KR20170099017A - Led 구동 장치 및 발광 장치 - Google Patents

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KR20170099017A
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Abstract

본 발명의 실시 형태에 따른 LED 구동 장치는, 입력 전원을 공급받아 복수의 LED를 구동하기 위한 구동 전원을 생성하는 컨버터 모듈, 상기 컨버터 모듈과 전기적으로 연결되는 서지 보호 모듈, 및 상기 컨버터 모듈 및 상기 서지 보호 모듈을 수납하는 하나의 케이스를 포함한다.

Description

LED 구동 장치 및 발광 장치{LED DRIVING DEVICE AND LIGHTING DEVICE}
본 발명은 LED 구동 장치 및 발광 장치에 관한 것이다.
발광소자는 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED) 등의 소자를 포함하며, 낮은 소비 전력, 높은 휘도, 긴 수명 등의 여러 장점을 가지고 있어 광원으로 그 사용 영역을 점점 넓혀가고 있다. 발광소자는 다양한 분야에 광원으로 적용되며, 최근에는 백라이트 유닛, 조명 장치와 같은 일반적인 발광 장치 이외에도 발광소자를 적용할 수 있는 다양한 응용 분야가 연구되고 있다.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 과제 중 하나는, LED 구동을 위한 컨버터 모듈과, 서지 전압으로부터 컨버터 모듈 및 LED를 보호하기 위한 서지 보호 모듈을 하나의 케이스에 구비하는 LED 구동 장치 및 발광 장치를 제공하는 데에 있다. 서지 보호 모듈은 상기 케이스에서 착탈 가능하도록 제공되며, 따라서 서지 보호 모듈의 수명이 만료되는 등의 원인으로 인해 서지 보호 모듈의 교체가 필요한 경우, 서지 보호 모듈만을 교체함으로써 LED 구동 장치 및 발광 장치를 효율적으로 유지, 보수할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 LED 구동 장치는, 입력 전원을 공급받아 복수의 LED를 구동하기 위한 구동 전원을 생성하는 컨버터 모듈, 상기 컨버터 모듈과 전기적으로 연결되는 서지 보호 모듈, 및 상기 컨버터 모듈 및 상기 서지 보호 모듈을 수납하는 하나의 케이스를 포함한다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 발광 장치는, 하나의 케이스에 수납되는 컨버터 모듈과 서지 보호 모듈을 갖는 구동부, 및 상기 구동부가 출력하는 구동 전원에 의해 동작하는 복수의 LED를 갖는 광원부를 포함하며, 상기 서지 보호 모듈은 상기 케이스에 착탈 가능하도록 수납된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 LED 구동 장치 및 발광 장치에서, 하나의 케이스에 LED 구동을 위한 컨버터 모듈 및 서지 전압 유입을 차단하기 위한 서지 보호 모듈이 함께 수납될 수 있다. 특히, 서지 보호 모듈은 케이스로부터 용이하게 분리될 수 있도록 수납될 수 있다. 따라서, 서지 전압으로 인해 서지 보호 모듈의 수명이 만료되거나, 다른 용량의 서지 전압 모듈로 교체하고자 하는 경우, LED 구동 장치 전체가 아닌 서지 보호 모듈만을 간편하게 교체하여 유지, 보수 비용을 절감할 수 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 발광 장치가 적용될 수 있는 사례를 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 발광 장치를 나타낸 사시도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 LED 구동 장치를 도시한 도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 LED 구동 장치를 나타낸 블록도이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 LED 구동 장치를 나타낸 회로도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 LED 구동 장치의 동작을 설명하기 위해 제공되는 도이다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 실시예에 따른 발광 장치에 채용될 수 있는 백색 광원 모듈을 간단하게 나타내는 도이다.
도 11은 도 19a 및 도 19b에 도시한 백색 광원 모듈의 동작을 설명하기 위해 제공되는 CIE 1931 좌표계이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 발광소자 패키지에 적용될 수 있는 파장 변환 물질을 설명하기 위해 제공되는 도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 LED 구동 장치가 적용될 수 있는 조명 장치로서 바(bar) 타입의 램프를 개략적으로 나타내는 분해 사시도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 LED 구동 장치가 적용될 수 있는 조명 장치로서 벌브형 램프를 간략하게 나타내는 분해 사시도이다.
도 15 내지 도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치가 적용될 수 있는 조명 제어 네트워크 시스템을 설명하기 위한 개략도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 다음과 같이 설명한다.
명세서 전체에 걸쳐서, 막, 영역 또는 웨이퍼(기판) 등과 같은 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "상에", "연결되어", 또는 "커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 상술한 하나의 구성요소가 직접적으로 다른 구성요소 "상에", "연결되어", 또는 "커플링되어" 접촉하거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다. 반면에, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "직접적으로 상에", "직접 연결되어", 또는 "직접 커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 그 사이에 개재되는 다른 구성요소들이 존재하지 않는다고 해석된다. 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 제1, 제2등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
또한, "상의" 또는 "위의" 및 "하의" 또는 "아래의"와 같은 상대적인 용어들은 도면들에서 도해되는 것처럼 다른 요소들에 대한 어떤 요소들의 관계를 기술하기 위해 여기에서 사용될 수 있다. 상대적 용어들은 도면들에서 묘사되는 방향에 추가하여 소자의 다른 방향들을 포함하는 것을 의도한다고 이해될 수 있다. 예를 들어, 도면들에서 소자가 뒤집어 진다면(turned over), 다른 요소들의 상부의 면 상에 존재하는 것으로 묘사되는 요소들은 상술한 다른 요소들의 하부의 면 상에 방향을 가지게 된다. 그러므로, 예로써 든 "상의"라는 용어는, 도면의 특정한 방향에 의존하여 "하의" 및 "상의" 방향 모두를 포함할 수 있다. 구성 요소가 다른 방향으로 향한다면(다른 방향에 대하여 90도 회전), 본 명세서에 사용되는 상대적인 설명들은 이에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다. 이하 실시예들은 하나 또는 복수개를 조합하여 구성할 수도 있다.
이하에서 설명하는 본 발명의 내용은 다양한 구성을 가질 수 있고 여기서는 필요한 구성만을 예시적으로 제시하며, 본 발명 내용이 이에 한정되는 것은 아님을 밝혀둔다
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 발광 장치가 적용될 수 있는 사례를 나타낸 도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 발광 장치(10)는 실외 환경에 노출될 수 있다. 발광 장치(10)는 도 1에 도시한 실시예에서와 같이 터널(30)의 내부에 조명등으로 채용될 수 있다. 터널(30)의 내부에는 발광 장치(10) 외에 환기를 위한 팬(20)이 설치될 수 있으며, 팬(20)과 발광 장치(10)는 동일한 전원을 공급받아 동작할 수 있다.
팬(20)은 회전 동작을 위한 모터를 포함할 수 있다. 팬(20)에 포함되는 모터가 정지 및 회전 동작을 반복할 때, 모터에서 생성되는 역기전력(Back Electro-Magnetic Force)이 발광 장치(10)에 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 모터 등의 유도성 부하와 함께 설치되는 환경에서는, 역기전력에 의해 받는 영향을 줄일 수 있는 장비가 발광 장치(10)에 포함될 수 있다.
또한, 발광 장치(10)는 낙뢰 등으로 인한 서지(surge)로부터 회로 소자 및 LED 등을 보호할 수 있는 장비를 포함할 수 있다. 발광 장치(10)가 도 1에 도시한 바와 같은 터널(30)의 조명등, 또는 거리의 가로등이나 보안등과 같은 용도로 설치되는 경우, 발광 장치(10)는 실외에서 낙뢰에 직접 노출될 수 있다. 따라서, 낙뢰로 인해 발생하는 서지(surge)로부터 회로 소자 및 LED를 보호하기 위한 수단이 발광 장치(10) 내에 구비될 수 있다.
역기전력 및 서지 등으로부터 회로 소자와 LED를 보호하기 위해, 발광 장치(10)는 서지 보호 모듈(Surge Protection Device, SPD)를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 발광 장치(10)에서, 서지 보호 모듈은 LED 구동을 위한 컨버터 모듈과 함께 하나의 케이스 내에 구비될 수 있다. 특히, 서지 보호 모듈은, 컨버터 모듈을 수납하는 케이스에 착탈 가능하도록 장착될 수 있다. 따라서, 역기전력 또는 서지 전압 유입 등으로 서지 보호 모듈의 수명이 만료된 경우, 발광 장치(10) 전체, 또는 LED 구동 장치 전체가 아닌 서지 보호 모듈만을 교체하여 발광 장치(10)를 효율적으로 유지, 보수할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 발광 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 발광 장치(10)는 광원부(11), 구동부(12) 및 하우징(13)을 포함할 수 있다. 본 발명의 예시적 실시예에 따라, 광원부(11)은 발광소자 어레이를 광원으로 포함할 수 있고, 구동부(12)는 발광소자에 구동 전원을 공급하기 위한 컨버터 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 구동부(12)는 컨버터 모듈 외에, 외부로부터 유입될 수 있는 서지 전압으로부터 컨버터 모듈 및 발광소자 어레이를 보호하기 위한 서지 보호 모듈을 포함할 수 있다. 컨버터 모듈과 서지 보호 모듈은 하나의 케이스에 수납되어 하나의 모듈로서 발광 장치(10) 내에 구비될 수 있다.
