KR100900769B1 - Power-saving light emitted diode(led) lamp, and half pulse current supply(hpcs) method of the same led lamp - Google Patents

Power-saving light emitted diode(led) lamp, and half pulse current supply(hpcs) method of the same led lamp Download PDF

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Abstract

An energy-saving LED lamp and a HPCS(Half Pulse Current Supply) method thereof are provided to reduce power consumption by successively turning on LED groups during a half cycle of an AC current. An LED group assembly(100) comprises four LED groups. A LED driver group(600) includes four LED drivers in order to control four LED group. A driving signal generating part(500) generates a driving signal in order to control the LED driver group. A controller(400) generates a control signal for controlling the driving signal. A synchronization signal generating part(300) generates a synchronization signal inputted to a JK flip flop of the controller. A power supply(200) for a logic control generates a constant voltage inputted to the driving signal generating part, the controller, and the synchronization signal generating part.

Description

절전형 ＬＥＤ 전등 및 그 전등의 반파전류공급(ＨＰＣＳ) 방식{Power-saving light emitted diode(LED) lamp, and half pulse current supply(HPCS) method of the same LED lamp}Power-saving light emitted diode (LED) lamp, and half pulse current supply (HPCS) method of the same LED lamp}

본 발명은 LED 전등에 관한 것으로서, 특히 LED 전등의 전력효율을 증가시킬 수 있는 절전형 LED 전등에 관한 것이다.The present invention relates to an LED light, and more particularly to a power-saving LED light that can increase the power efficiency of the LED light.

일상 생활에서 상용 교류 전원을 이용한 형광등 및 백열전구는 일반적으로 가장 많이 사용되고 있다. 특히, 전력 효율이 우수하고 그 조도가 더 많이 확보되는 형광등이 더 많이 사용되고 있다.In everyday life, fluorescent lamps and incandescent lamps using commercial AC power are most commonly used. In particular, fluorescent lamps having excellent power efficiency and more illuminance are used more.

조명기구의 경우, 전원이 공급되고 조명 설치가 용이한 장소에 필요한 경우 어떠한 곳에라도 설치가 가능하다. 시간이 지날수록 조명에 대한 수요가 많아지고 그 적용분야가 많아짐에 따라, 전체적인 소비전력에 따른 부하는 나날이 늘어가고 있는 실정에 있으므로 전력소비를 감소시키기 위한 노력이 다각적으로 행해지고 있다.In the case of luminaires, they can be installed anywhere they need to be powered and easy to install. As time goes by and the demand for lighting increases and its application area increases, the load according to the overall power consumption increases day by day, and efforts to reduce power consumption have been made in various ways.

고휘도 LED 소자는 수명이 100,000시간에 달하여 반영구적이라 할 수 있고, 전력소모의 효율성에 기인하여 빠른 시간 내에 미래의 조명기구로서 일반 가정에서 도 사용될 것으로 보여진다.The high-brightness LED device has a lifespan of 100,000 hours, which is semi-permanent. Due to the efficiency of power consumption, it is expected to be used in general homes as a future lighting fixture in a short time.

현재, LED는 SMPS(SWITCH MODE POWER SUPPLY)나 아답터를 이용하여 직류(DC) 전원을 사용하여 구동하는 형태가 대부분이며, 이와 같이 직류 전원을 사용하는 경우에는 모든 LED 들이 지속적으로 점등되므로, 전력 소비 효율 면에서 좋지 않았다.At present, most LEDs are driven by using a DC power source using a SMPS (SWITCH MODE POWER SUPPLY) or an adapter. Not good at efficiency.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 LED를 전등으로 사용하는 경우에 종래의 전력 효율 문제를 해결할 수 있고, 또한 플리커 현상도 감소시킬 수 있는 절전형 LED 전등 및 그 LED 전등의 반파전류공급(HPCS) 방식을 제공하는 데에 있다.The problem to be solved by the present invention is to solve the conventional power efficiency problem when using the LED as a light source, and also to reduce the flicker phenomenon and the half-wave current supply (HPCS) method of the LED light. To provide.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 복수 개의 발광 다이오드(light emitted diode: LED)가 직렬로 연결된 LED 그룹 4개가 2조 역병렬 구조로 연결된 LED 그룹군; 및 상기 LED 그룹군을 구동하는 LED 구동부;를 포함하고, 상기 LED 그룹군의 각 LED 그룹이 교류(AC) 전류의 반주기 동안 순차적으로 점등되어 파워 소비를 줄일 수 있는 절전형 LED 전등을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a group of four LED groups in which a plurality of light emitting diodes (LEDs) are connected in series is connected in a two-group anti-parallel structure; And an LED driver for driving the LED group group, wherein each LED group of the LED group group is sequentially turned on for half a period of alternating current (AC) current to provide a power saving LED lamp that can reduce power consumption.

