류(Ii)는 필터부 및 정류부(20)를 통과하여 정류전압(Vr)으로 출력되는데, 정류전압(Vr)은 약 0V 및 약 150V 사이에서 변동하고 제3 및 제4시간구간(TP3, TP4) 각각을 1주기로 하고 특정 전압범위에서 진동하는 반정현파 형태를 갖는다.The input voltage Vi and the input current Ii pass through the filter unit and the rectifying unit 20 and are output as the rectifying voltage Vr. The rectifying voltage Vr fluctuates between about 0 V and about 150 V, and the third and Each of the fourth time periods (TP3, TP4) is 1 cycle and has a semi-sinusoidal wave shape that vibrates in a specific voltage range.

구동스위치(Sd)는 제3 및 제4시간구간(TP3, TP4) 각각 동안 턴-온 및 턴-오프를 반복하고, 이에 따라 스위치전류(Is), 인덕터전류(Il) 및 다이오드전류(Id)는 동일한 형태를 갖는데, 예를 들어, 스위치전류(Is)는 약 0V 및 약 7A 사이에서 변동하고 제3 및 제4시간구간(TP3, TP4) 각각을 1주기로 하고 특정 전류범위에서 진동하는 반정현파 형태를 갖고, 인덕터전류(Il)는 약 0V 및 약 7A 사이에서 변동하고 제3 및 제4시간구간(TP3, TP4) 각각을 1주기로 하고 특정 전류범위에서 진동하는 반정현파 형태를 갖고, 다이오드전류(Id)는 약 0V 및 약 7A 사이에서 변동하고 제3 및 제4시간구간(TP3, TP4) 각각을 1주기로 하고 특정 전류범위에서 진동하는 반정현파 형태를 갖는다. The driving switch Sd repeats turn-on and turn-off during the third and fourth time periods TP3 and TP4, respectively, and accordingly the switch current Is, inductor current Il and diode current Id. Has the same form, for example, the switch current (Is) fluctuates between about 0V and about 7A, and each of the third and fourth time periods (TP3, TP4) is 1 cycle, and a semisine wave oscillating in a specific current range In the form, the inductor current (Il) fluctuates between about 0V and about 7A and has a semi-sinusoidal wave shape that vibrates in a specific current range with each of the third and fourth time periods (TP3, TP4) as one cycle, and the diode current (Id) fluctuates between about 0V and about 7A and has a semi-sinusoidal wave shape oscillating in a specific current range with each period of the third and fourth time periods TP3 and TP4 as one cycle.

이러한 구동부의 동작에 의하여, 출력전압(Vo)은 약 193.5V 및 약 206.5V 사이에서 변동하고 제3 및 제4시간구간(TP3, TP4) 각각을 1주기로 하는 정현파 형태를 갖고, 채널전류(Ic)는 약 0.242A 및 약 0.258A 사이에서 변동하고 제3 및 제4시간구간(TP3, TP4) 각각을 1주기로 하는 정현파 형태를 갖는다. By the operation of the driving unit, the output voltage Vo fluctuates between about 193.5V and about 206.5V, and has a sinusoidal wave form with each of the third and fourth time periods TP3 and TP4 as one cycle, and the channel current Ic ) Fluctuates between about 0.242A and about 0.258A, and has a sinusoidal wave form with each period of the third and fourth time periods TP3 and TP4 as one cycle.

이때, 스위치전류(Is)의 제곱평균제곱근(root mean square: RMS)값은 약 1.396Arms이고, 인덕터전류(Il)의 RMS값은 약 1.718Arms이고, 다이오드전류(Id)의 RMS값은 약 1.001Arms이고, 출력전압(Vo)의 평균값은 약 200Vavg이고, 채널전류(Ic)의 평균값은 약 0.25Aavg이다. At this time, the root mean square (RMS) value of the switch current Is is about 1.396 Arms, the RMS value of the inductor current Il is about 1.718 Arms, and the RMS value of the diode current Id is about 1.001. Arms, the average value of the output voltage Vo is about 200Vavg, and the average value of the channel current Ic is about 0.25Aavg.

이러한 종래의 구동부를 포함하는 조명장치(10)에서는, 구동스위치(Sd)가 턴-온 상태를 갖는 동안, 정류전압(Vr), 구동스위치(Sd), 구동인덕터(Ld)로 이어지는 전류경로와 출력커패시터(Co), 발광다이오드 어레이(30)로 이어지는 전류경로가 형성되어, 정류전압(Vr)의 에너지가 구동인덕터(Ld)에 저장되고 동시에 출력커패시터(C)의 에너지가 발광다이오드 어레이(30)에 전달된다.In the lighting apparatus 10 including such a conventional driving unit, while the driving switch Sd has a turn-on state, the rectifying voltage Vr, the driving switch Sd, and the current path leading to the driving inductor Ld The current path leading to the output capacitor Co and the light-emitting diode array 30 is formed, so that the energy of the rectifying voltage Vr is stored in the drive inductor Ld, and at the same time, the energy of the output capacitor C is light-emitting diode array 30 ).

그리고, 구동스위치(Sd)가 턴-오프 상태를 갖는 동안, 구동인덕터(Ld), 출력커패시터(C) 및 발광다이오드 어레이(30), 구동다이오드(Dd)로 이어지는 전류경로가 형성되어, 구동인덕터(Ld)에 저장된 에너지가 출력커패시터(C)에 저장되고 발광다이오드 어레이(30)에 전달된다.Then, while the driving switch Sd has a turn-off state, a current path leading to the driving inductor Ld, the output capacitor C and the light emitting diode array 30 and the driving diode Dd is formed, and the driving inductor is formed. The energy stored in (Ld) is stored in the output capacitor (C) and transferred to the light emitting diode array (30).

즉, 구동부의 변환부는, 고전위 입력전압(Vi)이 입력될 경우와 저전위 입력전압(Vi)이 입력될 경우 모두 벅-부스트(buck-boost) 모드로 동작하여, 폭넓은 출력전압(Vo)을 생성하여 발광다이오드 어레이(30)에 공급한다. That is, when the high potential input voltage Vi is input and the low potential input voltage Vi is input, the converter of the driving unit operates in a buck-boost mode, thereby providing a wide output voltage Vo. ) Is generated and supplied to the light emitting diode array 30.

그런데, 이러한 종래의 구동부를 포함하는 조명장치(10)에서는, 저전위 입력전압(Vi)이 입력될 경우, 변환부의 각 소자전류의 RMS값이 증가하는 문제가 있다.However, in the lighting apparatus 10 including such a conventional driving unit, when the low potential input voltage Vi is input, there is a problem that the RMS value of each element current of the conversion unit increases.