광원부(11)은 발광소자 어레이를 포함할 수 있고, 전체적으로 평면 현상을 이루도록 형성될 수 있다. 구동부(12)는 광원모듈(11)에 전원을 공급하도록 구성될 수 있다. 하우징(13)은 광원부(11) 및 구동부(12)가 내부에 수용되도록 수용 공간이 형성될 수 있고, 광원모듈(11)은 하우징(13)의 일측면으로 빛을 발광할 수 있도록 빛 투과성이 우수한 영역을 가질 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 구동부(12)는 컨버터 모듈과 서지 보호 모듈을 포함할 수 있으며, 컨버터 모듈과 서지 보호 모듈을 하나의 케이스에 수납될 수 있다. 서지 보호 모듈은 상기 케이스에 착탈 가능하도록 수납될 수 있으며, 따라서 서지 보호 모듈의 수명이 만료된 경우, 발광 장치(10)의 사용자 또는 관리자는 서지 보호 모듈만을 선택적으로 교체할 수 있다. 따라서, 서지 보호 모듈의 수명 만료로 인해 구동부(12) 전체를 교체할 필요가 없으므로, 효율적으로 발광 장치(10)를 유지, 보수할 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 LED 구동 장치를 도시한 도이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, LED 구동 장치(50)는 케이스(51), 컨버터 모듈(52), 및 서지 보호 모듈(53)을 포함할 수 있다. 컨버터 모듈(52)은 케이스(51) 내부에 수납될 수 있으며, 케이스(51)와 일체로 구성될 수 있다. 컨버터 모듈(52)은 인쇄회로기판 상에 실장되는 복수의 회로 소자와 컨트롤러 IC 등을 포함할 수 있다.
서지 보호 모듈(53)은 케이스(51)로부터 분리될 수 있도록 케이스(51) 내의 수납 공간(54) 내에 수납될 수 있다. 도 3b에 도시한 바와 같이, 수납 공간(54)에는 서지 보호 모듈(53)을 컨버터 모듈(52)과 전기적으로 연결하기 위한 복수의 커넥터(55)가 마련될 수 있다. 복수의 커넥터(55)는 서지 보호 모듈(53)에 마련된 단자(53a)와 결합될 수 있다. 서지 보호 모듈(53)에는 둘 이상의 단자(53a)가 마련될 수 있으며, 단자(53a) 중 일부는 교류 전원이 공급되는 라이브단(L) 및 뉴트럴단(N)에, 나머지 일부는 컨버터 모듈(52)의 입력단에 연결될 수 있다. 또한, 서지 보호 모듈(53)은 라이브단(L)과 프레임 접지(FG) 및 뉴트럴단(N)과 프레임 접지(FG) 사이에 위치하여 컨버터 모듈을 보호할 수도 있다.
이하, 도 4 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예에 따른 구동부(50)의 구성을 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 LED 구동 장치를 나타낸 블록도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 LED 구동 장치(100)는, 서지 보호 모듈(110)과 컨버터 모듈(120)을 포함할 수 있다. 서지 보호 모듈(110)은 컨버터 모듈(120)의 입력단에 연결될 수 있다. 서지 보호 모듈(110)은 교류 전원(VAC)이 공급받으며, 교류 전원(VAC)에 낙뢰 또는 역기전력 등으로 인한 서지 전압(surge voltage)이 포함되어 있는 경우, 서지 전압이 컨버터 모듈(120)에 유입되는 것을 방지할 수 있다.
컨버터 모듈(120)은 정류 회로(121), 1차측 권선(Np)과 2차측 권선(Ns)을 갖는 변압기(122), 컨버터 모듈(120)의 출력 전원(Vout)을 조절하는 스위치 소자(123), 및 출력 회로(124) 등을 포함할 수 있다. 정류 회로(121)는 다이오드 브릿지 회로 등을 포함할 수 있으며, 교류 전원을 정류하여 직류 전원을 생성할 수 있다. 정류 회로(121)가 생성한 직류 전원은 변압기(122)를 통해 출력 회로(124)로 전달될 수 있다.
변압기(122)의 1차측 권선(Np)에는 스위치 소자(123)가 직렬로 연결될 수 있다. 스위치 소자(123)의 동작은 컨트롤러 IC(125)에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어 컨트롤러 IC(125)는, 스위치 소자(123)의 출력단에 연결된 전류 감지 저항(Rs)의 전압을 검출하여 스위치 소자(123)의 온/오프 동작을 결정할 수 있다. 컨트롤러 IC(125)는 스위치 소자(123)의 듀티비 및 스위칭 주파수 등을 조절하여 복수의 LED에 공급되는 출력 전원(Vout)의 크기를 조절할 수 있다.
예를 들어, 컨트롤러 IC(125)가 스위치 소자(123)를 턴-온하면, 출력 회로(124) 내에 저장된 에너지에 의해 출력 전원(Vout)이 공급될 수 있다. 한편, 컨트롤러 IC(125)가 스위치 소자(123)를 턴-오프하면 변압기(121)의 1차측 권선(Np)에 축적된 에너지가 2차측 권선(Ns)으로 전달되고, 출력 회로(124)는 변압기(121)의 2차측 권선(Ns)에 전달된 에너지를 출력 전원(Vout)으로 내보낼 수 있다. 따라서, 출력 전원(Vout)의 크기는 스위치 소자(123)의 듀티비 또는 스위칭 주파수가 높아질수록 증가할 수 있다. 출력 회로(124)는 변압기(122)와 함께 DC-DC 컨버터 회로를 구성할 수 있다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 LED 구동 장치를 나타낸 회로도이다.
우선 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 LED 구동 장치(200)는 서지 보호 모듈(210)과 컨버터 모듈(220)을 포함할 수 있다. 서지 보호 모듈(210)은 교류 전원(VAC)을 공급하는 라이브단(L)과 뉴트럴단(N) 사이에 연결되는 서지 보호 소자(211)를 포함할 수 있다. 서지 보호 소자(211)는 도 5에 도시한 실시예와 같이 바리스터(Varistor)일 수 있으며, 그 외에 어레스터(Arrestor), GDT(Gas Discharge Tube) 등의 소자로 서지 보호 소자(211)를 구현할 수도 있다. 서지 보호 모듈(210)의 출력단은 컨버터 모듈(220)의 입력단에 연결될 수 있다.
서지 보호 소자(211)로 바리스터를 채용한 경우, 라이브단(L)을 통해 서지 전압이 인가되면 바리스터는 뉴트럴단(N)으로 서지 전압을 통전시킴으로써 서지 전압이 컨버터 모듈(220)에 유입되는 것을 방지할 수 있다. 한편, 서지 보호 소자(211)로 GDT가 채용된 경우, 라이브단(L)을 통해 공급되는 서지 전압에 의해 GDT의 전극 사이에서 방전이 발생하여 서지 전압을 뉴트럴단(N)으로 통전시킬 수 있다.
서지 전압이 제거된 교류 전원(VAC)은 정류 회로(221)에 인가될 수 있다. 정류 회로(221)는 다이오드 브릿지 회로를 포함할 수 있으며, 교류 전원(VAC)을 직류 전원으로 변환할 수 있다. 직류 전원의 전압은 저항 RIN에 의해 검출되어 컨트롤러 IC(225)의 HV(High Voltage) 핀으로 공급될 수 있다. 커패시터 C1은 바이패스 커패시터로서 고주파 노이즈 성분을 제거할 수 있다.
변압기(222)의 1차측 권선(Np)에는 반도체 소자, 일례로 전계효과 트랜지스터(FET)로 구현되는 스위치 소자(223)가 연결될 수 있다. 스위치 소자(223)의 동작은 저항 RG를 통해 컨트롤러 IC(225)로부터 전달되는 제어 신호에 따라 제어될 수 있다.
