JP6586302B2

JP6586302B2 - Ｌｅｄランプ

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Publication number: JP6586302B2
Application number: JP2015126648A
Authority: JP
Inventors: サンギルイ
Original assignee: アビスカンパニー，リミテッド
Priority date: 2015-05-27
Filing date: 2015-06-24
Publication date: 2019-10-02
Anticipated expiration: 2035-06-24
Also published as: KR101652241B1; JP2016225266A

Description

本発明は、ＬＥＤランプ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅＬａｍｐ）に係り、より詳細には、蛍光灯の点灯に利用される磁気式安定器、電子式安定器または交流電源に直接連結して使用可能なＬＥＤランプに関する。

蛍光灯（ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｌａｍｐ）とは、真空からなったガラス管に水銀とアルゴンガスとを入れ、内側壁に蛍光塗料を塗って、水銀の放電で生じた紫外線を可視光線に変えて照明する灯である。

このような蛍光灯の点灯方式には、別途のスターター（ＧｌｏｗＳｔａｒｔｅｒまたはＲａｐｉｄＳｔａｒｔｅｒ）と磁気式安定器とを使う磁気式点灯方式と、電子式安定器を使う電子式点灯方式と、がある。電子式安定器は、電子部品を使って商用交流電源を直流に平滑した後、高周波インバータ回路を用いて２０［ＫＨｚ］〜３０［ＫＨｚ］の高周波に変換して出力する。

電子式安定器は、高周波のための発振方式によって、再び自励式と他励式とに区分される。自励式は、内部のインダクターとキャパシタとを利用する方式であって、回路が簡単であるが、多少不安定な短所を有する。

しかし、蛍光灯は、照明やインテリアのための多様な形態の照明として利用されているが、電力消費に比べて、ユーザが所望する程度の明るさを具現することができないという問題点を有する。

これにより、最近、省エネ、及び鮮明な照明を具現することができるＬＥＤランプが脚光を浴びており、多様な形態の照明器具として使用範囲が拡大されており、蛍光灯を代替するための試みが活発になされている。

ＬＥＤランプは、電流が印加されれば、発光して光を放出する素子（ｄｅｖｉｃｅ）であるＬＥＤを利用する照明装置である。ＬＥＤは、低電圧で駆動され、他の照明装置に比べて、長寿命と低消費電力、速い応答速度及び強い耐衝撃性を有し、小型軽量化することができるという長所を有する。ＬＥＤランプは、商用交流電源をＬＥＤ動作のための定格直流電源に変換する駆動回路と共に使われる。このようなＬＥＤランプが、蛍光灯を代替するための試みが活発になされている。

しかし、ＬＥＤランプは、交流電源によって動作する蛍光灯とは異なって、直流電源によって動作し、蛍光灯の点灯方式とは異なる方式で点灯されるので、蛍光灯の点灯に利用される安定器（磁気式安定器または電子式安定器）に直接連結されて使われない。これは、磁気式安定器、電子式安定器が、基本的に商用６０Ｈｚ交流電源を数十ＫＨｚの高周波に変換して、ＬＥＤランプに提供するためである。しかも、電子式安定器の一種である自励式安定器は、出力を制御する別途の集積回路チップを使わないために、２次側にかかった負荷によって出力電圧が１００［Ｖ］〜１０００［Ｖ］の間で変わる不安定さを有する。

これにより、安定器（磁気式安定器または電子式安定器）にＬＥＤランプを直接連結するならば、ＬＥＤランプは、安定器の高周波数や電圧を正しく処理することができなくなる。これにより、ＬＥＤランプが正常に動作しないか、破壊されるなどの問題点が発生する。

結局、蛍光灯の代わりに、ＬＥＤランプを使うためには、蛍光灯の点灯のために使われた安定器またはスターターをいずれも除去し、ＬＥＤコンバータを設置しなければならない煩わしさが発生する。また、ＬＥＤコンバータの設置によるコストが多くかかるという問題点が発生する。

本発明と関連した先行文献としては、特許文献１がある。

大韓民国登録特許第１０−１４００３６９号（登録日：２０１４年０５月２１日）

前記問題点を解決するためのものであって、本発明が解決しようとする課題は、蛍光灯の点灯に利用される磁気式安定器または電子式安定器を区分せず、磁気式安定器または電子式安定器に直接連結されて使用が可能であり、交流電源にも直接連結されて使用が可能なＬＥＤランプを提供するところにある。

本発明の解決課題は、前述した解決課題に制限されず、言及されていないさらに他の解決課題は、下記の記載から当業者に明確に理解される。

本発明の一態様によるＬＥＤランプは、少なくとも１つのＬＥＤを含む光源部と、前記光源部と連結され、商用交流電源、蛍光灯用の磁気式または電子式安定器に連結されて、それぞれ印加される交流電源を直流電源に変換し、これを光源部に印加して少なくとも１つのＬＥＤを駆動する光源駆動部と、を含むが、前記光源駆動部は、前記商用交流電源、磁気式または電子式安定器に連結または連結解除可能な電源端子部と、前記電源端子部と連結され、前記電源端子部を通じて印加される交流電源を整流する整流部と、前記整流部から出力される電源を平滑して、前記直流電源に変換し、これを前記光源部に印加するフィルター部と、前記光源部と連結され、前記光源部の高電源電圧端子に印加される直流電源のうち、前記少なくとも１つのＬＥＤで消費された後の残りの電源電圧を、光源部の低電源電圧端子を通じて印加されて動作して、前記少なくとも１つのＬＥＤで定電流が流れるようにする定電流制御部と、を含む。