특히, 저전위 입력전압(Vi)에 대한 구동인덕터(Ld)의 인덕터전류(Id)가 고전위 입력전압(Vi)에 대한 구동인덕터(Ld)의 인덕터전류(Id)보다 증가하여 소비전력이 증가하고 효율이 저하되는 문제가 있다.In particular, the power consumption increases because the inductor current (Id) of the driving inductor (Ld) for the low potential input voltage (Vi) is higher than the inductor current (Id) of the driving inductor (Ld) for the high potential input voltage (Vi). And there is a problem that efficiency decreases.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 릴레이를 이용하여 고전위 입력전압 및 저전위 입력전압에 대하여 변환부를 상이한 모드로 동작함으로써, 인덕터전류가 감소되어 소비전력이 절감되고 효율이 개선되는 구동부를 포함하는 조명장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been devised to solve the above-mentioned problems, and by operating a converter in different modes for a high potential input voltage and a low potential input voltage using a relay, inductor current is reduced, power consumption is reduced, and efficiency is improved. An object of the present invention is to provide a lighting device including a driving unit and a driving method therefor.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 입력전압에 연결되고 상기 입력전압을 감지하여 입력전압정보를 생성하는 센서부와; 상기 센서부에 연결되고 상기 입력전압정보를 수신하는 릴레이부와; 상기 입력전압과 상기 센서부에 연결되는 입력인덕터와; 상기 입력인덕터와 상기 입력전압에 연결되는 입력커패시터와; 상기 입력인덕터와 상기 입력커패시터에 연결되는 정류부와; 상기 정류부에 연결되는 구동커패시터와; 상기 정류부와 상기 구동커패시터에 연결되는 구동스위치와; 상기 정류부, 상기 구동스위치 및 상기 구동커패시터에 연결되는 구동인덕터와; 상기 구동스위치 및 상기 구동인덕터에 연결되는 구동다이오드와; 상기 구동다이오드에 연결되는 출력커패시터와; 상기 구동다이오드 및 상기 출력커패시터에 연결되는 발광다이오드 어레이를 포함하고, 상기 출력커패시터의 제2단자는 제1노드를 구성하고, 상기 구동인덕터의 제2단자는 제2노드를 구성하고, 상기 정류부의 제1출력단자는 제3노드를 구성하고, 상기 릴레이부는 상기 입력전압정보에 따라 상기 제1노드를 상기 제2노드 또는 상기 제3노드에 연결하는 조명장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is connected to the input voltage and the sensor unit for detecting the input voltage to generate input voltage information; A relay unit connected to the sensor unit and receiving the input voltage information; An input inductor connected to the input voltage and the sensor unit; An input capacitor connected to the input inductor and the input voltage; A rectifier connected to the input inductor and the input capacitor; A driving capacitor connected to the rectifying unit; A driving switch connected to the rectifying unit and the driving capacitor; A driving inductor connected to the rectifying unit, the driving switch, and the driving capacitor; A driving diode connected to the driving switch and the driving inductor; An output capacitor connected to the driving diode; And an array of light-emitting diodes connected to the driving diode and the output capacitor, the second terminal of the output capacitor constituting a first node, the second terminal of the driving inductor constituting a second node, and the rectifying unit. The first output terminal constitutes a third node, and the relay unit provides a lighting device that connects the first node to the second node or the third node according to the input voltage information.

그리고, 상기 입력전압이 200Vac 내지 264Vac의 고전위 입력전압인 경우, 상기 릴레이부는 상기 제1노드를 상기 제2노드에 연결하고, 상기 입력전압이 90Vac 내지 180Vac의 저전위 입력전압인 경우, 상기 릴레이부는 상기 제1노드를 상기 제3노드에 연결할 수 있다.In addition, when the input voltage is a high potential input voltage of 200Vac to 264Vac, the relay unit connects the first node to the second node, and when the input voltage is a low potential input voltage of 90Vac to 180Vac, the relay The unit may connect the first node to the third node.

또한, 상기 센서부는, 상기 입력전압의 고전위단자 및 저전위단자에 각각 연결되는 제1 및 제2입력단자와, 상기 릴레이부에 연결되는 출력단자를 포함하는 배선전압센서 일 수 있다. In addition, the sensor unit may be a wiring voltage sensor including first and second input terminals respectively connected to a high potential terminal and a low potential terminal of the input voltage, and an output terminal connected to the relay unit.

그리고, 상기 릴레이부는 싱글-폴-더블-쓰루(SPDT) 릴레이 일 수 있다.In addition, the relay unit may be a single-pole-double-through (SPDT) relay.

또한, 상기 정류부는, 상기 입력커패시터의 제1 및 제2단자에 각각 연결되는 제1 및 제2입력단자와, 상기 구동커패시터의 제1 및 제2단자에 각각 연결되는 제1 및 제2출력단자를 포함하는 풀-브리지-다이오드(FBD) 일 수 있다.Further, the rectifying unit includes first and second input terminals respectively connected to the first and second terminals of the input capacitor, and first and second output terminals respectively connected to the first and second terminals of the driving capacitor. It may be a full-bridge-diode (FBD) comprising a.

한편, 본 발명은, 센서부, 릴레이부, 입력인덕터, 입력커패시터, 정류부, 구동커패시터, 구동스위치, 구동인덕터, 구동다이오드, 출력커패시터, 발광다이오드 어레이를 포함하는 조명장치의 구동방법에 있어서, 센서부가 입력전압을 감지하여 입력전압정보를 생성하는 단계와; 릴레이부가 상기 입력전압정보에 따라 상기 출력커패시터의 제2단자인 제1노드를 상기 구동인덕터의 제2단자인 제2노드 또는 상기 정류부의 제1출력단자인 제3노드에 연결하는 단계를 포함하는 조명장치의 구동방법을 제공한다.On the other hand, the present invention, a sensor unit, a relay unit, an input inductor, an input capacitor, a rectifying unit, a driving capacitor, a driving switch, a driving inductor, a driving diode, an output capacitor, a driving method of a lighting device including an array of light emitting diodes, the sensor Generating input voltage information by sensing an additional input voltage; And a relay unit connecting the first node, which is the second terminal of the output capacitor, to the second node, which is the second terminal of the driving inductor, or the third node, which is the first output terminal of the rectifying unit, according to the input voltage information. Provides a method of driving a lighting device.

그리고, 상기 릴레이부가 상기 제1노드를 상기 제2노드 또는 상기 제3노드에 연결하는 단계는, 상기 입력전압이 200Vac 내지 264Vac의 고전위 입력전압인 경우, 상기 릴레이부가 상기 제1노드를 상기 제2노드에 연결하는 단계와; 상기 입력전압이 90Vac 내지 180Vac의 저전위 입력전압인 경우, 상기 릴레이부가 상기 제1노드를 상기 제3노드에 연결하는 단계를 포함할 수 있다.And, the step of connecting the first node to the second node or the third node is the relay unit, when the input voltage is a high potential input voltage of 200Vac to 264Vac, the relay unit to the first node Connecting to two nodes; When the input voltage is a low potential input voltage of 90 Vac to 180 Vac, the relay unit may include connecting the first node to the third node.

또한, 상기 입력전압이 200Vac 내지 264Vac의 고전위 입력전압인 경우, 상기 릴레이부가 상기 제1노드를 상기 제2노드에 연결하는 단계는, 상기 구동스위치를 턴-온 하여, 상기 정류부, 상기 구동스위치, 상기 구동인덕터로 이어지는 전류경로와, 상기 출력커패시터, 상기 발광다이오드 어레이로 이어지는 전류경로를 형성하는 단계와; 상기 구동스위치를 턴-오프 하여, 상기 구동인덕터, 상기 출력커패시터 및 상기 발광다이오드 어레이, 상기 구동다이오드로 이어지는 전류경로를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, when the input voltage is a high potential input voltage of 200Vac to 264Vac, the step of connecting the first node to the second node by the relay unit may turn on the drive switch to turn on the rectifier and the drive switch. , Forming a current path leading to the driving inductor, and a current path leading to the output capacitor and the light emitting diode array; And turning off the driving switch to form a current path leading to the driving inductor, the output capacitor, the light emitting diode array, and the driving diode.

그리고, 상기 입력전압이 90Vac 내지 180Vac의 저전위 입력전압인 경우, 상기 릴레이부가 상기 제1노드를 상기 제3노드에 연결하는 단계는, 상기 구동스위치를 턴-온 하여, 상기 정류부, 상기 구동스위치 및 상기 구동인덕터로 이어지는 전류경로를 형성하는 단계와; 상기 구동스위치를 턴-오프 하여, 상기 구동인덕터, 상기 출력커패시터 및 상기 발광다이오드 어레이로 이어지는 전류경로를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, when the input voltage is a low potential input voltage of 90Vac to 180Vac, the step of connecting the first node to the third node by the relay unit may turn on the drive switch to turn on the rectifier and the drive switch. And forming a current path leading to the drive inductor. And turning off the drive switch to form a current path leading to the drive inductor, the output capacitor, and the light emitting diode array.