출력 회로(224)는 변압기(222)의 2차측 권선(Ns)에 연결되며, 다이오드 D1과 커패시터 C2 등을 포함할 수 있다. 스위치 소자(223)가 턴-온되면 정류 회로(221)가 출력하는 직류 전원에 의해 변압기(222)에 에너지가 저장되고, 다이오드 D1이 역방향으로 바이어스되어 변압기(222)의 2차측 권선(Ns)으로 정류 회로(221)가 출력하는 직류 전원이 전달되지 않을 수 있다. 따라서, 컨버터 모듈(220)의 출력 전원(Vout)은, 커패시터 C2에 저장된 에너지에 의해 공급될 수 있다. 반면, 스위치 소자(223)가 턴-오프되면, 다이오드 D1이 순방향으로 바이어스되며 변압기(222)에 저장된 에너지에 의해 출력 전원(Vout)이 공급될 수 있다.
컨트롤러 IC(225)는 전류 감지 저항(Rs)의 전압을 전류 검출 전압으로서 측정할 수 있다. 전류 감지 저항(Rs)과 컨트롤러 IC(225) 사이에는 저항 RF와 커패시터 CF를 포함하는 로우 패스 필터(250)가 마련되어 스위칭 노이즈를 차단할 수 있다. 컨트로럴 IC(225)는 전류 검출 전압의 증감에 따라 스위치 소자(223)의 스위칭 주파수 또는 듀티 비를 변경하여 출력 전원(Vout)을 조절할 수 있다.
다음으로 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 LED 구동 장치(300)는 서지 보호 모듈(310)과 컨버터 모듈(320)을 포함할 수 있다. 서지 보호 모듈(310)은 바리스터(311), GDT(312) 및 퓨즈(313)를 포함할 수 있다. 바리스터(311)와 GDT(312)는 서로 직렬로 연결될 수 있으나, 반드시 이와 같은 형태로 한정되는 것은 아니다.
일반적으로 바리스터(311)는 서지 전압을 흡수할 수 있는 횟수가 한정되어 있으며, 따라서 사용할 수 있는 수명이 정해져 있다. 수명이 만료된 바리스터(311)는 통상적으로 쇼트 회로로 동작하게 되며, 바리스터(311) 교체 이전에 서지 전압이 재차 유입되는 경우, 컨버터 모듈(320) 또는 LED를 효율적으로 보호할 수 없다. 바리스터(311)와 GDT(312)를 함께 연결함으로써 한정적인 용량 문제를 해결하면서, 동시에 바리스터(311)의 우수한 응답 특성을 그대로 유지할 수 있다.
한편, 도 5에 도시한 실시예에서는 라이브단(L)과 바리스터(311) 사이에 퓨즈(313)가 연결될 수 있다. 바리스터(311)에 서지 전압이 인가되는 경우, 바리스터(311)의 온도가 빠르게 증가하는 열폭주 현상이 발생할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는, 바리스터(311)에 퓨즈(313)를 함께 연결함으로써 바리스터(311)에서 열폭주 현상이 발생하거나 또는 바리스터(311)의 수명이 만료되어 바리스터(311)가 쇼트 회로로 잔존할 때, 컨버터 모듈(320)을 서지 전압으로부터 보호할 수 있다.
컨버터 모듈(320)은 도 5에 도시한 실시예와 유사한 형태로 구현될 수 있다. 컨버터 모듈(320)은 정류 회로(321), 변압기(322), 스위치 소자(323), 출력 회로(324), 및 컨트롤러 IC(325)를 포함할 수 있다. 컨트롤러 IC(325)는 입력 저항 RIN을 통해 정류 회로(321)의 출력을 검출하여 HV 핀으로 공급받을 수 있으며, CS 핀을 통해 스위치 소자(323)에 연결된 전류 감지 저항(Rs)의 전압을 검출할 수 있다. CS 핀을 통해 검출하는 전압은 전류 검출 전압일 수 있다. 컨트롤러 IC(325)는 HV 핀을 통해 초기 구동에 필요한 전류를 공급받을 수 있으며, CS 핀을 통해 스위치 소자(323)에 흐르는 전류를 검출할 수 있다.
한편, 도 6에 도시한 컨버터 모듈(320)은 보조 권선(327)을 포함할 수 있으며, 보조 권선(327)에 의해 컨트롤러 IC(325)의 동작에 필요한 전원이 VDD 핀으로 공급될 수 있다. 한편, 컨트롤러 IC(325)는 VS 핀을 통해 보조 권선(327)의 전압을 검출하여 변압기(322)의 2차측 권선(Ns)의 출력을 계산할 수 있다. 컨트롤러 IC(325)는 CS 핀과 VS 핀을 통해 입력되는 값에 기초하여 제어 신호를 생성하고, CON 핀을 통해 상기 제어 신호를 스위치 소자(323)의 게이트 단자에 공급할 수 있다.
다음으로 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 LED 구동 장치(400)는 서지 보호 모듈(410)과 컨버터 모듈(420)을 포함할 수 있다. 서지 보호 모듈(410)은 복수의 바리스터(411, 412), 및 복수의 스위치(413, 414)를 포함할 수 있다.
복수의 스위치(413, 414)는 복수의 바리스터(411, 412) 각각에 연결될 수 있다. 도 7을 참조하면, 제1 스위치(413)가 턴-온되어 제1 바리스터(411)가 라이브단(L)과 뉴트럴단(N) 사이에 연결되며, 제2 스위치(414)는 턴-오프되어 제2 바리스터(412)는 라이브단(L)에 연결되지 않을 수 있다. 외부로부터 서지 전압이 공급되는 경우, 제1 바리스터(411)에 의해 서지 전압이 뉴트럴단(N)으로 빠져나갈 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이 바리스터(411)가 서지 전압을 제거할 수 있는 횟수는 제한적일 수 있다. 도 7에 도시한 실시예에서는 복수의 바리스터(411, 413)를 교류 전원(VAC)의 라이브단(L)과 뉴트럴단(N) 사이에 배치하고, 스위치(412, 414)를 이용하여 복수의 바리스터(411, 413) 중 어느 하나를 선택적으로 라이브단(L)에 연결할 수 있다. 따라서, 제1 바리스터(411)를 우선 사용하고 제1 바리스터(411)의 수명이 완료되었을 때 제2 바리스터(412)가 연결되도록 함으로써, 서지 보호 모듈(410)의 교환 수명을 상대적으로 늘릴 수 있다. 한편, 제1 바리스터(411)와 제2 바리스터(412)는 하나의 서지 보호 모듈(410)에 포함되는 것으로 나타내었으나 연속적으로 배치되는 2개의 서지 보호 모듈(410)에 각각 포함될 수 있다.
컨버터 모듈(420)은 정류 회로(421), PFC 컨버터(422), DC-DC 컨버터(423) 및 컨트롤러 IC(425) 등을 포함할 수 있다. PFC 컨버터(422)는 부스트 컨버터 회로를 포함할 수 있으며, 인덕터 L1, 다이오드 D1, 커패시터 C1 및 스위치 소자 Q1을 포함할 수 있다. PFC 컨버터(422)와 직렬로 연결되는 DC-DC 컨버터(423)는 벅 컨버터 회로를 포함할 수 있으며, 인덕터 L2, 다이오드 D2, 커패시터 C2 및 스위치 소자 Q2를 포함할 수 있다. PFC 컨버터(422)와 DC-DC 컨버터(423)에 각각 포함되는 스위치 소자 Q1, Q2의 동작은 컨트롤러 IC(425)에 의해 제어될 수 있으며, 스위치 소자 Q1, Q2의 동작에 의해 출력 전원(Vout)이 결정될 수 있다.
도 5 내지 도 7에 도시한 실시예에 따른 LED 구동 장치(200, 300, 400)는 그 구성 일부를 서로 치환하여 채용할 수 있다. 즉, 도 5에 도시한 실시예에 따른 LED 구동 장치(200)가 도 7에 도시한 실시예와 같이 복수의 바리스터(411, 412)를 포함하거나, 도 6에 도시한 실시예와 같이 퓨즈(313)를 포함할 수 있다. 한편, 도 5 내지 도 7에 도시한 실시예 각각에 개시된 컨버터 모듈(220, 320, 420) 각각이, 다른 실시예에 개시된 컨버터 모듈(220, 320, 420)을 대체할 수도 있다.
한편 본 발명의 실시예에서, 서지 보호 모듈(210, 310, 410)은 발광 장치의 사용자 또는 관리자에게 서지 보호 모듈의 잔여 수명 및 동작 상태 등을 알려주기 위한 표시 수단을 포함할 수 있다. 상기 표시 수단은 서지 보호 모듈과 컨버터 모듈을 수납하는 케이스 외부로 노출될 수 있다. 이하, 도 8 및 도 9를 참조하여 설명하기로 한다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 LED 구동 장치의 동작을 설명하기 위해 제공되는 도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 다른 LED 구동 장치(500)는 케이스(530)에 수납되는 서지 보호 모듈(510) 및 컨버터 모듈(520)을 포함할 수 있다. 케이스(530) 내부에 수납되는 컨버터 모듈(520)과 달리, 서지 보호 모듈(510)은 적어도 일부가 케이스(530) 외부로 노출되도록 수납될 수 있다. 서지 보호 모듈(510)은 서지 보호 모듈의 정상 동작 여부를 표시하기 위한 제1 표시부(511) 및 서지 보호 모듈의 잔여 수명을 표시하기 위한 제2 표시부(512)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 표시부(511)는 온/오프로서 발광 장치의 사용자 또는 관리자에게 서지 보호 모듈(510)의 정상 동작 여부를 표시할 수 있다. 일례로, 서지 보호 모듈(510)이 정상적으로 동작하는 동안 제1 표시부(511)는 점등되지 않을 수 있으며, 서지 보호 모듈(510)의 수명이 다하거나 고장이 발생한 경우, 제1 표시부(511)가 점등될 수 있다.