본 발명에 있어서, 상기 4개의 LED 그룹 중 2개의 LED 그룹의 LED들과 나머지 2개의 LED 그룹의 LED들은 서로 반대의 극성 방향으로 직렬연결되는 상기 2조 역병렬 구조로 연결되며, 상기 4개의 LED 그룹은 상기 AC 전류의 2주기 내에 각각 반주기 동안을 점등될 수 있다. 또한, 상기 LED 그룹 각각은 2 개 이상의 LED가 직렬로 연결되되, 소정의 개수마다 전류 바이 패스용 저항 또는 제너 다이오드가 병렬로 연결되며, 상기 LED 그룹 각각은 상기 LED 구동부에 포함된 LED 드라이버에 연결되되, 상기 LED 드라이버 전단으로 역전류 방지용 다이오드가 연결되며, 상기 각각의 LED 드라이버로부터 대응되는 상기 LED 그룹으로의 전류인가에 따라 점등되도록 할 수 있다.In the present invention, the LEDs of the two LED group of the four LED group and the LEDs of the remaining two LED group is connected in the two pair of anti-parallel structure that is connected in series in the opposite polarity direction, the four LED The group may be lit during each half cycle within two cycles of the AC current. In addition, each of the LED group, two or more LEDs are connected in series, a resistor or zener diode for current bypass is connected in parallel every predetermined number, each of the LED group is connected to the LED driver included in the LED driver However, a reverse current prevention diode is connected to the front end of the LED driver, and may be turned on according to the application of current from the respective LED driver to the corresponding LED group.

한편, 이러한 상기 LED 그룹군은 기판 상으로 형성되고, 상기 LED 그룹군의 각 LED 그룹은 제1 LED 그룹(또는 제2 LED 그룹), 제3 LED 그룹(또는 제4 LED 그룹), 제2 LED 그룹(또는 제1 LED 그룹), 및 제4 LED 그룹(또는 제3 LED 그룹) 순으로 점등되며, 상기 4개의 LED 그룹 중 제1 LED 그룹 및 제3 LED 그룹이 제1 라인 상으로 배치되되, 제1 LED 그룹의 LED와 제3 그룹의 LED가 교대로 배치되며, 상기 4개의 LED 그룹 중 제2 LED 그룹 및 제4 LED 그룹은 상기 제1 라인과 평행한 제2 라인 상으로 배치되되, 제2 LED 그룹의 LED와 제4 그룹의 LED가 교대로 배치될 수 있다. 물론 다른 구조로 배치될 수도 있음은 물론이다.Meanwhile, the LED group group is formed on a substrate, and each LED group of the LED group group includes a first LED group (or second LED group), a third LED group (or fourth LED group), and a second LED. Group (or first LED group), and the fourth LED group (or third LED group) in order, and the first LED group and the third LED group of the four LED groups are arranged on the first line, The LEDs of the first LED group and the LEDs of the third group are alternately arranged, and the second LED group and the fourth LED group of the four LED groups are disposed on a second line parallel to the first line. The LEDs of the 2 LED group and the LEDs of the fourth group may be alternately arranged. Of course, it can also be arranged in a different structure.

한편, 상기 LED 그룹군은 기판 상으로 형성되고, 상기 기판의 일 측면으로 상기 LED 구동부가 형성되며, 상기 기판의 다른 일 측면으로 커넥터가 형성되어 있으며, 상기 커넥터에 다른 LED 그룹군이 형성되어 있는 다른 기판이 연결될 수 있다. On the other hand, the LED group group is formed on the substrate, the LED driver is formed on one side of the substrate, the connector is formed on the other side of the substrate, the other LED group group is formed on the connector Other substrates can be connected.

본 발명에 있어서, 상기 LED 구동부는, 상기 LED 그룹군의 각 LED 그룹의 점등을 제어하는 4개의 LED 드라이버를 구비한 LED 드라이버군; 상기 LED 드라이버군을 제어하는 구동신호를 생성하는 구동신호 생성부; 상기 구동신호 생성부의 상기 구동신호 제어를 위한 제어신호를 생성하는 컨트롤러부; 상기 컨트롤러부에 포함된 JK 플립-플롭(Flip-Flop)으로 입력될 동기 신호를 생성하는 동기신호 생성부; 및 상기 구동신호 생성부, 컨트롤러부, 및 동기신호 생성부에 입력되는 정전압을 생성하는 로직 컨트롤용 파워 서플라이;를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 동기신호 생성부는 광 커플러를 포함하고, 상기 광 커플러는 동기신호(Sychronous Singal)인, 플러스 동기신호(SSP)를 생성하여, 상기 컨트롤러부로 제공할 수 있다. In the present invention, the LED driving unit, LED driver group having four LED drivers for controlling the lighting of each LED group of the LED group group; A drive signal generator configured to generate a drive signal for controlling the LED driver group; A controller unit generating a control signal for controlling the drive signal of the drive signal generator; A synchronization signal generator for generating a synchronization signal to be input to a JK flip-flop included in the controller unit; And a logic control power supply configured to generate a constant voltage input to the driving signal generator, the controller, and the synchronization signal generator. The synchronization signal generator may include an optical coupler, and the optical coupler may generate a positive synchronization signal SSP, which is a synchronous signal, to be provided to the controller unit.