본 발명은, 릴레이를 이용하여 고전위 입력전압 및 저전위 입력전압에 대하여 변환부를 상이한 모드로 동작함으로써, 인덕터전류가 감소되어 소비전력이 절감되고 효율이 개선되는 효과를 갖는다.The present invention has an effect that the inductor current is reduced, power consumption is reduced, and efficiency is improved by operating the converter in different modes for a high potential input voltage and a low potential input voltage using a relay.

도 1은 종래의 구동부를 포함하는 조명장치를 도시한 도면.
도 2는 종래의 구동부를 포함하는 조명장치의 다수의 신호의 파형도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 구동부를 포함하는 조명장치를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 구동부를 포함하는 조명장치의 다수의 신호의 파형도.1 is a view showing a lighting device including a conventional driving unit.
2 is a waveform diagram of a plurality of signals of a lighting device including a conventional driving unit.
3 is a view showing a lighting device including a driving unit according to an embodiment of the present invention.
4 is a waveform diagram of a plurality of signals of a lighting device including a driving unit according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, specific details of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 구동부를 포함하는 조명장치를 도시한 도면이다.3 is a view showing a lighting device including a driving unit according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 구동부를 포함하는 조명장치(110)는, 입력전압(Vi), 센서부(122), 입력인덕터(Li), 입력커패시터(Ci), 릴레이부(124), 정류부(120), 구동커패시터(Cd), 구동스위치(Sd), 구동인덕터(Ld), 구동다이오드(Dd), 출력커패시터(Co), 발광다이오드 어레이(130)를 포함한다.As shown in Figure 3, the lighting device 110 including a driving unit according to an embodiment of the present invention, the input voltage (Vi), the sensor unit 122, the input inductor (Li), the input capacitor (Ci), It includes a relay unit 124, a rectifier 120, a driving capacitor (Cd), a driving switch (Sd), a driving inductor (Ld), a driving diode (Dd), an output capacitor (Co), a light emitting diode array 130 .

센서부(122), 입력인덕터(Li), 입력커패시터(Ci), 릴레이부(124), 정류부(120), 구동커패시터(Cd), 구동스위치(Sd), 구동인덕터(Ld), 구동다이오드(Dd)는 구동부를 구성하는데, 구동부는, 입력전압(Vi)을 이용하여 출력전압(Vo)을 생성하고, 생성된 출력전압(Vo)을 발광다이오드 어레이(130)에 공급한다.Sensor unit 122, input inductor (Li), input capacitor (Ci), relay unit 124, rectifier 120, driving capacitor (Cd), driving switch (Sd), driving inductor (Ld), driving diode ( Dd) constitutes a driving unit. The driving unit generates an output voltage Vo using the input voltage Vi, and supplies the generated output voltage Vo to the light emitting diode array 130.

입력전압(Vi)은 다양한 크기의 전압을 포함할 수 있는데, 예를 들어, 입력전압(Vi)은 약 100Vac 내지 약 264Vac의 전압을 공급하는 유니버셜(universal) 입력전압일 수 있다. The input voltage Vi may include voltages of various sizes. For example, the input voltage Vi may be a universal input voltage that supplies a voltage of about 100 Vac to about 264 Vac.

예를 들어, 입력전압(Vi)은, 약 200Vac 내지 약 264Vac의 고전위 입력전압이거나, 약 90Vac 내지 약 180Vac의 저전위 입력전압 일 수 있다.For example, the input voltage Vi may be a high potential input voltage of about 200 Vac to about 264 Vac, or a low potential input voltage of about 90 Vac to about 180 Vac.

센서부(122)는 입력전압(Vi)과 릴레이부(124)에 연결되는데, 센서부(122)는 입력전압(Vi)의 크기를 감지하여 입력전압(Vi)이 고전위 입력전압인지 저전위 입력전압인지 판별하고, 판별결과를 릴레이부(124)에 전달한다.The sensor unit 122 is connected to the input voltage Vi and the relay unit 124. The sensor unit 122 senses the magnitude of the input voltage Vi to detect whether the input voltage Vi is a high potential input voltage or a low potential. It is determined whether the input voltage, and transmits the result of the determination to the relay unit 124.

예를 들어, 센서부(122)의 제1 및 제2입력단자는 각각 입력전압(Vi)의 고전위단자 및 저전위단자에 연결되고, 센서부(122)의 출력단자는 릴레이부(124)에 연결되며, 센서부(122)는 배선전압센서(line voltage sensor)일 수 있다.For example, the first and second input terminals of the sensor unit 122 are connected to the high potential terminal and the low potential terminal of the input voltage Vi, respectively, and the output terminal of the sensor unit 122 is connected to the relay unit 124. Is connected, the sensor unit 122 may be a line voltage sensor (line voltage sensor).

입력인덕터(Li)는 입력전압(Vi) 및 센서부(122)에 연결되는데, 입력인덕터(Li)에는 입력전류(Ii)가 흐른다.The input inductor Li is connected to the input voltage Vi and the sensor unit 122, and an input current Ii flows through the input inductor Li.

예를 들어, 입력인덕터(Li)의 제1단자는 입력전압(Vi)의 고전위단자 및 센서부(122)의 제1입력단자에 연결되고, 입력인덕터(Li)의 제2단자는 입력커패시터(Ci) 및 정류부(120)에 연결된다.For example, the first terminal of the input inductor Li is connected to the high potential terminal of the input voltage Vi and the first input terminal of the sensor unit 122, and the second terminal of the input inductor Li is the input capacitor (Ci) and is connected to the rectifier 120.

입력커패시터(Ci)는 입력인덕터(Li)와 입력전압(Vi) 및 센서부(122) 사이에 연결된다.The input capacitor Ci is connected between the input inductor Li and the input voltage Vi and the sensor unit 122.

예를 들어, 입력커패시터(Ci)의 제1단자는 입력인덕터(Li)의 제2단자와 정류부(120)의 제1입력단자에 연결되고, 입력커패시터(Ci)의 제2단자는 입력전압(Vi)의 저전위단자, 센서부(122)의 제2입력단자, 정류부(120)의 제2입력단자에 연결된다.For example, the first terminal of the input capacitor Ci is connected to the second terminal of the input inductor Li and the first input terminal of the rectifier 120, and the second terminal of the input capacitor Ci is an input voltage ( It is connected to the low potential terminal of Vi), the second input terminal of the sensor unit 122, and the second input terminal of the rectification unit 120.

입력인덕터(Li) 및 입력커패시터(Ci)는 필터부(filter)를 구성하는데, 필터부는 입력전압(Vi) 중 특정 주파수 대역의 전압만 통과시킨다. The input inductor Li and the input capacitor Ci constitute a filter, and the filter passes only a voltage of a specific frequency band among the input voltage Vi.

릴레이부(124)는 센서부(122)와 변환부 사이에 연결되는데, 센서부(122)로부터 입력전압(Vi)에 대한 판별결과를 전달받고, 입력전압(Vi)에 대한 판별결과에 따라 변환부의 제1노드(N1)를 변환부의 제2노드(N2) 또는 변환부의 제3노드(N3)에 연결한다.The relay unit 124 is connected between the sensor unit 122 and the conversion unit, and receives a determination result for the input voltage Vi from the sensor unit 122 and converts it according to the determination result for the input voltage Vi The negative first node N1 is connected to the second node N2 of the conversion unit or the third node N3 of the conversion unit.

예를 들어, 릴레이부(124)의 입력단자는 센서부(122)의 출력단자에 연결되고, 릴레이부(124)의 출력단자는 변환부의 제1노드(N1)를 제어하는데, 릴레이부(124)는 싱글-폴-더블-쓰루(single-pole-double-through: SPDT) 릴레이 일 수 있다.For example, the input terminal of the relay unit 124 is connected to the output terminal of the sensor unit 122, the output terminal of the relay unit 124 controls the first node (N1) of the conversion unit, the relay unit 124 Can be a single-pole-double-through (SPDT) relay.

