JP2010103217A - Energy saving drive unit for suppressing led radiation temperature - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an energy saving drive unit for suppressing an LED (light emitting diode) radiation temperature. <P>SOLUTION: The energy saving drive unit 60 for suppressing the LED radiation temperature includes: a direct-current power supply 10; a pulse oscillator 11; a preamplifier 12; a carrier signal control unit 20; a voltage-current control unit 30; and a feedback signal circuit 50. The direct-current power supply 10 provides the power supply required by the LED load end 40. The carrier signal control unit 20 includes: a differential and integral calculus unit 21; a signal comparison circuit 22 connected to the differential and integral calculus unit 21; and at least three signal procesing units 23, 24, 25 connected to the signal comparison circuit 22. The signal processing units are separately connected to the signal difference amplifiers 231, 241, 251, and conducts the comparison and the processing of the signal voltage to an amplifying signal voltage V2 at least three times to output the comparison signal voltage V3. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、LEDの省エネルギー駆動装置、詳しくはLEDの高温過熱を抑制する省エネルギー駆動装置に関するものである。   The present invention relates to an LED energy-saving drive device, and more particularly to an energy-saving drive device that suppresses high-temperature overheating of an LED.

LED技術が持続的に進歩し、LED製品の輝度が向上してくるのに伴い、LEDランプは、早期の表示機能から現今の省エネルギー、エコロジー、長寿命、小体積などを特徴とする照明および光源製品に進展し、一般の照明をはじめ自動車用照明、道路用照明およびバックライトプレートなどまで汎用されてきているため、市場規模および成長力が非常に注目され、未来でも世界中最も積極的に発展する産業と言える。しかしながら、高効率LEDは、15から20%の入力効率が光エネルギー、残りの80から85%の入力効率が熱エネルギーに転換される。とくに熱エネルギーを効率よく処理せず外部に排出すると、LEDチップの界面温度が高過ぎることが原因で波長に影響を与え、発光効率を減衰させ、寿命を短縮してしまうという問題が発生する。このためシステムの発熱問題は、製品の機能の優劣を決めるキーであるとされる。かつ、従来の放熱技術問題を処理する場合、LED内部のパッケージングおよび熱伝導とランプの放熱設計など二つの方面に対し改善を進めることが一般的であるため、パッケージング工程のコスト、体積および重さなどの制限に極めて大きい影響を与える。従って、市場には高効率LEDランプがほとんど見られないだけでなく、金属製ケースを放熱装置として使用していない製品もない。   As LED technology continues to advance and the brightness of LED products increases, LED lamps feature lighting and light sources featuring early display functions, current energy savings, ecology, long life, and small volume. Since it has progressed into products and has been widely used for general lighting, automobile lighting, road lighting and backlight plates, etc., the market size and growth potential have attracted a great deal of attention. It can be said that this is an industry. However, high efficiency LEDs convert 15 to 20% input efficiency into light energy and the remaining 80 to 85% input efficiency into heat energy. In particular, when heat energy is discharged to the outside without being efficiently processed, there is a problem that the wavelength is affected because the interface temperature of the LED chip is too high, the light emission efficiency is attenuated, and the lifetime is shortened. For this reason, the heat generation problem of the system is considered to be the key to determine the superiority or inferiority of the product functions. In addition, when dealing with conventional heat dissipation technology problems, it is common to make improvements in two aspects such as packaging inside LED and heat conduction and heat dissipation design of the lamp. It has a huge impact on weight and other restrictions. Therefore, not only are there high efficiency LED lamps on the market, but there is no product that does not use a metal case as a heat dissipation device.

長時間にわたってLEDを駆動して発光させると、高熱が生じるだけでなく光度(Lm)に影響を与えるという事態が起こりやすい。早期のLEDの駆動による発光方法は、直接DC電流を入力し、LEDに刺激を与え、光を発生させることである。LEDは主にGaAsPまたはGaPから構成され、材料によって放射光の波長および色が異なる。GaAsPを使用する場合、発射光の色は赤色である。GaPを使用する場合、放射光の色は黄色と緑色の間である。図1Aに示すように、LEDの放射光の光度と通電電流は正比例の関係にあるため、図1Bに示すように、光度を調節する場合、比較低い(L)または比較的高い(H)DC電流(I)を入力することによって制御することが可能である。しかしながら、このような駆動方法は、長時間にわたってLEDを導通、発光させるため、短時間内に温度を高く上昇させてしまう。そのうえ良好な放熱装置が整わなければ、LEDの輝度を減衰させ、信頼性を低下させてしまう。   When an LED is driven to emit light for a long time, not only high heat is generated but also the light intensity (Lm) is likely to be affected. The light emission method by driving the LED at an early stage is to directly input a DC current, stimulate the LED, and generate light. The LED is mainly composed of GaAsP or GaP, and the wavelength and color of the emitted light differ depending on the material. When GaAsP is used, the color of the emitted light is red. When using GaP, the color of the emitted light is between yellow and green. As shown in FIG. 1A, the luminous intensity of the emitted light of the LED and the energization current are in a direct proportional relationship. Therefore, as shown in FIG. 1B, when adjusting the luminous intensity, the comparatively low (L) or relatively high (H) DC It can be controlled by inputting the current (I). However, such a driving method causes the LED to conduct and emit light over a long period of time, and thus raises the temperature within a short period of time. In addition, unless a good heat dissipation device is prepared, the brightness of the LED is attenuated and the reliability is lowered.