前記電源端子部は、前記蛍光灯のフィラメント抵抗値を有する電子素子を含みうる。

前記電子素子は、温度が上昇すれば、電気抵抗が大きくなる正特性サーミスター（ｔｈｅｒｍｉｓｔｏｒ）であり得る。

前記定電流制御部は、前記少なくとも１つのＬＥＤと連結されて、前記少なくとも１つのＬＥＤに流れる電流に含まれた脈流（ｒｉｐｐｌｅｃｕｒｒｅｎｔ）を除去する少なくとも２つのインダクターを含みうる。

前記少なくとも２つのインダクターは、直列連結され、前記少なくとも２つのインダクターのうち、前記少なくとも１つのＬＥＤに最も近く連結されるインダクターが最も大きなインダクタンスを有しうる。

前記定電流制御部は、少なくとも１つの抵抗を含み、前記少なくとも１つの抵抗で前記光源部の低電源電圧を消費させて、前記少なくとも１つのＬＥＤに定電流が流れるようにする。

本発明の他の態様によるＬＥＤランプは、少なくとも１つのＬＥＤを含む光源部と、前記光源部と連結され、商用交流電源、蛍光灯用の磁気式または電子式安定器に連結されて、それぞれ印加される交流電源を直流電源に変換し、これを光源部に印加して少なくとも１つのＬＥＤを駆動する光源駆動部と、を含むが、前記光源駆動部は、前記磁気式または電子式安定器の第１接続端子部または前記商用交流電源の第１電源端子及び第２電源端子のうち、何れか１つに連結または連結解除可能な第１電源端子部と、前記磁気式または電子式安定器の第２接続端子部または前記商用交流電源の第１電源端子及び第２電源端子のうち、残りに連結または連結解除可能な第２電源端子部と、前記第１電源端子部と連結され、前記第１電源端子部を通じて印加される交流電源を整流する第１整流部と、前記第２電源端子部と連結され、前記第２電源端子部を通じて印加される交流電源を整流する第２整流部と、前記第１整流部と第２整流部とから出力される電源を平滑して、前記直流電源に変換し、これを前記光源部に印加するフィルター部と、前記光源部と連結され、前記光源部の高電源電圧端子に印加される直流電源のうち、前記少なくとも１つのＬＥＤで消費された後の残りの電源電圧を、光源部の低電源電圧端子を通じて印加されて動作して、前記少なくとも１つのＬＥＤで定電流が流れるようにする定電流制御部と、を含む。

前記第１電源端子部は、前記蛍光灯のフィラメント抵抗値を有する第１電子素子を含み、前記第２電源端子部は、前記蛍光灯のフィラメント抵抗値を有する第２電子素子を含みうる。

前記第１電子素子及び第２電子素子は、温度が上昇すれば、電気抵抗が大きくなる正特性サーミスターであり得る。

前記定電流制御部は、前記少なくとも１つのＬＥＤと連結されて、前記少なくとも１つのＬＥＤに流れる電流に含まれた脈流を除去する少なくとも２つのインダクターを含みうる。

本発明の実施形態によるＬＥＤランプによれば、蛍光灯の点灯に利用される磁気式安定器または電子式安定器を区分せず、磁気式安定器または電子式安定器に直接連結されて使われることによって、蛍光灯の代わりに、ＬＥＤランプを使うために、ユーザは、蛍光灯用の安定器またはスターターを除去し、別途のＬＥＤコンバータを設置しなくても良い。

また、蛍光灯用の安定器の点灯方式、種類、及び設置方式が分からないとしても、単に交流電源、蛍光灯用の磁気式安定器または電子式安定器に、本発明の実施形態によるＬＥＤランプのみ連結すれば良いので、子供、老人などを含めて誰でも容易に蛍光灯をＬＥＤランプに取り替えられる。

磁気式蛍光灯システムを示す図面である。電子式蛍光灯システムを示す図面である。本発明の実施形態によるＬＥＤランプが使われる照明システムを示す図面である。本発明の実施形態によるＬＥＤランプが商用交流電源に対する連結例示を示す図面である。本発明の実施形態によるＬＥＤランプの回路構成図である。本発明の実施形態による光源部の構成を例示した図面である。

以下、添付図面を参照して、本発明の望ましい実施形態を詳しく説明する。

本発明の実施形態は、当業者に本発明をさらに完全に説明するために提供されるものであり、下記の実施形態は、さまざまな他の形態に変形され、本発明の範囲が、下記の実施形態に限定されるものではない。むしろ、これら実施形態は、本開示をさらに充実かつ完全にし、当業者に本発明の思想を完全に伝達するために提供されるものである。

本明細書で使われた用語は、特定の実施形態を説明するために使われ、本発明を制限するためのものではない。本明細書で使われたように、単数形態は、文脈上、他の場合を確かに指摘するものではないならば、複数の形態を含みうる。また、本明細書で使われる場合、“含む。（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）”及び／または“含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）”は、言及した形状、数字、段階、動作、部材、要素及び／またはこれらグループの存在を特定するものであり、１つ以上の他の形状、数字、動作、部材、要素及び／またはグループの存在または付加を排除するものではない。本明細書で使われたように、用語“及び／または”は、当該列挙された項目のうち何れか１つ及び１つ以上のあらゆる組合わせを含む。

