KR101222169B1 - Power apparatus for light emitting diode lighting - Google Patents
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Abstract
본 발명의 한 실시예에 따른 LED 조명을 위한 전원장치는 복수의 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED) 소자를 포함하는 LED 어레이에 흐르는 정격 전류에 대한 제1 기준 전압이 기록되는 전류 값 레지스터, 상기 LED 어레이에 인가되는 출력 전압에 대한 제2 기준 전압이 기록되는 전압값 레지스터, 그리고 상기 제1 기준 전압과 상기 제2 기준 전압이 입력되는 데이터 인터페이스를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a power supply for LED lighting includes a current value register in which a first reference voltage is recorded for a rated current flowing in an LED array including a plurality of light emitting diode (LED) elements. And a voltage value register in which a second reference voltage for the output voltage applied to the LED array is written, and a data interface into which the first reference voltage and the second reference voltage are input.
Description
본 발명은 발광 다이오드 조명을 위한 전원장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power supply for light emitting diode lighting.
발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)는 갈륨(Ga), 인(P), 비소(As) 등의 화합물에 전류를 흘려 빛을 발산하는 반도체 소자이다. LED는 전자 제품, 조명, 디스플레이 등에 다양하게 사용되고 있다.Light emitting diodes (LEDs) are semiconductor devices that emit light by passing a current through a compound such as gallium (Ga), phosphorus (P), or arsenic (As). LEDs are used in a variety of applications, such as electronic products, lighting, displays.
LED 조명은 다른 광원에 비해 에너지 절감 효과가 뛰어나고 반영구적으로 사용되므로, 차세대 광원으로 인식되고 있다. LED 조명은 전류 구동 소자이고, 순방향 전류량에 따라 밝기가 결정된다.LED lighting is recognized as a next-generation light source because it is more energy-saving and semi-permanent than other light sources. LED lighting is a current drive element, the brightness is determined according to the amount of forward current.
도 1은 LED 조명의 순방향 전류량에 대한 광 출력을 나타내는 그래프이다.1 is a graph showing light output with respect to the amount of forward current of LED lighting.
도 1을 참고하면, 순방향 전류와 LED의 광 출력은 선형적인 관계를 가지지만, 순방향 전류가 임계 수준을 넘으면 비선형적 특성을 나타낸다. LED에 임계 수준 이상의 순방향 전류가 흐르는 경우, 광 출력에 사용되고 남은 전력은 열에너지로 바뀐다.Referring to FIG. 1, there is a linear relationship between the forward current and the light output of the LED, but it exhibits nonlinear characteristics when the forward current exceeds a threshold level. If the LED has a forward current above the threshold, the power used for the light output is converted into thermal energy.
열에너지는 LED의 PN 접합부의 온도를 상승시켜 순방향 전압강하뿐만 아니라 PN 접합부의 파괴를 초래할 수도 있다.Thermal energy raises the temperature of the PN junction of the LED, which may result in the forward voltage drop as well as the destruction of the PN junction.
따라서, LED 조명의 설계 시, 방열에 대한 고려 및 전류가 일정하게 흐르도록 하는 기술이 필요하다. 이를 위하여, 조명용 LED에 인가되는 전압은 사용되는 LED 소자의 특성에 따른 정격 전류치와 PN 접합부의 온도에 따라 변해야 한다. 따라서, LED 조명을 위하여 정전류 구동 방식의 전원을 사용해야 한다. LED 소자는 제조회사 또는 제품의 종류에 따라 순방향 전압과 전류가 다르다. 복수의 LED 소자로 이루어지는 대출력 LED 조명의 전원장치도 사용되는 LED 소자, LED 소자의 배열 방식, LED에 공급되는 총 공급 전력에 따라 각기 별도로 설계 제작되어 왔다. 따라서, 매우 많은 종류의 전원장치가 필요하다.Therefore, when designing the LED lighting, there is a need for the consideration of heat dissipation and a technique that allows a constant current to flow. For this purpose, the voltage applied to the LED for lighting should vary according to the rated current value and the temperature of the PN junction according to the characteristics of the LED element used. Therefore, a constant current driving power source should be used for LED lighting. LED devices have different forward voltages and currents depending on the manufacturer or type of product. A large power LED lighting power supply composed of a plurality of LED elements has been designed and manufactured separately according to the LED element used, the arrangement method of the LED elements, and the total supply power supplied to the LED. Therefore, a very large variety of power supplies are needed.
또한, LED 조명용 전원장치는 별도로 국내, 외의 전기 안전 및 관련규정에 준한 검인정 시험과 인증을 획득해야 한다. 따라서, LED 조명용 전원장치가 상용화되는 데에는 막대한 비용과 시간이 필요하다.In addition, the power supply for LED lighting must be separately obtained the verification test and certification in accordance with domestic and foreign electrical safety and related regulations. Therefore, it takes enormous cost and time to commercialize the LED lighting power supply.
그리고 일반적인 대출력 LED 조명은 비교적 작은 출력의 LED 소자를 다수개 직렬, 병렬로 연결하여 이루어진다. 여기서, 한 개 또는 수 개의 LED 소자가 파괴되는 경우 전체 전류의 각 소자에 대한 균형 분배에 문제가 발생하여 나머지 소자도 연쇄 파괴될 수 있다. 따라서, 이를 해결하기 위한 적절한 전류 제어 기술이 필요하다.In general, large output LED lighting is achieved by connecting a plurality of relatively small output LED elements in series and in parallel. Here, when one or several LED elements are destroyed, a problem arises in the distribution of balance for each element of the total current, so that the remaining elements may be serially destroyed. Therefore, a proper current control technique is needed to address this.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 사용 전력 별로 몇 가지로 단순화되고, 개별 LED 소자와 소자 배열 방식에 따르는 정격 전류치와 전압값을 LED 조명 제조 시 전원장치에 초기에 설정하도록 하는 방법을 사용함으로써 LED 조명용 전원장치의 설계와 제조를 단순화하여 신뢰성을 높이고 제조원가를 낮추며 나아가 국제적 안전규격 획득, 인증 등의 비용과 절차를 획기적으로 절감할 수 있는 발광 다이오드 조명을 위한 전원장치를 제공하는 것이다. The problem to be solved by the present invention is simplified to several by the power used, by using a method to initially set the rated current value and the voltage value according to the individual LED device and device arrangement method to the power supply in the LED lighting manufacturing for LED lighting By simplifying the design and manufacture of power supplies, we provide power supplies for LED lighting that can increase reliability, reduce manufacturing costs, and dramatically reduce the costs and procedures of obtaining and securing international safety standards.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 다수개의 LED 소자로 구성되는 LED 조명에서 한 개 내지 수개의 소자 파괴에 따른 전류 폭주를 검출하여 나머지 소자에 대한 정격 전류치를 유지할 수 있는 LED 조명을 위한 전원장치를 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a power supply for the LED lighting that can maintain the rated current value for the remaining devices by detecting the current runaway due to the destruction of one to several devices in the LED light consisting of a plurality of LED devices To provide.
