KR101472727B1 - Phase-controlled dimming LED Power Supply - Google Patents

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KR101472727B1
KR101472727B1 KR20130150573A KR20130150573A KR101472727B1 KR 101472727 B1 KR101472727 B1 KR 101472727B1 KR 20130150573 A KR20130150573 A KR 20130150573A KR 20130150573 A KR20130150573 A KR 20130150573A KR 101472727 B1 KR101472727 B1 KR 101472727B1
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김상훤
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(주) 코콤
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Abstract

The present invention relates to a phase-control LED dimming power supply device. More specifically, the phase-control LED dimming power supply device is capable of controlling LED dimming by simply operating a phase control switch in different phase control ranges using a MICOM program. According to an embodiment of the present invention, the phase-control LED dimming power supply device, which has a phase control switch, a filter unit, a power factor correction unit, a boosting unit, a constant current unit and an LED module, comprises an LED dimming realization unit which is connected to the rear end of the filter unit to detect phase changes by the phase control switch, to adjust a duty by a MICOM (IC3) according to the phase changes, and to adjust brightness of the LED module by applying the duty to an LED drive IC (IC2) included in the constant current unit.

Description

위상제어 LED디밍 전원장치 {Phase-controlled dimming LED Power Supply}[0001] The present invention relates to a phase-controlled dimming LED power supply,

본 발명은 위상제어 LED디밍 전원장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 마이컴 프로그램을 이용한 각기 다른 위상제어 범위에서 위상제어 스위치를 간편히 조작하여 LED디밍을 제어할 수 있는 위상제어 LED디밍 전원장치에 관한 것이다. The present invention relates to a phase control LED dimming power supply, and more particularly, to a phase control LED dimming power supply capable of controlling LED dimming by simply operating a phase control switch in different phase control ranges using a microcomputer program .

조명장치는 인간이 활동할 수 있는 시간을 늘려주므로 일상생활에서뿐만 아니라 인간의 경제적인 활동에서 없어서는 아니 될 필수적인 요소이다.Lighting equipment is an indispensable element not only in everyday life but also indispensable in human economic activity, since it increases the amount of time people can work.

조명장치는 온(on)/오프(off)의 제어가 용이한 것이 매우 중요하며, 더 나아가서 밝기(Dimming)를 제어하는 것이 중요하다.It is very important that the illumination device is easily controlled on / off, and furthermore, it is important to control the brightness.

전기를 이용하는 조명장치는 제어가 용이하다는 장점에 의하여 선호하게 되면서 사용상 더욱 편리하게 개선되었고, 최근에는 전력소모가 작으면서 밝은 LED(LED: light emitting diode)가 광원으로 많이 사용되고 있다.The lighting apparatus using electricity has been favorably used due to its advantage of easy control, and has been improved in use more conveniently. Recently, a light emitting diode (LED) has been widely used as a light source while consuming less power.

인간이 사용하는 전기에는 크게 교류(AC)와 직류(DC)가 있으며, LED는 직류(DC)를 동작전원으로 사용한다.
There are AC (alternating current) and DC (direct current) in human use, and LED uses DC (direct current) as operating power.

도 1은 이와 같은 위상제어 LED디밍 전원장치를 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram illustrating such a phase controlled LED dimming power supply.

도 1에 도시된 바와 같이, 위상제어 스위치(1), 낙뢰보호 및 필터부(2), 정류부(3), 평활 및 역률 보정부(4), 승압부(5), 평활부(6), 지연부(7), 정전류부(80), 필터부(9) 및 LED모듈(10)을 포함하여 구성된다.1, the phase control switch 1, the lightning protection and filter unit 2, the rectifying unit 3, the smoothing and power factor correction unit 4, the voltage boost unit 5, the smoothing unit 6, A delay unit 7, a constant current unit 80, a filter unit 9, and an LED module 10.

위상제어 스위치(1)는 AC입력 전원의 위상을 제어시키는 스위치이다.The phase control switch 1 is a switch for controlling the phase of the AC input power source.

낙뢰보호 및 필터부(2)의 낙뢰보호부는 바리스터(Varistor), 서미스터(Thermistor) 등의 부품을 이용하여 AC전원 선로로 입력되는 낙뢰전압을 다시 AC전원 선로로 전달하기 때문에 전원장치의 내부회로로 유입되는 전압을 최소화하여 전원장치회로를 보호하고, 필터부는 코일(라인필터, 피킹코일 등) 및 콘덴서의 용량값으로 전원장치에서 발생한 특정 주파수에 의한 노이즈가 AC전원 선로로 전달되는 것을 방지한다.The lightning protection unit of the lightning protection and filter unit 2 uses a varistor, a thermistor, and other components to transmit the lightning voltage inputted to the AC power line to the AC power line again. The filter circuit protects the power supply circuit by minimizing the incoming voltage and prevents the noise due to the specific frequency generated by the power supply device from being transmitted to the AC power supply line due to the capacitance value of the coil (line filter, picking coil, etc.) and the capacitor.

정류부(3)는 외부에서 입력되는 AC전압을 전원장치 및 LED모듈(10)에 필요한 DC전압으로 변환한다.The rectifying unit 3 converts an AC voltage input from the outside into a DC voltage required for the power supply unit and the LED module 10. [

평활 및 역률 보정부(4)의 평활부는 정류부(3)에서 출력된 DC전압에 포함된 맥류를, 콘덴서를 이용하여 평활하고, 역률 보정부는 전원장치의 코일이나 콘덴서에 의하여 변환된 역률을 보정한다.The smoothing part of the smoothing and power factor correcting part 4 smoothens the pulsation included in the DC voltage output from the rectifying part 3 by using a capacitor and the power factor correcting part corrects the power factor converted by the coil or capacitor of the power source device .

이때 콘덴서의 용량값이 높으면 역률이 낮아지므로 적당한 용량으로 선정한다.At this time, when the capacitance value of the capacitor is high, the power factor is lowered.

상기 역류 보정부에 대해 더 설명하면, 전원장치의 입력단에 평활 및 각종 노이즈 발생을 억제하기 위하여 코일이나 콘덴서를 사용하고, 그로 인하여 AC 입력전원의 전압 및 전류 간에 위상차가 발생하여 역률값이 감소한다.More specifically, the reverse current correction unit uses a coil or a capacitor to suppress smoothing and various noise generation at the input terminal of the power supply unit, thereby causing a phase difference between the voltage and the current of the AC input power supply to decrease the power factor value .

상기 역률 보정부는 역률값이 1에 근접하도록 하여 AC 소비전력의 전류값을 최소화할 수 있도록 한다.The power factor correcting unit makes the power factor value close to 1 so that the current value of the AC power consumption can be minimized.

승압부(5)는 LED모듈(10)에서 필요한 전압보다 2배로 승압하여 출력한다.The boosting unit 5 boosts the voltage by two times that required by the LED module 10 and outputs it.

평활부(6)는 상기 승압부(5)에서 높은 출력전압을 출력하면서 발생한 맥류전압을 평활하고, 지연부(7)는 승압부(6)에서 LED모듈(10)이 정상적으로 동작할 수 있는 전압을 출력하기 전에 정전류부(8)가 동작하지 않도록 동작을 지연한다.The smoothing unit 6 smoothes the pulsating voltage generated while outputting a high output voltage from the voltage step-up unit 5 and the delay unit 7 smoothes the voltage that the LED module 10 can normally operate in the voltage- The operation is delayed so that the constant current section 8 is not operated.

정전류부(8)는 센싱저항에 유기되는 전압을 검출하여 설정된 전압값과 비교해서 정전압을 유지한다.The constant current section 8 detects a voltage induced in the sensing resistor and compares it with a set voltage value to maintain a constant voltage.

필터부(9)는 승압부(5) 및 정전류부(8)에서 발생한 각종 주파수(노이즈)가 LED모듈(10)로 전달되는 것을 코일 및 콘덴서를 이용하여 차단한다.The filter unit 9 blocks the transmission of various frequencies (noise) generated in the voltage step-up unit 5 and the constant current unit 8 to the LED module 10 using a coil and a capacitor.

LED모듈(10)은 LED모듈 제품의 전체 소비전력에 맞게 LED를 직병렬로 연결하여 이루어지고 AC입력 전원을 인가하면 빛을 발생한다.The LED module 10 is formed by connecting LEDs in series and in parallel to the total power consumption of the LED module product, and generates light when AC input power is applied.