정류부(120)는 입력커패시터(Ci)와 구동커패시터(Cd) 사이에 연결되는데, 필터부를 통과한 입력전압(Vi)을 정류(rectifying)하여 정류전압(Vr)으로 출력한다.The rectifying unit 120 is connected between the input capacitor Ci and the driving capacitor Cd, and rectifies the input voltage Vi passing through the filter unit to output it as a rectifying voltage Vr.

예를 들어, 정류부(120)의 제1 및 제2입력단자는 각각 입력커패시터(Ci)의 제1 및 제2단자에 연결되고, 정류부(120)의 제1 및 제2출력단자는 각각 구동커패시터(Cd)의 제1 및 제2단자에 연결되는데, 정류부(120)는 2개의 입력단자와 2개의 출력단자를 포함하는 풀-브리지-다이오드(full-bridge-diode) 일 수 있고, 정류부(120)의 제1출력단자는 제3노드(N3)를 구성한다. For example, the first and second input terminals of the rectifier 120 are connected to the first and second terminals of the input capacitor Ci, respectively, and the first and second output terminals of the rectifier 120 are respectively driven capacitors ( Cd) is connected to the first and second terminals, the rectifying unit 120 may be a full-bridge-diode including two input terminals and two output terminals, and the rectifying unit 120 The first output terminal of comprises a third node (N3).

구동커패시터(Cd)는 정류부(120) 및 구동스위치(Sd) 사이에 연결된다.The driving capacitor Cd is connected between the rectifying unit 120 and the driving switch Sd.

예를 들어, 구동커패시터(Cd)의 제1단자는 정류부(120)의 제1출력단자 및 구동스위치(Sd)의 드레인단자에 연결되고, 구동커패시터(Cd)의 제2단자는 정류부(120)의 제2출력단자와 구동인덕터(Ld)의 제2단자에 연결된다.For example, the first terminal of the driving capacitor Cd is connected to the first output terminal of the rectifying unit 120 and the drain terminal of the driving switch Sd, and the second terminal of the driving capacitor Cd is a rectifying unit 120 It is connected to the second output terminal and the second terminal of the drive inductor (Ld).

구동스위치(Sd)는 정류부(120) 및 구동커패시터(Cd)에 연결되는데, 구동스위치(Sd)에는 스위치전류(Is)가 흐른다. The driving switch Sd is connected to the rectifying unit 120 and the driving capacitor Cd, and a switch current Is flows through the driving switch Sd.

예를 들어, 구동스위치(Sd)의 소스단자는 구동인덕터(Ld)의 제1단자에 연결되고, 구동스위치(Sd)의 드레인단자는 정류부(120)의 제1출력단자와 구동커패시터(Cd)의 제1단자에 연결된다. For example, the source terminal of the drive switch Sd is connected to the first terminal of the drive inductor Ld, and the drain terminal of the drive switch Sd is the first output terminal of the rectifier 120 and the drive capacitor Cd. It is connected to the first terminal.

구동인덕터(Ld)는 구동스위치(Sd) 및 정류부(120) 사이에 연결되는데, 구동인덕터(Ld)에는 인덕터전류(Il)에 흐른다.The driving inductor Ld is connected between the driving switch Sd and the rectifying unit 120, and flows in the inductor current Il to the driving inductor Ld.

예를 들어, 구동인덕터(Ld)의 제1단자는 구동스위치(Sd)의 소스단자와 구동다이오드(Dd)의 음극단자에 연결되고, 구동인덕터(Ld)의 제2단자는 정류부(120)의 제2출력단자에 연결되고, 구동인덕터(Ld)의 제2단자는 제2노드(N2)를 구성한다.For example, the first terminal of the driving inductor Ld is connected to the source terminal of the driving switch Sd and the negative terminal of the driving diode Dd, and the second terminal of the driving inductor Ld of the rectifier 120 It is connected to the second output terminal, and the second terminal of the drive inductor Ld constitutes the second node N2.

구동다이오드(Dd)는 구동스위치(Sd) 및 구동인덕터(Ld)에 연결되는데, 구동다이오드(Dd)에는 다이오드전류(Id)가 흐른다. The driving diode Dd is connected to the driving switch Sd and the driving inductor Ld, and a diode current Id flows through the driving diode Dd.

예를 들어, 구동다이오드(Dd)의 양극단자는 출력커패시터(Co)의 제1단자와 발광다이오드 어레이(130)의 음극단자에 연결되고, 구동다이오드(Dd)의 음극단자는 구동스위치(Sd)의 소스단자와 구동인덕터(Ld)의 제1단자에 연결된다.For example, the positive terminal of the driving diode Dd is connected to the first terminal of the output capacitor Co and the negative terminal of the light emitting diode array 130, and the negative terminal of the driving diode Dd is the driving switch Sd. It is connected to the source terminal and the first terminal of the driving inductor Ld.

구동커패시터(Cd), 구동스위치(Sd), 구동인덕터(Ld), 구동다이오드(Dd)는 변환부(converter)를 구성하는데, 변환부는, 정류전압(Vr)을 이용하여 출력전압(Vo)을 생성하고, 생성된 출력전압(Vo)을 발광다이오드 어레이(130)에 공급한다. The driving capacitor Cd, the driving switch Sd, the driving inductor Ld, and the driving diode Dd constitute a converter, which converts the output voltage Vo using the rectifying voltage Vr. It generates and supplies the generated output voltage Vo to the light emitting diode array 130.

출력커패시터(Co)는 구동다이오드(Dd) 및 정류부(120)에 연결되는데, 출력커패시터(Co) 양단의 출력전압(Vo)은 발광다이오드 어레이(130)에 공급된다. The output capacitor Co is connected to the driving diode Dd and the rectifying unit 120, and the output voltage Vo across both ends of the output capacitor Co is supplied to the light emitting diode array 130.

예를 들어, 출력커패시터(Co)의 제1단자는 구동다이오드(Dd)의 양극단자와 발광다이오드 어레이(130)의 음극단자에 연결되고, 출력커패시터(Co)의 제2단자는 발광다이오드 어레이(130)의 양극단자에 연결되고, 출력커패시터(Co)의 제2단자는 제1노드(N1)를 구성한다.For example, the first terminal of the output capacitor Co is connected to the positive terminal of the driving diode Dd and the negative terminal of the light emitting diode array 130, and the second terminal of the output capacitor Co is a light emitting diode array ( It is connected to the positive terminal of 130), the second terminal of the output capacitor (Co) constitutes a first node (N1).

발광다이오드 어레이(130)는 구동다이오드(Dd) 및 출력커패시터(Co)에 연결되는데, 발광다이오드 어레이(130)에는 출력전압(Vo)에 대응되는 채널전류(Ic)가 흐르고, 발광다이오드 어레이(130)는 채널전류(Ic)에 대응되는 빛을 방출한다. The light emitting diode array 130 is connected to the driving diode Dd and the output capacitor Co. The channel current Ic corresponding to the output voltage Vo flows through the light emitting diode array 130, and the light emitting diode array 130 ) Emits light corresponding to the channel current Ic.

예를 들어, 발광다이오드 어레이(130)는 직렬 연결되는 제1 내지 제3발광다이오드(LED1 내지 LED3)를 포함할 수 있으며, 발광다이오드 어레이(130)의 양극단자는 출력커패시터(Co)의 제2단자에 연결되고, 발광다이오드 어레이(130)의 음극단자는 구동다이오드(Dd)의 양극단자와 출력커패시터(Co)의 제1단자에 연결된다.For example, the light emitting diode array 130 may include first to third light emitting diodes (LED1 to LED3) connected in series, and the positive terminal of the light emitting diode array 130 is the second terminal of the output capacitor Co , And the negative terminal of the light emitting diode array 130 is connected to the positive terminal of the driving diode Dd and the first terminal of the output capacitor Co.