한편, 상기 구동신호 생성부는 제로-크로스 광고립 SCR 드라이버(Zero-Cross Opto-Isolation SCR 드라이버, 이하 'SCR 드라이버')를 포함하고, 상기 SCR 드라이버는 상기 정전압, 및 상기 JK 플립-플롭으로부터 SQ 또는

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신호를 입력받아 상기 구동신호를 생성하며, 상기 구동신호는 4개의 상기 LED 드라이버로 입력되는 4개의 구동신호로 나누어지며, 상기 4개의 구동신호는 상기 SQ 신호에 대응되어 출력되는 저위상(Low-Phase) 구동신호(SQL), 및 고위상(High-Phase) 구동신호(SQH)와 상기
Figure 112008069484193-pat00002
신호에 대응되어 출력되는 저위상 구동신호바(
Figure 112008069484193-pat00003
L), 및 고위상 구동신호바(
Figure 112008069484193-pat00004
H)일 수 있다. 이러한 각 구동신호는 LED 드라이버군의 각 LED 드라이버로 입력되어 각각의 LDE 그룹들을 점등하도록 제어한다.The driving signal generator includes a zero-cross opto-isolation SCR driver (hereinafter, referred to as an SCR driver), and the SCR driver includes an SQ or SQ from the constant voltage and the JK flip-flop.
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The driving signal is generated to generate the driving signal, and the driving signal is divided into four driving signals input to the four LED drivers, and the four driving signals are output in correspondence with the SQ signal. Phase) drive signal (SQ L ), and high-phase (Phase) drive signal (SQ H ) and the
Figure 112008069484193-pat00002
Low phase drive signal bar output corresponding to the signal (
Figure 112008069484193-pat00003
L ), and the high phase drive signal bar (
Figure 112008069484193-pat00004
H ). Each of these driving signals is input to each LED driver of the LED driver group and controls to light up respective LDE groups.

본 발명은 또한 상기 과제를 달성하기 위하여, 복수 개의 발광 다이오드(light emitted diode: LED)가 직렬로 연결된 LED 그룹 4개가 2조 역병렬 구조로 연결된 LED 그룹군, 및 상기 LED 그룹군을 구동하는 LED 구동부를 포함하는 LED 전등으로의 전류공급방식에 있어서, 상기 LED 그룹군의 상기 LED 그룹 각각으로 교류(AC) 전류의 반주기의 전류를 순차적으로 공급하여 상기 LED 전등의 파워 소비를 줄일 수 있는 LED 전등의 반파전류공급(Half Pulse Current Supply: HPCS) 방식을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention also provides a LED group group in which four LED groups in which a plurality of light emitting diodes (LEDs) are connected in series are connected in a two-group antiparallel structure, and an LED driving the LED group group. In the current supply method to the LED lamp including a drive unit, LED lamp which can reduce the power consumption of the LED lamp by sequentially supplying a half cycle current of alternating current (AC) current to each of the LED group of the LED group group Half Pulse Current Supply (HPCS) is provided.

본 발명에 있어서, 상기 LED 그룹군은 기판 상으로 형성되고, 상기 LED 그룹군의 제1 LED 그룹(또는 제2 LED 그룹), 제3 LED 그룹(또는 제4 LED 그룹), 제2 LED 그룹(또는 제1 LED 그룹), 및 제4 LED 그룹(또는 제3 LED 그룹) 순으로 점등되도록 전류가 공급되며, 상기 4개의 LED 그룹 중 제1 LED 그룹 및 제3 LED 그룹이 제1 라인 상으로 배치하되, 제1 LED 그룹의 LED와 제3 그룹의 LED가 교대로 배치하며, 상기 4개의 LED 그룹 중 제2 LED 그룹 및 제4 LED 그룹은 상기 제1 라인과 평행한 제2 라인 상으로 배치하되, 제2 LED 그룹의 LED와 제4 그룹의 LED가 교대로 배치하여, 상기 LED 전등의 플리커(Flicker)를 방지할 수 있다.In the present invention, the LED group group is formed on a substrate, the first LED group (or second LED group), the third LED group (or fourth LED group), the second LED group ( Or a first LED group) and a fourth LED group (or a third LED group), and a current is supplied so that the first and third LED groups of the four LED groups are disposed on the first line. The LED of the first LED group and the LED of the third group are alternately arranged, and the second LED group and the fourth LED group of the four LED groups are arranged on a second line parallel to the first line. The LEDs of the second LED group and the LEDs of the fourth group may be alternately arranged to prevent flicker of the LED lamps.

본 발명의 절전형 LED 전등 및 그 전등의 반파전류공급(HPCS) 방식은 직렬로 연결된 LED 그룹 4개를 2조 역병렬 구조로 연결하고, 상기 LED 그룹을 교류(AC) 전류의 반주기 동안 순차적으로 점등하도록 함으로써, 기존 직류 방식에 비해 거의 70% 이상의 전류 또는 파워를 절약할 수 있다.The power saving type LED lamp of the present invention and its half-wave current supply (HPCS) method connect four groups of LEDs connected in series in a two-group antiparallel structure, and turn on the LED groups sequentially during a half period of alternating current (AC) current. By doing so, it is possible to save nearly 70% more current or power than the conventional direct current method.