제2 표시부(512)는 서지 보호 모듈(510)의 잔여 수명을 표시하기 위한 목적으로 제공될 수 있다. 서지 보호 모듈(510)의 잔여 수명을 측정하기 위해, 서지 보호 모듈(510)은 바리스터 등의 서지 보호 소자에 흐르는 누설전류를 감지하기 위한 수단을 포함할 수 있다. 서지 보호 모듈(510)은 서지 보호 소자에 연결된 접지선에 흐르는 누설 전류가 클수록 서지 보호 소자의 잔여 수명이 짧은 것으로 판단하고, 이를 제2 표시부(512)를 통해 나타낼 수 있다. 일례로, 제2 표시부(512)는 서지 보호 소자의 잔여 수명에 따라 점멸 횟수 또는 빛의 색상이 달라지는 발광소자를 포함할 수 있다.
다음으로 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 다른 LED 구동 장치(600)는 케이스(630)에 수납되는 서지 보호 모듈(610) 및 컨버터 모듈(620)을 포함할 수 있다. 도 8에 도시한 실시예와 유사하게, 서지 보호 모듈(610)은 적어도 일부가 케이스(630)의 외부로 노출될 수 있으며 제1 표시부(611) 및 제2 표시부(612)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 표시부(611)는 서지 보호 모듈(610)의 잔여 수명을 표시하기 위한 목적으로 제공될 수 있다. 앞서 도 8에 도시한 실시예에서 설명한 바와 같이, 서지 보호 모듈(610)에 포함되는 서지 보호 소자와 연결된 접지단에 흐르는 누설 전류로부터 서지 보호 소자의 잔여 수명을 판단할 수 있다. 제1 표시부(611)는 서지 보호 소자의 잔여 수명을 표시함으로써 사용자 또는 관리자에게 서지 보호 모듈(610)의 교체 여부를 알릴 수 있다.
제2 표시부(612)는 서지 보호 모듈(610)로 유입된 서지 전압의 크기를 표시하기 위해 제공될 수 있다. 제2 표시부(612)에 표시되는 서지 전압의 크기는 서지 보호 모듈(610)로 유입된 서지 전압의 최대값 또는 평균값일 수 있다. 발광 장치의 사용자 또는 관리자는, 제2 표시부(612)에 나타난 서지 전압을 참조하여 서지 보호 모듈(610)을 더 높은 용량의 서지 보호 모듈(610)로 교체할지 여부를 판단할 수 있다.
제2 표시부(612)를 통해 서지 전압을 표시하기 위하여, 서지 보호 모듈(610)은 컨버터 모듈(620)에 포함된 회로의 적어도 하나의 노드에서 전압을 검출할 수 있다. 도 5에 도시한 실시예에 따른 회로를 예시로 참조하면, 서지 보호 모듈(610)은 정류 회로(221)의 입력단 및 출력단, 전류 감지 저항 Rs와 스위치 소자(223) 사이의 노드 중 적어도 하나에서 전압을 검출하여 서지 전압을 계산할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 LED 구동 장치는 하나의 케이스에 수납되는 컨버터 모듈과 서지 보호 모듈을 포함할 수 있으며, 서지 보호 모듈은 케이스로부터 탈착 가능하도록 수납될 수 있다. 따라서 LED에 구동 전원을 공급하는 컨버터 모듈의 수명이 만료되기 이전에 서지 보호 모듈만을 교체할 수 있으며, LED 구동 장치를 효율적으로 유지, 보수할 수 있다. 또한, 서지 보호 모듈에 마련된 표시 수단을 통해 서지 보호 모듈의 동작 상태, 잔여 수명, 서지 보호 모듈로 유입된 서지 전압 정보 등을 제공할 수 있다. 따라서, 서지 보호 모듈의 잔여 수명을 고려한 교체 여부 및 서지 보호 모듈을 더 높은 서지 전압에 견딜 수 있는 서지 보호 모듈로 교체할지 여부 등에 대한 정보를 제공할 수 있다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 실시예에 따른 발광 장치에 채용될 수 있는 백색 광원 모듈을 간단하게 나타내는 도이다. 한편, 도 11은 도 10a 및 도 10b에 도시한 백색 광원 모듈의 동작을 설명하기 위해 제공되는 CIE 1931 좌표계이다.
도 10a 및 도 10b에 도시된 백색 광원 모듈은 각각 회로 기판 상에 탑재된 복수의 발광 소자 패키지를 포함할 수 있다. 하나의 백색 광원 모듈에 탑재된 복수의 발광소자 패키지는 동일한 파장의 빛을 발생시키는 같은 타입의 패키지로도 구성될 수 있으나, 본 실시예와 같이, 서로 상이한 파장의 빛을 발생시키는 다른 타입의 패키지로 구성될 수도 있다.
도 10a를 참조하면, 백색 광원 모듈은 색온도 4000K 와 3000K인 백색 발광 소자 패키지(`40`, `30`)와 적색 발광 소자 패키지(赤)를 조합하여 구성될 수 있다. 상기 백색 광원 모듈은 색온도 3000K ~ 4000K 범위로 조절 가능하고 연색성 Ra도 95 ~ 100 범위인 백색광을 제공할 수 있다.
다른 실시예에서, 백색 광원 모듈은, 백색 발광소자 패키지만으로 구성되되, 일부 패키지는 다른 색온도의 백색광을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 8b에 도시된 바와 같이, 색온도 2700K인 백색 발광 소자 패키지(`27`)와 색온도 5000K인 백색 발광 소자 패키지(`50`)를 조합하여 색온도 2700K ~ 5000K 범위로 조절 가능하고 연색성 Ra가 85 ~ 99인 백색광을 제공할 수 있다. 여기서, 각 색온도의 발광 소자 패키지 수는 주로 기본 색온도 설정 값에 따라 개수를 달리할 수 있다. 예를 들어, 기본 설정 값이 색온도 4000K 부근의 조명장치라면 4000K에 해당하는 패키지의 개수가 색온도 3000K 또는 적색 발광 소자 패키지 개수보다 많도록 할 수 있다.
이와 같이, 이종의 발광 소자 패키지는 청색 발광 소자에 황색, 녹색, 적색 또는 오렌지색의 형광체를 조합하여 백색광을 발하는 발광 소자와 보라색, 청색, 녹색, 적색 또는 적외선 발광 소자 중 적어도 하나를 포함하도록 구성하여 백색광의 색온도 및 연색성(Color Rendering Index: CRI)을 조절하도록 할 수 있다. 상술한 백색 광원 모듈은 다양한 형태의 조명 장치에 광원으로서 채용될 수 있다.
단일 발광소자 패키지에서는, 발광소자인 LED 칩의 파장과 형광체의 종류 및 배합비에 따라, 원하는 색의 광을 결정하고, 백색광일 경우에는 색온도와 연색성을 조절할 수 있다.
예를 들어, LED 칩이 청색광을 발광하는 경우, 황색, 녹색, 적색 형광체 중 적어도 하나를 포함한 발광 소자 패키지는 형광체의 배합비에 따라 다양한 색온도의 백색광을 발광하도록 할 수 있다. 이와 달리, 청색 LED 칩에 녹색 또는 적색 형광체를 적용한 발광 소자 패키지는 녹색 또는 적색광을 발광하도록 할 수 있다. 이와 같이, 백색광을 내는 발광 소자 패키지와 녹색 또는 적색광을 내는 패키지를 조합하여 백색광의 색온도 및 연색성을 조절하도록 할 수 있다. 또한, 보라색, 청색, 녹색, 적색 또는 적외선을 발광하는 발광 소자 중 적어도 하나를 포함하도록 구성할 수도 있다.
이 경우, 조명 장치는 연색성을 나트륨(Na)등에서 태양광 수준으로 조절할 수 있으며, 또한 색온도를 1500K에서 20000K 수준으로 다양한 백색광을 발생시킬 수 있으며, 필요에 따라서는 보라색, 청색, 녹색, 적색, 오렌지색의 가시광 또는 적외선을 발생시켜 주위 분위기 또는 기분에 맞게 조명 색을 조절할 수 있다. 또한, 식물 성장을 촉진할 수 있는 특수 파장의 광을 발생시킬 수도 있다.