이러한 본 발명의 실시예에 따른 조명장치(110)에서는, 센서부(122)의 입력전압(Vi)에 대한 판단결과에 따라 릴레이부(124)가 변환부의 제1노드(N1)를 제2노드(N2) 또는 제3노드(N3)에 연결함으로써, 조명장치(110)의 구동부의 소비전력을 절감하여 효율을 향상시킬 수 있다.In the lighting device 110 according to the embodiment of the present invention, the relay unit 124 sets the first node N1 of the conversion unit to the second node according to the determination result of the input voltage Vi of the sensor unit 122. By connecting to the (N2) or the third node (N3), the power consumption of the driving unit of the lighting device 110 can be reduced to improve efficiency.

즉, 센서부(122)가 감지한 입력전압(Vi)이 고전위 입력전압인 경우, 릴레이부(124)는 제1노드(N1)를 제2노드(N2)에 연결하여 변환부가 벅-부스트(buck-boost) 모드로 동작하도록 하여 다양한 출력전압(Vo)을 발광다이오드 어레이(130)에 공급한다.That is, when the input voltage Vi sensed by the sensor unit 122 is a high-potential input voltage, the relay unit 124 connects the first node N1 to the second node N2, so that the converter buck-boosts. By operating in a (buck-boost) mode, various output voltages Vo are supplied to the light emitting diode array 130.

그리고, 센서부(122)가 감지한 입력전압(Vi)이 저전위 입력전압인 경우, 릴레이부(124)는 제1노드(N1)를 제3노드(N3)에 연결하여 변환부가 부스트(boost) 모드로 동작하도록 하여 구동스위치(Sd)의 스위치전류(Is), 구동인덕터(Ld)의 인덕터전류(Il), 구동다이오드(Dd)의 다이오드전류(Id)의 제곱평균제곱근(RMS)값을 감소시킬 수 있으며, 그 결과 조명장치(110)의 구동부의 소비전력을 절감하고 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, when the input voltage Vi sensed by the sensor unit 122 is a low potential input voltage, the relay unit 124 connects the first node N1 to the third node N3 to boost the conversion unit. ) Mode to calculate the square root mean square (RMS) value of the switch current (Is) of the drive switch (Sd), the inductor current (Il) of the drive inductor (Ld), and the diode current (Id) of the drive diode (Dd). As a result, power consumption of the driving unit of the lighting device 110 can be reduced and efficiency can be improved.

본 발명의 실시예에 따른 구동부를 포함하는 조명장치(110)에서는, 입력전압(Vi)이 필터부 및 정류부에 의하여 정류전압(Vr)이 되고, 정류전압(Vr)이 변환부에 의하여 출력전압(Vo)이 되어 발광다이오드 어레이(130)의 발광다이오드(LED1 내지 LED3)가 발광하는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.In the lighting device 110 including the driving unit according to the embodiment of the present invention, the input voltage Vi becomes the rectifying voltage Vr by the filter unit and the rectifying unit, and the rectifying voltage Vr is the output voltage by the conversion unit It becomes (Vo) and the light emitting diodes (LED1 to LED3) of the light emitting diode array 130 emit light, which will be described with reference to the drawings.

도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명의 실시예에 따른 구동부를 포함하는 조명장치의 고전위 및 저전위 입력전압의 입력 시의 다수의 신호의 파형도로서, 도 3을 함께 참조하여 설명한다. 4A and 4B are waveform diagrams of a plurality of signals when inputting high and low potential input voltages of a lighting device including a driving unit according to an embodiment of the present invention, respectively, and will be described with reference to FIG. 3 together.

도 4a에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 구동부를 포함하는 조명장치(110)에 제1 및 제2시간구간(TP1, TP2) 동안 각각 양 및 음의 값을 갖는 고전위 입력전압이 입력될 경우, 구동스위치(Sd)는 제1 및 제2시간구간(TP1, TP2) 동안 턴-온(turn-on) 및 턴-오프(turn-off)를 반복하고, 이러한 제1 및 제2시간구간(TP1, TP2)이 반복되어 발광다이오드 어레이(130)가 발광한다.As shown in Figure 4a, the high-potential input voltage having positive and negative values, respectively, during the first and second time periods TP1 and TP2 in the lighting device 110 including the driving unit according to the embodiment of the present invention. When this is input, the drive switch Sd repeats turn-on and turn-off during the first and second time periods TP1 and TP2, and the first and second The light emitting diode array 130 emits light by repeating the 2 hour periods TP1 and TP2.

여기서, 고전위 입력전압(Vi)은 약 200Vac 내지 약 264Vac(예를 들어, 약 200Vac, 120Hz)이고, 구동스위치(Sd)의 주파수 및 듀티비(duty ratio)는 각각 약 50kHz 및 약 10%이고, 입력커패시터(Ci)는 약 47nF이고, 입력인덕터(Li)는 약 6mH이고, 구동커패시터(Cd)는 약 220nF이고, 구동인덕터(Ld)는 약 80μH이고, 출력커패시터(Co)는 약 50μF이다.Here, the high potential input voltage Vi is about 200 Vac to about 264 Vac (for example, about 200 Vac, 120 Hz), and the frequency and duty ratio of the drive switch Sd is about 50 kHz and about 10%, respectively. , The input capacitor (Ci) is about 47nF, the input inductor (Li) is about 6mH, the driving capacitor (Cd) is about 220nF, the driving inductor (Ld) is about 80μH, the output capacitor (Co) is about 50μF .

구체적으로, 입력전압(Vi)은 약 -275V 및 약 +275V 사이에서 변동하고 제1 및 제2시간구간(TP1, TP2)의 합을 1주기로 하는 정현파 형태이고, 입력전류(Ii)는 약 -0.35A 및 약 0.35A 사이에서 변동하고 제1 및 제2시간구간(TP1, TP2)의 합을 1주기로 하는 정현파 형태를 갖는다. Specifically, the input voltage Vi fluctuates between about -275V and about + 275V and is a sinusoidal wave form in which the sum of the first and second time periods TP1 and TP2 is 1 cycle, and the input current Ii is about- It has a sinusoidal wave shape that fluctuates between 0.35A and about 0.35A and the sum of the first and second time periods (TP1, TP2) is 1 cycle.

이러한 입력전압(Vi) 및 입력전류(Ii)는 필터부 및 정류부(120)를 통과하여 정류전압(Vr)으로 출력되는데, 정류전압(Vr)은 약 0V 및 약 300V 사이에서 변동하고 제1 및 제2시간구간(TP1, TP2) 각각을 1주기로 하고 특정 전압범위에서 진동하는 반정현파 형태를 갖는다.The input voltage Vi and the input current Ii pass through the filter unit and the rectifying unit 120 and are output as the rectifying voltage Vr. The rectifying voltage Vr fluctuates between about 0 V and about 300 V, and the first and Each of the second time periods (TP1, TP2) is 1 cycle and has a semi-sinusoidal wave shape that vibrates in a specific voltage range.

구동스위치(Sd)는 제1 및 제2시간구간(TP1, TP2) 각각 동안 턴-온 및 턴-오프를 반복하고, 이에 따라 스위치전류(Is), 인덕터전류(Il) 및 다이오드전류(Id)는 동일한 형태를 갖는데, 예를 들어, 스위치전류(Is)는 약 0V 및 약 7A 사이에서 변동하고 제1 및 제2시간구간(TP1, TP2) 각각을 1주기로 하고 특정 전류범위에서 진동하는 반정현파 형태를 갖고, 인덕터전류(Il)는 약 0V 및 약 7A 사이에서 변동하고 제1 및 제2시간구간(TP1, TP2) 각각을 1주기로 하고 특정 전류범위에서 진동하는 반정현파 형태를 갖고, 다이오드전류(Id)는 약 0V 및 약 7A 사이에서 변동하고 제1 및 제2시간구간(TP1, TP2) 각각을 1주기로 하고 특정 전류범위에서 진동하는 반정현파 형태를 갖는다. The drive switch Sd repeats turn-on and turn-off during the first and second time periods TP1 and TP2, respectively, and accordingly, the switch current Is, the inductor current Il and the diode current Id. Has the same form, for example, the switch current (Is) fluctuates between about 0V and about 7A, and each of the first and second time periods (TP1, TP2) is 1 cycle, and a semisine wave oscillating in a specific current range In the form, the inductor current (Il) fluctuates between about 0V and about 7A, and each of the first and second time periods (TP1, TP2) is 1 cycle, has a semi-sinusoidal wave shape that vibrates in a specific current range, and a diode current (Id) fluctuates between about 0V and about 7A and has a sinusoidal wave shape that vibrates in a specific current range with each of the first and second time periods TP1 and TP2 as one cycle.