또한, 본 발명의 절전형 LED 전등은 LED 그룹군을 이루는 4개의 각 LED 그룹의 LED들을 기상 상에 교대로 근접 배치함으로써, 플리커 현상을 효율적으로 제거할 수 있다.In addition, the power-saving LED lamp of the present invention can efficiently remove the flicker phenomenon by alternately placing the LEDs of each of the four LED groups constituting the LED group group on the gas phase.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이하의 설명에서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 연결된다고 기술될 때, 이는 다른 구성 요소와 바로 연결될 수도 있지만, 그 사이에 제3의 구성 요소가 개재될 수도 있다. 또한, 도면에서 각 구성 요소의 구조나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되었고, 설명과 관계없는 부분은 생략되었다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 한편, 사용되는 용어들은 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention; In the following description, when a component is described as being connected to another component, it may be directly connected to another component, but a third component may be interposed therebetween. In addition, in the drawings, the structure or size of each component is exaggerated for convenience and clarity of explanation, and parts irrelevant to the description are omitted. Like numbers refer to like elements in the figures. On the other hand, the terms used are used only for the purpose of illustrating the present invention and are not used to limit the scope of the invention described in the meaning or claims.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 절전형 LED 전등에 대한 개략적인 블럭도이다.1 is a schematic block diagram of a power saving LED lamp according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 절전형 LED 전등은 LED 그룹군(100), LED 드라이버군(600), 구동신호 생성부(500), 컨트롤러부(400), 동기신호 생성부(300) 및 로직 컨트롤용 파워 서플라이(200)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a power saving type LED lamp according to the present embodiment includes an LED group group 100, an LED driver group 600, a driving signal generator 500, a controller 400, and a synchronization signal generator 300. And a power supply 200 for logic control.

LED 그룹군(100)은 복수 개의 발광 다이오드(light emitted diode: LED)가 직렬로 연결된 4개의 LED 그룹이 2조 역병렬 구조로 연결되고, LED 드라이버군(600)은 LED 그룹군(100)의 LED를 구동하여 점등한다. 구동신호 생성부(500)는 LED 드라이버군(600)을 제어하는 구동신호를 생성하고, 컨트롤러부(400)는 구동신호 생성부(500)의 구동신호 생성을 위한 제어신호를 생성하며, 동기신호 생성부(300)는 컨트롤러부(400)에 포함된 JK 플립-플롭(Flip-Flop)으로 입력될 동기 신호를 생성한다. 한편, 로직 컨트롤용 파워 서플라이(200)는 구동신호 생성부(500), 컨트롤러부(400), 및 동기신호 생성부(300)에서 필요한 정전압을 생성하여 제공한다.The LED group group 100 includes four LED groups in which a plurality of light emitting diodes (LEDs) are connected in series are connected in a two-group antiparallel structure, and the LED driver group 600 of the LED group group 100 It turns on by driving LED. The drive signal generator 500 generates a drive signal for controlling the LED driver group 600, the controller 400 generates a control signal for generating a drive signal of the drive signal generator 500, and a synchronization signal. The generation unit 300 generates a synchronization signal to be input to the JK flip-flop included in the controller unit 400. Meanwhile, the logic control power supply 200 generates and provides a constant voltage required by the driving signal generator 500, the controller 400, and the synchronization signal generator 300.

이와 같은 본 실시예의 절전형 LED 전등은 LED 그룹군(100) 내에 서로 병렬로 연결된 4개의 LED 그룹을 포함하고, LED 드라이버군(600)의 각 LED 드라이버를 통해 LED 그룹 각각을 AC 전류의 2주기 동안에 반주기씩 순차적으로 점등하게 함으 로써, 기존의 교류전원을 정류하여 사용할 때 전력의 1/4 정도로 전력소비를 감소시킬 수 있다. The power-saving LED lamp of this embodiment includes four LED groups connected in parallel to each other in the LED group group 100, and through each LED driver of the LED driver group 600, each of the LED groups during two cycles of AC current By sequential lighting every half cycle, power consumption can be reduced to about 1/4 of the power when rectifying and using existing AC power.

한편, 일반적으로 공급되는 가정용 AC 전류를 60 Hz을 가정한 경우, 각 LED 그룹은 30pulse/sec로 점등을 반복하고, 각 그룹이 1/4씩을 담당하게 되므로, 결국, 그룹의 구별없이 LED의 점등 속도만 생각하게 되면, 120pulse/sec로 점등하게 된다. 인간의 눈은 초당 24회 즉, 24Hz 이상에서는 착시현상으로 인해 LED의 플리커(Flicker)를 감지하지 못한다. On the other hand, assuming that 60 Hz is commonly supplied as a home AC current, each LED group repeats lighting at 30 pulses / sec, and each group takes charge of 1/4, so that LEDs are turned on without distinguishing between groups. When only the speed is considered, the light turns on at 120 pulses / sec. The human eye cannot detect the flicker of LEDs 24 times per second, or above 24Hz, due to optical illusions.

그러나 실제의 전등으로 사용시에 그 휘도가 떨어질 가능성이 있고, 그에 따라, 종래의 LED 형광등과 동일 휘도를 유지시키기 위해, 인가되는 전류의 크기를 약 1.4 배 정도 향상시켜서 공급하는 것이 바람직하다. 여기서, 1.4 배 증가는 DC 방식에 사용되는 최종 DC 전류값에 대하여, AC 전류의 피크값이 1.4배 증가함을 의미한다.However, when the lamp is used as an actual lamp, the brightness may drop. Therefore, in order to maintain the same brightness as that of a conventional LED fluorescent lamp, it is preferable to increase the magnitude of the applied current by about 1.4 times. Here, the 1.4 times increase means that the peak value of the AC current increases 1.4 times with respect to the final DC current value used in the DC method.

좀더 상세히 설명하면, 종래의 LED로의 전류공급방식을 CWCS(Continuous Wave Current Supply) 방식이라 하고, 본 발명에 따른 LED로의 전류공급장식을 HPCS(Half Pulse Current Supply) 방식이라고 하면, 실험결과 종래의 CWCS에 비해 피크 전류값이 1.4 정도일 때, 동일한 밝기를 보이는 것으로 조사되고 있다. In more detail, if the current supply method to the conventional LED is called CWCS (Continuous Wave Current Supply) method, and the current supply to the LED according to the present invention is referred to as the HPCS (Half Pulse Current Supply) method, the experimental results of the conventional CWCS In contrast, when the peak current value is about 1.4, the same brightness is investigated.