本明細書で、第１、第２などの用語が多様な部材、領域及び／または部位を説明するために使われるが、これら部材、部品、領域、層及び／または部位は、これら用語によって限定されてはならないということは自明である。これら用語は、特定の順序や上下、または優劣を意味せず、１つの部材、領域または部位を他の部材、領域または部位と区別するためにのみ使われる。したがって、以下、前述する第１部材、領域または部位は、本発明の教えから外れずとも、第２部材、領域または部位を称することができる。

以下、本発明の実施形態は、本発明の実施形態を概略的に図示する図面を参照して説明する。図面において、例えば、製造技術及び／または公差によって、示された形状の変形が予想される。したがって、本発明の実施形態は、本明細書に示された領域の特定の形状に制限されたものと解釈されてはならず、例えば、製造上招かれる形状の変化を含まねばならない。

本発明の実施形態によるＬＥＤランプは、商用交流電源、蛍光灯用の磁気式安定器または電子式安定器に連結されて、安定して動作する照明装置である。このように磁気式安定器または電子式安定器に連結さえすれば、本発明の実施形態によるＬＥＤランプは、安定して動作するために、蛍光灯の代わりに、ＬＥＤランプを使うために、ユーザは、蛍光灯用の安定器またはスターターを除去し、別途のＬＥＤコンバータを設置しなくても良い。また、本発明の実施形態によるＬＥＤランプは、商用交流電源に連結さえしても、安定して動作する。

したがって、蛍光灯用の安定器の点灯方式、種類、及び設置方式が分からないとしても、また、商用交流電源の出力電圧が分からないとしても、単に本発明の実施形態によるＬＥＤランプの技術的思想が実際に製品化されたＬＥＤランプを蛍光灯用の磁気式安定器または電子式安定器に差し込むか、商用交流電源に連結するだけで、安定して動作するので、子供、老人などを含めて誰でも容易に蛍光灯をＬＥＤランプに取り替えることができ、ＬＥＤランプを動作させうる。

本発明の実施形態によるＬＥＤランプについて説明する前に、磁気式安定器と電子式安定器とについて説明する。

図１は、磁気式点灯方式の磁気式蛍光灯システムを示す図面であり、図２は、電子式点灯方式の電子式蛍光灯システムを示す図面である。磁気式蛍光灯システム１００と電子式蛍光灯システム２００は、蛍光灯と接続するための第１接続端子２０３と第２接続端子２０５とを備える。

図１に示された磁気式蛍光灯システム１００の場合、交流電源は、磁気式安定器１０１、蛍光灯１０の一端及びスターター１０３を経て蛍光灯１０の他端に連結される閉回路を形成し、スターター１０３の動作によって蛍光灯１０が点灯される。図２に示された電子式蛍光灯システム２００の場合、交流電源は、電子式安定器２０１から第１接続端子２０３や第２接続端子２０５、または両端子２０３、２０５を通じて蛍光灯１０に供給される。

このような図１に示された磁気式安定器または図２に示された電子式安定器に連結されて、各安定器から出力される交流電源を供給されて駆動されるＬＥＤランプに対する例示が、図３に示されており、本発明の実施形態によるＬＥＤランプが商用交流電源に対する連結例示が、図４に示されており、本発明の実施形態によるＬＥＤランプの構成回路図が、図５に示されており、本発明の実施形態によるＬＥＤランプを構成する光源部に対する例示が、図６に示されている。

図３を参照すれば、本発明の実施形態によるＬＥＤランプ７００は、電子式蛍光灯システム２００に連結されて使われると例示されている。これに限定されず、ＬＥＤランプ７００は、図３には図示されていないが、磁気式安定器とスターター（ＧｌｏｗＳｔａｒｔｅｒまたはＲａｐｉｄＳｔａｒｔｅｒ）とを利用した磁気式蛍光灯システムに連結されて使われることもある。

一方、図４を参照すれば、本発明の実施形態によるＬＥＤランプ７００は、商用交流電源ＡＣ３００に連結されて動作する。この際、商用交流電源３００の第１電源端子３０１には、ＬＥＤランプ７００の第１電源端子部５０２の１つの電極が連結されており、商用交流電源３００の第２電源端子３０２には、ＬＥＤランプ７００の第２電源端子部５０６の１つの電極が連結されていると示されている。しかし、このような連結に限定されず、商用交流電源３００の第１電源端子３０１及び第２電源端子３０２は、ＬＥＤランプ７００の第１電源端子部５０２の電極とのみ連結されるか、ＬＥＤランプ７００の第２電源端子部５０６の電極とのみ連結される。例えば、商用交流電源３００の第１電源端子３０１に、前記第１電源端子部５０２の第１電極ＡＣ１が連結され、商用交流電源３００の第２電源端子３０２の第２電極ＡＣ２に連結される。

図４に示したように、本発明の実施形態によるＬＥＤランプ７００を商用交流電源３００の極性区分なしに商用交流電源３００に連結する理由は、磁気式安定器または電子式安定器が老朽化されるか、破壊（ｂｒｅａｋｄｏｗｎ）された場合に備えて、磁気式安定器または電子式安定器なしも、ＬＥＤランプ７００を安定して動作させるためである。