이러한 구동부의 동작에 의하여, 출력전압(Vo)은 약 193V 및 약 207V 사이에서 변동하고 제1 및 제2시간구간(TP1, TP2) 각각을 1주기로 하는 정현파 형태를 갖고, 채널전류(Ic)는 약 0.242A 및 약 0.258A 사이에서 변동하고 제1 및 제2시간구간(TP1, TP2) 각각을 1주기로 하는 정현파 형태를 갖는다. By the operation of the driving unit, the output voltage Vo fluctuates between about 193V and about 207V, and has a sinusoidal wave form in which each of the first and second time periods TP1 and TP2 is 1 cycle, and the channel current Ic is It fluctuates between about 0.242A and about 0.258A, and has a sinusoidal wave form with each of the first and second time periods TP1 and TP2 as one cycle.

이때, 스위치전류(Is)의 제곱평균제곱근(root mean square: RMS)값은 약 0.916Arms이고, 인덕터전류(Il)의 RMS값은 약 1.363Arms이고, 다이오드전류(Id)의 RMS값은 약 1.009Arms이고, 출력전압(Vo)의 평균값은 약 200Vavg이고, 채널전류(Ic)의 평균값은 약 0.25Aavg이다. At this time, the root mean square (RMS) value of the switch current Is is about 0.916 Arms, the RMS value of the inductor current Il is about 1.363 Arms, and the RMS value of the diode current Id is about 1.009. Arms, the average value of the output voltage Vo is about 200Vavg, and the average value of the channel current Ic is about 0.25Aavg.

한편, 도 4b에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 구동부를 포함하는 조명장치(110)에 제3 및 제4시간구간(TP3, TP4) 동안 각각 양 및 음의 값을 갖는 저전위 입력전압이 입력될 경우, 구동스위치(Sd)는 제3 및 제4시간구간(TP3, TP4) 동안 턴-온(turn-on) 및 턴-온(turn-off)를 반복하고, 이러한 제3 및 제4시간구간(TP3, TP4)이 반복되어 발광다이오드 어레이(130)가 발광한다.Meanwhile, as illustrated in FIG. 4B, low potentials having positive and negative values, respectively, during the third and fourth time periods TP3 and TP4 in the lighting device 110 including the driving unit according to the embodiment of the present invention When the input voltage is input, the drive switch Sd repeats turn-on and turn-off during the third and fourth time periods TP3 and TP4, and this third And the fourth time periods TP3 and TP4 are repeated, so that the light emitting diode array 130 emits light.

여기서, 저전위 입력전압(Vi)은 약 90Vac 내지 약 180Vac(예를 들어, 약 90Vac, 120Hz)이고, 구동스위치(Sd)의 주파수 및 듀티비(duty ratio)는 각각 약 50kHz 및 약 14%이고, 입력커패시터(Ci)는 약 47nF이고, 입력인덕터(Li)는 약 6mH이고, 구동커패시터(Cd)는 약 220nF이고, 구동인덕터(Ld)는 약 80μH이고, 출력커패시터(Co)는 약 50μF이다.Here, the low potential input voltage Vi is about 90 Vac to about 180 Vac (eg, about 90 Vac, 120 Hz), and the frequency and duty ratio of the drive switch Sd is about 50 kHz and about 14%, respectively. , The input capacitor (Ci) is about 47nF, the input inductor (Li) is about 6mH, the driving capacitor (Cd) is about 220nF, the driving inductor (Ld) is about 80μH, the output capacitor (Co) is about 50μF .

구체적으로, 입력전압(Vi)은 약 -125V 및 약 +125V 사이에서 변동하고 제3 및 제4시간구간(TP3, TP4)의 합을 1주기로 하는 정현파 형태이고, 입력전류(Ii)는 약 -1A 및 약 1A 사이에서 변동하고 제3 및 제4시간구간(TP3, TP4)의 합을 1주기로 하는 정현파 형태를 갖는다. Specifically, the input voltage Vi fluctuates between about -125 V and about +125 V, and the sum of the third and fourth time periods TP3 and TP4 is a sinusoidal wave form with one cycle, and the input current Ii is about- It has a sinusoidal wave shape that fluctuates between 1A and about 1A and the sum of the third and fourth time periods (TP3, TP4) is 1 cycle.

이러한 입력전압(Vi) 및 입력전류(Ii)는 필터부 및 정류부(120)를 통과하여 정류전압(Vr)으로 출력되는데, 정류전압(Vr)은 약 0V 및 약 150V 사이에서 변동하고 제3 및 제4시간구간(TP3, TP4) 각각을 1주기로 하고 특정 전압범위에서 진동하는 반정현파 형태를 갖는다.The input voltage Vi and the input current Ii pass through the filter unit and the rectifying unit 120 and are output as the rectifying voltage Vr. The rectifying voltage Vr fluctuates between about 0 V and about 150 V, and the third and Each of the fourth time periods (TP3, TP4) is 1 cycle and has a semi-sinusoidal wave shape that vibrates in a specific voltage range.

구동스위치(Sd)는 제3 및 제4시간구간(TP3, TP4) 각각 동안 턴-온 및 턴-오프를 반복하고, 이에 따라 스위치전류(Is), 인덕터전류(Il) 및 다이오드전류(Id)는 동일한 형태를 갖는데, 예를 들어, 스위치전류(Is)는 약 0V 및 약 5A 사이에서 변동하고 제3 및 제4시간구간(TP3, TP4) 각각을 1주기로 하고 특정 전류범위에서 진동하는 반정현파 형태를 갖고, 인덕터전류(Il)는 약 0V 및 약 5A 사이에서 변동하고 제3 및 제4시간구간(TP3, TP4) 각각을 1주기로 하고 특정 전류범위에서 진동하는 반정현파 형태를 갖고, 다이오드전류(Id)는 약 0V 및 약 5A 사이에서 변동하고 제3 및 제4시간구간(TP3, TP4) 각각을 1주기로 하고 특정 전류범위에서 진동하는 반정현파 형태를 갖는다. The driving switch Sd repeats turn-on and turn-off during the third and fourth time periods TP3 and TP4, respectively, and accordingly the switch current Is, inductor current Il and diode current Id. Has the same form, for example, the switch current (Is) fluctuates between about 0 V and about 5 A, and the third and fourth time periods (TP3 and TP4) are each one cycle and a semi-sinusoidal wave oscillating in a specific current range In the form, the inductor current (Il) fluctuates between about 0V and about 5A, and each of the third and fourth time periods (TP3, TP4) has a period of 1, and has a semi-sinusoidal wave shape that vibrates in a specific current range. (Id) fluctuates between about 0V and about 5A and has a semi-sinusoidal wave shape that vibrates in a specific current range with each of the third and fourth time periods TP3 and TP4 as one cycle.