図2Aと図2Bに示すように、従来の技術は、LEDを駆動するためPWM(Pulse Width Modulation)回路を採用し、かつ入力電圧の振幅(図2Aに示す)を一定の幅のパルス(図2Bに示す)に変換する。即ち、振幅データをパルスの幅に変換することが主な機能であるため、パワー回路の出力状態を監視、制御することが可能であるだけでなく、パワーユニットに制御信号を提供し、高効率効能変換回路に広範に適用することが可能である。しかしながら、PWM回路の発振波形および振幅電圧は一定している。例えばLEDを駆動する振幅電圧を5Vに設定すれば、波形および振幅はこの設定値に従って操作の際の電圧および電流を供給する。これがLEDの稼動温度を下げることが困難となる要因の一つである。   As shown in FIGS. 2A and 2B, the conventional technique employs a PWM (Pulse Width Modulation) circuit for driving the LED, and the input voltage amplitude (shown in FIG. 2A) is a pulse having a certain width (shown in FIG. 2A). 2B). In other words, the main function is to convert the amplitude data into the pulse width, so it is possible not only to monitor and control the output state of the power circuit, but also to provide a control signal to the power unit and to achieve high efficiency It can be widely applied to the conversion circuit. However, the oscillation waveform and amplitude voltage of the PWM circuit are constant. For example, if the amplitude voltage for driving the LED is set to 5 V, the waveform and amplitude supply the voltage and current during operation according to this set value. This is one of the factors that make it difficult to lower the operating temperature of the LED.

LED照明が未だ普及してこない理由は、LEDのパッケージングによって放熱を達成する効率が限られることにある。それは操作の際の電圧および電流が変化しない限り高温が生じるという事態を招くからである。従って、パッケージングによって放熱を果たすとしてもなかなか所期の効果は達成できない。一方、ランプに複数の放熱フィンなどの放熱装置を増設すれば、体積を増大させ、室内の空間設計に不利になるだけでなく、ランプの表面は依然として高温状態に維持される。例えば、LEDを光源とするランプを使用する場合、ケースが非常に熱いため、ケースの回りが熱くなるだけでなく、使用状況に影響を与えてしまう。かつ高温が原因で変形ないし焼損が生じるという事態を避けるため、ランプは金属ケースを使用しなければならないという制限がある。従って、全体には改善の余地がある。   The reason LED lighting has not yet become popular is that the efficiency of achieving heat dissipation by LED packaging is limited. This is because a high temperature is generated unless the voltage and current during operation change. Therefore, even if heat radiation is achieved by packaging, it is difficult to achieve the desired effect. On the other hand, when a heat radiating device such as a plurality of heat radiating fins is added to the lamp, not only the volume is increased and the space design in the room is disadvantageous, but the surface of the lamp is still maintained at a high temperature. For example, when a lamp using an LED as a light source is used, the case is very hot, so that not only the case is heated, but also the use situation is affected. In addition, in order to avoid a situation in which deformation or burning occurs due to high temperature, there is a limitation that the lamp must use a metal case. Therefore, there is room for improvement as a whole.