以下、図３に示された電子式蛍光灯システム２００に、前記ＬＥＤランプ７００が連結される実施形態を中心に説明する。

図５を参照すれば、本発明の実施形態によるＬＥＤランプ７００は、少なくとも１つのＬＥＤを含む光源部６００と、光源部６００と連結され、磁気式または電子式安定器から印加される交流電源を直流電源に変換し、これを光源部６００に印加して少なくとも１つのＬＥＤを駆動する光源駆動部５００と、を含む。

光源部６００は、少なくとも１つのＬＥＤを含む。このような少なくとも１つのＬＥＤは、直列、並列または直列及び並列結合され、一実施形態として、図６には、光源部６００に１０８個のＬＥＤが含まれていることが例示されている。図６に示された光源部６００は、６個のＬＥＤが並列連結されたＬＥＤ部を１８個含み、１８個のＬＥＤ部は、直列に連結された構造をしている。したがって、光源部６００には、総１０８個のＬＥＤが含まれている。

光源駆動部５００は、第１電源端子部５０２、第２電源端子部５０６、第１整流部５１０、第２整流部５１２、フィルター部５１４及び定電流制御部５１６を含む。

第１電源端子部５０２は、第１電極ＡＣ１及び第２電極ＡＣ２を備えた第１電源端子５０４を含み、第１電源端子５０４を通じて磁気式安定器１０１または電子式安定器２０１の第１接続端子２０３と連結または連結解除される。第２電源端子部５０６は、第３電極ＡＣ３及び第４電極ＡＣ４を備えた第２電源端子５０８を含み、第２電源端子５０８を通じて磁気式安定器１０１または電子式安定器２０１の第２接続端子２０５と連結または連結解除される。この際、第１電極〜第４電極ＡＣ１〜ＡＣ４が、第１接続端子２０３、第２接続端子２０５に接続可能に平行に露出された電極の形態を有する。図４に示された本発明の実施形態によるＬＥＤランプ７００は、直線型円筒母体として示されているが、これに限定されるものではない。

さらに、第１電源端子部５０２は、第１電源端子５０４に並列連結された第１電子素子Ｒ１をさらに含みうる。この第１電子素子Ｒ１は、蛍光灯１０のフィラメント抵抗値、例えば、３［Ω］の値を有し、温度が上昇すれば、電気抵抗が大きくなる正特性サーミスターとして具現可能である。同じく、第２電源端子部５０６は、第２電源端子５０８に並列連結された第２電子素子Ｒ２をさらに含みうる。この第２電子素子Ｒ２は、蛍光灯１０のフィラメント抵抗値、例えば、３［Ω］の値を有し、温度が上昇すれば、電気抵抗が大きくなる正特性サーミスターとして具現可能である。

このように、第１電源端子部５０２及び第２電源端子部５０６に、蛍光灯１０のフィラメント抵抗値と同じ抵抗値を有する正特性サーミスターである第１電子素子Ｒ１及び第２電子素子Ｒ２を備える理由は、第１に、電子式安定器２０１が、第１接続端子２０３及び第２接続端子２０５に連結されるＬＥＤランプ７００を蛍光灯１０として認識させるためである。すなわち、ＬＥＤランプ７００に蛍光灯１０のフィラメント抵抗値と同じ抵抗値を有する第１電子素子Ｒ１及び第２電子素子Ｒ２を備えるので、電子式安定器２０１は、第１接続端子２０３及び第２接続端子２０５に連結されたＬＥＤランプ７００を蛍光灯１０として認識して、交流電源をＬＥＤランプ７００に出力する。

結局、本発明の実施形態によるＬＥＤランプ７００は、蛍光灯１０のフィラメント抵抗値のような抵抗値を有する第１電子素子Ｒ１及び第２電子素子Ｒ２を備えることによって、第１接続端子２０３及び第２接続端子２０５を通じて電子式安定器２０１に連結される場合、電子式安定器２０１が、負荷に連結されたＬＥＤランプ７００を徹底的に蛍光灯１０として認識させうる。これにより、電子式安定器２０１は、正常な交流電源を第１接続端子２０３及び第２接続端子２０５を通じてＬＥＤランプ７００に供給する。したがって、ＬＥＤランプ７００は、電子式安定器２０１から供給される交流電源によって正常動作する。

もし、電子式安定器２０１の第１接続端子２０３及び第２接続端子２０５に蛍光灯１０のフィラメント抵抗値を有さない物質、例えば、針金などが挿入される場合、電子式安定器２０１は、前記物質の抵抗値を感知して、前記物質の抵抗値が蛍光灯１０のフィラメント抵抗値と同じではない場合、交流電源を出力しない。同じく、ＬＥＤランプ７００の第１電子素子Ｒ１及び第２電子素子Ｒ２の抵抗値が、蛍光灯１０のフィラメント抵抗値と異なる場合、電子式安定器２０１は、ＬＥＤランプ７００に交流電源を供給しなくなる。これにより、ＬＥＤランプ７００は、電子式安定器２０１から交流電源を供給されないので、正常動作しなくなる。

さて、第１電源端子部５０２及び第２電源端子部５０６に、蛍光灯１０のフィラメント抵抗値と同じ抵抗値を有する正特性サーミスターである第１電子素子Ｒ１及び第２電子素子Ｒ２を備える第２の理由について説明する。