이와 같은 종래 위상제어 스위치를 이용한 LED디밍 전원장치는 다음과 같은 세 가지 문제점이 있다.The LED dimming power supply device using the conventional phase control switch has the following three problems.

첫째, 위상제어 스위치 변화에 따른 위상 범위 문제이다.First, it is a phase range problem due to the phase control switch change.

위상제어 스위치(1)는 제조업체마다 제어 범위가 다르다.The phase control switch 1 has a different control range for each manufacturer.

예를 들어 A라는 업체의 AC입력은 RMS 기준 10V ~ 90V, B라는 업체의 AC입력은 0V ~ 100V인 경우, AC입력 위상에 변화를 주어 LED모듈 조명 밝기를 조절하는 전원장치로서는 규칙적인 범위의 디밍을 구현하기가 어려우며, 규칙적인 디밍을 구현하기 위해서는 위상제어 스위치(1)가 변경될 때 부품의 변경이 필요하고 심지어는 PCB 수정이 필요하여 관리에 어려움을 겪는다.For example, if the AC input of the company A is 10V ~ 90V RMS, and the AC input of the company B is 0V ~ 100V, the AC input phase is changed to adjust the brightness of the LED module. It is difficult to implement dimming, and in order to implement regular dimming, it is necessary to change the parts when the phase control switch 1 is changed, and even PCB correction is required, which makes it difficult to manage.

둘째, 위상제어 스위치 오동작 문제이다.Second, the phase control switch malfunctions.

LED 전원장치에는 전술한 바와 같이 EMI 감소 대책으로 AC입력에 코일, 콘덴서로 이루어진 필터회로를 적용하며 위상제어 스위치 내부에도 EMI는 존재한다.As described above, the LED power supply uses a filter circuit composed of a coil and a capacitor at the AC input for EMI reduction measures, and EMI is also present inside the phase control switch.

이에 AC입력에 연결되어 있는 위상제어 스위치는, 전원장치의 코일, 콘덴서의 유도성 및 용량성 소자와 위상제어 스위치 전도를 적절히 유지할 수 있는 유지 전류가 부족할 경우에 오동작을 하게 되며 입력 위상은 불규칙하게 형성된다.Therefore, the phase control switch connected to the AC input will malfunction if the holding current is insufficient to properly maintain the inductive and capacitive elements of the power supply and the capacitive element and the phase control switch of the power supply, and the input phase is irregular .

이를 그대로 감지하여 동작하는 LED모듈(10)은 플리커(flicker, 깜박임 증상) 발생 및 비정상적인 동작을 하게 된다.The LED module 10, which senses and operates as it is, causes a flicker (flicker) and abnormal operation.

셋째, 위상제어 최소 상태에서의 기동 문제이다.Third, it is a problem of starting in the phase control minimum state.

전원장치의 최초 동작은 역류 보정부(4)의 PFC 컨트롤러 IC에, 입력 전원에서 정류된 높은 전압을 이용하여 높은 값의 저항을 거쳐 전원을 순간 공급하여 동작하며, 정상 동작 후에는 트랜스포머(승압부)에 보조권선 등을 통하여 안정된 VCC 전원을 공급하게 된다.The initial operation of the power supply unit operates by supplying the PFC controller IC of the reverse current correction unit 4 with an instantaneous supply of power via a high value resistor using a high voltage rectified from the input power source, ) Is supplied with a stable VCC power through an auxiliary winding or the like.

하지만, AC입력 전압이 제일 낮은 상태(90V)에 위상제어가 최소일 때는 정류된 전압도 많이 낮아지게 된다(도 2의 ③번 참조).However, when the AC input voltage is the lowest (90 V) and the phase control is the minimum, the rectified voltage is also much lower (see ③ of FIG. 2).

이때 PFC 컨트롤러 IC을 동작시킬 수 있는 전압이 부족하여 기동에 문제가 발생하며 높은 값의 저항을 낮춰 기동을 시킬 수 있으나 반대로 AC입력이 높아지고 위상제어가 최대일 때는 저항에 엄청난 열이 발생하여 PFC 컨트롤러 IC에 높은 전압 인가로 파손될 우려가 있다.At this time, the voltage that can operate the PFC controller IC is insufficient, and there is a problem in start-up, so that it is possible to start the operation by lowering the high value resistance. However, when the AC input is high and the phase control is maximum, There is a possibility that the IC is damaged due to application of a high voltage.

국내공개특허 제10-2011-0092884호(2011년08월18일)Korean Patent Laid-Open No. 10-2011-0092884 (Aug. 18, 2011) 국내공개특허 제10-2013-0103263호(2013년09월23일)Korean Patent Publication No. 10-2013-0103263 (September 23, 2013)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 마이컴 프로그램을 이용한 각기 다른 위상제어 범위에서 위상제어 스위치를 간편히 조작하여 LED디밍을 제어할 수 있고, 위상제어 스위치의 오동작을 방지하기 위하여 필요한 유지 전류를 공급할 수 있으며, AC입력 전압과 위상제어가 최소일 때에도 컨트롤러 IC를 기동할 수 있는 위상제어 LED디밍 전원장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the problems described above, and it is an object of the present invention to provide a phase control switch which can easily control the LED dimming by operating a phase control switch in different phase control ranges using a microcomputer program, And to provide a phase controlled LED dimming power supply capable of starting the controller IC even when the AC input voltage and phase control are at a minimum.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 위상제어 LED디밍 전원장치는, 위상제어 스위치, 필터부, 역률 보정부, 승압부, 정전류부 및 LED모듈을 구비하는 위상제어 LED디밍 전원장치에 있어서;According to an aspect of the present invention, there is provided a phase control LED dimming power supply device including a phase control switch, a filter unit, a power factor correction unit, a boost unit, a constant current unit, ;

상기 필터부 후단에 연결되어 위상제어 스위치에 의한 위상 변화를 감지하고 그 위상 변화에 따라 마이컴(IC3)으로 듀티를 조절하여 정전류부를 구성하는 LED 드라이브 IC(IC2)에 인가함으로써 LED모듈의 밝기를 조절하는 LED 디밍 구현부를 포함하는 것을 특징으로 한다. The phase change by the phase control switch is sensed and the phase of the LED is adjusted by the microcomputer IC3 according to the phase change to the LED drive IC IC2 constituting the constant current part to adjust the brightness of the LED module And an LED dimming implementation unit.

상술한 과제의 해결 수단에 의하면, 마이컴 프로그램을 이용한 각기 다른 위상제어 범위에서 위상제어 스위치를 간편히 조작하여 LED디밍을 제어할 수 있고, 위상제어 스위치의 오동작을 방지하기 위하여 필요한 유지 전류를 공급할 수 있으며, AC입력 전압과 위상제어가 최소일 때에도 컨트롤러 IC를 기동할 수 있다.According to the solution of the above-described problem, it is possible to control the LED dimming by simply operating the phase control switch in different phase control ranges using the microcomputer program, and to supply the holding current necessary for preventing malfunction of the phase control switch , The controller IC can be started even when the AC input voltage and phase control are minimum.

도 1은 종래 위상제어 LED디밍 전원장치를 나타내는 개략적인 블록도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 전원장치의 문제점을 설명하기 위한 위상제어 파형이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 위상제어 LED디밍 전원장치의 개략적인 블록도이다.
도 4는 도 3에 나타낸 위상제어 스위치 오동작 방지부의 일 예와 그 주변 회로도이다.
도 5는 도 3에 나타낸 기동부의 일 예와 그 주변 회로도이다.
도 6은 도 3에 나타낸 LED 디밍 구현부의 일 예와 그 주변 회로도이다.
Figure 1 is a schematic block diagram illustrating a conventional phase controlled LED dimming power supply.
2 is a phase control waveform for explaining a problem of the power supply device shown in FIG.
3 is a schematic block diagram of a phase controlled LED dimming power supply in accordance with an embodiment of the present invention.
4 is an example of a phase control switch malfunction prevention portion shown in FIG. 3 and a peripheral circuit diagram thereof.
5 is an example of the starting unit shown in Fig. 3 and a peripheral circuit diagram thereof.
6 is an example of the LED dimming implement shown in FIG. 3 and its peripheral circuit diagram.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도면들 중 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다.It is to be noted that the same components of the drawings are denoted by the same reference numerals and symbols as possible even if they are shown in different drawings.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

또한, 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.
Also, when a part is referred to as "including " an element, it does not exclude other elements unless specifically stated otherwise.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 위상제어 LED디밍 전원장치의 개략적인 블록도이다.3 is a schematic block diagram of a phase controlled LED dimming power supply in accordance with an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이 위상제어 LED디밍 전원장치는 위상제어 스위치(110), 낙뢰보호 및 필터부(120), 정류부(130), 위상제어 스위치 오동작 방지부(220), 기동부(140), 평활 및 역률 보정부(150), 승압부(160), 평활부(170), 지연부(180), LED디밍 구현부(230), 정전류부(190), 필터부(200) 및 LED모듈(210)을 포함하여 구성된다.3, the phase control LED dimming power supply includes a phase control switch 110, a lightning protection and filter unit 120, a rectifying unit 130, a phase control switch malfunction prevention unit 220, an activation unit 140, A smoothing and power factor correction unit 150, a voltage boost unit 160, a smoothing unit 170, a delay unit 180, an LED dimming unit 230, a constant current unit 190, a filter unit 200, (210).