本発明の主な目的は、LED放熱温度を抑制する省エネルギー駆動装置を提供することである。LED放熱温度を抑制する省エネルギー駆動装置は、信号電圧を稼動エネルギーに変換する装置が制御された上で負荷端を介して獲得したフィードバック信号電圧を、微積分処理器によって信号電圧比較を持続的に行い、電圧および電流の制御作動を修正する。これにより、低電圧および低電流の状態下でLED負荷の特性に従って高輝度、高効率LEDを駆動することが可能であるため、温度が高くなり過ぎるという問題が発生せず、省エネルギー効果を有するだけでなく、環境を安全に保護する効果を増進することが可能である。   A main object of the present invention is to provide an energy-saving drive device that suppresses LED heat dissipation temperature. The energy-saving drive device that suppresses the LED heat dissipation temperature continuously compares the signal voltage obtained by the feedback signal voltage acquired through the load end with the calculus processor after the device that converts the signal voltage into operating energy is controlled. Modify the voltage and current control operation. As a result, it is possible to drive a high-brightness, high-efficiency LED according to the characteristics of the LED load under conditions of low voltage and low current, so that the problem of excessively high temperature does not occur and only an energy saving effect is obtained. Rather, it is possible to enhance the effect of safely protecting the environment.

上述の目的を達成するため、本発明の技術手段によるLED放熱温度を抑制する省エネルギー駆動装置は、直流電源、パルス発振器(PulseOSC)、プリアンプ、キャリア信号制御ユニット、電圧電流制御ユニットおよびフィードバック信号回路を備える。
直流電源は、LED負荷端に必要な電源を提供する。
パルス発振器(PulseOSC)は、直流電源から入力される電流によってパルス(Pulse)信号電圧V1を生成する。
In order to achieve the above-mentioned object, an energy-saving drive device that suppresses LED heat dissipation temperature according to the technical means of the present invention includes a DC power supply, a pulse oscillator (Pulse OSC), a preamplifier, a carrier signal control unit, a voltage current control unit, and a feedback signal circuit. Prepare.
The direct current power source provides a necessary power source for the LED load end.
The pulse oscillator (PulseOSC) generates a pulse signal voltage V1 by a current input from a DC power supply.

プリアンプは、パルス発振器の出力端に接続され、かつパルス信号電圧V1を増幅し、増幅信号電圧V2を生成する。
キャリア信号制御ユニットは、微積分処理器と、微積分処理器に接続される信号比較回路と、信号比較回路に接続される少なくとも三つの信号処理器とを有する。信号処理器は信号差分アンプを別々に接続され、増幅信号電圧V2に対し信号電圧の比較および処理を少なくとも三回以上行い、かつ比較信号電圧V3を出力する。
The preamplifier is connected to the output terminal of the pulse oscillator and amplifies the pulse signal voltage V1 to generate an amplified signal voltage V2.
The carrier signal control unit includes a calculus processor, a signal comparison circuit connected to the calculus processor, and at least three signal processors connected to the signal comparison circuit. The signal processor is separately connected to a signal difference amplifier, performs comparison and processing of the signal voltage with respect to the amplified signal voltage V2 at least three times, and outputs a comparison signal voltage V3.

電圧電流制御ユニットは、信号変換器によって比較信号電圧V3を変調し、そののちDC電圧処理器および定電圧回路と、DC電流処理器および定電流回路とによって処理を行う。続いて、パワーアンプによって比較および処理を行った定電圧V4および定電流I4を増幅し、LED負荷端に出力する。   The voltage / current control unit modulates the comparison signal voltage V3 by the signal converter, and then performs processing by the DC voltage processor and the constant voltage circuit, and the DC current processor and the constant current circuit. Subsequently, the constant voltage V4 and the constant current I4 that have been compared and processed by the power amplifier are amplified and output to the LED load end.

フィードバック信号回路は、LED負荷端および微積分処理器の間に接続される。フィードバック信号回路は、LED負荷端を介して負荷信号電圧V5を獲得し、続いてフィードバックによって比較信号電圧V6を獲得し、そして微積分処理器の入力端に送って処理する。続いて、信号処理器は、ソフトウェアプログラムの調整および制御作動を少なくとも三回以上行い、信号差分アンプは減衰した信号電圧に対し調節、補正および増幅を自動的に行うと同時にDC電圧処理器およびDC電流処理器に別々に接続する。続いて、パワーアンプは、新しい稼動電圧信号V4nを出力し、再びLED負荷端を駆動し直すため、LED負荷端は修正された稼動電圧信号の調整および制御作動によって低電圧および低電流で稼動し、かつ放熱温度を抑制することが可能である。   The feedback signal circuit is connected between the LED load end and the calculus processor. The feedback signal circuit obtains the load signal voltage V5 via the LED load terminal, subsequently obtains the comparison signal voltage V6 by feedback, and sends it to the input terminal of the calculus processor for processing. Subsequently, the signal processor performs adjustment and control operations of the software program at least three times, and the signal difference amplifier automatically adjusts, corrects and amplifies the attenuated signal voltage, and at the same time the DC voltage processor and the DC Connect to the current processor separately. Subsequently, since the power amplifier outputs a new operating voltage signal V4n and drives the LED load terminal again, the LED load terminal operates at a low voltage and a low current by adjusting and controlling the corrected operating voltage signal. In addition, the heat radiation temperature can be suppressed.