第１電子素子Ｒ１及び第２電子素子Ｒ２は、温度によって抵抗値が増加して、蛍光灯１０のフィラメント抵抗値のような抵抗値を有する素子であるが、交流電源が印加されても、短絡（ｓｈｏｒｔ）されないためである。これとは異なって、第１電子素子Ｒ１及び第２電子素子Ｒ２が、正特性サーミスターではない抵抗として具現される場合、交流電源が印加されれば、抵抗として具現された第１電子素子Ｒ１及び第２電子素子Ｒ２は、短絡される。これにより、光源駆動部５００が破壊されるか、さらに、光源駆動部５００だけではなく、少なくとも１つのＬＥＤを含んだ光源部６００も破壊されるためである。

さらに、第１電源端子部５０２は、交流電源が印加される第１電極ＡＣ１に直列連結された第１ヒューズＦ１をさらに含み、過電圧または過電流交流電源から後段の回路を保護することができる。同じく、第２電源端子部５０６は、交流電源が印加される第３電極ＡＣ３に直列連結された第２ヒューズＦ２をさらに含み、過電圧または過電流交流電源から後段の回路を保護することができる。

磁気式安定器１０１または電子式安定器２０１から交流電源入力は、第１電極ＡＣ１及び第２電極ＡＣ２、第３電極ＡＣ３及び第４電極ＡＣ４、第１電極ＡＣ１及び第３電極ＡＣ３、第１電極ＡＣ１及び第４電極ＡＣ４、第２電極ＡＣ２及び第３電極ＡＣ３、または第２電極ＡＣ２及び第４電極ＡＣ４のうち何れか１つを通じてなされ、第１電極ＡＣ１及び第２電極ＡＣ２と第３電極ＡＣ３及び第４電極ＡＣ４両側いずれもを通じてなされることもある。

再び図５を参照すれば、第１整流部５１０は、第１電源端子部５０２と連結され、第１電源端子部５０２を通じて印加される交流電源を全波整流（ｆｕｌｌｗａｖｅｒｅｃｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）してフィルター部５１４に出力する。第１整流部５１０は、ブリッジダイオード回路Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４を含み、ブリッジダイオード回路Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４の出力に含まれた高調波脈流を除去するためのキャパシタＣ１、Ｃ２を含み、逆電圧電源がブリッジダイオード回路Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４への流入を防止するための逆電圧防止保護ダイオードＤ５、Ｄ６を含む。

同じく、第２整流部５１２は、第２電源端子部５０６と連結され、第２電源端子部５０６を通じて印加される交流電源を全波整流してフィルター部５１４に出力する。第２整流部５１２は、ブリッジダイオード回路Ｄ７、Ｄ８、Ｄ９、Ｄ１０を含み、ブリッジダイオード回路Ｄ７、Ｄ８、Ｄ９、Ｄ１０の出力に含まれた高調波脈流を除去するためのキャパシタＣ３、Ｃ４を含み、逆電圧電源がブリッジダイオード回路Ｄ７、Ｄ８、Ｄ９、Ｄ１０への流入を防止するための逆電圧防止保護ダイオードＤ１１、Ｄ１２を含む。

この際、ＬＥＤランプ７００が、図１に示された磁気式蛍光灯システム１００に連結される場合、交流電源は、第１電極ＡＣ１と第３電極ＡＣ３とを通じて入力され、スターター１０３は動作しないので、スターター１０３を通じる閉回路が形成されない。この場合、交流電源の経路は、第１整流部５１０の順方向ダイオードＤ１、Ｄ２とキャパシタＣ１及びダイオードＤ５とを通じて、そして、第２整流部５１２の順方向ダイオードＤ８、Ｄ７とキャパシタＣ３及びダイオードＤ１１とを通じて、フィルター部５１４に入力される。したがって、図１に示されたスターター１０３の動作有無に関係なく、ＬＥＤランプ７００を動作させうる。

言い換えれば、外部の交流電源が、第１電源端子５０４の２個の電極のうち１つと第２電源端子５０８の２個の電極のうち１つとを通じて入力されても、第１整流部５１０のブリッジダイオード回路Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４と第２整流部５１２のブリッジダイオード回路Ｄ７、Ｄ８、Ｄ９、Ｄ１０とに含まれたダイオードのうち、４個が新たな組合わせのブリッジダイオード回路を形成する。

図１に示された磁気式蛍光灯システム１００に使うために、付加的に、第１整流部５１０のブリッジダイオード回路Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４と第２整流部５１２のブリッジダイオード回路Ｄ７、Ｄ８、Ｄ９、Ｄ１０は、第１電源端子部５０２及び第２電源端子部５０６のそれぞれに対して同じ形状（ダイオードの連結方向）の組合わせを有さなければならない。異なる場合、第１電源端子５０４で第１整流部５１０と第２整流部５１２とを経て第２電源端子５０８に直ちに連結されて、負荷に該当するフィルター部５１４に電源供給にならないためである。

交流電源が、第１電極ＡＣ１と第２電極ＡＣ２とを通じて入力されるか、第３電極ＡＣ３と第４電極ＡＣ４とを通じて入力される場合は、当然第１整流部５１０または第２整流部５１２が、フィルター部５１４に全波整流された電圧電源を出力する。

ブリッジダイオード回路Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４とブリッジダイオード回路Ｄ７、Ｄ８、Ｄ９、Ｄ１０は、図２に示された電子式安定器２１０から出力される商用電源の数百倍に達する周波数を有する交流電源を処理するための高周波用ダイオードを使って具現されうる。