본 발명의 일 양태에 따른 LED 조명을 위한 전원장치는 복수의 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED) 소자를 포함하는 LED 어레이에 흐르는 정격 전류에 대한 제1 기준 전압이 기록되는 전류 값 레지스터, 상기 LED 어레이에 인가되는 출력 전압에 대한 제2 기준 전압이 기록되는 전압값 레지스터, 그리고 상기 제1 기준 전압과 상기 제2 기준 전압이 입력되는 데이터 인터페이스를 포함한다.According to an aspect of the present invention, a power supply for LED lighting includes a current value register in which a first reference voltage with respect to a rated current flowing in an LED array including a plurality of light emitting diode (LED) elements is recorded. And a voltage value register in which a second reference voltage for the output voltage applied to the array is written, and a data interface into which the first reference voltage and the second reference voltage are input.
상기 전류값 레지스터와 상기 전압값 레지스터 중 적어도 하나는 비휘발성 메모리일 수 있다.At least one of the current value register and the voltage value register may be a nonvolatile memory.
LED 조명을 위한 전원장치는 상기 전류값 레지스터에 기록된 상기 제1 기준 전압을 아날로그 값으로 변환하는 제1 디지털 아날로그 컨버터(Digital to Analog Converter, DAC), 그리고 상기 전압값 레지스터에 기록된 상기 제2 기준 전압을 아날로그 값으로 변환하는 제2 디지털 아날로그 컨버터를 더 포함할 수 있다.A power supply for LED lighting includes a first digital-to-analog converter (DAC) for converting the first reference voltage recorded in the current value register into an analog value, and the second recorded in the voltage value register. The method may further include a second digital analog converter for converting the reference voltage into an analog value.
LED 조명을 위한 전원장치는 상기 제1 디지털 아날로그 컨버터로부터 출력된 값과 상기 LED 어레이에 흐르는 전류를 비교하는 전류 검출 비교부, 그리고 상기 제2 디지털 아날로그 컨버터로부터 출력된 값과 상기 LED 어레이에 인가된 출력 전압을 비교하는 전압 검출 비교부를 더 포함할 수 있다.The power supply for the LED lighting is a current detection comparison unit for comparing the value output from the first digital analog converter with the current flowing in the LED array, and the value output from the second digital analog converter and applied to the LED array The apparatus may further include a voltage detection comparison unit configured to compare the output voltages.
LED 조명을 위한 전원장치는 상기 전류 검출 비교부 또는 상기 전압 검출 비교부의 출력을 이용하여 상기 LED 어레이에 흐르는 전류 또는 상기 LED 어레이에 인가되는 출력 전압을 제어하는 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation, PWM) 제어부를 더 포함할 수 있다.A power supply for LED lighting uses a pulse width modulation (PWM) to control the current flowing through the LED array or the output voltage applied to the LED array using the output of the current detection comparison unit or the voltage detection comparison unit. The control unit may further include.
LED 조명을 위한 전원장치는 1차 코일과 2차 코일을 포함하고, 상기 1차 코일의 일 단자는 DC 입력부와 연결되고, 상기 1차 코일의 타 단자는 상기 PWM 제어부와 연결되며, 상기 2차 코일의 일 단자는 상기 LED 어레이와 연결되고, 상기 2차 코일의 타 단자는 접지되며, 상기 1차 코일 및 상기 2차 코일 중 적어도 하나는 스위치를 포함하고, 상기 스위치를 이용하여 상기 1차 코일과 상기 2차 코일의 권선비를 조절하는 트랜스포머를 더 포함할 수 있다.The power supply for LED lighting includes a primary coil and a secondary coil, one terminal of the primary coil is connected to the DC input unit, the other terminal of the primary coil is connected to the PWM control unit, the secondary One terminal of the coil is connected to the LED array, the other terminal of the secondary coil is grounded, and at least one of the primary coil and the secondary coil includes a switch, and the primary coil using the switch And a transformer for adjusting the turns ratio of the secondary coil.
상기 스위치는 상기 데이터 인터페이스에 연결되고, 상기 정격 전류에 따라 상기 데이터 인터페이스와 상기 스위치의 접점을 달리하여 상기 권선비를 조절할 수 있다.The switch is connected to the data interface, and the winding ratio may be adjusted by varying the contact point of the data interface and the switch according to the rated current.
본 발명의 일 양태에 따른 복수의 LED 소자가 직렬 연결된 직렬 어레이가 서로 병렬 연결되어 있는 다중 LED 어레이의 LED 조명을 위한 전원장치는 상기 다중 LED 어레이에 인가되는 출력 전압에 대한 기준 전압이 입력되는 데이터 인터페이스, 상기 기준 전압이 저장되는 전압값 레지스터, 상기 기준 전압과 상기 다중 LED 어레이에 인가된 출력 전압을 비교하는 전압 검출 비교부, 그리고 상기 전압 검출 비교부의 출력을 모니터링하여 상기 출력 전압의 변동을 감지하며, 상기 다중 LED 어레이 내의 적어도 하나의 LED 소자 또는 적어도 하나의 직렬 어레이의 이상 여부를 판단하는 연산부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, a power supply for LED lighting of a multi-LED array in which a series array in which a plurality of LED elements are connected in series is connected in parallel to each other may include data in which a reference voltage with respect to an output voltage applied to the multi-LED array is input. A change in the output voltage is monitored by monitoring an interface, a voltage value register storing the reference voltage, a voltage detection comparison unit comparing the reference voltage with an output voltage applied to the multiple LED array, and an output of the voltage detection comparison unit. And an operation unit for determining whether at least one LED element or at least one series array in the multiple LED array is abnormal.
LED 조명용 전원장치는 상기 데이터 인터페이스를 통하여 상기 다중 LED 어레이에 흐르는 정격 전류에 대한 값이 더 입력되고, 상기 정격 전류에 대한 값이 저장되는 전류값 레지스터가 더 포함할 수 있다.The LED lighting power supply may further include a current value register in which a value for a rated current flowing in the multiple LED arrays is further input through the data interface, and a value for the rated current is stored.