이는 인가되는 전압이 동일하기 때문에, 종래 CWCS의 경우, 정류를 통해 인가되는 전류량을 A라 하면, 본 발명의 HPCS의 경우, AC 전류의 싸인파를 적분하여 전류량을 계산하고, 그에 따라, 피크 전류값이 CWCS의 1.4배 정도일 때 적분을 통해 계산되는 전류량이 A와 비슷해진다는 점에 기인하다.Since the applied voltage is the same, in the case of the conventional CWCS, if the amount of current applied through rectification is A, in the case of the HPCS of the present invention, the current amount is calculated by integrating the sine wave of the AC current, and accordingly, the peak current This is due to the fact that when the value is about 1.4 times CWCS, the amount of current calculated through the integration becomes similar to A.

한편, 본 발명의 LED 전등의 소비 전력은 피크 전류값의 증가에도 불구하고 CWCS에 비해 거의 1/4에 정도에 지나지 않는다. 이는 본 발명의 LED 전등의 경우 1/4의 LED를 교대로 사용하기 때문으로 전체의 LED를 사용하는 기존 LED 전등에 비해 1/4 정도로 낮아질 것임은 용이하게 예측할 수 있다.On the other hand, the power consumption of the LED lamp of the present invention is only about 1/4 of the CWCS, despite the increase in the peak current value. This is because in the case of the LED lamp of the present invention to use 1/4 of the LED alternately it can be easily predicted to be about 1/4 lower than the conventional LED lamp using the entire LED.

예컨대, 종래의 CWCS 방식에서 정격 전류용량이 60mA인 LED 칩을 사용한 경우와, 본 발명의 HPCS 방식에서 정격전류용량이 90mA인 LED 칩을 상용한 경우의 비교 실험에서, CWCS 방식의 경우 램프에서 26.6W 및 DC-DC 컨버터에서 1.4W가 소비되어 전체 28W 정도가 소비되었고, 본 발명의 HPCS 방식의 경우, 램프에서 6.65W 그리고 구동부에서 1.2W가 소비되어 전체 7.85W 정도가 소비됨을 확인할 수 있었다. 물론 본 실험에서 시각적으로 인식되는 빛의 밝기는 거의 동일하다.For example, in the comparative experiment of using a LED chip having a rated current capacity of 60 mA in the conventional CWCS method and using an LED chip having a rated current capacity of 90 mA in the HPCS method of the present invention, the CWCS method uses 26.6 in a lamp. 1.4W was consumed in the W and DC-DC converters, and a total of about 28W was consumed. In the case of the HPCS system of the present invention, it was confirmed that 6.65W was consumed in the lamp and 1.2W in the driving unit, which consumed about 7.85W. Of course, the brightness of light visually recognized in this experiment is almost the same.

결국, 본 발명에 따른 절전형 LED 전등은 기존 LED 전등에 비해 전력 효율을 현저하게 향상시킬 수 있음을 확인할 수 있다.As a result, it can be seen that the power-saving LED lamp according to the present invention can significantly improve the power efficiency compared to the conventional LED lamp.

이하, 각 구성부분에 대해서 도 2 ~ 8에 대한 설명부분에서 상세히 기술한다.Hereinafter, each component will be described in detail in the description of FIGS. 2 to 8.

도 2a는 도 1의 절전형 LED 전등의 LED 그룹군을 좀더 상세히 보여주는 회로도이다.FIG. 2A is a circuit diagram illustrating the LED group group of the power saving LED lamp of FIG. 1 in more detail.

도 2a를 참조하면, LED 그룹군(100)은 4개의 LED 그룹(110, 120, 130, 140), 4개의 LED 그룹(110, 120, 130, 140)으로 인가되는 전류를 조절하기 위한 입력 저항(RI), 및 각 LED 그룹의 역전류 방지를 위한 다이오드(D1, D2, D3, D4)를 포함한 다.Referring to FIG. 2A, the LED group group 100 includes four LED groups 110, 120, 130, and 140 and an input resistance for adjusting a current applied to the four LED groups 110, 120, 130, and 140. (R I ), and diodes (D 1 , D 2 , D 3 , D 4 ) for reverse current protection of each LED group.

각 LED 그룹(110, 120, 130, 140)은 적어도 2개의 LED가 직렬로 연결되며, 2개당 전류 바이-패스용 저항(RBP)이 병렬로 연결되어 있다. 여기서, 전류 바이-패스용 저항((RBP)이 2개당 연결되고 있지만 그 이상의 개수당 연결될 수 있음은 물론이다. 이러한 전류 바이-패스용 저항((RBP)은 LED가 고장 나서 단선이 된 경우 등을 고려하여 연결된다.Each LED group 110, 120, 130, 140 has at least two LEDs connected in series, and a resistor R BP for each current is connected in parallel. Here, the resistance for the current bypass (R BP ) is connected per two, but it can be connected for more than one. This resistance for the current bypass ((R BP ) is disconnected due to the LED failure. The connection is made in consideration of the case.