フィルター部５１４は、第１整流部５１０と第２整流部５１２とから出力される電源を平滑して、直流電源に変換し、これを光源部６００に印加するが、インダクターＬ３とキャパシタＣ５、Ｃ６、Ｃ１１、Ｃ１２とを含む。インダクターＬ３とキャパシタＣ５、Ｃ６、Ｃ１１、Ｃ１２は、並列連結されて、ＬＣフィルターの役割を行う。

すなわち、第１整流部５１０及び第２整流部５１２から出力された電源に含まれた脈流を除去する役割を果たす。この際、キャパシタＣ５のキャパシタンスは、キャパシタＣ６、Ｃ１１、Ｃ１２の並列連結キャパシタンスよりも大きな値を有しうる。そして、インダクターＬ３は、第１整流部５１０及び第２整流部５１２から出力された電源の微細な震えを防止する役割を果たし、また、第１整流部５１０及び第２整流部５１２から出力された電源の大きさをダウン（ｄｏｗｎ）させる役割を果たす。

定電流制御部５１６は、光源部６００の高電圧電源端子ＬＥＤ＋及び低電圧電源端子ＬＥＤ−と連結され、前記高電源電圧端子ＬＥＤ＋に印加される直流電源（フィルター部５１４から出力される直流電源）が少なくとも１つのＬＥＤで消費された後の残りの電源を、前記低電源電圧端子ＬＥＤ−を通じて印加されて動作して、前記少なくとも１つのＬＥＤで定電流が流れるようにする。

このような定電流制御部５１６は、パルス幅変調（ＰｕｌｅＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御のための専用の駆動ＩＣ（Ｕ１）、抵抗Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、キャパシタＣ７、Ｃ８、Ｃ９、Ｃ１０、インダクターＬ１、Ｌ２、ダイオードＤ１３、Ｄ１４、電界効果トランジスタ（ＦｉｅｌｄＥｆｆｅｃｔＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）Ｑ１を含む。

駆動ＩＣ（Ｕ１）は、光源部６００の低電源電圧端子ＬＥＤ−に直接連結されて、前記残りの電源を前記低電源電圧端子ＬＥＤ−を通じて直接印加されて動作を行う。これは、従来の場合、駆動ＩＣ（Ｕ１）の駆動電源で前記高電源電圧端子ＬＥＤ＋に印加される直流電源を利用するものと異なる方式である。

従来のように、駆動ＩＣ（Ｕ１）が、前記高電源電圧端子ＬＥＤ＋から印加される直流電源を利用する駆動される方式では、ＬＥＤランプ７００が電子式安定器２０１の負荷に正常連結された状態で電子式安定器２０１の交流電源が直流電源に変換されて、光源部６００及び駆動ＩＣ（Ｕ１）に印加される場合、光源部６００及び駆動ＩＣ（Ｕ１）の電源供給端子ＶＩＮによる結合インピーダンス値が、電子式安定器２０１の定格インピーダンス値よりも低くなる現象が発生しうる。

この際、電子式安定器２０１の定格インピーダンス値は、ＬＥＤランプ７００の電子式安定器２０１に初期連結時に、電子式安定器２０１によってＬＥＤランプ７００が蛍光灯１０として認識された後、電子式安定器２１０の出力交流電源が光源駆動部５００を通じて直流電源に変換されて光源部６００に印加される時、光源部６００のインピーダンスであり得る。

このように、電子式安定器２０１の負荷に、前記定格インピーダンス値よりも小さな前記結合インピーダンス値が感知される場合、電子式安定器２０１は、電子式安定器２０１の負荷に定格インピーダンス値が感知される時、出力される交流電源よりもさらに大きな交流電源を負荷、例えば、ＬＥＤランプ７００に出力すると共に、電子式安定器２０１の負荷に問題、例えば、負荷の短絡などが発生したと判断して、電子式安定器２０１の負荷に交流電源の出力を中断することができる。

これにより、ＬＥＤランプ７００は、電子式安定器２０１から交流電源を供給されることができないために、動作することができない問題点が発生する。このような問題点を解決するために、本発明の実施形態では、駆動ＩＣ（Ｕ１）の駆動電源が光源部６００の高電源電圧端子ＬＥＤ＋に印加される直流電源を利用するものではない、光源部６００の低電源電圧端子ＬＥＤ−に直接連結されて、前記低電源電圧端子ＬＥＤ−を通じて前記残りの電源を直接印加されるようにしたものである。

このように、前記低電源電圧端子ＬＥＤ−を通じて前記残りの電源が駆動ＩＣ（Ｕ１）の駆動電源が印加されるメカニズムを利用すれば、ＬＥＤランプ７００が電子式安定器２０１の負荷に連結される場合、電子式安定器２０１の負荷インピーダンス値は、前記高電源端子ＬＥＤ＋を通じて光源部６００に印加される直流電源が駆動ＩＣ（Ｕ１）に印加されないために、光源部６００のインピーダンス値である前記定格インピーダンス値になる。

したがって、電子式安定器２０１は、負荷に連結されたＬＥＤランプ７００のインピーダンス値が、前記定格インピーダンス値を有するものと感知し、負荷に問題がないものと判断して、交流電源を負荷に正常に出力する。結局、ＬＥＤランプ７００は、電子式安定器２０１から正常に出力される交流電源を供給されて正常動作する。