청색 발광 소자에 황색, 녹색, 적색 형광체 및/또는 녹색, 적색 발광 소자의 조합으로 만들어지는 백색광은 2개 이상의 피크 파장을 가지며, 도 9에 도시된 바와 같이, CIE 1931 좌표계의 (x, y) 좌표가 (0.4476, 0.4074), (0.3484, 0.3516), (0.3101, 0.3162), (0.3128, 0.3292), (0.3333, 0.3333)을 잇는 선분 영역 내에 위치할 수 있다. 또는, 선분과 흑체 복사 스펙트럼으로 둘러싸인 영역에 위치할 수 있다. 백색광의 색온도는 1500K ~ 20000K 사이에 해당한다. 도 9에서 상기 흑체 복사 스펙트럼 하부에 있는 점E(0.3333, 0.3333) 부근의 백색광은 상대적으로 황색계열 성분의 광이 약해진 상태로 사람이 육안으로 느끼기에는 보다 선명한 느낌 또는 신선한 느낌을 가질 수 있는 영역의 조명 광원으로 사용 될 수 있다. 따라서 상기 흑체 복사 스펙트럼 하부에 있는 점E(0.3333, 0.3333) 부근의 백색광을 이용한 조명 제품은 식료품, 의류 등을 판매하는 상가용 조명으로 효과가 좋다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 발광소자 패키지에 적용될 수 있는 파장 변환 물질을 설명하기 위해 제되는 도이다.
파장 변환 물질은 발광소자로부터 방출되는 빛의 파장을 변환하기 위한 물질로서, 형광체 및/또는 양자점과 같은 다양한 물질이 사용될 수 있다
일 실시예에서, 파장 변환 물질에 적용되는 형광체는 다음과 같은 조성식 및 컬러(color)를 가질 수 있다.
산화물계: 황색 및 녹색 Y3Al5O12:Ce, Tb3Al5O12:Ce, Lu3Al5O12:Ce
실리케이트계: 황색 및 녹색 (Ba,Sr)2SiO4:Eu, 황색 및 등색 (Ba,Sr)3SiO5:Ce
질화물계: 녹색 β-SiAlON:Eu, 황색 La3Si6N11:Ce, 등색 α-SiAlON:Eu, 적색 CaAlSiN3:Eu, Sr2Si5N8:Eu, SrSiAl4N7:Eu, SrLiAl3N4:Eu, Ln4 -x(EuzM1 -z)xSi12- yAlyO3 +x+ yN18 -x-y (0.5≤x≤3, 0<z<0.3, 0<y≤4)- 식 (1)
단, 식 (1) 중, Ln은 IIIa 족 원소 및 희토류 원소로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 한 종의 원소이고, M은 Ca, Ba, Sr 및 Mg로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 한 종의 원소일 수 있다.
플루오라이트(fluoride)계: KSF계 적색 K2SiF6:Mn4 +, K2TiF6:Mn4 +, NaYF4:Mn4 +, NaGdF4:Mn4+, K3SiF7:Mn4 +
형광체 조성은 기본적으로 화학양론(stoichiometry)에 부합하여야 하며, 각 원소들은 주기율표상에서 해당 원소가 포함되는 족 내의 다른 원소로 치환이 가능하다. 예를 들어 Sr은 알카리토류(II)족의 Ba, Ca, Mg 등으로, Y는 란탄계열의 Tb, Lu, Sc, Gd 등으로 치환이 가능하다. 또한, 활성제인 Eu 등은 원하는 에너지 준위에 따라 Ce, Tb, Pr, Er, Yb 등으로 치환이 가능하며, 활성제 단독 또는 특성 변형을 위해 부활성제 등이 추가로 적용될 수 있다.
특히, 플루오라이트계 적색 형광체는 고온/고습에서의 신뢰성 향상을 위하여 각각 Mn을 함유하지 않는 불화물로 코팅되거나 형광체 표면 또는 Mn을 함유하지 않는 불화물 코팅 표면에 유기물 코팅을 더 포함할 수 있다. 상기와 같은 플루어라이트계 적색 형광체의 경우 기타 형광체와 달리 40nm 이하의 반치폭을 구현할 수 있기 때문에, UHD TV와 같은 고해상도 TV에 활용될 수 있다.
아래 표 1은 주파장이 440~460nm인 청색 LED 칩 또는 주파장이 380~440nm인 UV LED 칩을 사용하는 발광소자 패키지에 있어서, 각 응용분야별로 적용될 수 있는 형광체의 종류를 나타낸 것이다.
용도 형광체 용도 형광체
LED TV BLU β-SiAlON:Eu2 +
(Ca, Sr)AlSiN3:Eu2 +
La3Si6N11:Ce3 +
K2SiF6:Mn4 +
SrLiAl3N4:Eu Ln4 -x(EuzM1 -z)xSi12- yAlyO3 +x+ yN18 -x-y(0.5≤x≤3, 0<z<0.3, 0<y≤4)
K2TiF6:Mn4 +
NaYF4:Mn4 +
NaGdF4:Mn4 +
K3SiF7:Mn4 + 		Side View
(Mobile, Note PC)		 Lu3Al5O12:Ce3 +
Ca-α-SiAlON:Eu2 +
La3Si6N11:Ce3 +
(Ca, Sr)AlSiN3:Eu2 +
Y3Al5O12:Ce3 +
(Sr, Ba, Ca, Mg)2SiO4:Eu2 +
K2SiF6:Mn4 +
SrLiAl3N4:Eu
Ln4 -x(EuzM1 -z)xSi12- yAlyO3 +x+ yN18 -x-y(0.5≤x≤3, 0<z<0.3, 0<y≤4)
K2TiF6:Mn4 +
NaYF4:Mn4 +
NaGdF4:Mn4 +
K3SiF7:Mn4 +
조명 Lu3Al5O12:Ce3 +
Ca-α-SiAlON:Eu2 +
La3Si6N11:Ce3 +
(Ca, Sr)AlSiN3:Eu2 +
Y3Al5O12:Ce3 +
K2SiF6:Mn4 +
SrLiAl3N4:Eu
Ln4 -x(EuzM1 -z)xSi12- yAlyO3 +x+ yN18 -x-y(0.5≤x≤3, 0<z<0.3, 0<y≤4)
K2TiF6:Mn4 +
NaYF4:Mn4 +
NaGdF4:Mn4 +
K3SiF7:Mn4 + 		전장
(Head Lamp, etc.)		 Lu3Al5O12:Ce3 +
Ca-α-SiAlON:Eu2 +
La3Si6N11:Ce3 +
(Ca, Sr)AlSiN3:Eu2 +
Y3Al5O12:Ce3 +
K2SiF6:Mn4 +
SrLiAl3N4:Eu
Ln4 -x(EuzM1 -z)xSi12- yAlyO3 +x+ yN18 -x-y(0.5≤x≤3, 0<z<0.3, 0<y≤4)
K2TiF6:Mn4 +
NaYF4:Mn4 +
NaGdF4:Mn4 +
K3SiF7:Mn4 +
한편, 파장 변환 물질은 형광체를 대체하거나 형광체와 혼합하기 위한 목적으로 제공되는 양자점(Quantum Dot, QD)을 포함할 수 있다.
도 12는 양자점의 단면 구조를 나타내는 도이다. 양자점은 III-V 또는 II-VI화합물 반도체를 포함하는 코어(Core)-쉘(Shell)구조를 가질 수 있다. 예를 들면, CdSe, InP 등과 같은 코어(core) 및 ZnS, ZnSe 등과 같은 쉘(shell)을 가질 수 있다. 또한, 양자점은 코어 및 쉘의 안정화를 위한 리간드(ligand)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 코어 직경은 1 ~ 30nm, 일 실시예에서는 3 ~ 10nm일 수 있다, 쉘의 두께는 0.1 ~ 20nm, 일 실시예에서는 0.5 ~ 2nm일 수 있다.
양자점은 사이즈에 따라 다양한 컬러를 구현할 수 있으며, 특히 형광체 대체 물질로 사용되는 경우에는 적색 또는 녹색 형광체로 사용될 수 있다. 양자점을 이용하는 경우, 좁은 반치폭(예, 약 35nm)을 구현할 수 있다.
파장 변환 물질은 봉지재에 함유된 형태로 제공되거나, 또는 필름형상으로 미리 제조되어 LED 칩 또는 도광판과 같은 광학 장치의 표면에 부착될 수도 있다. 필름 형상으로 미리 제조되는 파장 변환 물질을 이용하는 경우, 균일한 두께를 갖는 파장 변환 물질을 용이하게 구현할 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 LED 구동 장치가 적용될 수 있는 조명 장치로서 바(bar) 타입의 램프를 개략적으로 나타내는 분해 사시도이다.