한편, 이러한, 4개의 LED 그룹은 서로 병렬로 연결되는데, 4개의 LED 그룹 중 2개의 LED 그룹은 LED 들이 정방향으로 직렬연결되며, 나머지 2개의 LED 그룹은 역방향으로 직렬연결된다. 이러한 연결구조를 2조 역병렬 연결구조라 한다. 여기서, 도면상 AC + 및 AC - 는 LED의 상대적인 극성을 표시하기 위하여 임으로 표시한 것으로 인가되는 전류는 연속적으로 변하게 됨은 물론이다.On the other hand, such four LED groups are connected in parallel to each other, two LED groups of the four LED groups are connected in series LED forward, the other two LED groups are connected in series in the reverse direction. This connection structure is called a two-group anti-parallel connection structure. Here, in the drawings, AC + and AC − are denoted as randomly to indicate the relative polarity of the LED, and the current applied is, of course, continuously changed.

각 LED 그룹은 LED 드라이버군(600)의 4개의 LED 드라이버(610, 620, 630, 640)에 연결되어, 4개의 LED 드라이버에서 인가되는 전류에 따라 순차적으로 반주기 동안 점등을 하게 된다. 전등 순서는 도 7 또는 도 8에서 설명하겠지만, 왼쪽부터 제1 LED 그룹(110), 제3 LED 그룹(130), 제2 LED 그룹(120) 및 제4 LED 그룹(140) 순으로 점등된다. 여기서 제1 LED 그룹(110)과 제2 LED 그룹(120), 그리고 제3 LED 그룹(130)과 제4 LED 그룹(140)은 회로의 연결관계에 따라 바뀔 수 있다. Each LED group is connected to four LED drivers 610, 620, 630, and 640 of the LED driver group 600, and sequentially turns on for half a period according to the current applied from the four LED drivers. As described with reference to FIG. 7 or 8, the light sequence is turned on in order of the first LED group 110, the third LED group 130, the second LED group 120, and the fourth LED group 140 from the left. Here, the first LED group 110 and the second LED group 120, and the third LED group 130 and the fourth LED group 140 may be changed according to the connection relationship of the circuit.

한 예로, 2 LED 그룹(120), 제3 LED 그룹(130), 제1 LED 그룹(120) 및 제4 LED 그룹(140) 순으로 점등될 수도 있고, 또는 1 LED 그룹(110), 제4 LED 그 룹(140), 제2 LED 그룹(120) 및 제3 LED 그룹(130) 순으로 점등될 수도 있다. 즉, AC 전류가 플러스 위상인 경우에는 제1 LED 그룹(110), 또는 제2 LED 그룹(120) 중 어느 하나가 점등되도록 하고, 마이너스 위상인 경우에는 제3 LED(130) 그룹, 또는 제4 LED(140) 그룹 중 어느 하나가 점등되도록 한다. 다만, 전력 효율 면에서 2주기 동안 각각 한 번씩은 반드시 점등되도록 해야 한다.For example, the LED group 120 may be lit in the order of 2 LED group 120, the third LED group 130, the first LED group 120, and the fourth LED group 140, or the 1 LED group 110, the fourth LED group 140. The LED group 140, the second LED group 120, and the third LED group 130 may be turned on in order. That is, when the AC current is in the positive phase, either the first LED group 110 or the second LED group 120 is turned on, and in the negative phase, the third LED 130 group or the fourth One of the LED 140 groups is turned on. However, in terms of power efficiency, it should be turned on once every two cycles.

도 2b는 도 1의 절전형 LED 전등의 LED 그룹군의 다른 실시예를 보여주는 회로도로서, 도 2b는 도시된 바와 같이 전류 바이-패스용 저항 대신 적절한 항복전압에 갖는 제너 다이오드(Dj)로 대체하여 회로를 설계할 수도 있음을 보여준다. 바이-패스용 저항 대신 제너 다이오드를 쓰는 경우, 정방향의 바이-패스 전류를 막을 수 있으므로 전력 효율 면에서 더욱 바람직하다. 여기서, 제너 다이오드는 LED에 인가되는 전압이 정격전압 이상이 되는 경우에 LED 양단 간의 전압을 제너 항복전압으로 클램핑(clamping)하여 LED를 보호하는 역할을 한다.FIG. 2B is a circuit diagram showing another embodiment of the LED group group of the power saving LED lamp of FIG. 1, and FIG. 2B is replaced with a zener diode D j having an appropriate breakdown voltage instead of a resistance for current bypass as shown. It shows that the circuit can be designed. In the case of using a Zener diode instead of the bypass resistor, it is more preferable in terms of power efficiency because it prevents the bypass current in the forward direction. Here, the Zener diode serves to protect the LED by clamping the voltage between both ends of the LED to the Zener breakdown voltage when the voltage applied to the LED is equal to or higher than the rated voltage.

도 3은 도 1의 절전형 LED 전등을 기판 상에 실제적으로 구현한 경우를 보여주는 LED 전등에 대한 사시도이다.FIG. 3 is a perspective view of an LED lamp showing a case where the power saving LED lamp of FIG. 1 is actually implemented on a substrate.