LED 조명용 전원장치는 상기 다중 LED 어레이에 흐르는 전류 또는 상기 다중 LED 어레이에 인가된 출력 전압을 제어하는 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation, PWM) 제어부를 더 포함하고, 상기 연산부에 의하여 이상 여부가 판단된 경우, 상기 PWM 제어부는 상기 다중 LED 어레이에 흐르는 정격 전류를 줄이도록 조절할 수 있다.The LED lighting power supply further includes a pulse width modulation (PWM) control unit for controlling a current flowing through the multiple LED array or an output voltage applied to the multiple LED array, wherein the operation unit determines whether an abnormality is detected. In this case, the PWM controller may adjust to reduce the rated current flowing in the multiple LED array.
본 발명의 한 실시예에 따르면, LED 조명에서 필요로 하는 정격 전류와 전력을 초기 설정할 수 있는 전원장치가 제공된다. 본 발명의 한 실시예에 따른 전원장치는 다양한 LED 조명에 적용될 수 있으므로, LED 조명 별로 별도의 전원장치를 개발, 생산하거나 인증 받을 필요가 없다. 따라서, LED 조명용 전원장치의 제조 비용을 절감하고 제조 기간을 줄일 수 있다. 또한, 전원장치의 DC 전원에 연결된 트랜스포머의 권선비를 정격 전류에 따라 조절함으로써 전원의 효율을 유지하면서도 필요한 전류와 전력을 공급할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, there is provided a power supply device capable of initially setting the rated current and power required in LED lighting. Since the power supply device according to an embodiment of the present invention can be applied to various LED lights, there is no need to develop, produce or authenticate a separate power supply device for each LED light. Therefore, the manufacturing cost of the LED lighting power supply can be reduced and the manufacturing period can be reduced. In addition, by adjusting the winding ratio of the transformer connected to the DC power supply of the power supply according to the rated current, it is possible to supply the necessary current and power while maintaining the efficiency of the power supply.
본 발명의 한 실시 예에 따른 LED 조명 전원장치는 복수의 LED 소자가 직렬 연결된 하나의 LED 어레이뿐만 아니라 복수의 LED 어레이가 병렬 연결된 다중 LED 어레이 구조에서도 미리 기록된 기준 전압에 기초하여 전류량을 제어함으로써, LED 소자의 연쇄적인 파손을 방지할 수 있다.LED lighting power supply according to an embodiment of the present invention by controlling the amount of current based on a reference voltage recorded in advance in a multi-LED array structure in which a plurality of LED arrays are connected in parallel, as well as a single LED array connected in series It is possible to prevent chain breakage of the LED device.
즉, 하나의 LED 소자 또는 하나의 LED 어레이가 파손된 경우에도 나머지 LED 어레이에는 정격 전류만을 흐르게 함으로써, 전체 LED 조명의 소손을 방지할 수 있고, 불필요한 전력 소모를 줄일 수 있다. 또한 장애 부분만을 교체함으로써 유지 보수 비용을 크게 줄일 수 있다.That is, even when one LED element or one LED array is damaged, only the rated current flows through the remaining LED arrays, thereby preventing burnout of the entire LED lighting and reducing unnecessary power consumption. In addition, maintenance costs can be significantly reduced by replacing only faulty parts.
도 1은 LED 조명의 순방향 전류량에 대한 광 출력을 나타내는 그래프이다.
도 2는 LED 조명 전원장치의 일 예이다.
도 3은 PWM 제어로직에 의하여 조절되는 전류 파형을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 한 실시 예에 따른 LED 조명 전원장치를 나타내는 도면이다.
도 5는 다중 LED 어레이 구조의 일 예이다.
도 6은 전류 제한 저항을 갖는 다중 LED 어레이 구조의 다른 예이다.
도 7은 정상 상태에서의 LED 조명 전원장치의 출력 전압 및 전류 파형을 나타내는 그래프이다.
도 8은 LED 소자 일부에 고장이 발생한 경우 LED 조명 전원장치의 출력 전압 및 전류 파형을 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 한 실시 예에 따른 LED 조명 전원장치의 전류 제한 방법을 나타내는 순서도이다.1 is a graph showing light output with respect to the amount of forward current of LED lighting.
2 is an example of an LED lighting power supply.
3 shows a current waveform controlled by PWM control logic.
4 is a view showing an LED lighting power supply according to an embodiment of the present invention.
5 is an example of a multiple LED array structure.
6 is another example of a multiple LED array structure with a current limiting resistor.
7 is a graph showing the output voltage and current waveform of the LED lighting power supply in the steady state.
FIG. 8 is a graph illustrating output voltage and current waveforms of an LED lighting power supply when a failure occurs in a part of an LED device.
9 is a flowchart illustrating a current limiting method of an LED lighting power supply according to an embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding other components unless specifically stated otherwise.
도 2는 LED 조명 전원장치의 일 예이다.2 is an example of an LED lighting power supply.
도 2를 참고하면, LED 조명 전원장치(200)는 복수의 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED) 소자가 직렬 연결된 LED 어레이(array)(210), 전류 검출부(220), 기준 전압 제공부(230), 전류 검출 비교부(240), 전압 검출 비교부(250), 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation, PWM) 제어로직(260) 및 DC(Direct Current) 전원 입력부(270)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the LED