구체적으로, 조명 장치(2100)는 방열 부재(2110), 커버(2120), 광원 모듈(2130), 제1 소켓(2140) 및 제2 소켓(2150)을 포함한다. 방열 부재(2110)의 내부 또는/및 외부 표면에 다수개의 방열 핀(2111, 2112)이 요철 형태로 형성될 수 있으며, 방열 핀(2111, 2112)은 다양한 형상 및 간격을 갖도록 설계될 수 있다. 방열 부재(2110)의 내측에는 돌출 형태의 지지대(2113)가 형성되어 있다. 지지대(2113)에는 광원 모듈(2130)이 고정될 수 있다. 방열 부재(2110)의 양 끝단에는 걸림 턱(2114)이 형성될 수 있다.
커버(2120)에는 걸림 홈(2121)이 형성되어 있으며, 걸림 홈(2121)에는 방열 부재(2110)의 걸림 턱(2114)이 후크 결합 구조로 결합될 수 있다. 걸림 홈(2121)과 걸림 턱(2114)이 형성되는 위치는 서로 바뀔 수도 있다.
광원 모듈(2130)은 발광소자 어레이를 포함할 수 있다. 광원 모듈(2130)은 인쇄회로기판(2131), 광원(2132) 및 컨트롤러(2133)를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 컨트롤러(2133)는 광원(2132)의 구동 정보를 저장할 수 있다. 인쇄회로기판(2131)에는 광원(2132)을 동작시키기 위한 회로 배선들이 형성되어 있다. 또한, 광원(2132)을 동작시키기 위한 구성 요소들이 포함될 수도 있다. 컨트롤러(2133)는 소켓(2140, 2150)을 통해 전달되는 전력을 검출하고, 이를 소정의 기준 범위와 비교하여 광원(2132)에 포함되는 복수의 LED의 불량 여부를 판단할 수 있다.
제1, 제2 소켓(2140, 2150)은 한 쌍의 소켓으로서 방열 부재(2110) 및 커버(2120)로 구성된 원통형 커버 유닛의 양단에 결합되는 구조를 갖는다. 예를 들어, 제1 소켓(2140)은 전극 단자(2141) 및 전원 장치(2142)를 포함할 수 있고, 제2 소켓(2150)에는 더미 단자(2151)가 배치될 수 있다. 또한, 제1 소켓(2140) 또는 제2 소켓(2150) 중의 어느 하나의 소켓에 광센서 및/또는 통신 모듈이 내장될 수 있다. 예를 들어, 더미 단자(2151)가 배치된 제2 소켓(2150)에 광센서 및/또는 통신 모듈이 내장될 수 있다. 다른 예로서, 전극 단자(2141)가 배치된 제1 소켓(2140)에 광센서 및/또는 통신 모듈이 내장될 수도 있다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 LED 구동 장치가 적용될 수 있는 조명 장치로서 벌브형 램프를 간략하게 나타내는 분해 사시도이다.
도 14를 참조하면, 조명 장치(2200)는 소켓(2210), 구동 회로(2220), 방열부(2230), 광원(2240), 통신 모듈(2270) 및 광학부(2260)를 포함할 수 있다. 본 발명의 예시적 실시예에 따라, 광원(2240)은 발광소자 어레이를 포함할 수 있고, 구동 회로(2220)는 정류 회로와 DC-DC 컨버터 또는 AC 직결형 구동 회로 등을 포함할 수 있다. 광원(2240)의 상부에는 반사판(2210)이 배치될 수 있으며, 반사판(2210)은 광원(2240)으로부터의 빛을 측면 및 후방으로 고르게 퍼지게 하여 눈부심을 줄일 수 있다.
소켓(2210)은 기존의 조명 장치와 대체 가능하도록 구성될 수 있다. 조명 장치(2200)에 공급되는 전력은 소켓(2210)을 통해서 인가될 수 있다. 도시된 바와 같이, 구동 회로(2220)는 제1 회로부(2221) 및 제2 회로부(2222)로 분리되어 조립될 수 있다. 구동 회로(2220)는 서지 보호 모듈을 포함할 수 있으며, 서지 보호 모듈은 제1 및 제2 회로부(2221, 2222) 중 어느 하나와 동일한 모듈에 포함되어 제공될 수 있다.
방열부(2230)는 내부 방열부(2231) 및 외부 방열부(2232)를 포함할 수 있고, 내부 방열부(2231)는 광원(2240) 및/또는 구동 회로(2220)와 직접 연결될 수 있고, 이를 통해 외부 방열부(2232)로 열이 전달되게 할 수 있다. 광학부(2250)는 내부 광학부(미도시) 및 외부 광학부(미도시)를 포함할 수 있고, 광원(2240)이 방출하는 빛을 고르게 분산시키도록 구성될 수 있다.
광원(2240)은 구동 회로(2220)로부터 전력을 공급받아 광학부(2250)로 빛을 방출할 수 있다. 광원(2240)은 하나 이상의 발광소자(2241), 회로기판(2210) 및 컨트롤러(2243)를 포함할 수 있고, 컨트롤러(2243)는 발광소자(2241)들의 구동 정보를 저장할 수 있다. 컨트롤러(2243)는 본 발명의 실시예에 따른 전원 검출 회로와 제어 회로 등을 포함할 수 있으며, 소켓(2210)을 통해 공급되는 전력을 검출하여 광원(2240)에 포함된 복수의 LED의 불량 여부를 판단할 수 있다. 컨트롤러(2243)는 광원(2240)이 아닌 제1 및 제2 회로부(2221, 2222)에 포함되어 제공될 수도 있다.
반사판(2250)의 상부에는 통신 모듈(2270)이 장착될 수 있으며 통신 모듈(2270)을 통하여 홈-네트워크(home-network) 통신을 구현할 수 있다. 예를 들어, 통신 모듈(2270)은 지그비(Zigbee), 와이파이(WiFi) 또는 라이파이(LiFi)를 이용한 무선 통신 모듈일 수 있으며, 스마트폰 또는 무선 컨트롤러를 통하여 조명 장치의 온(on)/오프(off), 밝기 조절 등과 같은 가정 내외에 설치되어 있는 조명을 컨트롤 할 수 있다. 또한 가정 내외에 설치되어 있는 조명 장치의 가시광 파장을 이용한 라이파이 통신 모듈을 이용하여 TV, 냉장고, 에어컨, 도어락, 자동차 등 가정 내외에 있는 전자 제품 및 자동차 시스템의 컨트롤을 할 수 있다.
반사판(2250)과 통신 모듈(2270)은 커버부(2260)에 의해 커버될 수 있다. 한편, 통신 모듈(2270)은 컨트롤러(2243)와 하나의 집적회로로 구현될 수도 있다. 또한, 컨트롤러(2243)는 광원(2240)과 별개의 모듈로 마련되어 제공될 수 있다.
도 15 내지 도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치가 적용될 수 있는 조명 제어 네트워크 시스템을 설명하기 위한 개략도이다.
도 15는 실내용 조명 제어 네트워크 시스템을 설명하기 위한 개략도이다.
본 실시예에 따른 네트워크 시스템(3000)은 LED 등의 발광소자를 이용하는 조명 기술과 사물인터넷(IoT) 기술, 무선 통신 기술 등이 융합된 복합적인 스마트 조명-네트워크 시스템일 수 있다. 네트워크 시스템(3000)은, 다양한 조명 장치 및 유무선 통신 장치를 이용하여 구현될 수 있으며, 센서, 컨트롤러, 통신수단, 네트워크 제어 및 유지 관리 등을 위한 소프트웨어 등에 의해 구현될 수 있다.
네트워크 시스템(3000)은 가정이나 사무실 같이 건물 내에 정의되는 폐쇄적인 공간은 물론, 공원, 거리 등과 같이 개방된 공간 등에도 적용될 수 있다. 네트워크 시스템(3000)은, 다양한 정보를 수집/가공하여 사용자에게 제공할 수 있도록, 사물인터넷 환경에 기초하여 구현될 수 있다. 이때, 네트워크 시스템(3000)에 포함되는 LED 램프(3200)는, 주변 환경에 대한 정보를 게이트웨이(3100)로부터 수신하여 LED 램프(3200) 자체의 조명을 제어하는 것은 물론, LED 램프(3200)의 가시광 통신 등의 기능에 기초하여 사물인터넷 환경에 포함되는 다른 장치들(3300-3800)의 동작 상태 확인 및 제어 등과 같은 역할을 수행할 수도 있다.