이러한 구동부의 동작에 의하여, 출력전압(Vo)은 약 192.5V 및 약 208V 사이에서 변동하고 제3 및 제4시간구간(TP3, TP4) 각각을 1주기로 하는 정현파 형태를 갖고, 채널전류(Ic)는 약 0.241A 및 약 0.261A 사이에서 변동하고 제3 및 제4시간구간(TP3, TP4) 각각을 1주기로 하는 정현파 형태를 갖는다. By the operation of the driving unit, the output voltage Vo fluctuates between about 192.5V and about 208V, and has a sinusoidal wave form with each of the third and fourth time periods TP3 and TP4 as one cycle, and the channel current Ic. Has a sinusoidal wave shape that fluctuates between about 0.241 A and about 0.261 A, and each of the third and fourth time periods TP3 and TP4 is 1 cycle.

이때, 스위치전류(Is)의 제곱평균제곱근(root mean square: RMS)값은 약 0.767Arms이고, 인덕터전류(Il)의 RMS값은 약 1.160Arms이고, 다이오드전류(Id)의 RMS값은 약 0.869Arms이고, 출력전압(Vo)의 평균값은 약 200Vavg이고, 채널전류(Ic)의 평균값은 약 0.25Aavg이다. At this time, the root mean square (RMS) value of the switch current Is is about 0.767 Arms, the RMS value of the inductor current Il is about 1.160 Arms, and the RMS value of the diode current Id is about 0.869. Arms, the average value of the output voltage Vo is about 200Vavg, and the average value of the channel current Ic is about 0.25Aavg.

이러한 본 발명의 실시예에 따른 구동부를 포함하는 조명장치(110)에서는, 입력전압(Vi)이 고전위 입력전압인 경우, 구동스위치(Sd)가 턴-온 상태를 갖는 동안, 정류전압(Vr), 구동스위치(Sd), 구동인덕터(Ld)로 이어지는 전류경로와 출력커패시터(Co), 발광다이오드 어레이(130)로 이어지는 전류경로가 형성되어, 정류전압(Vr)의 에너지가 구동인덕터(Ld)에 저장되고 동시에 출력커패시터(C)의 에너지가 발광다이오드 어레이(130)에 전달된다.In the lighting device 110 including the driving unit according to the embodiment of the present invention, when the input voltage Vi is a high potential input voltage, while the driving switch Sd has a turn-on state, the rectifying voltage Vr ), The current path leading to the driving switch Sd, the driving inductor Ld, and the current path leading to the output capacitor Co and the light emitting diode array 130 are formed, so that the energy of the rectifying voltage Vr is the driving inductor Ld ) And at the same time, the energy of the output capacitor C is transferred to the light emitting diode array 130.

그리고, 구동스위치(Sd)가 턴-오프 상태를 갖는 동안, 구동인덕터(Ld), 출력커패시터(C) 및 발광다이오드 어레이(130), 구동다이오드(Dd)로 이어지는 전류경로가 형성되어, 구동인덕터(Ld)에 저장된 에너지가 출력커패시터(C)에 저장되고 발광다이오드 어레이(130)에 전달된다.Then, while the driving switch Sd has a turn-off state, a current path leading to the driving inductor Ld, the output capacitor C and the light emitting diode array 130 and the driving diode Dd is formed, and the driving inductor is formed. The energy stored in (Ld) is stored in the output capacitor C and transferred to the light emitting diode array 130.

즉, 고전위 입력전압(Vi)이 구동부에 입력될 경우, 구동부의 변환부는 벅-부스트(buck-boost) 모드로 동작하여, 다양하고 폭넓은 출력전압(Vo)을 생성하여 발광다이오드 어레이(130)에 공급한다. That is, when the high potential input voltage Vi is input to the driving unit, the converter of the driving unit operates in a buck-boost mode to generate various and wide output voltages Vo to generate a light emitting diode array 130 ).

한편, 입력전압(Vi)이 저전위 입력전압인 경우, 구동스위치(Sd)가 턴-온 상태를 갖는 동안, 정류전압(Vr), 구동스위치(Sd), 구동인덕터(Ld)로 이어지는 전류경로가 형성되어, 정류전압(Vr)의 에너지가 구동인덕터(Ld)에 저장된다.On the other hand, when the input voltage Vi is a low potential input voltage, the current path leading to the rectifying voltage Vr, the driving switch Sd, and the driving inductor Ld while the driving switch Sd has a turn-on state Is formed, and the energy of the rectifying voltage Vr is stored in the driving inductor Ld.

그리고, 구동스위치(Sd)가 턴-오프 상태를 갖는 동안, 구동인덕터(Ld), 정류전압(Vr), 출력커패시터(Co) 및 발광다이오드 어레이(130)로 이어지는 전류경로가 형성되어, 구동인덕터(Ld) 및 정류전압(Vr)의 에너지가 발광다이오드 어레이(130)에 전달된다.Then, while the driving switch Sd has a turn-off state, a current path leading to the driving inductor Ld, the rectifying voltage Vr, the output capacitor Co, and the light emitting diode array 130 is formed, thereby driving the inductor. The energy of (Ld) and the rectifying voltage (Vr) is transferred to the light emitting diode array 130.

즉, 구동부의 변환부는, 저전위 입력전압(Vi)이 입력될 경우 부스트(boost) 모드로 동작하여, 스위치전류(Is), 인덕터전류(Il) 및 다이오드전류(Id)의 제곱평균제곱근(RMS)값을 감소시키고 소비전력을 절감하고 효율을 향상시켜 출력전압(Vo)을 생성하고, 생성된 출력전압(Vo)을 발광다이오드 어레이(130)에 공급한다. That is, when the low potential input voltage Vi is input, the converter of the driving unit operates in a boost mode, and the square root of the square root of the switch current Is, the inductor current Il, and the diode current Id (RMS) ) To reduce the value, reduce the power consumption and improve the efficiency to generate the output voltage (Vo), and supplies the generated output voltage (Vo) to the light emitting diode array (130).

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You can understand that you can.

110: 구동부를 포함하는 조명장치
Vi: 입력전압 122: 센서부
Li: 입력인덕터 Ci: 입력커패시터
120: 정류부 124: 릴레이부
Cd: 구동커패시터 Sd: 구동스위치
Ld: 구동인덕터 Dd: 구동다이오드
Co: 출력커패시터 130: 발광다이오드 어레이110: lighting device including a driving unit
Vi: Input voltage 122: Sensor unit
Li: Input inductor Ci: Input capacitor
120: rectifying section 124: relay section
Cd: drive capacitor Sd: drive switch
Ld: drive inductor Dd: drive diode
Co: Output capacitor 130: Light emitting diode array

Claims (9)