도 3을 참조하면, 앞서 도 2a에서 LED 그룹군(100)은 2개의 LED 그룹과 다른 2개의 LED 그룹이 서로 반대방향으로 직렬로 연결된 2조 역병렬 구조로 연결됨을 설명하였다. 그러나 이와 같은 2조 역병렬 구조를 그대로 제품상으로 구현하는 경우에는 플리커(Flicker) 현상이 발생될 여지가 있다. 따라서, 전기적으로 각 LDE 그룹의 LED들이 직렬로 연결되되, 다른 그룹의 LED들과 서로 교대로 근접 배치되는 식으로 구현되는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 3, the LED group group 100 in FIG. 2A has been described in which two LED groups and two other LED groups are connected in a two-group antiparallel structure connected in series in opposite directions. However, in the case of realizing such a two-group anti-parallel structure on a product, there is a possibility that a flicker phenomenon may occur. Therefore, it is preferable that the LEDs of each LDE group are electrically connected in series, but are alternately arranged in close proximity to each other of the LEDs of the other group.

즉, 도면에 도시된 바와 같이, 제1 LED 그룹과 제3 LED 그룹이 기판(150) 상의 제1 라인을 따라 배치되고 제2 LED 그룹과 제4 LED 그룹이 제1 라인과 평행한 제2 라인 상으로 배치되게 하고, 또한, 제1 LED 그룹의 LED들과 제3 LED 그룹의 LED 들이 교대로 배치되며, 제2 LED 그룹의 LED들과 제4 LED 그룹의 LED 들이 교대로 배치된다. That is, as shown in the figure, a second line in which the first and third LED groups are disposed along the first line on the substrate 150 and the second and fourth LED groups are parallel to the first line. The LEDs of the first LED group and the LEDs of the third LED group are alternately arranged, and the LEDs of the second LED group and the LEDs of the fourth LED group are alternately arranged.

한편, 이러한 배치는 한 실시예에 지나지 않으며 다른 구조로 배치될 수 있음은 물론이다. 즉, 제1 LED 그룹과 제2 LED 그룹이 제1 라인 상으로, 그리고 제3 LED 그룹과 제4 LED 그룹이 제1 라인과 평행한 제2 라인 상으로 배치되고, 제1 LED 그룹의 LED들과 제2 그룹의 LED 들이 서로 교대하여 배치되고, 제3 LED 그룹의 LDE들과 제4 LED 그룹의 LDE들이 서로 교대로 배치될 수도 있다. 이러한, LED 그룹의 배치 구조는 플리커를 가장 효율적으로 제거하는 방식으로 배치되는 것이 바람직함은 물론이다.On the other hand, this arrangement is only one embodiment and may be arranged in a different structure, of course. That is, the first LED group and the second LED group are disposed on the first line, and the third LED group and the fourth LED group are disposed on the second line parallel to the first line, and the LEDs of the first LED group The and LEDs of the second group may be alternately arranged, and the LDEs of the third LED group and the LDEs of the fourth LED group may be alternately arranged. Of course, the arrangement of the LED group is preferably arranged in such a way as to remove flicker most efficiently.

한편, 본 발명의 전극이 LED 전등이 본 도면과 같이 구성되는 경우에 LED 드라이버군(600)이 기판(150)의 한 측면 상으로 배치될 수 있다. 이러한 LED 드라이버군(600) 대신 LED 드라이버군(600)을 포함한 전체 LED 구동부가 배치될 수도 있다. 한편, LED 전등을 전력 소비량에 따라, 20W 형의 경우에는 하나의 기판 모듈로서 제작하고, 40W의 경우 20W형 기판 모듈을 2개 연결하여 사용할 수 있는 구조로서 구현할 수 있다. 그에 따라, 기판(150)의 일 측면 상으로 다른 기판 모듈을 연결할 수 있도록 커넥터(152)가 형성될 수 있다.On the other hand, the LED driver group 600 may be disposed on one side of the substrate 150 when the electrode of the present invention is configured as the LED lamp as shown in the figure. Instead of the LED driver group 600, the entire LED driver including the LED driver group 600 may be disposed. On the other hand, according to the power consumption, the LED lamp can be implemented as a structure that can be used as one substrate module in the case of 20W, two 20W-type substrate modules in the case of 40W. Accordingly, the connector 152 may be formed to connect another substrate module on one side of the substrate 150.

도 4는 도 1의 절전형 LED 전등의 로직 컨트롤용 파워 서플라이를 좀더 상세히 보여주는 회로도이다.FIG. 4 is a circuit diagram illustrating in more detail a power supply for logic control of the power saving LED lamp of FIG. 1.

도 4를 참조하면, 로직 컨트롤용 파워 서플라이(200)는 도시된 바와 같이 구성된 회로를 통해, 교류 전원으로부터 소정 정전압을 출력시킨다. 본 실시예에서는 정전압 레귤레이터로 78L05(210)을 사용하여 5 V의 정전압을 생성하였지만, 본 발명에 사용되는 로직 컨트롤용 파워 서플라이가 도 4의 회로에 한정되는 것은 아니다. 즉, 현재 시중에서 이용되고 있는 여러 가지 정전압 생성회로가 본 발명의 절전형 LED 전등을 위한 파워 서플라이로 이용될 수 있음은 물론이다.Referring to FIG. 4, the logic control power supply 200 outputs a predetermined constant voltage from an AC power supply through a circuit configured as shown. In this embodiment, a constant voltage of 5 V is generated using the 78L05 (210) as the constant voltage regulator. However, the power supply for logic control used in the present invention is not limited to the circuit of FIG. That is, various constant voltage generation circuits currently on the market can be used as a power supply for the power-saving LED lamp of the present invention.