(一実施形態)
図3に示すように、本発明の一実施形態によるLED放熱温度を抑制する省エネルギー駆動装置60は、直流電源10、パルス発振器(PulseOSC)11、プリアンプ12、キャリア信号制御ユニット20、電圧電流制御ユニット30およびフィードバック信号回路50を備える。
(One embodiment)
As shown in FIG. 3, the energy-saving drive device 60 for suppressing the LED heat dissipation temperature according to the embodiment of the present invention includes a DC power supply 10, a pulse oscillator (Pulse OSC) 11, a preamplifier 12, a carrier signal control unit 20, and a voltage / current control unit. 30 and a feedback signal circuit 50.

直流電源10は、LED負荷端40に必要な電源を提供する。   The DC power source 10 provides a necessary power source for the LED load end 40.

パルス発振器(PulseOSC)11は、直流電源10から入力される電流によってパルス(Pulse)信号電圧V1を生成する。   The pulse oscillator (PulseOSC) 11 generates a pulse signal voltage V <b> 1 by a current input from the DC power supply 10.

プリアンプ12は、パルス発振器11の出力端に接続され、かつパルス信号電圧V1を増幅し、増幅信号電圧V2を生成する。   The preamplifier 12 is connected to the output terminal of the pulse oscillator 11 and amplifies the pulse signal voltage V1 to generate an amplified signal voltage V2.

キャリア信号制御ユニット20は、微積分処理器21と、微積分処理器21に接続される信号比較回路22と、信号比較回路22に接続される少なくとも三つの信号処理器23、24、25とを有する。信号処理器23、24、25は信号差分アンプ231、241、251を別々に接続され、増幅信号電圧V2に対し信号電圧の比較および処理を少なくとも三回以上行い、かつ比較信号電圧V3を出力する。   The carrier signal control unit 20 includes a calculus processor 21, a signal comparison circuit 22 connected to the calculus processor 21, and at least three signal processors 23, 24, and 25 connected to the signal comparison circuit 22. The signal processors 23, 24, and 25 are connected to signal difference amplifiers 231, 241, and 251 separately, perform comparison and processing of the signal voltage with respect to the amplified signal voltage V 2 at least three times, and output the comparison signal voltage V 3. .

電圧電流制御ユニット30は、信号変換器31によって比較信号電圧V3を変調し、そののちDC電圧処理器32および定電圧回路33と、DC電流処理器34および定電流回路35とによって処理を行い、続いてパワーアンプ36によって比較および処理を行った定電圧V4および定電流I4を増幅し、LED負荷端40に出力する。   The voltage / current control unit 30 modulates the comparison signal voltage V3 by the signal converter 31, and then performs processing by the DC voltage processor 32 and the constant voltage circuit 33, and the DC current processor 34 and the constant current circuit 35. Subsequently, the constant voltage V4 and the constant current I4, which have been compared and processed by the power amplifier 36, are amplified and output to the LED load terminal 40.

フィードバック信号回路50は、LED負荷端40および微積分処理器31の間に接続される。フィードバック信号回路50はLED負荷端40を介して負荷信号電圧V5を獲得する。続いて、フィードバックによって比較信号電圧V6を獲得し、そして微積分処理器21の入力端に送って処理する。続いて、信号処理器23、24、25は、ソフトウェアプログラムの調整および制御作動を少なくとも三回以上行い。信号差分アンプ231、241、251は、減衰した信号電圧に対し調節、補正および増幅を自動的に行うと同時にDC電圧処理器32およびDC電流処理器34に別々に接続する。続いて、パワーアンプ36は、新しい稼動電圧信号V4nを出力し、再びLED負荷端40を駆動し直すため、LED負荷端40は修正された稼動電圧信号の調整および制御作動によって低電圧および低電流で稼動し、かつ放熱温度を抑制することが可能である。   The feedback signal circuit 50 is connected between the LED load end 40 and the calculus processor 31. The feedback signal circuit 50 obtains the load signal voltage V <b> 5 through the LED load terminal 40. Subsequently, the comparison signal voltage V6 is obtained by feedback and sent to the input terminal of the calculus processor 21 for processing. Subsequently, the signal processors 23, 24, and 25 perform software program adjustment and control operations at least three times. The signal difference amplifiers 231, 241, and 251 automatically adjust, correct, and amplify the attenuated signal voltage, and are separately connected to the DC voltage processor 32 and the DC current processor 34 at the same time. Subsequently, since the power amplifier 36 outputs a new operating voltage signal V4n and drives the LED load end 40 again, the LED load end 40 is adjusted to a low voltage and a low current by adjusting and operating the corrected operating voltage signal. It is possible to operate at a low temperature and to suppress the heat radiation temperature.