입력전압에 연결되고 상기 입력전압을 감지하여 입력전압정보를 생성하는 센서부와;
상기 센서부에 연결되고 상기 입력전압정보를 수신하는 릴레이부와;
상기 입력전압과 상기 센서부에 연결되는 입력인덕터와;
상기 입력인덕터와 상기 입력전압에 연결되는 입력커패시터와;
상기 입력인덕터와 상기 입력커패시터에 연결되는 정류부와;
상기 정류부에 연결되는 구동커패시터와;
상기 정류부와 상기 구동커패시터에 연결되는 구동스위치와;
상기 정류부, 상기 구동스위치 및 상기 구동커패시터에 연결되는 구동인덕터와;
상기 구동스위치 및 상기 구동인덕터에 연결되는 구동다이오드와;
상기 구동다이오드에 연결되는 출력커패시터와;
상기 구동다이오드 및 상기 출력커패시터에 연결되는 발광다이오드 어레이
를 포함하고,
상기 출력커패시터의 제2단자는 제1노드를 구성하고, 상기 구동인덕터의 제2단자는 제2노드를 구성하고, 상기 정류부의 제1출력단자는 제3노드를 구성하고,
상기 릴레이부는 상기 입력전압정보에 따라 상기 제1노드를 상기 제2노드 또는 상기 제3노드에 연결하는 조명장치.
A sensor unit connected to an input voltage and sensing the input voltage to generate input voltage information;
A relay unit connected to the sensor unit and receiving the input voltage information;
An input inductor connected to the input voltage and the sensor unit;
An input capacitor connected to the input inductor and the input voltage;
A rectifier connected to the input inductor and the input capacitor;
A driving capacitor connected to the rectifying unit;
A driving switch connected to the rectifying unit and the driving capacitor;
A driving inductor connected to the rectifying unit, the driving switch, and the driving capacitor;
A driving diode connected to the driving switch and the driving inductor;
An output capacitor connected to the driving diode;
Light-emitting diode array connected to the driving diode and the output capacitor
Including,
The second terminal of the output capacitor constitutes a first node, the second terminal of the drive inductor constitutes a second node, and the first output terminal of the rectifier constitutes a third node,
The relay unit is a lighting device for connecting the first node to the second node or the third node according to the input voltage information.
제 1 항에 있어서,
상기 입력전압이 200Vac 내지 264Vac의 고전위 입력전압인 경우, 상기 릴레이부는 상기 제1노드를 상기 제2노드에 연결하고,
상기 입력전압이 90Vac 내지 180Vac의 저전위 입력전압인 경우, 상기 릴레이부는 상기 제1노드를 상기 제3노드에 연결하는 조명장치.
According to claim 1,
When the input voltage is a high potential input voltage of 200Vac to 264Vac, the relay unit connects the first node to the second node,
When the input voltage is a low potential input voltage of 90Vac to 180Vac, the relay unit connects the first node to the third node.
제 1 항에 있어서,
상기 센서부는, 상기 입력전압의 고전위단자 및 저전위단자에 각각 연결되는 제1 및 제2입력단자와, 상기 릴레이부에 연결되는 출력단자를 포함하는 배선전압센서인 조명장치.
According to claim 1,
The sensor unit, the lighting device is a wiring voltage sensor including first and second input terminals connected to the high potential terminal and the low potential terminal of the input voltage, respectively, and an output terminal connected to the relay unit.
제 1 항에 있어서,
상기 릴레이부는 싱글-폴-더블-쓰루(SPDT) 릴레이인 조명장치.
According to claim 1,
The relay unit is a single-pole-double-through (SPDT) relay lighting device.
제 1 항에 있어서,
상기 정류부는, 상기 입력커패시터의 제1 및 제2단자에 각각 연결되는 제1 및 제2입력단자와, 상기 구동커패시터의 제1 및 제2단자에 각각 연결되는 제1 및 제2출력단자를 포함하는 풀-브리지-다이오드(FBD)인 조명장치.
According to claim 1,
The rectifying unit includes first and second input terminals respectively connected to the first and second terminals of the input capacitor, and first and second output terminals connected to the first and second terminals of the driving capacitor, respectively. Full-bridge-diode (FBD) lighting device.
입력전압에 연결되는 센서부, 상기 센서부에 연결되는 릴레이부, 상기 입력전압과 상기 센서부에 연결되는 입력인덕터, 상기 입력인덕터와 상기 입력전압에 연결되는 입력커패시터, 상기 입력인덕터와 상기 입력커패시터에 연결되는 정류부, 상기 정류부에 연결되는 구동커패시터, 상기 정류부와 상기 구동커패시터에 연결되는 구동스위치, 상기 정류부, 상기 구동스위치 및 상기 구동커패시터에 연결되는 구동인덕터, 상기 구동스위치 및 상기 구동인덕터에 연결되는 구동다이오드, 상기 구동다이오드에 연결되는 출력커패시터, 상기 구동다이오드 및 상기 출력커패시터에 연결되는 발광다이오드 어레이를 포함하는 조명장치의 구동방법에 있어서,
상기 센서부가 상기 입력전압을 감지하여 입력전압정보를 생성하는 단계와;
상기 릴레이부가 상기 입력전압정보에 따라 상기 출력커패시터의 제2단자인 제1노드를 상기 구동인덕터의 제2단자인 제2노드 또는 상기 정류부의 제1출력단자인 제3노드에 연결하는 단계
를 포함하는 조명장치의 구동방법.
A sensor unit connected to an input voltage, a relay unit connected to the sensor unit, an input inductor connected to the input voltage and the sensor unit, an input capacitor connected to the input inductor and the input voltage, the input inductor and the input capacitor A rectifying part connected to the rectifying part, a driving capacitor connected to the rectifying part, a driving switch connected to the rectifying part and the driving capacitor, a driving inductor connected to the rectifying part, the driving switch and the driving capacitor, connected to the driving switch and the driving inductor In the driving method of the lighting device including a driving diode, an output capacitor connected to the driving diode, the driving diode and a light emitting diode array connected to the output capacitor,
Generating, by the sensor unit, the input voltage information by sensing the input voltage;
The relay unit connecting the first node, which is the second terminal of the output capacitor, to the second node, which is the second terminal of the driving inductor, or the third node, which is the first output terminal of the rectifying unit, according to the input voltage information.
Method of driving a lighting device comprising a.
제 6 항에 있어서,
상기 릴레이부가 상기 제1노드를 상기 제2노드 또는 상기 제3노드에 연결하는 단계는,
상기 입력전압이 200Vac 내지 264Vac의 고전위 입력전압인 경우, 상기 릴레이부가 상기 제1노드를 상기 제2노드에 연결하는 단계와;
상기 입력전압이 90Vac 내지 180Vac의 저전위 입력전압인 경우, 상기 릴레이부가 상기 제1노드를 상기 제3노드에 연결하는 단계
를 포함하는 조명장치의 구동방법.
The method of claim 6,
The step of the relay unit connecting the first node to the second node or the third node,
When the input voltage is a high potential input voltage of 200Vac to 264Vac, connecting the first node to the second node by the relay unit;
When the input voltage is a low potential input voltage of 90 Vac to 180 Vac, connecting the first node to the third node by the relay unit
Method of driving a lighting device comprising a.
제 7 항에 있어서,
상기 입력전압이 200Vac 내지 264Vac의 고전위 입력전압인 경우, 상기 릴레이부가 상기 제1노드를 상기 제2노드에 연결하는 단계는,
상기 구동스위치를 턴-온 하여, 상기 정류부, 상기 구동스위치, 상기 구동인덕터로 이어지는 전류경로와, 상기 출력커패시터, 상기 발광다이오드 어레이로 이어지는 전류경로를 형성하는 단계와;
상기 구동스위치를 턴-오프 하여, 상기 구동인덕터, 상기 출력커패시터 및 상기 발광다이오드 어레이, 상기 구동다이오드로 이어지는 전류경로를 형성하는 단계
를 포함하는 조명장치의 구동방법.
The method of claim 7,
When the input voltage is a high potential input voltage of 200 Vac to 264 Vac, the step of connecting the first node to the second node by the relay unit,
Turning on the drive switch to form a current path leading to the rectifier, the drive switch and the drive inductor, and a current path leading to the output capacitor and the light emitting diode array;
Turning off the drive switch to form a current path leading to the drive inductor, the output capacitor and the light emitting diode array and the drive diode.
Method of driving a lighting device comprising a.
제 7 항에 있어서,
상기 입력전압이 90Vac 내지 180Vac의 저전위 입력전압인 경우, 상기 릴레이부가 상기 제1노드를 상기 제3노드에 연결하는 단계는,
상기 구동스위치를 턴-온 하여, 상기 정류부, 상기 구동스위치, 상기 구동인덕터로 이어지는 전류경로를 형성하는 단계와;
상기 구동스위치를 턴-오프 하여, 상기 구동인덕터, 상기 정류부, 상기 출력커패시터 및 상기 발광다이오드 어레이로 이어지는 전류경로를 형성하는 단계
를 포함하는 조명장치의 구동방법.

The method of claim 7,
When the input voltage is a low potential input voltage of 90 Vac to 180 Vac, the step of connecting the first node to the third node by the relay unit,
Turning on the drive switch to form a current path leading to the rectifier, the drive switch, and the drive inductor;
Turning off the drive switch to form a current path leading to the drive inductor, the rectifier, the output capacitor and the light emitting diode array.
Method of driving a lighting device comprising a.

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