위상제어 스위치(110)는 AC입력 전원의 위상을 제어시키는 스위치이다.The phase control switch 110 is a switch for controlling the phase of the AC input power.

낙뢰보호 및 필터부(120)의 낙뢰보호부는 바리스터(도 4의 VRS1), 서미스터(도 4의 TH1) 등의 부품을 이용하여 AC전원 선로로 입력되는 낙뢰전압을 다시 AC전원 선로로 전달하기 때문에 전원장치의 내부회로로 유입되는 전압을 최소화하여 전원장치회로를 보호하고, 필터부는 코일(라인필터(도 4의 LF4), 피킹코일 등) 및 콘덴서(도 4의 C1,C24)의 용량값으로 전원장치에서 발생한 특정 주파수에 의한 노이즈가 AC전원 선로로 전달되는 것을 방지한다.The lightning strike protection portion of the lightning protection and filter unit 120 uses the components such as the varistor (VRS1 in FIG. 4) and the thermistor (TH1 in FIG. 4) to transmit the lightning voltage inputted to the AC power line again to the AC power line The power supply device circuit is protected by minimizing the voltage applied to the internal circuit of the power supply device and the filter portion is protected by the capacitance value of the coil (line filter (LF4 in Fig. 4), picking coil, etc.) and capacitor (C1 and C24 in Fig. 4) Thereby preventing noise due to a specific frequency generated in the power supply unit from being transmitted to the AC power supply line.

이때 AC 입력전압에 따라서 바리스터(VRS1), 서미스터(TH1)의 허용전압을 선정한다.At this time, the allowable voltage of the varistor (VRS1) and the thermistor (TH1) is selected according to the AC input voltage.

정류부(130)는 외부에서 입력되는 AC전압을 브리지 다이오드(도 4의 BD1)를 이용해 전원장치 및 LED모듈(210)에 필요한 DC전압으로 변환한다.The rectifying unit 130 converts an AC voltage input from the outside into a DC voltage required for the power supply unit and the LED module 210 by using a bridge diode (BD1 in FIG. 4).

위상제어 스위치 오동작 방지부(220)는 위상제어 스위치(110)에 일정한 기본 유지 전류를 규칙적으로 공급하여 위상제어 스위치(110)가 정상적으로 위상제어를 할 수 있도록 한다.The phase control switch malfunction prevention unit 220 regularly supplies a predetermined basic holding current to the phase control switch 110 so that the phase control switch 110 can perform phase control normally.

기동부(140)는 정류부(130)를 통과한 DC전압을 트랜지스터를 이용해 증폭하고 콘덴서를 이용해 급속 충전한 후 역률 보정부(150)를 구성하는 PFC(Power Factor Correction) 컨트롤러 IC에 공급하여 PFC 컨트롤러 IC가 안정된 정전압으로 동작할 수 있도록 한다. The startup unit 140 amplifies the DC voltage that has passed through the rectifying unit 130 by using a transistor and quickly charges the capacitor using a capacitor and then supplies the amplified DC voltage to a PFC (Power Factor Correction) controller IC constituting the power factor correction unit 150, Thereby allowing the IC to operate at a stable constant voltage.

평활 및 역률 보정부(150)의 평활부는 상기 정류부(130)에서 출력된 DC전압에 포함된 맥류를, 콘덴서(도 4 및 도 5의 C5)를 이용하여 평활하고, 역률 보정부는 전원장치의 코일이나 콘덴서에 의하여 변환된 역률을 보정한다.The smoothing part of the smoothing and power factor correcting part 150 smoothes the pulsation included in the DC voltage output from the rectifying part 130 using a capacitor (C5 in FIG. 4 and FIG. 5) Or the power factor converted by the capacitor.

이때 콘덴서의 용량값이 높으면 역률이 낮아지므로 적당한 용량으로 선정한다.At this time, when the capacitance value of the capacitor is high, the power factor is lowered.

승압부(160)는 LED모듈(210)에서 필요한 전압보다 2배로 승압하여 출력한다.The boosting unit 160 boosts the voltage by two times that required by the LED module 210 and outputs the boosted voltage.

평활부(170)는 승압부(160)에서 높은 출력전압을 출력하면서 발생한 맥류전압을 평활하고, 지연부(180)는 승압부(160)에서 LED모듈(210)이 정상적으로 동작할 수 있는 전압까지 출력하기 전에 정전류부(190)가 동작하지 않도록 동작을 지연한다.The smoothing unit 170 smoothes the ripple voltage generated while outputting a high output voltage from the voltage boosting unit 160 and the delay unit 180 adjusts the voltage of the voltage up to a voltage at which the LED module 210 can operate normally in the voltage- The operation is delayed so that the constant current unit 190 does not operate before output.

LED디밍 구현부(230)는 위상제어 스위치(110)에 의한 위상 변화를 감지하고 그에 따라 마이컴(도 7의 IC3)으로 듀티를 조절하여 LED 드라이브 IC(도 7의 IC2)에 인가함으로써 LED모듈(210)의 밝기를 조절한다.The LED dimming unit 230 senses the phase change by the phase control switch 110 and adjusts the duty of the phase change by the microcomputer IC3 in FIG. 7 to apply it to the LED drive IC (IC2 in FIG. 7) 210).

도 7에 도시된 정전류부(190)는 저항(R33)의 내부시정수에 의하여 발진주파수가 결정되고, 발진된 주파수가 FET(Q2)에 전달되며, 센싱저항(R13)에 유기되는 전압에 의하여 다시 발진주파수의 듀티비를 결정한다.7, the oscillation frequency is determined by the internal time constant of the resistor R33, the oscillated frequency is transmitted to the FET Q2, and by the voltage induced in the sensing resistor R13, The duty ratio of the oscillation frequency is determined again.

이와 같이 변경된 듀티비에 의하여 FET(Q2)의 드레인에서 소스를 흐르는 전류값이 결정되어 코일(L1)을 통하여 LED모듈(210)에 필요한 전류값이 결정된다.The current value flowing through the source of the FET Q2 is determined by the duty ratio thus changed, and the current value required for the LED module 210 is determined through the coil L1.

정전류부(190)는 이와 같이 센싱저항(R13)에 유기되는 전압을 검출하여 설정된 전압값과 비교해서 정전압을 유지한다.The constant current unit 190 detects the voltage induced in the sensing resistor R13 and compares it with the set voltage value to maintain the constant voltage.

필터부(200)는 승압부(160) 및 정전류부(190)에서 발생한 각종 주파수(노이즈)가 LED모듈(210)로 전달되는 것을 코일(L1) 및 콘덴서(C4)를 이용하여 차단한다.The filter unit 200 blocks the transmission of various frequencies (noise) generated in the voltage step-up unit 160 and the constant current unit 190 to the LED module 210 using the coil L1 and the capacitor C4.

LED모듈(210)은 LED모듈 제품의 전체 소비전력에 맞게 LED를 직병렬로 연결하여 이루어지고 AC전원을 인가하면 빛을 발생한다.
The LED module 210 is formed by connecting LEDs in series and in parallel according to the total power consumption of the LED module product, and generates light when AC power is applied.

도 4는 도 3에 나타낸 위상제어 스위치 오동작 방지부의 일 예와 그 주변 회로도이다.4 is an example of a phase control switch malfunction prevention portion shown in FIG. 3 and a peripheral circuit diagram thereof.