LED 조명 전원장치(200)의 DC 전원 입력부(270)는 상용 AC(Alternating Current) 전원을 변환한 후, 트랜스포머(T)를 통하여 LED 어레이(210)에 전류를 공급한다. 이를 위하여, PWM 제어로직(260)은 DC 전원 입력부(270)를 통해 입력된 DC 전원을 필요한 전압 및 전류로 변환할 수 있다. PWM 제어로직(260)은, 예를 들면 스텝다운(step down) 방식의 벅 모드 컨버터(Buck Mode Converter) 또는 플라이백(Flyback) 방식의 스위칭 모드 컨버터(Switching Mode Converter)로 구현될 수 있다.The DC
전류 검출부(220)의 저항 Rs에는 LED 어레이(210)를 통하여 흐르는 전류 IF가 흐른다. 저항 Rs 양단의 전압 VRs= Rs x IF이다. The current I F flowing through the
전류 검출 비교부(240)는 전류 검출부(220)를 통하여 얻어진 전압 VRs과 기준 전압 제공부(230)를 통하여 얻어진 기준 전압 VRv을 비교한다. 여기서, 기준 전압은 기준 전압 제공부(230)의 가변 저항 Rv을 통하여 조절될 수 있다.The current
전류 검출 비교부(240)의 비교 결과, 전압 VRs이 기준 전압 VRv보다 낮은 경우, 즉 LED 어레이(210)에 흐르는 전류 IF가 소정 기준보다 낮은 경우, PWM 제어로직(260)은 스위칭 소자 Q가 턴온(turn on)되도록 조절한다. 스위칭 소자 Q가 턴온되면, 트랜스포머 T의 1차 코일에 지속적으로 전류가 흐르게 된다. 이에 따라, LED 어레이(210)에 흐르는 전류 IF는 증가하게 된다.As a result of the comparison of the current
한편, 전압 VRs이 기준 전압 VRv보다 높은 경우, 즉 LED 어레이(210)에 흐르는 전류 IF가 소정 기준보다 높은 경우, PWM 제어로직(260)은 스위칭 소자 Q가 턴오프(turn off)되도록 조절한다. 스위칭 소자 Q가 턴오프되면, 트랜스포머 T의 1차 코일에 흐르는 전류가 차단된다. 이에 따라, LED 어레이(210)에 흐르는 전류 IF는 감소하게 된다.On the other hand, when the voltage V Rs is higher than the reference voltage V Rv , that is, when the current I F flowing in the
이와 같이, 전류 검출 비교부(240)의 비교 결과에 따라 PWM 제어 로직(260)이 스위칭 소자 Q의 턴온 및 턴오프를 조절함으로써, LED 어레이(210)에 흐르는 전류 IF는 일정한 수준으로 유지될 수 있다. 도 3은 PWM 제어로직에 의하여 조절되는 전류 파형을 나타낸다. 여기서, IL은 기준 전압 제공부(230)의 가변 저항 Rv에 의하여 조절되는 기준 전류이다.As such, the
이와 같이, 가변 저항 Rv에 의하여 기준 전류 IL를 조절하고, 기준 전류 IL에 따라 LED 어레이(210)에 흐르는 전류 IF를 조절하게 되면, 전류를 넓은 범위에서 조절하는데 한계가 있다. 즉, 같은 40W를 소모하는 LED 조명이라 하더라도, 2A, 20V의 정격인 경우와 1A, 40V의 정격인 경우가 있으나, 단순히 가변 저항 Rv만을 이용해서는 그 범위를 조절할 수 없다. 또한, 정격 전류에 대응하는 기본 전압 설정이 곤란하고, LED 어레이가 병렬 연결된 다중 LED 어레이 구조에서 LED 어레이 간의 전류 편차를 감지하고 제어하는 것이 어려우며, 기계식 조절 장치로 인하여 동일한 정격 제품을 대량 생산할 경우 동일한 품질을 유지하기 어렵다. 또한, 가변 저항의 노출로 인하여 LED 조명 전원장치의 방수 및 방진 유지가 어렵다.As such, when the reference current I L is adjusted by the variable resistor R v , and the current I F flowing through the
이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 한 실시예에 따르면 기준 전압 값을 직접 입력하여 LED 어레이에 흐르는 전류를 조절한다. 이하, 본 발명의 한 실시예에 따른 LED 조명 전원장치를 구체적으로 설명한다.In order to solve this problem, according to one embodiment of the present invention, a reference voltage value is directly input to adjust a current flowing in the LED array. Hereinafter, an LED lighting power supply device according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
도 4는본 발명의 한 실시예에 따른 LED 조명 전원장치를 나타내는 도면이다.4 is a view showing the LED lighting power supply according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참고하면, LED 조명 전원장치(400)는 LED 어레이(410), 전류 검출부(420), 기준 전압 제공부(430), 전류 검출 비교부(440), 전압 검출 비교부(450), 연산부(436), PWM 제어로직(460), DC 전원 입력부(470) 및 PWM 트랜스포머 (480) 를 포함한다.Referring to FIG. 4, the LED
전류 검출부(420)는 저항 Rs를 포함한다. 저항 Rs의 일단은 LED 어레이(410)와 연결되고, 저항 Rs의 타단은 접지된다.The
기준 전압 제공부(430)는 데이터 인터페이스(431), 전압값 레지스터(432), DAC(433), 전류값 레지스터(434), DAC(435)를 포함한다. 데이터 인터페이스(431)는 전압값 레지스터(432) 및 전류값 레지스터(434)에 각각 연결되고, 전압값 레지스터(432)는 DAC(433)에 연결되며, 전류값 레지스터(434)는 DAC(435)에 연결된다. DAC(433)는 전압 검출 비교부(450)의 (-) 입력 단자와 연결되고, DAC(435)는 전류 검출 비교부(440)의 (-) 입력 단자와 연결된다.The
전류 검출 비교부(440)의 (+) 입력 단자는 저항 R3와 연결된다. 저항 R3의 일단은 전류 검출 비교부(440)의 (+) 입력 단자와 연결되고, 저항 R3의 타단은 LED 어레이(410)와 저항 Rs이 연결되는 노드와 연결된다. 저항 R3는 저항 Rs보다 매우 크다.The positive input terminal of the current
전압 검출 비교부(450)의 (+) 입력 단자는 저항 R1과 저항 R2가 연결되는 노드와 연결된다. 저항 R2의 일단은 저항 R1과 연결되고, 저항 R2의 타단은 접지된다. 저항 R1의 일단은 저항 R2와 연결되고, 저항 R1의 타단은 LED 어레이(410)와 연결된다.The positive input terminal of the voltage
연산부(436)는 전류 검출 비교부(440) 및 전압 검출 비교부(450)의 출력 단자와 각각 연결되고, PWM 제어로직(460)과 연결된다.The
PWM 제어로직(460)은 스위칭 소자 Q와 연결된다.
PWM 트랜스포머(480)는 1차 코일과 2차 코일을 포함한다. 1차 코일의 일 단자는 DC 전원 입력부(470)와 연결되고, 1차 코일의 타 단자는 스위치 소자 Q를 통하여 PWM 제어로직(460)과 연결된다. 2차 코일의 일 단자는 LED 어레이(410)와 연결되고, 2차 코일의 타 단자는 접지된다. 1차 코일 및 2차 코일 중 적어도 하나는 스위치를 포함하고, 스위치를 이용하여 1차 코일과 2차 코일의 권선비를 조절한다. 도 4에는 2차 코일이 스위치를 포함하고, 2차 코일의 스위치를 이용하여 1차 코일과 2차 코일의 권선비를 N:n1 또는 N:n2로 조절하는 예가 도시되어 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니고, 1차 코일이 스위치를 포함하고, 1차 코일의 스위치를 이용하여 1차 코일과 2차 코일의 권선비를 조절할 수도 있다. 1차 코일 또는 2차 코일의 스위치는 기준 전압 제공부(430)의 데이터 인터페이스(431)에 연결된다. 정격 전류에 따라 데이터 인터페이스(431)와 스위치의 접점을 달리하여 권선비를 조절할 수 있다. 스위치는 예를 들면 반도체 소자인 MOSFET나 일반적인 릴레이로 구성될 수 있다.