図4に示すのは、本発明の一実施形態によるLED放熱温度を抑制する省エネルギー駆動装置がLED負荷端40に適用された状態を示す回路図である。本発明の一実施形態によるLED放熱温度を抑制する省エネルギー駆動装置60は、IC形態に設計され、LED放熱温度を抑制する省エネルギー駆動装置60に必要な部品が周辺に配置されている。詳しい説明は省略する。LED負荷端40は図5Aに示す如きレフ球型LED40A、図5Bに示す如き電球型LEDまたは図5Cに示す如き蛍光灯型LED40Cとすることが可能である。本実施形態による駆動回路の大きさは、わずか(1.5*1.5*1.0cm前後)であるため、上述したLED照明の内部に装着することは容易である。   FIG. 4 is a circuit diagram showing a state in which the energy saving drive device for suppressing the LED heat radiation temperature according to an embodiment of the present invention is applied to the LED load end 40. The energy-saving drive device 60 that suppresses the LED heat dissipation temperature according to an embodiment of the present invention is designed in an IC form, and components necessary for the energy-saving drive device 60 that suppresses the LED heat dissipation temperature are arranged in the periphery. Detailed description is omitted. The LED load end 40 may be a reflex spherical LED 40A as shown in FIG. 5A, a light bulb type LED as shown in FIG. 5B, or a fluorescent LED 40C as shown in FIG. 5C. Since the size of the drive circuit according to the present embodiment is very small (around 1.5 * 1.5 * 1.0 cm), it is easy to mount it inside the LED illumination described above.

図6の上方のグラフは一般のPWMを示すグラフ、例えば電圧振幅highが5V、電圧振幅Lowが0V、周波数が1kHzの方形波である。図6の下方のグラフに示すように、本実施形態は、図3に示すキャリア信号制御ユニット20および電圧電流制御ユニット30によってPWMの一定の幅のパルス波の上、LED負荷端40及びフィードバック信号回路50を介して比較信号V6を獲得し、続いて微積分処理器21を介して信号電圧比較を持続的に行い、かつソフトウェアの調整及び制御作動を少なくとも三回以上行い、発振波形、振幅電圧および波形の線形性を制御することにより、キャリアを図6の下方に示す如き不規則な鋸歯状に変調し、続いて増幅すれば形が図7Aと図7Bに示すとおりである。図7Aに示すキャリア変調は、約1.8Vの振幅電圧を入力し、続いて一次信号比較、二次信号比較、三次信号比較、四次信号比較などの多次の信号比較と、ソフトウェアプログラムの調整および制御作動とを行い、かつ信号差分アンプ231、241、251によって減衰した信号電圧に対し調節、補正および増幅を自動的に行い、続いてパワーアンプ36によって新しい稼動電圧信号V4nを出力し、電圧および電流を修正することである。つまり本発明によるLED放熱温度を抑制する省エネルギー駆動装置は、LED製品の負荷特性に応じ、負荷端の電圧および電流のインピーダンス整合を調整し、消耗を最小にすることによって省エネルギー効能による出力を達成することが可能である。図7Aのうちの網掛けの区域においてのf1とf2は節約した電圧および電流を表示する。図7Bに示すように、電流が異なる際、振幅が変わる、即ち入力電流の増減を制御することによって波形および振幅を変えることが可能である。   The upper graph in FIG. 6 is a graph showing general PWM, for example, a square wave having a voltage amplitude high of 5 V, a voltage amplitude Low of 0 V, and a frequency of 1 kHz. As shown in the lower graph of FIG. 6, in the present embodiment, the carrier signal control unit 20 and the voltage / current control unit 30 shown in FIG. The comparison signal V6 is obtained via the circuit 50, and then the signal voltage comparison is continuously performed via the calculus processor 21, and the adjustment and control operations of the software are performed at least three times, and the oscillation waveform, amplitude voltage, and By controlling the linearity of the waveform, the carrier is modulated into an irregular sawtooth shape as shown in the lower part of FIG. 6 and then amplified, and the shape is as shown in FIGS. 7A and 7B. In the carrier modulation shown in FIG. 7A, an amplitude voltage of about 1.8 V is input, followed by multi-order signal comparison such as primary signal comparison, secondary signal comparison, tertiary signal comparison, and quaternary signal comparison, and software program. Perform adjustment and control operations, and automatically adjust, correct and amplify the signal voltage attenuated by the signal difference amplifiers 231, 241, 251. Subsequently, the power amplifier 36 outputs a new operating voltage signal V4n, It is to correct the voltage and current. That is, the energy-saving drive device for suppressing the LED heat dissipation temperature according to the present invention achieves an output with energy-saving effect by adjusting the impedance matching of the voltage and current at the load end according to the load characteristics of the LED product and minimizing wear. It is possible. In the shaded area of FIG. 7A, f1 and f2 indicate the saved voltage and current. As shown in FIG. 7B, when the current is different, the amplitude is changed, that is, the waveform and the amplitude can be changed by controlling increase / decrease of the input current.