위상제어 스위치(110)는 전원장치 입력단에 구비된 LC 필터의 유도성 및 용량성 문제와 위상제어가 정상적으로 동작하게 하기 위해서 기본 유지전류가 필요하다.The phase control switch 110 requires a basic holding current in order to allow inductive and capacitive problems of the LC filter provided at the power supply input terminal and phase control to operate normally.

이에 각 위상이 변화되는 부분에 필요한 전류를 공급할 수 있는 회로가 필요하다.Therefore, a circuit capable of supplying a necessary current to a portion where each phase is changed is required.

이에 도 4에 도시된 바와 같이 콘덴서(C5)를 거쳐 평활된 DC전압에 제너전압이 각기 다른 제너다이오드(ZD3,ZD6,ZD10)의 캐소드를 연결하고 애노드를 트랜지스터(Q6,Q7,Q8)의 베이스에 연결하여 접지한다.As shown in FIG. 4, the cathode of the Zener diodes ZD3, ZD6 and ZD10 having different zener voltages is connected to the smoothed DC voltage via the capacitor C5, and the anode is connected to the base of the transistors Q6, Q7 and Q8 To ground.

또한, 각 제너다이오드(ZD3,ZD6,ZD10)의 캐소드에 FET(Q10,Q12,Q16)의 드레인을 연결하고, 상기 FET(Q10,Q12,Q16)의 소스에 상기 트랜지스터(Q6,Q7,Q8)의 에미터를 연결하여 접지하며, 상기 FET(Q10,Q12,Q16)의 게이트에 상기 트랜지스터(Q6,Q7,Q8)의 컬렉터를 연결하며, 상기 FET(Q10,Q12,Q16)의 게이트는 서로 연결되어 5V가 인가된다.The drains of the FETs Q10, Q12 and Q16 are connected to the cathodes of the Zener diodes ZD3, ZD6 and ZD10 and the transistors Q6, Q7 and Q8 are connected to the sources of the FETs Q10, Q12 and Q16. And the gates of the FETs Q10, Q12 and Q16 are connected to the gates of the FETs Q10, Q12 and Q16 and the collectors of the transistors Q6, Q7 and Q8 are connected to the emitters of the FETs Q10, So that 5 V is applied.

이와 같이 제너다이오드(ZD3,ZD6,ZD10)는 제너전압이 각기 달라 제너전압 이하의 위상전압 부분을 감지하여 FET(Q10,Q12,Q16)가 동작하는 것에 의해 위상제어 스위치(110)에 일정한 기준 유지 전류를 규칙적으로 공급할 수 있다.Since the zener diodes ZD3, ZD6 and ZD10 sense the phase voltage portion below the zener voltage due to the different zener voltages and operate the FETs Q10, Q12 and Q16, the phase control switch 110 is maintained at a constant reference The current can be supplied regularly.

즉, 입력전압이 변동되는 경우 제너다이오드(ZD3,ZD6,ZD10)를 통해서 전압이 출력되면, 일정 한계수준의 제너전류까지 제너다이오드는 정전압을 출력시킨다.That is, when the input voltage fluctuates, when the voltage is output through the zener diodes ZD3, ZD6, and ZD10, the zener diode outputs a constant voltage up to a zener current of a predetermined limit level.

예를 들어 제너다이오드(ZD3,ZD6,ZD10)의 제너전압이 각각 36V, 24V, 12V라고 가정하고, 콘덴서(C5)를 거쳐 평활된 DC전압이 30V이면 제너다이오드(ZD3)를 통해서 전류가 흘러, FET(Q10)가 동작하여 기준 유지 전류를 위상제어 스위치(110)에 공급할 수 있다. For example, supposing that Zener voltages of the Zener diodes ZD3, ZD6 and ZD10 are 36V, 24V and 12V, respectively, and when the smoothed DC voltage is 30V through the capacitor C5, current flows through the Zener diode ZD3, The FET Q10 can operate to supply the reference holding current to the phase control switch 110. [

이때 위상제어 스위치(110)의 종류에 따라 유지 전류값이 다를 수 있으며, 이에 제너다이오드(ZD3,ZD6,ZD10)를 변경하여 필요한 유지 전류값을 조절할 수 있다.
At this time, the holding current value may be different according to the type of the phase control switch 110, and the necessary holding current value can be adjusted by changing the Zener diodes ZD3, ZD6, and ZD10.

도 5는 도 3에 나타낸 기동부의 일 예와 그 주변 회로도이다.5 is an example of the starting unit shown in Fig. 3 and a peripheral circuit diagram thereof.

AC입력 전압이 낮고 위상제어가 최저인 상황에서는 역률 보상부를 구성하는 PFC 컨트롤러 IC(IC1)의 최초 기동 전압이 부족하여 도 5에 나타낸 기동회로가 필요하다.In the situation where the AC input voltage is low and the phase control is minimum, the starting circuit of the PFC controller IC (IC1) constituting the power factor compensator is insufficient and the starting circuit shown in Fig. 5 is needed.

브리지 다이오드(BD1)와 콘덴서(C5)를 거쳐 평활된 DC전압의 선로에 다이오드(D11)와 제너다이오드(ZD7)가 역방향으로 직렬연결되어 접지되고, 상기 다이오드(D11)와 제너다이오드(ZD7) 사이에 저항(R55,R54)이 병렬연결되어 트랜지스터(Q11)의 베이스와 컬렉터에 연결되며, 상기 트랜지스터(Q11)의 에미터에 트랜지스터(Q13)의 베이스가 연결되며, 상기 트랜지스터(Q13)의 컬렉터는 트랜지스터(Q11)의 컬렉터와 저항(R55,R54)에 공통연결되며, 상기 트랜지스터(Q13)의 에미터는 다이오드(D13)를 통해 PFC 컨트롤러 IC(IC1)의 Vcc핀(8번핀)에 연결된다.A diode D11 and a Zener diode ZD7 are connected in series in a reverse direction to a line of a smoothed DC voltage via a bridge diode BD1 and a capacitor C5 and grounded between the diode D11 and the Zener diode ZD7 The base of the transistor Q13 is connected to the emitter of the transistor Q11 and the collector of the transistor Q13 is connected to the collector of the transistor Q11, The collector of the transistor Q11 is commonly connected to the resistors R55 and R54 and the emitter of the transistor Q13 is connected to the Vcc pin of the PFC controller IC1 via the diode D13.

즉, 상기 트랜지스터(Q11)와 트랜지스터(Q13)의 달링턴 회로를 구성하여 전력을 증폭해서 PFC 컨트롤러 IC(IC1)에 VCC 전원을 공급한다.That is, a Darlington circuit of the transistor Q11 and the transistor Q13 is configured to amplify the power and supply the VCC power to the PFC controller IC IC1.

또한, 상기 병렬연결된 저항(R55,R54)에 각 트랜지스터(Q14,Q15)의 컬렉터가 연결되고 상기 트랜지스터(Q14,Q15)의 에미터는 서로 연결되어 접지되며 상기 한 트랜지스터(Q14)의 베이스에 상기 제너다이오드(ZD7)가 연결된다.The collector of each of the transistors Q14 and Q15 is connected to the resistors R55 and R54 connected in parallel and the emitters of the transistors Q14 and Q15 are grounded to be connected to the base of the transistor Q14. A diode ZD7 is connected.

또한, 상기 다른 트랜지스터(Q15)의 베이스는 역방향으로 직렬연결되는 제너다이오드(ZD8)와 다이오드(D8)를 통해 승압부(160)를 구성하는 트랜스포머(T1)의 2차 측에 연결되고, 상기 제너다이오드(ZD8)의 양단에는 콘덴서(C22,C31)가 각각 연결되어 접지된다.The base of the other transistor Q15 is connected to the secondary side of the transformer T1 constituting the voltage boosting unit 160 through the zener diode ZD8 and the diode D8 connected in series in the reverse direction, Capacitors C22 and C31 are connected to both ends of the diode ZD8 to be grounded.