도 15를 참조하면, 네트워크 시스템(3000)은, 서로 다른 통신 프로토콜에 따라 송수신되는 데이터를 처리하기 위한 게이트웨이(3100), 게이트웨이(3100)와 통신 가능하도록 연결되며 LED 발광소자를 포함하는 LED 램프(3200), 및 다양한 무선 통신 방식에 따라 게이트웨이(3100)와 통신 가능하도록 연결되는 복수의 장치(3300-3800)를 포함할 수 있다. 사물인터넷 환경에 기초하여 네트워크 시스템(3000)을 구현하기 위해, LED 램프(3200)를 비롯한 각 장치(3300-3800)들은 적어도 하나의 통신 모듈을 포함할 수 있다. 일 실시예로, LED 램프(3200)는 WiFi, 지그비(Zigbee), LiFi 등의 무선 통신 프로토콜에 의해 게이트웨이(3100)와 통신 가능하도록 연결될 수 있으며, 이를 위해 적어도 하나의 램프용 통신 모듈(3210)을 가질 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 네트워크 시스템(3000)은 가정이나 사무실 같이 폐쇄적인 공간은 물론 거리나 공원 같은 개방적인 공간에도 적용될 수 있다. 네트워크 시스템(3000)이 가정에 적용되는 경우, 네트워크 시스템(3000)에 포함되며 사물인터넷 기술에 기초하여 게이트웨이(3100)와 통신 가능하도록 연결되는 복수의 장치(3300-3800)는 가전 제품(3300), 디지털 도어록(3400), 차고 도어록(3500), 벽 등에 설치되는 조명용 스위치(3600), 무선 통신망 중계를 위한 라우터(3700) 및 스마트폰, 태블릿, 랩톱 컴퓨터 등의 모바일 기기(3800) 등을 포함할 수 있다.
네트워크 시스템(3000)에서, LED 램프(3200)는 가정 내에 설치된 무선 통신 네트워크(Zigbee, WiFi, LiFi 등)를 이용하여 다양한 장치(3300-3800)의 동작 상태를 확인하거나, 주위 환경/상황에 따라 LED 램프(3200) 자체의 조도를 자동으로 조절할 수 있다. 또한 LED 램프(3200)에서 방출되는 가시광선을 이용한 LiFi 통신을 이용하여 네트워크 시스템(3000)에 포함되는 장치들(3300-3800)을 컨트롤 할 수도 있다.
우선, LED 램프(3200)는 램프용 통신 모듈(3210)을 통해 게이트웨이(3100)로부터 전달되는 주변 환경, 또는 LED 램프(3200)에 장착된 센서로부터 수집되는 주변 환경 정보에 기초하여 LED 램프(3200)의 조도를 자동으로 조절할 수 있다. 예를 들면, 텔레비젼(3310)에서 방송되고 있는 프로그램의 종류 또는 화면의 밝기에 따라 LED 램프(3200)의 조명 밝기가 자동으로 조절될 수 있다. 이를 위해, LED 램프(3200)는 게이트웨이(3100)와 연결된 램프용 통신 모듈(3210)로부터 텔레비전(3310)의 동작 정보를 수신할 수 있다. 램프용 통신 모듈(3210)은 LED 램프(3200)에 포함되는 센서 및/또는 컨트롤러와 일체형으로 모듈화될 수 있다.
예를 들어, TV프로그램에서 방영되는 프로그램 값이 휴먼드라마일 경우, 미리 셋팅된 설정 값에 따라 조명도 거기에 맞게 12000K 이하의 색 온도, 예를 들면 5000K로 낮아지고 색감이 조절되어 아늑한 분위기를 연출할 수 있다. 반대로 프로그램 값이 개그프로그램인 경우, 조명도 셋팅 값에 따라 색 온도가 5000K 이상으로 높아지고 푸른색 계열의 백색조명으로 조절되도록 네트워크 시스템(3000)이 구성될 수 있다.
또한, 가정 내에 사람이 없는 상태에서 디지털 도어록(3400)이 잠긴 후 일정 시간이 경과하면, 턴-온된 LED 램프(3200)를 모두 턴-오프시켜 전기 낭비를 방지할 수 있다. 또는, 모바일 기기(3800) 등을 통해 보안 모드가 설정된 경우, 가정 내에 사람이 없는 상태에서 디지털 도어록(3400)이 잠기면, LED 램프(3200)를 턴-온 상태로 유지시킬 수도 있다.
LED 램프(3200)의 동작은, 네트워크 시스템(3000)과 연결되는 다양한 센서를 통해 수집되는 주변 환경에 따라서 제어될 수도 있다. 예를 들어 네트워크 시스템(3000)이 건물 내에 구현되는 경우, 빌딩 내에서 조명과 위치센서와 통신모듈을 결합, 건물 내 사람들의 위치정보를 수집하여 조명을 턴-온 또는 턴-오프하거나 수집한 정보를 실시간으로 제공하여 시설관리나 유휴공간의 효율적 활용을 가능케 한다. 일반적으로 LED 램프(3200)와 같은 조명 장치는, 건물 내 각 층의 거의 모든 공간에 배치되므로, LED 램프(3200)와 일체로 제공되는 센서를 통해 건물 내의 각종 정보를 수집하고 이를 시설관리, 유휴공간의 활용 등에 이용할 수 있다.
한편, LED 램프(3200)와 이미지센서, 저장장치, 램프용 통신 모듈(3210) 등을 결합함으로써, 건물 보안을 유지하거나 긴급상황을 감지하고 대응할 수 있는 장치로 활용할 수 있다. 예를 들어 LED 램프(3200)에 연기 또는 온도 감지 센서 등이 부착된 경우, 화재 발생 여부 등을 신속하게 감지함으로써 피해를 최소화할 수 있다. 또한 외부의 날씨나 일조량 등을 고려하여 조명의 밝기를 조절, 에너지를 절약하고 쾌적한 조명환경을 제공할 수도 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 네트워크 시스템(3000)은 가정, 오피스 또는 건물 등과 같이 폐쇄적인 공간은 물론, 거리나 공원 등의 개방적인 공간에도 적용될 수 있다. 물리적 한계가 없는 개방적인 공간에 네트워크 시스템(3000)을 적용하고자 하는 경우, 무선 통신의 거리 한계 및 각종 장애물에 따른 통신 간섭 등에 따라 네트워크 시스템(3000)을 구현하기가 상대적으로 어려울 수 있다. 각 조명 기구에 센서와 통신 모듈 등을 장착하고, 각 조명 기구를 정보 수집 수단 및 통신 중개 수단으로 사용함으로써, 상기와 같은 개방적인 환경에서 네트워크 시스템(3000)을 좀 더 효율적으로 구현할 수 있다. 이하, 도 16을 참조하여 설명한다.
도 16은 개방적인 공간에 적용된 네트워크 시스템(4000)의 일 실시예를 나타낸다. 도 16을 참조하면, 본 실시예에 따른 네트워크 시스템(4000)은 통신 연결 장치(4100), 소정의 간격마다 설치되어 통신 연결 장치(4100)와 통신 가능하도록 연결되는 복수의 조명 기구(4200, 4300), 서버(4400), 서버(4400)를 관리하기 위한 컴퓨터(4500), 통신 기지국(4600), 통신 가능한 상기 장비들을 연결하는 통신망(4700), 및 모바일 기기(4800) 등을 포함할 수 있다.
거리 또는 공원 등의 개방적인 외부 공간에 설치되는 복수의 조명 기구(4200, 4300) 각각은 스마트 엔진(4210, 4310)을 포함할 수 있다. 스마트 엔진(4210, 4310)은 빛을 내기 위한 발광소자, 발광소자를 구동하기 위한 구동 드라이버 외에 주변 환경의 정보를 수집하는 센서, 및 통신 모듈 등을 포함할 수 있다. 상기 통신 모듈에 의해 스마트 엔진(4210, 4310)은 WiFi, Zigbee, LiFi 등의 통신 프로토콜에 따라 주변의 다른 장비들과 통신할 수 있다.
일례로, 하나의 스마트 엔진(4210)은 다른 스마트 엔진(4310)과 통신 가능하도록 연결될 수 있다. 이때, 스마트 엔진(4210, 4310) 상호 간의 통신에는 WiFi 확장 기술(WiFi Mesh)이 적용될 수 있다. 적어도 하나의 스마트 엔진(4210)은 통신망(4700)에 연결되는 통신 연결 장치(4100)와 유/무선 통신에 의해 연결될 수 있다. 통신의 효율을 높이기 위해, 몇 개의 스마트 엔진(4210, 4310)을 하나의 그룹으로 묶어 하나의 통신 연결 장치(4100)와 연결할 수 있다.
통신 연결 장치(4100)는 유/무선 통신이 가능한 액세스 포인트(access point, AP)로서, 통신망(4700)과 다른 장비 사이의 통신을 중개할 수 있다. 통신 연결 장치(4100)는 유/무선 방식 중 적어도 하나에 의해 통신망(4700)과 연결될 수 있으며, 일례로 조명 기구(4200, 4300) 중 어느 하나의 내부에 기구적으로 수납될 수 있다.