이제, LED 조명 전원장치(400)의 동작을 설명한다. LED 조명 전원장치(400)는 전류는 고정되고 전압은 부하 상태에 따라 변하는 정전류 회로로 동작한다.Now, the operation of the LED
기준 전압 제공부(430)의 데이터 인터페이스(431)를 통하여 LED 어레이(410)에 흐르는 정격 전류에 대한 전류 설정 기준 전압 Viref이 전류값 레지스터(434)에 기록되고, LED 어레이(410)에 인가되는 출력 전압에 대한 전압 설정 기준 전압 Vvref이 전압값 레지스터(432)에 기록된다. 전류값 레지스터(434)와 전압값 레지스터(432)는 비휘발성 메모리일 수 있다.The current setting reference voltage Vi ref for the rated current flowing through the
전류 설정 기준 전압 Viref이 기록되면, 해당하는 정격 전류를 공급할 수 있는 권선비가 결정되며 데이터 인터페이스는 결정된 권선비에 해당하는 스위치의 접점을 선택할 수 있다.When the current setting reference voltage Vi ref is recorded, the turns ratio that can supply the corresponding rated current is determined and the data interface can select the contact of the switch corresponding to the determined turns ratio.
전류값 레지스터(434)에 기록된 전류 설정 기준 전압 Viref은 DAC(435)를 거쳐 아날로그 값으로 변환된 후 전류 검출 비교부(440)의 (-) 입력 단자로 입력된다.The current setting reference voltage Vi ref recorded in the
전압값 레지스터(432)에 기록된 전압 설정 기준 전압 Vvref은 DAC(433)를 거쳐 아날로그 값으로 변환된 후 전압 검출 비교부(450)의 (-) 입력 단자로 입력된다.The voltage setting reference voltage Vv ref recorded in the
전류 검출부(420)의 저항 Rs를 통하여 검출된 전류 IF에 의한 전압 값 VRs= Rs x IF는 전류 검출 비교부(440)의 (+) 입력 단자로 입력된다.The voltage value V Rs = R s x I F by the current I F detected through the resistor Rs of the
전류 검출 비교부(440)는 전류 검출부(420)를 통하여 입력된 전압 VRs과 기준 전압 제공부(430)의 DAC(435)를 통하여 입력된 전류 설정 기준 전압 Viref을 비교한다.The current
전압 검출 비교부(450)는 LED 어레이(410)에 인가된 출력 전압과 기준 전압 제공부(430)의 DAC(433)를 통하여 입력된 전압 설정 기준 전압 Vvref을 비교한다. 여기서, LED 어레이(410)에 인가된 출력 전압은 저항 R1 및 저항 R2에 의하여 분압된 출력 전압일 수 있다.The voltage
PWM 제어로직(460)은 전류 검출 비교부(440) 또는 전압 검출 비교부(450)의 출력을 이용하여 LED 어레이(410)에 흐르는 전류 또는 LED 어레이(410)에 인가되는 출력 전압을 제어한다.The
즉, 연산부(436), 전류 검출 비교부(440)의 비교 결과, 전압 VRs이 전류 설정 기준 전압 Viref보다 낮은 경우, LED 어레이(410)에 흐르는 전류 IF가 기준 전류 IL보다 낮은 것으로 판단하고 PWM 제어로직(460)은 제어 동작을 수행한다. 즉, PWM 제어로직(460)은 스위칭 소자 Q를 턴온시키고, 트랜스포머 T의 1차 코일에 전류가 흐르게 하여, LED 어레이(410)에 흐르는 전류 IF를 증가시킨다.That is, as a result of the comparison between the
전류 검출 비교부(440)의 비교 결과, 전압 VRs이 전류 설정 기준 전압 Viref보다 높은 경우, LED 어레이(410)에 흐르는 전류 IF가 기준 전류 IL보다 높은 것으로 판단하고 PWM 제어로직(460)을 제어 동작을 수행한다. 즉, PWM 제어로직(460)은 스위칭 소자 Q를 턴오프시키고, LED 어레이(410)에 흐르는 전류 IF를 감소시킨다.As a result of the comparison of the current
이와 같이, 기준 전압 제공부(430)에 기록된 전류 설정 기준 전압 Viref 또는 전압 설정 기준 전압 Vvref에 따라 LED 어레이(410)에 일정한 수준의 전류가 흐르게 할 수 있다.As described above, a constant level of current may flow in the
이와 같이, LED 조명에서 필요로 하는 정격 전류와 전력을 초기 설정하는 전원장치를 사용함으로써, 정격 전류 또는 전력이 서로 상이한 LED 조명마다 별도의 전원장치를 개발할 필요가 없다. As such, by using a power supply device that initially sets the rated current and power required by the LED lighting, it is not necessary to develop a separate power supply device for each LED lighting having a different rated current or power.
또한, 소모 전력은 비슷하나 정격 전류치가 크게 다른 LED 조명에 대해서도 트랜스포머의 권선비를 적절히 선택함으로써 전원장치의 효율을 유지하면서도 필요한 전류와 전력을 공급할 수 있다. 일 예로, 40W, 1A 급의 LED 조명에 있어서 정격 전류는 1A이므로 40V의 전압이 필요하다. 그러나, 40W, 1.5A 급의 LED 조명에 있어서 27V의 전압이 필요하다. 이 두 가지 LED 조명에 대하여 서로 다른 전원장치를 준비할 필요 없이, 1.5A로 초기 정격 전류를 설정하고, 트랜스포머의 권선비를 조절하면 소정의 정격 전류를 얻을 수 있다.한편, 도 4에는 전류값 레지스터 또는 전압값 레지스터에 기록된 데이터를 디지털 아날로그 변환한 후 전류 검출 비교부 또는 전압 검출 비교부에서 비교를 하는 것을 예시하고 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, LED 조명에 흐르는 전류 또는 LED 조명에 인가된 출력 전압의 검출 값을 아날로그 디지털 변환한 후 연산부(436)에서 디지털 값을 비교(예를 들면, 검출된 전류의 디지털 값과 전류값 레지스터에 기록된 데이터를 비교하거나, 검출된 출력 전압의 디지털 값과 전압 값 레지스터에 기록된 데이터를 비교)할 수도 있다.In addition, it is possible to supply the necessary current and power while maintaining the efficiency of the power supply by appropriately selecting the turns ratio of the transformer for LED lighting having similar power consumption but largely different rated current values. For example, in the 40W, 1A class LED lighting, the rated current is 1A, so a voltage of 40V is required. However, a voltage of 27 V is required for 40 W, 1.5 A class LED lighting. It is possible to obtain a predetermined rated current by setting the initial rated current to 1.5A and adjusting the winding ratio of the transformer without having to prepare different power supplies for the two LED lights. Alternatively, the analog-to-digital conversion of the data recorded in the voltage value register is then performed by the current detection comparison unit or the voltage detection comparison unit. However, the present invention is not limited thereto. That is, after analog-to-digital conversion of the detected value of the current flowing through the LED light or the output voltage applied to the LED light, the
한편, 도 4에는 복수의 LED 소자가 직렬 연결된 하나의 LED 어레이(410)를 예시하고 있으나, 본 발명의 한 실시예에 따른 LED 조명 전원장치는 복수의 LED 어레이가 병렬 연결된 다중 LED 어레이 구조에서도 적용할 수 있다.Meanwhile, although FIG. 4 illustrates one
도 5는 다중 LED 어레이 구조의 일 예이다.5 is an example of a multiple LED array structure.