또한, 상기 트랜스포머(T1)의 2차 측은 다이오드(D2)를 통해 상기 PFC 컨트롤러 IC(IC1)의 Vcc핀에 연결되면서 콘덴서(C6)를 통해 상기 PFC 컨트롤러 IC(IC1)의 접지(GND)핀에 연결되고, 상기 PFC 컨트롤러 IC(IC1)의 게이트(Dout)핀은 FET(Q1)의 게이트에 연결되며 그 FET(Q1)의 드레인은 코일(SB1)을 통해 트랜스포머(T1)의 1차 측에 연결된다.
The secondary side of the transformer T1 is connected to the Vcc pin of the PFC controller IC IC1 through the diode D2 and to the ground GND pin of the PFC controller IC IC1 through the capacitor C6. And the gate of the PFC controller IC IC1 is connected to the gate of the FET Q1 and the drain of the FET Q1 is connected to the primary side of the transformer T1 via the coil SB1 do.

상기한 기동부(140)의 회로에서, AC입력이 인가되면 브리지 다이오드(BD1)를 통하여 위상제어된 맥류의 전압이 다이오드(D11)와 저항(R55,R54)을 지나 트랜지스터(Q11)의 베이스에 일정한 전압이 인가되어 동작하고, 동시에 달링턴 회로를 구성하는 트랜지스터(Q13)도 동작하여 전력을 증폭한다.In the circuit of the above-described starting unit 140, when the AC input is applied, the voltage of the phase-controlled pulsation through the bridge diode BD1 passes through the diode D11 and the resistors R55 and R54 to the base of the transistor Q11 The transistor Q13, which constitutes a Darlington circuit at the same time, is also operated by applying a constant voltage to amplify the power.

상기 트랜지스터(Q13)의 컬렉터 전압이 다이오드(D13)를 통해 콘덴서(C6)에 전달되어 콘덴서(C6)가 급속 충전한 후, PFC 컨트롤러 IC(IC1)의 Vcc핀에 기동 전압이 인가된다.The collector voltage of the transistor Q13 is transferred to the capacitor C6 via the diode D13 and the capacitor C6 is rapidly charged and then the starting voltage is applied to the Vcc pin of the PFC controller IC IC1.

이때 전압은 제너다이오드(ZD7)의 제너전압에 의해 결정되며 제너전압 이상의 전압은 제너다이오드(ZD7)를 도통하여 트랜지스터(Q14)를 동작시키며 이에 의해 상기 트랜지스터(Q11)의 베이스 전위를 강제로 접지시켜 OV를 만든다.At this time, the voltage is determined by the Zener voltage of the Zener diode ZD7, and the voltage higher than the Zener voltage is passed through the Zener diode ZD7 to operate the transistor Q14, thereby forcibly grounding the base of the transistor Q11 Create an OV.

따라서 상기 트랜지스터(Q11)가 동작하지 않고 이어서 트랜지스터(Q13)도 동작하지 않아 PFC 컨트롤러 IC(IC1)의 Vcc핀에 기동전압은 인가되지 않고 이 시간 동안에는 콘덴서(C6)에 충전된 전압이 보상을 한다.Therefore, the transistor Q11 does not operate and the transistor Q13 does not operate. Therefore, the starting voltage is not applied to the Vcc pin of the PFC controller IC IC1, and the voltage charged in the capacitor C6 is compensated during this time .

이 동작이 반복되어 기동부(140)는 안정된 정전압으로 동작할 수 있다.This operation is repeated so that the starting section 140 can operate at a stable constant voltage.

한편, 상기 PFC 컨트롤러 IC(IC1)가 동작한 후에 FET(Q1)의 게이트에 펄스가 인가되어 ON/OFF 동작을 반복하고, 따라서 트랜스포머(T1)에 에너지 축적 및 방전이 이루어지면서 방전시간에 역방향으로 권선된 2차 측에 에너지가 전달되며, 다이오드(D2)를 통해 정류되고 콘덴서(C6)를 통해 정류되어 PFC 컨트롤러 IC(IC1)의 Vcc핀에 안정된 전압을 공급한다.On the other hand, after the PFC controller IC IC1 operates, a pulse is applied to the gate of the FET Q1 to repeat the ON / OFF operation. As a result, energy is accumulated and discharged in the transformer T1, Energy is transferred to the wound secondary side, rectified through the diode D2, and rectified through the capacitor C6 to supply a stable voltage to the Vcc pin of the PFC controller IC (IC1).

상기 PFC 컨트롤러 IC(IC1)가 정상 동작한 후에는 다이오드(D8)를 통해 정류되고 제너다이오드(ZD8)를 통과하여 그 양단의 콘덴서(C22,C31)로 인해 평활되어 트랜지스터(Q15)의 베이스에 인가됨으로써 트랜지스터(Q15)를 동작시킨다.After the PFC controller IC IC1 operates normally, it is rectified through the diode D8 and passes through the Zener diode ZD8 and smoothed by the capacitors C22 and C31 at both ends thereof to be applied to the base of the transistor Q15 Thereby operating the transistor Q15.

이에 따라 상기 트랜지스터(Q11)의 베이스 전위가 강제로 접지되어 동작하지 않고 이어서 트랜지스터(Q13)도 동작하지 않아 기동부(140)는 OFF된다.As a result, the base potential of the transistor Q11 is forcibly grounded, and the transistor Q13 is not operated so that the startup unit 140 is turned off.

이를 통해 PFC 컨트롤러 IC(IC1)가 정상 동작한 후에 기동부(140)에 의해 발생하는 전력손실을 방지할 수 있다.
Accordingly, it is possible to prevent a power loss caused by the startup unit 140 after the PFC controller IC (IC1) operates normally.

도 6은 도 3에 나타낸 LED 디밍 구현부의 일 예와 그 주변 회로도이다.6 is an example of the LED dimming implement shown in FIG. 3 and its peripheral circuit diagram.

먼저, LED 디밍 구현부(230)의 회로에 대해 설명하면, 상기 낙뢰보호 및 필터부(120) 후단에 병렬연결된 다이오드(D9,D10)와 제너다이오드(ZD6)가 역방향으로 직렬연결되어 접지되고, 상기 제너다이오드(ZD6)의 타측은 트랜지스터(Q8)의 베이스에 연결된다.The diodes D9 and D10 and the Zener diodes ZD6 connected in parallel at the rear end of the lightning protection and filter unit 120 are connected in series in the reverse direction to be grounded, The other side of the Zener diode ZD6 is connected to the base of the transistor Q8.

상기 트랜지스터(Q8)의 컬렉터는 5V 전압이 인가되어 마이컴(IC3)의 입력핀(2번핀)에 연결되고 그 에미터는 접지된다.The collector of the transistor Q8 is connected to the input pin (pin 2) of the microcomputer IC3 by applying a voltage of 5V and its emitter is grounded.

상기 마이컴(IC3)의 출력핀(3번핀)은 다른 트랜지스터(Q5)의 베이스에 연결되고 상기 트랜지스터(Q5)의 컬렉터는 저항(R37)을 통해 정전류부(190)를 구성하는 LED 드라이브 IC(IC2)의 VDD핀에 연결되며, 또한 상기 트랜지스터(Q5)의 컬렉터는 저항(R38))을 통해 상기 LED 드라이브 IC(IC2)의 LD(선형디밍)핀에 연결되면서 콘덴서(C9)를 통해 트랜지스터(Q5)의 에미터에 연결되어 접지된다.The output pin of the microcomputer IC3 is connected to the base of the other transistor Q5 and the collector of the transistor Q5 is connected to the LED drive IC IC2 And the collector of the transistor Q5 is connected to the LD (linear dimming) pin of the LED drive IC IC2 through a resistor R38 and is connected to the VDD pin of the transistor Q5 And is grounded.

상기 마이컴(IC3)은 커넥터(CN6)에 연결되어 손쉽게 프로그램을 변경 및 입력할 수 있다.The microcomputer IC3 is connected to the connector CN6 to easily change and input programs.

다음 LED 디밍 구현부(230)의 주변회로에 대해 설명하면, 트랜스포머(T1)의 1차 측은 다이오드(D1)를 통해 LED모듈(210)에 연결되고, 그 사이에는 콘덴서(C4)와 코일(L1)로 이루어진 필터부(200)가 연결되며, 상기 콘덴서(C4)와 코일(L1)에 FET(Q2)의 드레인이 연결된다.The primary side of the transformer T1 is connected to the LED module 210 via the diode D1 and between the capacitor C4 and the coil L1 And a drain of the FET Q2 is connected to the capacitor C4 and the coil L1.