上述したとおり、本発明は調整および制御作動を持続的に行うことによって低電圧および低電流状態下で高輝度・高効率LEDを駆動するため、省エネルギー効果を有し、放熱問題を解決することが可能であるだけでなく、環境保護を達成し、安全効果を増進することが可能である。   As described above, the present invention drives the high-brightness and high-efficiency LED under low voltage and low current conditions by continuously performing the adjustment and control operation, thus having an energy saving effect and solving the heat dissipation problem. Not only is it possible, but it is also possible to achieve environmental protection and enhance safety effects.

上述した技術手段によりLEDに応用された本発明の駆動装置と従来の駆動装置に対し、テストおよび比較を行った。その結果は下記の表1に示すとおりである。   Tests and comparisons were performed on the driving device of the present invention applied to the LED by the technical means described above and the conventional driving device. The results are as shown in Table 1 below.

Figure 2010103217
Figure 2010103217

上記の表1に示すとおり、本発明による駆動装置60は、LED負荷端及びフィードバック信号回路を介して比較信号V6を獲得し、続いて微積分処理器21を介して信号電圧比較を持続的に行い、かつソフトエアの調整及び制御作動を少なくとも三回以上行い、続いて信号差分アンプによって減衰した信号電圧に対し調節、補正および増幅を自動的に行い、続いて新しい稼動電圧信号によって電圧および電流を修正するため、0.16(DCA)および0.18(DCA)低電流状態下でLEDを駆動し、高温現象が発生することなく温度を39℃〜40℃および52℃〜53℃に別々に維持することが可能であるだけでなく、LED明度(Lux)を相対的に増大させ、消費電力Wを低下させることが可能である。   As shown in Table 1 above, the driving device 60 according to the present invention acquires the comparison signal V6 via the LED load end and the feedback signal circuit, and then continuously performs the signal voltage comparison via the calculus processor 21. And at least three adjustments and control operations of the soft air, followed by automatic adjustment, correction and amplification of the signal voltage attenuated by the signal difference amplifier, followed by voltage and current by the new operating voltage signal. To correct, drive the LED under 0.16 (DCA) and 0.18 (DCA) low current conditions, the temperature is separately 39 ° C-40 ° C and 52 ° C-53 ° C without high temperature phenomenon Not only can it be maintained, but it is also possible to relatively increase the LED brightness (Lux) and reduce the power consumption W.

上述したとおり、本発明は低電圧および低電流状態下で高輝度、高効率LEDを駆動可能であるため、省エネルギー効果を有するだけでなく、温度が高くなり過ぎるという問題が発生しない。従って、図5Aに示す如きレフ球型LED40A、図5Bに示す如き電球型LED40Bまたは図5Cに示す如き蛍光灯型LED40Cなどの内部に本発明を適用すれば、放熱問題を克服し、上述のLED製品の外部に放熱装置を増設する必要なく本来の体積を維持することが可能となるだけでなく、一セットのランプ全体を交換することを必要とせず、古いランプとの互換使用を実現させることが可能となるため、便利性および実用性を確実に有する。   As described above, since the present invention can drive a high-brightness and high-efficiency LED under low voltage and low current conditions, it has not only an energy saving effect but also a problem that the temperature becomes too high. Therefore, if the present invention is applied to the inside of a reflex bulb type LED 40A as shown in FIG. 5A, a light bulb type LED 40B as shown in FIG. 5B or a fluorescent light type LED 40C as shown in FIG. Not only is it possible to maintain the original volume without the need to add a heat dissipation device outside the product, but it is not necessary to replace the entire set of lamps, and compatibility with older lamps is realized. Therefore, it has convenience and practicality.