도 5를 참고하면, LED 조명이 소정의 밝기를 구현하기 위하여, LED 소자들이직렬 연결된 LED 어레이가 병렬 연결되는 다중 LED 어레이 구조를 가질 수 있다. 직렬 연결 또는 병렬 연결되는 LED 개수는 LED 조명 제조 회사의 기술 수준 또는 사용되는 LED 소자에 따라 다르게 구성될 수 있다.Referring to FIG. 5, in order to realize a predetermined brightness of the LED lighting, the LED array may have a multi-LED array structure in which the LED arrays connected in series are connected in parallel. The number of LEDs connected in series or in parallel can vary depending on the level of technology of the LED lighting manufacturer or the LED devices used.
LED 어레이 내에서 각각의 LED 소자에는 동일한 전류가 흐른다. 따라서, 직렬 연결된 LED 어레이의 밝기는 일정하게 유지될 수 있다.The same current flows through each LED device in the LED array. Therefore, the brightness of the series connected LED array can be kept constant.
그러나, 복수의 LED 어레이가 병렬 연결된 경우, 각각의 LED 어레이에 흐르는 전류(If1, If2, ..., Ifn)는 달라질 수 있고, PN 접합부의 온도 변화에 따라 각각의 LED 어레이에 흐르는 전류의 불균형 문제가 초래될 수 있다.However, when a plurality of LED arrays are connected in parallel, the currents (I f1 , I f2 , ..., I fn ) flowing in each LED array may vary, and flow in each LED array according to the temperature change of the PN junction. Unbalance current can result.
도 6은 다중 LED 어레이 구조의 다른 예이다.6 is another example of a multiple LED array structure.
도 6을 참고하면, 각각의 LED 어레이에는 전류 제한 저항(R1, R2, ..., Rn)이 연결된다. 이에 따라, 각각의 LED 어레이에 흐르는 전류(If1, If2, ..., Ifn)를 일정한 수준으로 유지할 수 있다.Referring to FIG. 6, current limiting resistors R1, R2,..., And Rn are connected to each LED array. Accordingly, the currents I f1 , I f2 , ..., I fn flowing through the respective LED arrays can be maintained at a constant level.
만약, 하나의 LED가 불량이거나 접합 파괴되는 경우, 해당 LED가 속하는 LED 어레이로 흐르는 전류(If2)가 차단된다. 차단된 전류(If2)는 나머지 LED 어레이로 분산되어 흐른다. 즉, 각각의 LED 어레이에는 If2/(n-1)만큼의 전류가 더 흐르게 된다. If one LED is defective or the junction is broken, the current I f2 flowing to the LED array to which the LED belongs is cut off. The interrupted current I f2 flows distributed to the remaining LED arrays. That is, each of the LED arrays is further flowed by I f2 / (n−1).
각각의 LED 어레이에 대한 전류 증가분은 전류 제한 저항(R1, R2, ..., Rn)에 걸리는 전압을 상승시킨다. 이에 따라, 각 LED 소자에 걸리는 전압(Vfa)은 줄어들게 되어, 각각의 LED 어레이를 통하여 흐르는 전류(If1, If2, ..., Ifn)도 줄어들게 되며, 결과적으로 LED 조명의 다중 LED 어레이에 흐르는 전체 전류 IF도 줄어들게 된다.The current increase for each LED array raises the voltage across the current limiting resistors R1, R2, ..., Rn. As a result, the voltage V fa across each LED element is reduced, thereby reducing the current I f1 , I f2 , ..., I fn flowing through each LED array, resulting in multiple LEDs of LED lighting. The total current I F flowing through the array is also reduced.
일반적인 LED 조명 전원장치에 따르면, LED 조명의 다중 LED 어레이에 흐르는 전체 전류 IF가 줄어들면, 정전류 회로 동작으로 인하여 전압 Vcc이 증가된다. 결국, LED 조명 전원장치는 초기에 설정한 전류 값에 도달할 때까지 전류를 지속적으로 증가시키는 방향으로 작동하게 된다. 이에 따라, 각각의 LED 어레이에는 임계 수준 이상의 전류가 흐르게 되고, 온도 상승으로 인하여 LED 소자뿐만 아니라 LED 조명 전체가 손상될 수 있다. 도 7은 정상 상태에서의 LED 조명 전원장치의 출력 전압 및 전류 파형을 나타내는 그래프이고, 도 8은 LED 소자 일부에 고장이 발생한 경우 LED 조명 전원장치의 출력 전압 및 전류 파형을 나타내는 그래프이다.According to a typical LED lighting power supply, when the total current I F flowing through the multiple LED arrays of LED lighting is reduced, the voltage Vcc is increased due to the constant current circuit operation. As a result, the LED lighting power supply operates in the direction of continuously increasing the current until the initially set current value is reached. As a result, a current above the threshold level flows through each LED array, and the temperature rise may damage not only the LED device but also the entire LED lighting. 7 is a graph showing the output voltage and current waveform of the LED lighting power supply in the normal state, Figure 8 is a graph showing the output voltage and current waveform of the LED lighting power supply when a failure occurs in a part of the LED device.
이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 LED 조명 전원장치가 사용될 수 있다.In order to solve this problem, the LED lighting power supply according to an embodiment of the present invention can be used.
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 LED 조명 전원장치의 전류 제한 방법을 나타내는 순서도이다. 여기서, 도 4의 LED 조명 전원장치(400)를 예로 들어 설명한다.9 is a flow chart showing a current limiting method of the LED lighting power supply according to an embodiment of the present invention. Here, the LED
도 9를 참고하면, 다중 LED 어레이 구조에서 하나의 LED 소자 또는 하나의 LED 어레이가 파손된 경우(S900), LED 조명 전원장치(400)의 정전류 회로 동작으로 인하여 출력 전압 Vo이 상승한다(S910).Referring to FIG. 9, when one LED device or one LED array is damaged in the multi-LED array structure (S900), the output voltage Vo increases due to the constant current circuit operation of the LED lighting power supply 400 (S910). .