상기 FET(Q2)의 소스는 센싱저항(R13)에 연결되어 접지되고, 그 게이트는 LED 드라이브 IC(IC2)의 게이트핀 연결되며, 상기 LED 드라이브 IC(IC2)의 RT핀은 저항(R33)을 통해 접지된다.The source of the FET Q2 is connected to the sensing resistor R13 to be grounded and the gate thereof is connected to the gate pin of the LED drive IC IC2 and the RT pin of the LED drive IC IC2 is connected to the resistor R33 Lt; / RTI >

상기 트랜스포머(T1)의 2차 측은 전술한 바와 같이 다이오드(D2)를 통해 PFC 컨트롤러 IC(IC1)의 Vcc핀에 연결되면서 콘덴서(C6)를 통해 PFC 컨트롤러 IC(IC1)의 접지핀에 연결되고, 트랜스포머(T1)의 1차 측은 코일(SB1)을 통해 FET(Q1)의 드라이브에 연결되며 상기 FET(Q1)의 게이트는 PFV 컨트롤러 IC(IC1)의 게이트(Dout)핀에 연결되면서, 상기 FET(Q1)의 드라이브와 소스는 저항(R26)을 통해 접지된다.The secondary side of the transformer T1 is connected to the ground pin of the PFC controller IC IC1 through the capacitor C6 while being connected to the Vcc pin of the PFC controller IC IC1 through the diode D2 as described above, The primary side of the transformer T1 is connected to the drive of the FET Q1 via the coil SB1 and the gate of the FET Q1 is connected to the gate Dout pin of the PFV controller IC IC1, The drive and source of Q1 are grounded via resistor R26.

또한, 상기 PFC 컨트롤러 IC(IC1)의 VF입력(in)핀은 콘덴서(C14)를 통해 접지되면서 LED 드라이브 IC(IC2)의 PWM핀에 연결되고, 그 연결선에는 상기 다이오드(D1) 후단에 연결된 저항(R5,F8)이 분압할 수 있도록 직렬연결된다.
The VF input pin of the PFC controller IC IC1 is grounded through a capacitor C14 and connected to the PWM pin of the LED drive IC IC2. (R5, F8) are connected in series so that they can be divided.

상술한 구성에서 먼저 LED 디밍 구현부(230)에 대해 설명하면, 위상제어 스위치(110)에 의해 AC입력이 변환되어 인가되면, 병렬연결된 다이오드(D9,D10)를 통하여 정류되고 제너다이오드(ZD6)의 제너전압 이상이 인가되는 경우 제너다이오드(ZD6)가 도통되어 트랜지스터(Q8)를 동작시킨다.The LED dimming unit 230 may be implemented by a phase control switch 110. When the AC input is converted and applied by the phase control switch 110, the LED dimming unit 230 is rectified through the parallelly connected diodes D9 and D10, The zener diode ZD6 is turned on to operate the transistor Q8.

이때 트랜지스터(Q8)의 동작은 위상제어가 최저일 때 OFF 시간은 짧고 ON 시간은 길며, 반대로 위상제어가 최고일 때 OFF 시간은 길고 ON 시간은 짧다.At this time, the operation of the transistor Q8 is such that the OFF time is short and the ON time is long when the phase control is minimum, and the OFF time is long and the ON time is short when the phase control is the maximum.

이런 원리를 이용하여 위상제어의 변화에 따라 트랜지스터(Q8)의 전압 듀티도 변화하여 위상 변화를 감지할 수 있다.Using this principle, the voltage duty of the transistor Q8 also changes according to the change of the phase control, so that the phase change can be detected.

상기 트랜지스터(Q8)의 동작에 따라 마이컴(IC3)의 입력핀(2번핀)에 하이(high)/로(low) 펄스 신호가 입력되고, 이 신호를 마이컴(IC3)에 입력된 프로그램의 의해 반전시켜 마이컴(IC3)의 출력핀(3번핀)으로 출력한다.A high / low pulse signal is inputted to the input pin (pin 2) of the microcomputer IC3 according to the operation of the transistor Q8 and the signal is inverted by the program inputted to the microcomputer IC3 To the output pin (pin 3) of the microcomputer (IC3).

여기서 상기 위상제어 스위치(110)마다 제어 범위가 다른 경우에는 마이컴(IC1)의 입력핀에 입력신호를 인가하여, 최소 상태와 최고 상태에서의 ON 시간과 OFF 시간을 확인한 후, 마이컴에 입력할 프로그램을 다시 짜서 커넥터(CN6)를 연결하여 손쉽게 변경할 수 있다.If the control range is different for each phase control switch 110, an input signal is applied to the input pin of the microcomputer IC1 to check ON time and OFF time in the minimum state and the maximum state, And the connector CN6 can be connected to easily change it.

상기 마이컴(IC3)의 출력핀을 통해 하이 펄스 신호가 출력되면 트랜지스터(Q5)를 동작시켜 컬렉터의 전위가 OV가 되며, 이에 따라 상기 LED 드라이브 IC(IC2)의 LD핀(7번핀)은 로 상태가 되어 LED 드라이브 IC(IC2)는 내부의 2번핀 전위와 비교를 하여 게이트핀(4번핀)의 펄스 OFF 타임을 길어지게 하고, 따라서 게이트핀에 연결된 FET(Q2)도 동일하게 동작하여 LED모듈(210)에 흐르는 전류는 감소하여 LED의 조명 밝기는 어두워진다.When the high pulse signal is outputted through the output pin of the microcomputer IC3, the potential of the collector becomes OV by operating the transistor Q5, so that the LD pin (pin 7) of the LED drive IC (IC2) The FET Q2 connected to the gate pin operates in the same manner as the LED driver IC (IC2), so that the LED driver IC (IC2) The current flowing through the LEDs 210 decreases, and the brightness of the LEDs becomes dark.

반대로 상기 마이컴(IC3)의 출력핀을 통해 로 펄스 신호가 출력되면 트랜지스터(Q5)가 동작하지 않고, 그 컬렉터는 LED 드라이브 IC(IC2)의 VDD핀(6번핀)에서 출력되는 전압(예를 들어 7V)을 받아서 상기 LED 드라이브 IC(IC2)의 LD핀(7번핀)은 하이 상태가 되어 LED 드라이브 IC(IC2)는 내부의 2번핀 전위와 비교를 하여 게이트핀(4번핀)의 펄스 ON 시간을 길어지게 하며, 이에 따라 게이트핀에 연결된 FET(Q2)도 동일하게 동작하여 LED모듈(210)에 흐르는 전류는 증가하여 LED의 조명 밝기는 밝아진다.Conversely, when the pulse signal is outputted through the output pin of the microcomputer IC3, the transistor Q5 does not operate and the collector of the transistor Q5 is turned off by the voltage outputted from the VDD pin (pin 6) of the LED drive IC IC2 7V) of the LED driver IC (IC2) is high and the LED driver IC (IC2) compares the internal pin 2 potential with the pulse ON time of the gate pin (pin 4) So that the FET Q2 connected to the gate pin operates in the same manner, so that the current flowing through the LED module 210 increases and the brightness of the LED illumination becomes brighter.

이와 같이 위상제어의 변화를 감지하고 이로 인해 듀티도 같이 변하여 ON 시간이 OFF 시간보다 길어질수록 LED 드라이브 IC(IC2)의 LD핀(7번핀) 레벨이 높아져 LED모듈(210)은 점점 밝아지고, OFF 시간이 ON 시간보다 길어질수록 LED 드라이브 IC(IC2)의 LD핀(7번핀) 레벨이 낮아져 LED모듈(201)은 점점 어두워진다.As the ON time is longer than the OFF time by detecting the change of the phase control as a result of the change of the duty, the level of the LD pin (pin 7 pin) of the LED drive IC IC2 becomes higher and the LED module 210 becomes brighter As the time becomes longer than the ON time, the level of the LD pin (pin 7) of the LED drive IC (IC2) becomes lower and the LED module 201 becomes darker gradually.

다음 주변회로의 동작 중 승압부(160)에서 DC전압을 출력하는 동작에 대해 설명하면, 일반적으로 정전류부(190)의 입력전압은 출력전압의 2배로 입력되어야 한다.The operation of outputting the DC voltage at the boosting unit 160 during the operation of the next peripheral circuit will now be described. In general, the input voltage of the constant current unit 190 should be input twice as much as the output voltage.