駆動ＩＣ（Ｕ１）は、抵抗Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１の電圧であるＣＳ端子電圧を内部に設定された所定基準電圧と比較した結果に基づいて、スイッチＱ１に流れる電流を感知し、その結果によって、電界効果トランジスタＱ１のゲート端子電圧を制御するパルス信号を、ＧＡＴＥ端子を通じて出力する。この際、前記パルス信号のデューティー比（ｄｕｔｙｒａｔｉｏ）は、抵抗Ｒ６によって決定されうる。

抵抗Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１は、並列連結されて、光源部６００の低電源電圧端子ＬＥＤ−から出力される前記残りの電源を消費する役割を果たすことによって、前記少なくとも１つのＬＥＤに定電流が流れるようにする。例えば、光源部６００の少なくとも１つのＬＥＤの定格消費電圧が、６４［Ｖ］であり、光源部６００の高電源電圧端子ＬＥＤ＋に印加される直流電源電圧が、１６０［Ｖ］である場合に、前記直流電源電圧１６０［Ｖ］のうち、前記少なくとも１つのＬＥＤの消費電圧以外の残りの電源電圧である１０４［Ｖ］は、消費されねばならない。そうではない場合、少なくとも１つのＬＥＤは、前記高電源電圧端子ＬＥＤ＋を通じて定格消費電圧よりも大きな直流電源電圧を印加されるが、定格消費電圧を消費するが、定格消費電圧以外の残りの電源電圧を消費することができず、結局、破壊される。

このような少なくとも１つのＬＥＤの破壊を防止するために、本発明の実施形態では、前記少なくとも１つのＬＥＤが消費することができない前記マージ電源電圧を消費するために、定電流制御部５１６に抵抗Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１を備えたものである。これを通じて光源部６００の少なくとも１つのＬＥＤには、定電流が流れる。

スイッチＱ１のゲート端子に連結された抵抗Ｒ１３とダイオードＤ１４は、スイッチＱ１のスイッチング動作によって発生するスイッチングノイズ（ｓｗｉｔｃｈｉｎｇｎｏｉｓｅ）を除去するダンピング回路を構成する。また、スイッチＱ１と並列連結されたキャパシタＣ１０は、スイッチＱ１のスイッチング動作によって発生するスイッチングノイズを抑圧する役割を果たす。すなわち、抵抗Ｒ１３とダイオードＤ１４との結合によるダンピング回路とキャパシタＣ１０は、スイッチＱ１のスイッチング動作によって発生するスイッチングノイズをＬＥＤランプ７００の外部への放出を除去するためのものである。これを通じてＬＥＤランプ７００の周辺電子装置が、ＬＥＤランプ７００で発生するスイッチングノイズの影響を受けず、正常動作させうる。

ダイオードＤ１３は、光源部６００の高電源電圧端子ＬＥＤ＋に印加される直流電源がスイッチＱ１のドレイン端子に直接流入されることを防いで、前記高電源電圧端子ＬＥＤ＋に印加される直流電源の流入によるスイッチＱ１の破壊を防止する役割を果たす。

キャパシタＣ９と抵抗Ｒ１２は、光源部６００の高電源電圧端子ＬＥＤ＋に印加される直流電源に含まれたノイズまたは脈流を除去する役割を果たす。

インダクターＬ１、Ｌ２は、互いに直列連結され、光源部６００の低電源電圧端子ＬＥＤ−を通じて出力される前記残りの電源に含まれた脈流がスイッチＱ１に流入されることを防止する役割を果たす。すなわち、言い換えれば。前記残りの電源に含まれた脈流を除去する役割を果たす。前記残りの電源に含まれる脈流の周波数は、磁気式安定器１０１または電子式安定器２０１から出力される交流電源周波数の２倍であり得る。

これは、交流電源が直流電源に全波整流されながら、周波数が２倍に増加するためである。例えば、磁気式安定器１０１から出力される交流電源の周波数が、５０［Ｈｚ］である場合、交流電源が全波整流される場合、全波整流された電源に含まれた脈流の周波数は、１００［Ｈｚ］になりうる。このような脈流は、結局、光源部６００の少なくとも１つのＬＥＤを脈流の周期によって点滅させるフリッカー（ｆｌｉｃｋｅｒ）現象を発生する原因として作用する。脈流の周期によってＬＥＤが点滅するフリッカー現象は、人の目に見えないが、カメラ撮影を通じて確認することができ、人の脳に持続的に影響を与える。これにより、ユーザがフリッカー現象に長時間露出される場合、ユーザは、心身が非常に疲れた状態になりうる。したがって、このようなフリッカー現象は、除去される必要がある。

従来技術では、このようなフリッカー現象を除去するために、複雑な構成の回路を使ったが、このような場合、ＬＥＤランプ７００の製作コストの上昇及び体積が大きくなるという問題点があった。

従来技術と異なって、本発明の実施形態によれば、ＬＥＤランプ７００の定電流制御部５１６に光源部６００の少なくとも１つのＬＥＤに連結される少なくとも２つのインダクターを含むことによって、簡単にフリッカー現象を除去するための回路を構成させうる。この際、前記少なくとも２つのインダクターのうち、前記少なくとも１つのＬＥＤに最も近く連結されるインダクターが最も大きなインダクタンスを有しうる。実施形態において、図５を参照すれば、インダクターＬ１及びインダクターＬ２は、直列連結されており、光源部６００の少なくとも１つのＬＥＤに最も近いインダクターＬ２が最も大きなインダクタンスを有しうる。