이때, LED 조명 전원장치(400)의 연산부(436)는 출력 전압의 상승 변동분을 감지한다(S920). 구체적으로 설명하면, 전압 검출 비교부(450)의 (-) 입력 단자에는 기준 전압 제공부(430)의 전압값 레지스터(432)에 기록되어 있던 전압 설정 기준 전압 Vvref이 입력되고, 전압 검출 비교부(450)의 (+) 입력 단자에는 출력 전압 Vo가 입력된다. 전압 검출 비교부(450)는 전압 설정 기준 전압 Vvref과 출력 전압 Vo을 비교하고, 비교 결과를 연산부(436)에 전달한다. 이로써, 연산부(436)는 LED 소자 또는 LED 어레이의 이상 여부를 판단할 수 있다.At this time, the
연산부(436)는 다중 LED 어레이로 흐르는 총 전류를 줄이도록 PWM 제어로직(460)을 제어한다(S930). 즉, n번째 LED 어레이가 파손된 경우, n번째 LED 어레이로 흐르던 전류 Ifn만큼을 뺀 IF'이 총 전류가 되도록 PWM 제어로직(460)을 제어한다.The calculating
이에 따라, 다중 LED 어레이 내의 연쇄적인 LED 소자의 파손을 방지한다(S940).Accordingly, breakage of the cascaded LED elements in the multiple LED array is prevented (S940).
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 LED 조명 전원장치는 복수의 LED 소자가 직렬 연결된 하나의 LED 어레이뿐만 아니라 복수의 LED 어레이가 병렬 연결된 다중 LED 어레이 구조에서도 미리 기록된 기준 전압에 기초하여 전류량을 제어함으로써, LED 소자의 연쇄적인 파손을 방지할 수 있다.As described above, the LED lighting power supply according to an embodiment of the present invention is not only one LED array in which a plurality of LED elements are connected in series, but also in a multi-LED array structure in which a plurality of LED arrays are connected in parallel to a pre-recorded reference voltage. By controlling the amount of current based on this, chain breakage of the LED element can be prevented.
즉, 하나의 LED 소자 또는 하나의 LED 어레이가 파손된 경우에도 나머지 LED 어레이에는 정격 전류만을 흐르게 함으로써, 전체 LED 조명의 소손을 방지할 수 있고, 불필요한 전력 소모를 줄일 수 있다. 또한 장애 부분만을 교체함으로써 유지 보수 비용을 크게 줄일 수 있다.That is, even when one LED element or one LED array is damaged, only the rated current flows through the remaining LED arrays, thereby preventing burnout of the entire LED lighting and reducing unnecessary power consumption. In addition, maintenance costs can be significantly reduced by replacing only faulty parts.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있다. The embodiments of the present invention described above are not implemented only by the apparatus and method, but may be implemented through a program for realizing the function corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention or a recording medium on which the program is recorded.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.
Claims (11)
상기 LED 어레이에 인가되는 출력 전압에 대한 제2 기준 전압이 기록되는 전압값 레지스터,
상기 제1 기준 전압과 상기 제2 기준 전압이 입력되는 데이터 인터페이스,
상기 LED 어레이로 흐르는 전류 또는 상기 LED 어레이에 인가되는 출력 전압을 제어하는 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation, PWM) 제어부, 그리고
1차 코일 및 2차 코일을 포함하는 트랜스포머를 포함하고,
상기 1차 코일의 일 단자는 DC 입력부와 연결되고, 상기 1차 코일의 타 단자는 상기 PWM 제어부와 연결되며,
상기 2차 코일의 일 단자는 상기 LED 어레이와 연결되고, 상기 2차 코일의 타 단자는 접지되며,
상기 1차 코일 및 상기 2차 코일 중 적어도 하나는 스위치를 포함하고, 상기 스위치를 이용하여 상기 1차 코일과 상기 2차 코일의 권선비를 조절하며,
상기 스위치는 상기 데이터 인터페이스에 연결되고, 상기 정격 전류에 따라 상기 데이터 인터페이스와 상기 스위치의 접점을 달리하여 상기 권선비를 조절하는
LED 조명을 위한 전원장치.A current value register in which a first reference voltage is recorded for a rated current flowing in an LED array including a plurality of light emitting diode (LED) elements,
A voltage value register in which a second reference voltage is recorded for an output voltage applied to the LED array;
A data interface to which the first reference voltage and the second reference voltage are input;
A pulse width modulation (PWM) controller for controlling a current flowing through the LED array or an output voltage applied to the LED array, and
A transformer comprising a primary coil and a secondary coil,
One terminal of the primary coil is connected to the DC input unit, the other terminal of the primary coil is connected to the PWM control unit,
One terminal of the secondary coil is connected to the LED array, the other terminal of the secondary coil is grounded,
At least one of the primary coil and the secondary coil includes a switch, and adjusts the winding ratio of the primary coil and the secondary coil by using the switch,
The switch is connected to the data interface, and the winding ratio is adjusted by varying the contact point of the data interface and the switch according to the rated current.
Power supply for LED lighting.
상기 전류값 레지스터와 상기 전압값 레지스터 중 적어도 하나는 비휘발성 메모리인 LED 조명을 위한 전원장치.The method of claim 1,
At least one of the current value register and the voltage value register is a nonvolatile memory.
상기 전류값 레지스터에 기록된 상기 제1 기준 전압을 아날로그 값으로 변환하는 제1 디지털 아날로그 컨버터(Digital to Analog Converter, DAC), 그리고
상기 전압값 레지스터에 기록된 상기 제2 기준 전압을 아날로그 값으로 변환하는 제2 디지털 아날로그 컨버터
를 더 포함하는 LED 조명을 위한 전원장치.The method of claim 1,
A first digital to analog converter (DAC) for converting the first reference voltage recorded in the current value register into an analog value, and
A second digital analog converter for converting the second reference voltage recorded in the voltage value register into an analog value
Power supply for LED lighting further comprising.
상기 제1 디지털 아날로그 컨버터로부터 출력된 값과 상기 LED 어레이에 흐르는 전류를 비교하는 전류 검출 비교부, 그리고
상기 제2 디지털 아날로그 컨버터로부터 출력된 값과 상기 LED 어레이에 인가된 출력 전압을 비교하는 전압 검출 비교부
를 더 포함하는 LED 조명을 위한 전원장치.The method of claim 3,
A current detection comparison unit for comparing the value output from the first digital-to-analog converter with the current flowing in the LED array; and
A voltage detection comparison unit comparing a value output from the second digital-to-analog converter with an output voltage applied to the LED array
Power supply for LED lighting further comprising.