승압부(160)의 출력전압은 LED모듈(210)에 인가된 전압과 코일(L1), FET(Q2), 저항(R13)으로 이루어진 회로 전압의 합이고, 외부 요인으로 인하여 AC입력 전압 또는 승압부(160)의 출력전압은 레벨 변화가 발생하며 이로 인해 LED모듈(210)의 조명이 짧은 시간 동안에 깜박일 수 있다.The output voltage of the boosting unit 160 is the sum of the voltage applied to the LED module 210 and the circuit voltage composed of the coil L1, the FET Q2 and the resistor R13, The output voltage of the unit 160 may be changed in level, thereby causing the illumination of the LED module 210 to blink for a short time.

이를 개선하기 위해 승압부(160)의 출력전압(정전류부의 입력전압)은 LED모듈(210)에서 필요한 전압보다 2배로 출력해야 한다.In order to solve this problem, the output voltage of the voltage step-up unit 160 (the input voltage of the constant current unit) must be twice as much as the voltage required by the LED module 210.

승압부(160)를 구성하는 트랜스포머(T1)의 2차 전압은 다이오드(D2)와 콘덴서(C6)를 통하여 발진회로 및 비교기 회로를 내장한 PFC 컨트롤러 IC(IC1)에 필요한 전원을 공급한다.The secondary voltage of the transformer T1 constituting the voltage boosting unit 160 supplies power necessary for the PFC controller IC IC1 incorporating the oscillation circuit and the comparator circuit through the diode D2 and the capacitor C6.

상기 PFC 컨트롤러 IC(IC1)에서 발진된 발진신호가 게이트핀을 통해 FET(Q1)의 게이트에 전달되어 드레인에서 소스로 전류가 흐르고, FET(Q1)에 의해 증폭된 신호가 코일(SB1), 다이오드(D1), 콘덴서(C4)를 통하여 정류된 DC전압이 출력된다.An oscillation signal oscillated by the PFC controller IC IC1 is transmitted to the gate of the FET Q1 via the gate pin so that a current flows from the drain to the source and the signal amplified by the FET Q1 flows through the coil SB1, The DC voltage rectified through the capacitor C1 and the capacitor C4 is output.

또한, 상기 FET(Q1)의 드레인에서 소스로 흐르는 전류에 의하여 저항(R26)에 유기된 전압을 이용하여 PFC 컨트롤러 IC(IC1) 내부에서 전류센스 비교기에 의하여 게이트핀으로 출력되는 발진신호의 듀티비를 제어한다.The duty ratio of the oscillation signal output to the gate pin by the current sense comparator in the PFC controller IC (IC1) using the voltage induced in the resistor R26 by the current flowing from the drain to the source of the FET (Q1) .

또한, 저항(R5,R8)에 의하여 분압된 전압은 PFC 컨트롤러 IC(IC1) 내부에서 오버전압 비교기에 의하여 게이트핀으로 출력되는 발진신호의 듀티비를 제어하여 FET(Q1), 코일(SB1), 다이오드(D1), 콘덴서(C4)로 출력된 DC 전압과 레벨을 조정한다.The voltage divided by the resistors R5 and R8 controls the duty ratio of the oscillation signal output to the gate pin by the overvoltage comparator within the PFC controller IC IC1 to control the duty ratio of the FET Q1, The DC voltage and the level output to the diode D1 and the capacitor C4 are adjusted.

다음 LED 드라이브 IC(IC2)에 지연신호를 전달하는 동작에 대해 설명하면, AC전원을 인가하면 승압부(160)에서 DC전압이 출력되기 시작하고, 승압부(160)에서 LED모듈(210)이 정상적으로 동작할 수 있는 전압을 출력하기 전에 정전류부(190)의 LED 드라이브 IC(IC2)가 먼저 동작한다.When the AC power is applied, the DC voltage starts to be output from the voltage booster 160 and the LED module 210 is turned on at the voltage booster 160 The LED drive IC IC2 of the constant current unit 190 first operates before outputting a voltage capable of operating normally.

상기 LED 드라이브 IC(IC2)의 Vin핀은 예를 들어 DC 10V 이상이면 동작하여 FET(Q2)를 동작하기 위한 발진신호가 게이트핀으로 출력되기 때문에 LED모듈(210)의 조명은 깜박임 현상이 발생한다.The Vin pin of the LED drive IC (IC2) operates when DC 10V or more, for example, and an oscillation signal for operating the FET Q2 is outputted to the gate pin, so that the LED module 210 is flickered .

본 발명에서는 저항(R5), 저항(R8), 콘덴서(C14) 회로에서 콘덴서(C14)가 충전하여 일정 레벨의 전압으로 상승하기 전에는 LED 드라이브 IC(IC2)의 Vin핀의 전압이 로 상태를 유지하여 LED 드라이브 IC(IC2)의 내부 발진회로가 동작하지 않는다.In the present invention, the voltage of the Vin pin of the LED drive IC IC2 is maintained at the low level before the capacitor C14 is charged in the resistor R5, the resistor R8 and the capacitor C14, The internal oscillation circuit of the LED drive IC (IC2) does not operate.

또한, 상기 콘덴서(C14)가 충분히 충전되면 다이오드(D4)를 통과하여 LED 드라이브 IC(IC2)의 VD핀에 하이 전압이 입력되면서 LED 드라이브 IC의 내부 발진회로가 동작하여 게이트핀으로 발진신호가 출력하여 FET(Q2)가 동작되면서 LED모듈(210)의 LED는 정상적으로 조명을 하게 된다.
When the capacitor C14 is sufficiently charged, a high voltage is inputted to the VD pin of the LED drive IC IC2 through the diode D4, and the internal oscillation circuit of the LED drive IC operates to output an oscillation signal to the gate pin The FET Q2 is operated and the LED of the LED module 210 is normally illuminated.

이상에서 본 발명에 대한 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been disclosed for illustrative purposes, those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. In addition, it is a matter of course that various modifications and variations are possible without departing from the scope of the technical idea of the present invention by anyone having ordinary skill in the art.

110: 위상제어 스위치 120: 낙뢰보호 및 필터부
130: 정류부 140: 기동부
150: 평활 및 역률 보상부 160: 승압부
170: 평활부 180: 지연부
190: 정전류부 200: 필터부
210: LED모듈 220: 위상제어 스위치 오동작 방지부
230: LED 디밍 구현부 IC1: PFC 컨트롤러 IC
IC2; LED 드라이브 IC IC3: 마이컴
110: phase control switch 120: lightning protection and filter unit
130: rectification part 140:
150: smoothing and power factor correcting unit 160:
170: smoothing unit 180: delay unit
190: Constant current section 200: Filter section
210: LED module 220: phase control switch malfunction prevention part
230: LED dimming implementation IC1: PFC controller IC
IC2; LED drive IC IC3: Microcomputer

Claims (7)

