KR100867361B1 - 엘이디 조명 회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엘이디 조명 회로에 관한 것으로서, 다수개의 초박형 엘이디가 일렬로 배열된 인쇄회로기판의 양단에 동일하게 형성되어 상기 초박형 엘이디를 점등시키는 조명회로에 있어서, 복수의 다이오드로 구성되어, 인가되는 무극성의 교류전원을 극성의 직류전원으로 변환시키는 정류기; 상기 정류기로부터 출력되는 직류전원에 포함된 맥류를 제거하기 위한 커패시터; 상기 커패시터에 의해 맥류가 제거된 직류전원을 인가받아 점등하는 복수의 초박형 엘이디로 이루어진 LED 군; 상기 복수의 초박형 엘이디 각각에 병렬로 연결되어, 상기 복수의 초박형 엘이디 중 어느 하나의 초박형 엘이디에 문제가 발생하여 오픈된 상태에 있는 상기 엘이디 군에서의 전압이 지속적으로 유지될 수 있도록 하는 제너 다이오드; 상기 엘이디 군으로부터 출력되는 전류 중 일정한 전류만을 통과시키는 정전류 다이오드; 컬렉터(C) 단자, 베이스(B) 단자 및 이미터(E) 단자로 구성되며, 상기 베이스 단자의 전압이 소정 전압이상이면, 상기 정전류 다이오드로 전달되고 남은 전류를 컬렉터 단자에서 이미터 단자로 도통 시키는 트랜지스터; 상기 이미터 단자와 연결되어 전압강하를 유도하는 저항; 및 상기 베이스 단자와 연결되어 일정한 전압을 유지시켜주는 제너 다이오드를 포함한다.

Description

엘이디 조명 회로{LED LAMP CIRCUIT}

본 발명은 LED 조명 회로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주기적으로 변하는 교류전원을 인가받아 직류전원으로 변환하고, 변환된 직류전원을 직렬로 연결된 복수의 LED 소자에 공급함으로써 안정적으로 LED 소자들이 점등될 수 있도록 하는 LED 조명 회로에 관한 것이다.

종래의 LED 구동회로는 인가되는 교류 전원을 직류 전원으로 정류하고, 정류된 직류 전원을 인쇄회로기판에 배열된 LED 소자들에 공급되도록 함으로써, 상기 LED 소자들이 점등될 수 있도록 하고 있다.

상술한 종래의 LED 구동회로는 LED 소자를 점등시키기 위해 본 발명에 따른 LED 구동회로보다 많은 소자들이 사용되기 때문에 LED 조명등을 대량생산함에 따라 그만큼 생산비용이 많이 소비된다는 문제점이 있다.

또한, 종래의 LED 구동회로는 인가되는 교류 전원을 직류 전원으로 제대로 정류하지 않고 상기 LED 소자에 상기 직류 전원을 공급함에 따라, 불안정하게 전원 을 인가받는 상기 LED 소자가 깜빡 깜빡거리게 되어 사용자의 시력을 저하시킬 수 있다는 문제점이 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위하여 다수개의 초박형 엘이디가 일렬로 배열된 인쇄회로기판의 양단에 동일하게 형성되어 상기 초박형 엘이디를 점등시키는 조명회로에 있어서, 복수의 다이오드로 구성되어, 인가되는 무극성의 교류전원을 극성의 직류전원으로 변환시키는 정류기; 상기 정류기로부터 출력되는 직류전원에 포함된 맥류를 제거하기 위한 커패시터; 상기 커패시터에 의해 맥류가 제거된 직류전원을 인가받아 점등하는 복수의 초박형 엘이디로 이루어진 LED 군; 상기 복수의 초박형 엘이디 각각에 병렬로 연결되어, 상기 복수의 초박형 엘이디 중 어느 하나의 초박형 엘이디에 문제가 발생하여 오픈된 상태에 있는 상기 엘이디 군에서의 전압이 지속적으로 유지될 수 있도록 하는 제너 다이오드; 상기 엘이디 군으로부터 출력되는 전류 중 일정한 전류만을 통과시키는 정전류 다이오드; 컬렉터(C) 단자, 베이스(B) 단자 및 이미터(E) 단자로 구성되며, 상기 베이스 단자의 전압이 소정 전압이상이면, 상기 정전류 다이오드로 전달되고 남은 전류를 컬렉터 단자에서 이미터 단자로 도통 시키는 트랜지스터; 상기 이미터 단자와 연결되어 전압강하를 유도하는 저항; 및 상기 베이스 단자와 연결되어 일정한 전압을 유지시켜주는 제너 다이오드; 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조명 회로를 제공하는 것이다.