上述したとおり、本発明により開示される技術手段は、「新規性」、「進歩性」および「産業上利用することができる」などの特許請求の要件が備わっている。
上述した図面、説明は、本発明の実施形態を説明するための一例に過ぎないため、この技術を熟知している人が本発明の範疇に基づいて効果が同等な変更または修正を行うことは本発明の請求範囲に属するべきである。
As described above, the technical means disclosed by the present invention has the requirements of claims such as “novelty”, “inventive step” and “can be used industrially”.
The above-described drawings and descriptions are merely examples for explaining the embodiment of the present invention. Therefore, it is not possible for a person familiar with this technology to make equivalent changes or modifications based on the scope of the present invention. It should belong to the claims of the present invention.

従来のLEDの電流とルーメンの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the current and lumen of a conventional LED. 従来のLEDの電流と時間の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship of the electric current of conventional LED, and time. 従来の電圧振幅を示すグラフである。It is a graph which shows the conventional voltage amplitude. 従来のLED駆動回路のPWM振幅を示すグラフである。It is a graph which shows the PWM amplitude of the conventional LED drive circuit. 本発明の一実施形態によるLED放熱温度を抑制する省エネルギー駆動装置の構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the energy saving drive device which suppresses LED thermal radiation temperature by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態によるLED放熱温度を抑制する省エネルギー駆動装置がLED負荷に適用された状態を示す回路図である。It is a circuit diagram showing the state where the energy-saving drive device which controls LED heat dissipation temperature by one embodiment of the present invention was applied to LED load. 本発明の一実施形態によるLED放熱温度を抑制する省エネルギー駆動装置がレフ球型LEDに適用された状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the state by which the energy-saving drive device which suppresses LED thermal radiation temperature by one Embodiment of this invention was applied to the reflex spherical LED. 本発明の一実施形態によるLED放熱温度を抑制する省エネルギー駆動装置が電球型LEDに適用された状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the state by which the energy-saving drive device which suppresses LED thermal radiation temperature by one Embodiment of this invention was applied to the light bulb type LED. 本発明の一実施形態によるLED放熱温度を抑制する省エネルギー駆動装置が蛍光灯型LEDに適用された状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the state by which the energy-saving drive device which suppresses LED thermal radiation temperature by one Embodiment of this invention was applied to fluorescent lamp type LED. 本発明の一実施形態によるLED放熱温度を抑制する省エネルギー駆動装置の振幅および従来のものの振幅を示すグラフである。It is a graph which shows the amplitude of the energy-saving drive device which suppresses LED thermal radiation temperature by one Embodiment of this invention, and the amplitude of the conventional one. 図6のキャリア振幅変調を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the carrier amplitude modulation of FIG. 図6のキャリア振幅変調を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the carrier amplitude modulation of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10:直流電源、11パルス発振器、12:プリアンプ、20:キャリア信号制御ユニット、21:微積分処理器、22:信号比較回路、23:信号処理器、24:信号処理器、25:信号処理器、231:信号差分アンプ、241:信号差分アンプ、251:信号差分アンプ、30:電圧電流制御ユニット、31:信号変換器、32:DC電圧処理器、33:定電圧回路、34:DC電流処理器、35:定電流回路、36パワーアンプ、40:LED負荷端、40A:レフ球、40B:電球、40C:蛍光灯、50:フィードバック信号回路、60:駆動装置、I4:定電流、V1:パルス信号電圧、V2:増幅信号電圧、V3:比較信号電圧、V4:定電圧、V4n:稼動電圧信号、V5:負荷信号電圧、V6:比較信号電圧   10: DC power supply, 11 pulse oscillator, 12: preamplifier, 20: carrier signal control unit, 21: calculus processor, 22: signal comparison circuit, 23: signal processor, 24: signal processor, 25: signal processor, 231: Signal difference amplifier, 241: Signal difference amplifier, 251: Signal difference amplifier, 30: Voltage current control unit, 31: Signal converter, 32: DC voltage processor, 33: Constant voltage circuit, 34: DC current processor , 35: constant current circuit, 36 power amplifier, 40: LED load end, 40A: reflex bulb, 40B: bulb, 40C: fluorescent lamp, 50: feedback signal circuit, 60: drive device, I4: constant current, V1: pulse Signal voltage, V2: amplified signal voltage, V3: comparison signal voltage, V4: constant voltage, V4n: operating voltage signal, V5: load signal voltage, V6: comparison signal voltage