통신 연결 장치(4100)는 WiFi 등의 통신 프로토콜을 통해 모바일 기기(4800)와 연결될 수 있다. 모바일 기기(4800)의 사용자는 인접한 주변의 조명 기구(4200)의 스마트 엔진(4210)과 연결된 통신 연결 장치(4100)를 통해, 복수의 스마트 엔진(4210, 4310)이 수집한 주변 환경 정보를 수신할 수 있다. 상기 주변 환경 정보는 주변 교통 정보, 날씨 정보 등을 포함할 수 있다. 모바일 기기(4800)는 통신 기지국(4600)을 통해 3G 또는 4G 등의 무선 셀룰러 통신 방식으로 통신망(4700)에 연결될 수도 있다.
한편, 통신망(4700)에 연결되는 서버(4400)는, 각 조명 기구(4200, 4300)에 장착된 스마트 엔진(4210, 4310)이 수집하는 정보를 수신함과 동시에, 각 조명 기구(4200, 4300)의 동작 상태 등을 모니터링할 수 있다. 각 조명 기구(4200, 4300)의 동작 상태의 모니터링 결과에 기초하여 각 조명 기구(4200, 4300)를 관리하기 위해, 서버(4400)는 관리 시스템을 제공하는 컴퓨터(4500)와 연결될 수 있다. 컴퓨터(4500)는 각 조명 기구(4200, 4300), 특히 스마트 엔진(4210, 4310)의 동작 상태를 모니터링하고 관리할 수 있는 소프트웨어 등을 실행할 수 있다.
스마트 엔진(4210, 4310)이 수집한 정보를 사용자의 모바일 기기(4800)로 전달하기 위해 다양한 통신 방식이 적용될 수 있다. 도 17을 참조하면, 스마트 엔진(4210, 4310)과 연결된 통신 연결 장치(4100)를 통해, 스마트 엔진(4210, 4310)이 수집한 정보가 모바일 기기(4800)로 전송되거나, 또는 스마트 엔진(4210, 4310)과 모바일 기기(4800)가 직접 통신 가능하도록 연결될 수 있다. 스마트 엔진(4210, 4310)과 모바일 기기(4800)는 가시광 무선통신(LiFi)에 의해 서로 직접 통신할 수 있다. 이하, 도 17을 참조하여 설명한다.
도 17은 가시광 무선통신에 의한 조명 기구(4200)의 스마트 엔진(4210)과 모바일 기기(4800)의 통신 동작을 설명하기 위한 블록도이다. 도 17을 참조하면, 스마트 엔진(4210)은 신호 처리부(4211), 제어부(4212), LED 드라이버(4213), 광원부(4214), 센서(4215) 등을 포함할 수 있다. 스마트 엔진(4210)과 가시광 무선통신에 의해 연결되는 모바일 기기(4800)는, 제어부(4801), 수광부(4802), 신호처리부(4803), 메모리(4804), 입출력부(4805) 등을 포함할 수 있다.
가시광 무선통신(LiFi) 기술은 인간이 눈으로 인지할 수 있는 가시광 파장 대역의 빛을 이용하여 무선으로 정보를 전달하는 무선통신 기술이다. 이러한 가시광 무선통신 기술은 가시광 파장 대역의 빛, 즉 상기 실시예에서 설명한 발광 패키지로부터의 특정 가시광 주파수를 이용한다는 측면에서 기존의 유선 광통신기술 및 적외선 무선통신과 구별되며, 통신 환경이 무선이라는 측면에서 유선 광통신 기술과 구별된다. 또한, 가시광 무선통신 기술은 RF 무선통신과 달리 주파수 이용 측면에서 규제 또는 허가를 받지 않고 자유롭게 이용할 수 있다는 편리성과 물리적 보안성이 우수하고 통신 링크를 사용자가 눈으로 확인할 수 있다는 차별성을 가지고 있으며, 무엇보다도 광원의 고유 목적과 통신기능을 동시에 얻을 수 있다는 융합 기술로서의 특징을 가지고 있다.
도 17을 참조하면, 스마트 엔진(4210)의 신호 처리부(4211)는, 가시광 무선통신에 의해 송수신하고자 하는 데이터를 처리할 수 있다. 일 실시예로, 신호 처리부(4211)는 센서(4215)에 의해 수집된 정보를 데이터로 가공하여 제어부(4212)에 전송할 수 있다. 제어부(4212)는 신호 처리부(4211)와 LED 드라이버(4213) 등의 동작을 제어할 수 있으며, 특히 신호 처리부(4211)가 전송하는 데이터에 기초하여 LED 드라이버(4213)의 동작을 제어할 수 있다. LED 드라이버(4213)는 제어부(4212)가 전달하는 제어 신호에 따라 광원부(4214)를 발광시킴으로써, 데이터를 모바일 기기(4800)로 전달할 수 있다.
모바일 기기(4800)는 제어부(4801), 데이터를 저장하는 메모리(4804), 디스플레이와 터치스크린, 오디오 출력부 등을 포함하는 입출력부(4805), 신호 처리부(4803) 외에 데이터가 포함된 가시광을 인식하기 위한 수광부(4802)를 포함할 수 있다. 수광부(4802)는 가시광을 감지하여 이를 전기 신호로 변환할 수 있으며, 신호 처리부(4803)는 수광부에 의해 변환된 전기 신호에 포함된 데이터를 디코딩할 수 있다. 제어부(4801)는 신호 처리부(4803)가 디코딩한 데이터를 메모리(4804)에 저장하거나 입출력부(4805) 등을 통해 사용자가 인식할 수 있도록 출력할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
10: 발광 장치
100, 200, 300, 400, 500, 600: LED 구동 장치
110, 210, 310, 410, 510, 610: 서지 보호 모듈
120, 220, 320, 420, 520, 620: 컨버터 모듈

Claims (10)

  1. 입력 전원을 공급받아 복수의 LED를 구동하기 위한 구동 전원을 생성하는 컨버터 모듈;
    상기 컨버터 모듈과 전기적으로 연결되는 서지 보호 모듈; 및
    상기 컨버터 모듈 및 상기 서지 보호 모듈을 수납하는 하나의 케이스; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 컨버터 모듈은,
    1차측 권선과 2차측 권선을 갖는 변압기;
    상기 입력 전원을 정류하여 상기 1차측 권선에 제공하는 정류 회로;
    상기 1차측 권선과 직렬로 연결되는 스위치 소자;
    상기 스위치 소자의 동작을 제어하는 컨트롤러 IC; 및
    상기 2차측 권선에 연결되어 상기 복수의 LED에 상기 구동 전원을 공급하는 출력 회로; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 구동 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 서지 보호 모듈은, 상기 정류 회로의 입력단에서 상기 입력 전원의 라이브단과 뉴트럴단 사이에 연결되는 바리스터(varistor), 어레스터(arrestor), 및 GDT(Gas Discharge Tube) 소자 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 구동 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 컨버터 모듈은,
    상기 입력 전원의 라이브단과 상기 정류 회로 사이에 연결되는 퓨즈; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 구동 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 서지 보호 모듈은, 상기 정류 회로의 입력단, 상기 정류 회로의 출력단, 및 상기 스위치 소자의 출력단 중 적어도 하나의 전압을 검출하여 서지 전압을 측정하는 것을 특징으로 하는 LED 구동 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 서지 보호 모듈은 상기 서지 전압의 최대값 및 평균값 중 적어도 하나를 출력하는 것을 특징으로 하는 LED 구동 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 서지 보호 모듈은, 상기 케이스에 마련된 수납 공간 내에 착탈 가능하도록 수납되는 것을 특징으로 하는 LED 구동 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 서지 보호 모듈은, 복수의 서지 보호 회로 및 상기 복수의 서지 보호 모듈 중 적어도 하나를 상기 컨버터 모듈의 입력단에 연결하는 스위치부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 구동 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 스위치부는, 상기 복수의 서지 보호 회로 중에서 제1 서지 보호 회로의 수명이 만료되면, 상기 제1 서지 보호 회로와 다른 제2 서지 보호 회로를 상기 컨버터 모듈의 입력단에 연결하는 것을 특징으로 하는 LED 구동 장치.
  10. 하나의 케이스에 수납되는 컨버터 모듈과 서지 보호 모듈을 갖는 구동부; 및
    상기 구동부가 출력하는 구동 전원에 의해 동작하는 복수의 LED를 갖는 광원부; 를 포함하며,
    상기 서지 보호 모듈은 상기 케이스에 착탈 가능하도록 수납되는 것을 특징으로 하는 발광 장치.


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