바람직하게는, 상기 정류기는 상기 인쇄회로기판의 양단에 형성되며, 일단에 형성된 정류기의 '+'단자와 '-'단자가 타단에 형성된 정류기의 '+'단자와 '-'단자 에 각각 내부결선 되는 것을 특징으로 하는 LED 조명 회로를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 LED 조명회로는 종래의 LED 구동회로보다 적은 소자들이 사용됨에 따라 대량생산시 생산비용을 현저하게 절감시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 LED 조명회로는 LED 소자에 교류 전원이 정류된 직류 전원을 안정적으로 공급함에 따라 LED 소자에서 점등하는 빛의 깜빡거림을 방지할 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 LED 조명회로에 대하여 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 LED 조명회로이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 LED 조명회로는 정류기(10), 커패시터(20), LED 군(30), 상기 LED 군의 LED 사이 사이에 형성된 제너 다이오드(40), 정전류 다이오드(50), 트랜지스터(60), 제너 다이오드(70) 및 저항(80)을 포함한다.

상기 정류기(10)는 반도체 소자인 복수의 다이오드로 구성되어, 입력되는 사인파의 무극성 교류전원을 '-'극과 '+'극을 갖는 극성의 직류전원으로 변환시켜 준다.

상기 사인파인 교류전원은 상기 정류기(10)를 통과함에 따라 음의 부분이 절반이 잘리고, 잘린 음의 부분이 뒤집어져 양으로 바뀌는 파형을 갖는 직류전원으로 변환된다.

즉, 상기 정류기(10)로부터 출력되는 직류전원은 마치 산봉우리가 나란히 있는 것처럼 볼록 볼록한 형태이다.

상기 정류기(10)로부터 출력되는 볼록 볼록한 산봉우리 형태의 파형을 맥류라고 하는데, 상기 맥류는 전압이 일정하지 않고 높아졌다 낮아졌다(예:60hz 교류를 전파정류하면 120hz의 맥류가 된다.)한다.

상기 맥류를 포함하는 직류전원은 전기제품에 인가되었을 때, 상기 전기제품을 제대로 동작시킬 수 없다.

상기 커패시터(20)는 직류를 차단(CUT) 시키거나, 필터(FILTER)를 만들 때 또는 잡음(NOISE)을 제거하는 역할 등을 하지만, 본 발명에서는 상술한 정류기(10)로부터 출력되는 직류전원에 포함된 맥류를 제거하는 역할을 한다.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 LED 조명회로에 상기 커패시터(20)를 장착하면, 상기 커패시터(20)는 전압이 높아졌을 때에는 전압을 충전시켜놓으며, 전압이 낮아지면 충전시켜 두었던 전압을 공급하게 된다.

이러한 일련의 동작에 의해 상기 커패시터(20)는 본 발명에 따른 LED 조명회로의 안정화를 유도한다.

즉, 상기 커패시터(20)는 일종의 충전기라 생각하면 되는데, 충전지보다는 용량이 훨씬 작지만 충전, 방전되는 속도는 훨씬 빠른 충전기라 생각하면 된다.

상기 LED 군(30)은 N개의 LED 소자가 일렬로 배열되어 형성된 군이다.

한편, 상기 제너 다이오드(40)는 정전압 다이오드라고도 하는데, 상기 제너 다이오드(40)는 상기 LED 군(30)의 LED 소자 각각에 병렬로 연결되어 있으며, 상기 LED 군(30)에서 문제가 발생하여 전원공급이 차단될 수 있는 상태에 놓이더라도 항상 일정한 전원공급이 이루어질 수 있도록 한다.

예를 들어 설명하면, 상기 LED 군(30)의 LED 소자 중 어느 하나인 N-1번째 LED 소자가 불량이나 고장 등으로 파손되어 N번째 LED 소자로의 전원공급이 차단된 경우에 상기 N-1번째 LED 소자에 병렬로 연결된 제너 다이오드(40)는 N-2번째 LED 소자까지 전달된 전원을 N번째 LED 소자로 대신 공급함에 따라 상기 LED 군(30)에서의 전압을 일정하게 유지시켜 준다.

상기 정전류 다이오드(CRD:Current regurative Diode)(50)는 항상 일정한 전류를 흐르게 하는데 즉, 본 발명에 따른 조명회로에서 보면 상기 LED 군(30)의 말단부인 'b'노드로 출력되는 전류 중 일정한 전류만이 상기 트랜지스터(60)의 베이스(B)부로 흘러들어가도록 제어한다.