상기 PWM 제어부는 상기 전류 검출 비교부 또는 상기 전압 검출 비교부의 출력을 이용하여 상기 LED 어레이에 흐르는 전류 또는 상기 LED 어레이에 인가되는 출력 전압을 제어하는 LED 조명을 위한 전원장치.5. The method of claim 4,
The PWM control unit uses the output of the current detection comparison unit or the voltage detection comparison unit to control the current flowing in the LED array or the output voltage applied to the LED array.
상기 다중 LED 어레이에 흐르는 정격 전류에 대한 제1 기준 전압 및 상기 다중 LED 어레이에 인가되는 출력 전압에 대한 제2 기준 전압이 입력되는 데이터 인터페이스,
상기 제1 기준 전압이 저장되는 전류값 레지스터,
상기 제2 기준 전압이 저장되는 전압값 레지스터,
상기 제2 기준 전압과 상기 다중 LED 어레이에 인가된 출력 전압을 비교하는 전압 검출 비교부,
상기 전압 검출 비교부의 출력을 모니터링하여 상기 출력 전압의 변동을 감지하며, 상기 다중 LED 어레이 내의 적어도 하나의 LED 소자 또는 적어도 하나의 직렬 어레이의 이상 여부를 판단하는 연산부,
상기 다중 LED 어레이에 흐르는 전류 또는 상기 다중 LED 어레이에 인가된 출력 전압을 제어하는 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation, PWM) 제어부, 그리고
1차 코일 및 2차 코일을 포함하는 트랜스포머를 포함하고,
상기 1차 코일의 일 단자는 DC 입력부와 연결되고, 상기 1차 코일의 타 단자는 상기 PWM 제어부와 연결되며,
상기 2차 코일의 일 단자는 상기 다중 LED 어레이와 연결되고, 상기 2차 코일의 타 단자는 접지되며,
상기 1차 코일 및 상기 2차 코일 중 적어도 하나는 스위치를 포함하고, 상기 스위치를 이용하여 상기 1차 코일과 상기 2차 코일의 권선비를 조절하며,
상기 스위치는 상기 데이터 인터페이스에 연결되고, 상기 정격 전류에 따라 상기 데이터 인터페이스와 상기 스위치의 접점을 달리하여 상기 권선비를 조절하는
LED 조명을 위한 전원장치.In the power supply for LED lighting of a multiple LED array in which a series array in which a plurality of LED elements are connected in series are connected in parallel to each other,
A data interface to which a first reference voltage for a rated current flowing in the multiple LED array and a second reference voltage for an output voltage applied to the multiple LED array are input;
A current value register in which the first reference voltage is stored;
A voltage value register in which the second reference voltage is stored;
A voltage detection comparison unit comparing the second reference voltage with an output voltage applied to the multiple LED array;
An operation unit configured to monitor an output of the voltage detection comparison unit to detect a change in the output voltage, and determine whether at least one LED element or at least one series array in the multiple LED array is abnormal;
A pulse width modulation (PWM) controller for controlling a current flowing through the multiple LED array or an output voltage applied to the multiple LED array, and
A transformer comprising a primary coil and a secondary coil,
One terminal of the primary coil is connected to the DC input unit, the other terminal of the primary coil is connected to the PWM control unit,
One terminal of the secondary coil is connected to the multiple LED array, the other terminal of the secondary coil is grounded,
At least one of the primary coil and the secondary coil includes a switch, and adjusts the winding ratio of the primary coil and the secondary coil by using the switch,
The switch is connected to the data interface, and the winding ratio is adjusted by varying the contact point of the data interface and the switch according to the rated current.
Power supply for LED lighting.
상기 연산부에 의하여 이상 여부가 판단된 경우, 상기 PWM 제어부는 상기 다중 LED 어레이에 흐르는 정격 전류를 줄이도록 조절하는 LED 조명을 위한 전원장치.9. The method of claim 8,
When it is determined that the abnormality by the operation unit, the PWM control unit for the LED lighting to adjust to reduce the rated current flowing in the multiple LED array.
각 직렬 어레이에는 전류 제한 저항이 각각 연결되고,
적어도 하나의 LED 소자 또는 적어도 하나의 직렬 어레이에 이상이 발생한 경우, 상기 전류 제한 저항에 걸리는 전압이 상승하며, 상기 다중 LED 어레이에 흐르는 전체 전류는 줄어들어, 상기 출력 전압이 증가되는 LED 조명을 위한 전원장치.
9. The method of claim 8,
Each series array has its own current limiting resistor,
When an abnormality occurs in at least one LED element or at least one series array, the voltage applied to the current limiting resistor increases, and the total current flowing in the multiple LED array decreases, so that the output voltage increases. Device.
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN109996366A (en) * | 2017-12-29 | 2019-07-09 | 简斯任 | LED illumination system with dimming function |
| KR20200054640A (en) * | 2018-11-12 | 2020-05-20 | 주식회사 티에스씨 | A led lighting device for underground parking lots having air purification function |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100783500B1 (en) * | 2006-08-10 | 2007-12-11 | (주) 엘씨디컴 | Backlight drive controller of liquid crystal display |
| KR20090124215A (en) * | 2008-05-29 | 2009-12-03 | 삼성전기주식회사 | Power supply for LED |
| KR100956222B1 (en) | 2008-10-30 | 2010-05-04 | 삼성전기주식회사 | Apparatus for driving multi-emitting devices |
| KR101064906B1 (en) | 2010-02-03 | 2011-09-16 | (주)로그인디지탈 | LED lighting drive |
-
2011
- 2011-11-09 KR KR1020110116570A patent/KR101222169B1/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100783500B1 (en) * | 2006-08-10 | 2007-12-11 | (주) 엘씨디컴 | Backlight drive controller of liquid crystal display |
| KR20090124215A (en) * | 2008-05-29 | 2009-12-03 | 삼성전기주식회사 | Power supply for LED |
| KR100956222B1 (en) | 2008-10-30 | 2010-05-04 | 삼성전기주식회사 | Apparatus for driving multi-emitting devices |
| KR101064906B1 (en) | 2010-02-03 | 2011-09-16 | (주)로그인디지탈 | LED lighting drive |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109996366A (en) * | 2017-12-29 | 2019-07-09 | 简斯任 | LED illumination system with dimming function |
| KR20200054640A (en) * | 2018-11-12 | 2020-05-20 | 주식회사 티에스씨 | A led lighting device for underground parking lots having air purification function |
| KR102129501B1 (en) * | 2018-11-12 | 2020-07-02 | 주식회사 티에스씨 | A led lighting device for underground parking lots having air purification function |
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