위상제어 스위치, 필터부, 역률 보정부, 승압부, 정전류부 및 LED모듈을 구비하는 위상제어 LED디밍 전원장치에 있어서;
상기 필터부 후단에 연결되어 위상제어 스위치에 의한 위상 변화를 감지하고 그 위상 변화에 따라 마이컴(IC3)으로 듀티를 조절하여 정전류부를 구성하는 LED 드라이브 IC(IC2)에 인가함으로써 LED모듈의 밝기를 조절하는 LED 디밍 구현부를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상제어 LED디밍 전원장치.
A phase control LED dimming power supply comprising a phase control switch, a filter, a power factor correcting part, a boosting part, a constant current part and an LED module;
The phase change by the phase control switch is sensed and the phase of the LED is adjusted by the microcomputer IC3 according to the phase change to the LED drive IC IC2 constituting the constant current part to adjust the brightness of the LED module Wherein the LED dimming implementation comprises a LED dimming implementation.
제1항에 있어서,
상기 LED 디밍 구현부는 상기 필터부 후단에 병렬연결된 다이오드(D9,D10)와 제너다이오드(ZD6)가 역방향으로 직렬연결되어 접지되고, 상기 제너다이오드(ZD6)의 타측은 트랜지스터(Q8)의 베이스에 연결되며,
상기 트랜지스터(Q8)의 컬렉터는 마이컴(IC3)의 입력핀에 연결되고 그 에미터는 접지되며,
상기 마이컴(IC3)의 출력핀은 다른 트랜지스터(Q5)의 베이스에 연결되고 상기 트랜지스터(Q5)의 컬렉터는 LED 드라이브 IC(IC2)의 VDD핀에 연결되며, 또한 상기 트랜지스터(Q5)의 컬렉터는 상기 LED 드라이브 IC(IC2)의 LD(선형디밍)핀에 연결되면서 콘덴서(C9)를 통해 트랜지스터(Q5)의 에미터에 연결되어 접지되는 것을 특징으로 하는 위상제어 LED디밍 전원장치.
The method according to claim 1,
In the LED dimming implementation unit, the diodes D9 and D10 and the Zener diode ZD6 connected in parallel to the rear end of the filter unit are connected in series and connected in the reverse direction, and the other side of the Zener diode ZD6 is connected to the base of the transistor Q8 And,
The collector of the transistor Q8 is connected to the input pin of the microcomputer IC3 and its emitter is grounded,
The output pin of the microcomputer IC3 is connected to the base of the other transistor Q5 and the collector of the transistor Q5 is connected to the VDD pin of the LED drive IC IC2, Is connected to the LD (linear dimming) pin of the LED drive IC (IC2) and is connected to the emitter of the transistor (Q5) through the capacitor (C9) and grounded.
제2항에 있어서,
상기 트랜지스터(Q8)는 위상제어가 최저일 때 OFF 시간은 짧고 ON 시간은 길게, 위상제어가 최고일 때 OFF 시간은 길고 ON 시간은 짧게 동작하고,
상기 마이컴(IC3)은 입력핀에 하이(high)/로(low) 펄스 신호가 입력되는 경우 이 펄스 신호를 마이컴(IC3)에 입력된 프로그램의 의해 반전시켜 출력핀으로 출력하는 것을 특징으로 하는 위상제어 LED디밍 전원장치.
3. The method of claim 2,
When the phase control is the lowest, the transistor Q8 has a short OFF time and a long ON time. When the phase control is at its maximum, the OFF time is long and the ON time is short.
When the high / low pulse signal is input to the input pin, the microcomputer IC3 inverts the pulse signal by the program input to the microcomputer IC3 and outputs the inverted pulse signal to the output pin. Control LED dimming power supply.
제1항에 있어서,
상기 필터부 후단에 연결되어 위상제어 스위치에 일정한 기본 유지 전류를 규칙적으로 공급하는 위상제어 스위치 오동작 방지부를 더 구비하되,
상기 위상제어 스위치 오동작 방지부는 필터부 후단의 콘덴서(C5)를 거쳐 평활된 DC전압에 제너전압이 각기 다른 제너다이오드(ZD3,ZD6,ZD10)의 일측이 연결되고 타측이 트랜지스터(Q6,Q7,Q8)의 베이스에 연결되어 접지되며,
상기 제너다이오드(ZD3,ZD6,ZD10)의 일측에 FET(Q10,Q12,Q16)의 드레인이 연결되고, 상기 FET(Q10,Q12,Q16)의 소스에 상기 트랜지스터(Q6,Q7,Q8)의 에미터가 연결되여 접지되며, 상기 FET(Q10,Q12,Q16)의 게이트에 상기 트랜지스터(Q6,Q7,Q8)의 컬렉터가 연결되며, 상기 FET(Q10,Q12,Q16)의 게이트는 서로 연결되어 소정 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 위상제어 LED디밍 전원장치.
The method according to claim 1,
And a phase control switch malfunction prevention unit connected to a downstream end of the filter unit to periodically supply a predetermined basic holding current to the phase control switch,
The phase control switch malfunction prevention unit is configured such that one side of a zener diode ZD3, ZD6, ZD10 having different Zener voltages is connected to a smoothed DC voltage via a capacitor C5 at the rear end of the filter unit and the other side is connected to a transistor Q6, Q7, Q8 And is grounded,
The drains of the FETs Q10, Q12 and Q16 are connected to one side of the Zener diodes ZD3, ZD6 and ZD10 and the emitters of the transistors Q6, Q7 and Q8 are connected to the sources of the FETs Q10, Q12 and Q16. The collectors of the transistors Q6, Q7 and Q8 are connected to the gates of the FETs Q10, Q12 and Q16. The gates of the FETs Q10, Q12 and Q16 are connected to each other, Voltage is applied to the phase-controlled LED dimming power supply.
제1항에 있어서,
상기 필터부를 통과한 DC전압을 트랜지스터를 이용해 증폭하고 콘덴서를 이용해 급속 충전한 후 역률 보정부를 구성하는 PFC(Power Factor Correction) 컨트롤러 IC(IC1)에 공급하여 PFC 컨트롤러 IC(IC1)가 안정된 정전압으로 동작할 수 있도록 하는 기동부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 위상제어 LED디밍 전원장치.
The method according to claim 1,
The DC voltage that has passed through the filter unit is amplified using a transistor, rapidly charged using a capacitor, and then supplied to a PFC (Power Factor Correction) controller IC1 constituting a power factor correcting unit, so that the PFC controller IC IC1 operates with a stable constant voltage Wherein the phase control LED dimming power supply further comprises a start-up unit.
제5항에 있어서,
상기 기동부는 DC전압의 선로에 다이오드(D11)와 제너다이오드(ZD7)가 역방향으로 직렬연결되어 접지되고, 상기 다이오드(D11)와 제너다이오드(ZD7) 사이에 저항(R55,R54)이 병렬연결되어 트랜지스터(Q11)의 베이스와 컬렉터에 연결되며, 상기 트랜지스터(Q11)의 에미터에 트랜지스터(Q13)의 베이스가 연결되며, 상기 트랜지스터(Q13)의 컬렉터는 트랜지스터(Q11)의 컬렉터와 저항(R55,R54)에 공통연결되며, 상기 트랜지스터(Q13)의 에미터는 다이오드(D13)를 통해 PFC 컨트롤러 IC(IC1)의 Vcc핀에, 콘덴서(C6)를 통해 PFC 컨트롤러 IC(IC1)의 접지핀에 연결되는 것을 특징으로 하는 위상제어 LED디밍 전원장치.
6. The method of claim 5,
The starter has a diode D11 and a zener diode ZD7 connected in series in a reverse direction to a DC voltage line and a resistor R55 and a resistor R54 are connected in parallel between the diode D11 and the zener diode ZD7 The base of the transistor Q13 is connected to the emitter of the transistor Q11 and the collector of the transistor Q13 is connected to the collector of the transistor Q11 and the resistors R55, R54 and the emitter of the transistor Q13 is connected to the Vcc pin of the PFC controller IC1 through the diode D13 and the ground pin of the PFC controller IC IC1 through the capacitor C6 Wherein the phase control LED dimming power supply comprises:
제6항에 있어서,
상기 기동부는 병렬연결된 저항(R55,R54)에 각 트랜지스터(Q14,Q15)의 컬렉터가 연결되고 상기 트랜지스터(Q14,Q15)의 에미터는 서로 연결되어 접지되며 상기 한 트랜지스터(Q14)의 베이스에 상기 제너다이오드(ZD7)가 연결되며,
상기 다른 트랜지스터(Q15)의 베이스는 역방향으로 직렬연결되는 제너다이오드(ZD8)와 다이오드(D8)를 통해 승압부(160)를 구성하는 트랜스포머(T1)의 2차 측에 연결되고,
상기 트랜스포머(T1)의 2차 측은 다이오드(D2)를 통해 상기 PFC 컨트롤러 IC(IC1)의 Vcc핀에 연결되고 상기 PFC 컨트롤러 IC(IC1)의 게이트(Dout)핀은 FET(Q1)의 게이트에 연결되며 그 FET(Q1)의 드레인은 코일(SB1)을 통해 트랜스포머(T1)의 1차 측에 연결되는 것을 특징으로 하는 위상제어 LED디밍 전원장치.
The method according to claim 6,
The collector of each of the transistors Q14 and Q15 is connected to the resistors R55 and R54 connected in parallel and the emitters of the transistors Q14 and Q15 are grounded to be connected to the base of the transistor Q14, A diode ZD7 is connected,
The base of the other transistor Q15 is connected to a secondary side of the transformer T1 constituting the voltage boosting unit 160 through a zener diode ZD8 and a diode D8 connected in series in the reverse direction,
The secondary side of the transformer T1 is connected to the Vcc pin of the PFC controller IC IC1 via a diode D2 and the gate of the PFC controller IC IC1 is connected to the gate of the FET Q1 , And the drain of the FET (Q1) is connected to the primary side of the transformer (T1) through the coil (SB1).
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