한편, 상기 'b'노드로 출력되는 전류 중 일부는 상기 트랜지스터(60)의 베이스(BASE) 단자로 흘러들어가고, 나머지 전류는 상기 트랜지스터의 컬렉터(COLLECTOR) 단자로 흘러들어 간다.

상기 트랜지스터(60)는 일반적으로 이미터(EMITTER) 단자, 베이스(B) 단자 및 컬렉터(C) 단자를 포함하여 증폭소자 및 스위칭 소자로서의 기능을 수행한다.

즉, 상기 이미터 단자와 컬렉터 단자 사이에는 베이스라는 층이 있어 전류가 흐르지 못하는 상태에 있다가 베이스와 컬렉터 사이에 순 방향전압을 걸어주면 상기 이미터와 컬렉터 사이에 전류가 흐르게 된다.

상기 저항(80)은 상기 트랜지스터(60)의 이미터 단자와 연결되어 전압강하가 이루어 질 수 있도록 한다.

한편, 일단이 상기 트랜지스터(60)의 베이스 단자와 연결되고, 타단이 접지된 제너 다이오드(70)는 적은 전압에서도 일정한 전압이 유지될 수 있도록 한다.

상술한 구성을 포함하는 LED 조명회로는 인쇄회로기판의 양단에 형성되는데, 양단에 형성된 조명회로 중 어느 하나의 조명회로에 외부결선이 끊어져 전원이 공급되지 않더라도 내부결선에 의해 LED가 점등할 수 있도록 한다.

상술한 내용을 더욱 상세하게 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이 인쇄회로기판(90)의 양단에 형성된 상기 조명회로의 정류기(10) 각각은 AC 전원을 인가받을 수 있도록 외부결선 되어 있다.

또한, 상기 인쇄회로기판(90) 양단에 형성된 상기 조명회로의 정류기(10)는 서로 내부결선이 이루어지는데 즉, 일단의 정류기(10) '+'단자는 타단의 정류기 '+'단자와 서로 내부결선 되어 있고, 타단의 정류기(10) '-'단자는 타단의 정류기 '-'단자와 서로 내부결선 된다.

따라서, 상술한 외부결선이 끊어져 일단의 조명회로에 AC전원이 공급되지 않더라도, 상기 일단의 조명회로는 내부결선에 의해 연결된 타단의 조명회로로부터 전원을 공급받게 되기 때문에 점등하지 않거나 하는 문제는 발생하지 않는다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.

도 1은 본 발명에 따른 엘이디 조명 회로의 회로도이다.

도 2는 본 발명에 따른 두 개의 엘이디 조명 회로가 내/외부 결선된 회로도이다.

Claims (2)

1. 다수개의 초박형 엘이디가 일렬로 배열된 인쇄회로기판(90)의 양단에 동일하게 형성되어 상기 초박형 엘이디를 점등시키는 조명회로에 있어서,

   복수의 다이오드로 구성되어, 인가되는 무극성의 교류전원을 극성의 직류전원으로 변환시키는 정류기(10);

   상기 정류기(10)로부터 출력되는 직류전원에 포함된 맥류를 제거하기 위한 커패시터(20);

   상기 커패시터(20)에 의해 맥류가 제거된 직류전원을 인가받아 점등하는 복수의 초박형 엘이디로 이루어진 LED 군(30);

   상기 복수의 초박형 엘이디 각각에 병렬로 연결되어, 상기 복수의 초박형 엘이디 중 어느 하나의 초박형 엘이디에 문제가 발생하여 오픈된 상태에 있는 상기 엘이디 군(30)에서의 전압이 지속적으로 유지될 수 있도록 하는 제너 다이오드(40);

   상기 엘이디 군(30)으로부터 출력되는 전류 중 일정한 전류만을 통과시키는 정전류 다이오드(50);

   컬렉터(C) 단자, 베이스(B) 단자 및 이미터(E) 단자로 구성되며, 상기 베이스 단자의 전압이 소정 전압이상이면, 상기 정전류 다이오드(50)로 전달되고 남은 전류를 컬렉터 단자에서 이미터 단자로 도통 시키는 트랜지스터(60);

   상기 이미터 단자와 연결되어 전압강하를 유도하는 저항(80); 및

   상기 베이스 단자와 연결되어 일정한 전압을 유지시켜주는 제너 다이오드(70); 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명 회로.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 정류기는 상기 인쇄회로기판(90)의 양단에 형성되며, 일단에 형성된 정류기(10)의 '+'단자와 '-'단자가 타단에 형성된 정류기(10)의 '+'단자와 '-'단자에 각각 내부결선 되는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명 회로.

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