以上、本発明について実施形態を中心に説明した。当業者ならば、本発明の本質的な特性から外れない範囲で変形された形態として具現可能であるということを理解できるであろう。したがって、開示された実施形態は、限定的な観点ではなく、説明的な観点で考慮されなければならない。したがって、本発明の範囲は、前述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載の内容及びそれと同等な範囲内にある多様な実施形態が含まれるように解釈されねばならない。

本発明は、ＬＥＤランプ関連の技術分野に適用可能である。

５００：光源駆動部
５０２：第１電源端子部
５０４：第１電源端子
５０６：第２電源端子部
５０８：第２電源端子
５１０：第１整流部
５１２：第２整流部
５１４：フィルター部
５１６：定電流制御部
６００：光源部
７００：ＬＥＤランプ

Claims

少なくとも１つのＬＥＤを含む光源部と、
前記光源部と連結され、商用交流電源、蛍光灯用の磁気式または電子式安定器に連結されて、それぞれ印加される交流電源を直流電源に変換し、これを光源部に印加して少なくとも１つのＬＥＤを駆動する光源駆動部と、を含むが、
前記光源駆動部は、
前記商用交流電源、磁気式または電子式安定器に連結または連結解除可能な電源端子部と、
前記電源端子部と連結され、前記電源端子部を通じて印加される交流電源を整流する整流部と、
前記整流部から出力される電源を平滑して、前記直流電源に変換し、これを前記光源部に印加するフィルター部と、
前記光源部と連結され、前記光源部の高電源電圧端子に印加される直流電源のうち、前記少なくとも１つのＬＥＤで消費された後の残りの電源電圧を、光源部の低電源電圧端子を通じて印加されて動作して、前記少なくとも１つのＬＥＤで定電流が流れるようにする定電流制御部と、
を含むＬＥＤランプ。
前記電源端子部は、
前記蛍光灯のフィラメント抵抗値を有する電子素子を含む請求項１に記載のＬＥＤランプ。
前記電子素子は、温度が上昇すれば、電気抵抗が大きくなる正特性サーミスターである請求項２に記載のＬＥＤランプ。
前記定電流制御部は、前記少なくとも１つのＬＥＤと連結されて、前記少なくとも１つのＬＥＤに流れる電流に含まれた脈流を除去する少なくとも２つのインダクターを含む請求項１に記載のＬＥＤランプ。
前記少なくとも２つのインダクターは、直列連結され、
前記少なくとも２つのインダクターのうち、前記少なくとも１つのＬＥＤに最も近く連結されるインダクターが最も大きなインダクタンスを有する請求項４に記載のＬＥＤランプ。
前記定電流制御部は、
少なくとも１つの抵抗を含み、前記少なくとも１つの抵抗で前記光源部の低電源電圧を消費させて、前記少なくとも１つのＬＥＤに定電流が流れるようにする請求項１に記載のＬＥＤランプ。
少なくとも１つのＬＥＤを含む光源部と、
前記光源部と連結され、商用交流電源、蛍光灯用の磁気式または電子式安定器に連結されて、それぞれ印加される交流電源を直流電源に変換し、これを光源部に印加して少なくとも１つのＬＥＤを駆動する光源駆動部と、を含むが、
前記光源駆動部は、
前記磁気式または電子式安定器の第１接続端子部または前記商用交流電源の第１電源端子及び第２電源端子のうち、何れか１つに連結または連結解除可能な第１電源端子部と、
前記磁気式または電子式安定器の第２接続端子部または前記商用交流電源の第１電源端子及び第２電源端子のうち、残りに連結または連結解除可能な第２電源端子部と、
前記第１電源端子部と連結され、前記第１電源端子部を通じて印加される交流電源を整流する第１整流部と、
前記第２電源端子部と連結され、前記第２電源端子部を通じて印加される交流電源を整流する第２整流部と、
前記第１整流部と第２整流部とから出力される電源を平滑して、前記直流電源に変換し、これを前記光源部に印加するフィルター部と、
前記光源部と連結され、前記光源部の高電源電圧端子に印加される直流電源のうち、前記少なくとも１つのＬＥＤで消費された後の残りの電源電圧を、光源部の低電源電圧端子を通じて印加されて動作して、前記少なくとも１つのＬＥＤで定電流が流れるようにする定電流制御部と、
を含むＬＥＤランプ。
前記第１電源端子部は、前記蛍光灯のフィラメント抵抗値を有する第１電子素子を含み、
前記第２電源端子部は、前記蛍光灯のフィラメント抵抗値を有する第２電子素子を含む請求項７に記載のＬＥＤランプ。
前記第１電子素子及び第２電子素子は、温度が上昇すれば、電気抵抗が大きくなる正特性サーミスターである請求項８に記載のＬＥＤランプ。
前記定電流制御部は、前記少なくとも１つのＬＥＤと連結されて、前記少なくとも１つのＬＥＤに流れる電流に含まれた脈流を除去する少なくとも２つのインダクターを含む請求項７に記載のＬＥＤランプ。
前記少なくとも２つのインダクターは、直列連結され、
前記少なくとも２つのインダクターのうち、前記少なくとも１つのＬＥＤに最も近く連結されるインダクターが最も大きなインダクタンスを有する請求項１０に記載のＬＥＤランプ。
前記定電流制御部は、
少なくとも１つの抵抗を含み、前記少なくとも１つの抵抗で前記光源部の低電源電圧を消費させて、前記少なくとも１つのＬＥＤに定電流が流れるようにする請求項７に記載のＬＥＤランプ。