Claims (2)

LED負荷端に必要な電源を提供する直流電源と、
前記直流電源から入力される電流によってパルス信号電圧(V1)を生成するパルス発振器と、
前記パルス発振器の出力端に接続され、かつ前記パルス信号電圧(V1)を増幅し、増幅信号電圧(V2)を生成するプリアンプと、
微積分処理器と、前記微積分処理器に接続される信号比較回路と、前記信号比較回路に接続される少なくとも三つの信号処理器とを有するキャリア信号制御ユニットと、
信号変換器と、DC電圧処理器および定電圧回路と、DC電流処理器および定電流回路と、パワーアンプとを有する電圧電流制御ユニットと、
前記LED負荷端および前記微積分処理器の間に接続されるフィードバック信号回路と、を備え、
前記信号処理器は、信号差分アンプを別々に接続され、前記増幅信号電圧(V2)に対し信号電圧の比較および処理を少なくとも三回以上行い、かつ比較信号電圧(V3)を出力し、
前記電圧電流制御ユニットは、前記信号変換器によって前記比較信号電圧(V3)を変調し、そののち前記DC電圧処理器および前記定電圧回路と、前記DC電流処理器および前記定電流回路とによって処理を行い、続いて前記パワーアンプによって比較および処理を行った定電圧(V4)および定電流(I4)を増幅し、前記LED負荷端に出力し、
前記フィードバック信号回路は、前記LED負荷端を介して負荷信号電圧(V5)を獲得し、続いてフィードバックによって比較信号電圧(V6)を獲得し、そして前記微積分処理器の入力端に送って処理し、続いて前記信号処理器はソフトウェアプログラムの調整および制御動作を少なくとも三回以上行い、前記信号差分アンプは減衰した信号電圧に対し調節、補正および増幅を自動的に行うと同時に前記DC電圧処理器および前記DC電流処理器に別々に接続し、続いて前記ワーアンプは新しい稼動電圧信号(V4n)を出力し、再び前記LED負荷端を駆動し直すため、前記LED負荷端は修正された稼動電圧信号の調整および制御動作によって低電圧および低電流で駆動し、かつ放熱温度を抑制することが可能であることを特徴とするLED放熱温度を抑制する省エネルギー駆動装置。
A DC power supply that provides the necessary power to the LED load end;
A pulse oscillator that generates a pulse signal voltage (V1) by a current input from the DC power supply;
A preamplifier connected to the output terminal of the pulse oscillator and amplifying the pulse signal voltage (V1) to generate an amplified signal voltage (V2);
A carrier signal control unit having a calculus processor, a signal comparison circuit connected to the calculus processor, and at least three signal processors connected to the signal comparison circuit;
A voltage / current control unit having a signal converter, a DC voltage processor and a constant voltage circuit, a DC current processor and a constant current circuit, and a power amplifier;
A feedback signal circuit connected between the LED load end and the calculus processor,
The signal processor is separately connected to a signal difference amplifier, performs comparison and processing of the signal voltage on the amplified signal voltage (V2) at least three times, and outputs a comparison signal voltage (V3),
The voltage / current control unit modulates the comparison signal voltage (V3) by the signal converter, and then processes it by the DC voltage processor and the constant voltage circuit, and the DC current processor and the constant current circuit. And then amplifying the constant voltage (V4) and constant current (I4) compared and processed by the power amplifier, and output to the LED load end,
The feedback signal circuit obtains a load signal voltage (V5) via the LED load terminal, subsequently obtains a comparison signal voltage (V6) by feedback, and sends it to the input terminal of the calculus processor for processing. Subsequently, the signal processor performs adjustment and control operations of a software program at least three times, and the signal difference amplifier automatically adjusts, corrects and amplifies the attenuated signal voltage and at the same time the DC voltage processor. And separately connected to the DC current processor, and then the warp amplifier outputs a new operating voltage signal (V4n) and drives the LED load terminal again, so that the LED load terminal is a modified operating voltage signal. It is characterized by being able to drive at low voltage and low current and to control heat dissipation temperature by adjusting and controlling operation. Suppressing energy saving drive an LED radiating temperature.
前記LED負荷端は、レフ球型LED、電球型LEDおよび蛍光灯型LEDのいずれか一つから構成されることを特徴とする請求項1に記載のLED放熱温度を抑制する省エネルギー駆動装置。   The energy saving drive device for suppressing LED heat radiation temperature according to claim 1, wherein the LED load end includes any one of a reflex spherical LED, a light bulb type LED, and a fluorescent lamp type LED.
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