이러한 파워 서플라이(200)는 이하에서 설명하는 구동신호 생성부(500), 컨트롤러부(400), 및 동기신호 생성부(300)에서 필요한 정전압을 제공한다.The power supply 200 provides a constant voltage required by the driving signal generator 500, the controller 400, and the synchronization signal generator 300 described below.

도 5는 도 1의 절전형 LED 전등의 동기신호 생성부를 좀더 상세히 보여주는 회로도이다.FIG. 5 is a circuit diagram illustrating a synchronization signal generator of the power saving LED lamp of FIG. 1 in more detail.

도 5를 참조하면, 동기신호 생성부(300)는 포토 커플러(310)를 포함하는데, 포토 커플러(310)는 교류 전원 및 정전압원을 인가받아 플러스 동기신호(SSP)를 생성한다. 즉 포토 커플러(310)로 공급되는 정전압을 AC 입력의 위상과 동기시킴으로서, 동기신호를 생성하게 된다. 여기서, 정전압원은 앞서 파워 서플라이(200)가 됨은 물론이다. 참고로, 다이오드 방향을 반대로 하면 마이너스 동기신호(SSN)를 생성할 수도 있다.Referring to FIG. 5, the synchronization signal generator 300 includes a photo coupler 310. The photo coupler 310 generates a positive synchronization signal SSP by receiving an AC power source and a constant voltage source. That is, by synchronizing the constant voltage supplied to the photo coupler 310 with the phase of the AC input, a synchronization signal is generated. Here, of course, the constant voltage source is a power supply 200 in advance. For reference, when the diode direction is reversed, a negative sync signal SSN may be generated.

도 6은 도 1의 절전형 LED 전등의 컨트롤러부를 좀더 상세히 보여주는 회로도이다.FIG. 6 is a circuit diagram illustrating the controller of the power saving LED lamp of FIG. 1 in more detail.

도 6을 참조하면, 컨트롤러부(400)는 인버터 회로(410) 및 JK 플립-플롭(420)을 포함하는데, 인버터 회로(410)은 SSP신호를 입력받아

Figure 112008069484193-pat00005
신호를 생성한다. 이렇게 생성된
Figure 112008069484193-pat00006
신호는 JK 플립-플롭(420)의 동기 클록 신호로 사용된다. 한편, JK 플립-플롭(420)은 정전압을 J 및 K 단자로 입력받고, 클록단자(C단자)로 인버터 회로(410)의 동기 클록 신호를 입력받아 SQ 또는
Figure 112008069484193-pat00007
신호를 출력한다. 이러한 SQ 또는
Figure 112008069484193-pat00008
신호는 구동신호 생성부(500)로 입력되어 구동신호를 생성을 제어한다.Referring to FIG. 6, the controller unit 400 includes an inverter circuit 410 and a JK flip-flop 420. The inverter circuit 410 receives an SSP signal.
Figure 112008069484193-pat00005
Generate a signal. So generated
Figure 112008069484193-pat00006
The signal is used as a synchronous clock signal of JK flip-flop 420. Meanwhile, the JK flip-flop 420 receives a constant voltage through the J and K terminals, receives a synchronous clock signal from the inverter circuit 410 through a clock terminal (C terminal), and receives SQ or
Figure 112008069484193-pat00007
Output the signal. Such as SQ or
Figure 112008069484193-pat00008
The signal is input to the driving signal generator 500 to control the generation of the driving signal.

도 7은 도 1의 절전형 LED 전등의 구동신호 생성부를 좀더 상세히 보여주는 회로도이다.FIG. 7 is a circuit diagram illustrating in detail the driving signal generator of the power saving LED lamp of FIG. 1.

도 7을 참조하면, 구동신호 생성부(500)는 제로-크로스 광고립 SCR 드라이버(Zero-Cross Opto-Isolation SCR 드라이버, 520, 이하 'SCR 드라이버'라 한다)를 포함하여, LED 그룹을 구동하기 위한 구동신호를 생성하게 된다. 본 실시예에서는 구체적으로 SQ 신호에 대응되어 출력되는 저위상(Low-Phase) 구동신호(SQL), 및 고위상(High-Phase) 구동신호(SQH)와 상기

Figure 112008069484193-pat00009
신호에 대응되어 출력되는 저위상 구동신호바(
Figure 112008069484193-pat00010
L), 및 고위상 구동신호바(
Figure 112008069484193-pat00011
H)의 구동신호들을 생성하게 된다. SCR 드라이버(520)는 결국, SQ 또는
Figure 112008069484193-pat00012
신호를 입력받아 AC 전류의 위상에 따라 저위상 및 고위상 구동신호로 또는 저위상 및 고위상 구동신호바로 나누는 기능을 한다.Referring to FIG. 7, the driving signal generator 500 includes a zero-cross opto-isolating SCR driver (520, hereinafter referred to as an SCR driver) to drive an LED group. It generates a drive signal for. In the present exemplary embodiment, the low-phase driving signal SQ L and the high-phase driving signal SQ H that are output in correspondence with the SQ signal are described above.
Figure 112008069484193-pat00009
Low phase drive signal bar output corresponding to the signal (
Figure 112008069484193-pat00010
L ), and the high phase drive signal bar (
Figure 112008069484193-pat00011
H ) drive signals are generated. SCR driver 520 eventually ends in SQ or
Figure 112008069484193-pat00012
It receives the signal and divides it into low and high phase driving signal or low and high phase driving signal bar according to the phase of AC current.

이러한 각 구동신호들은 해당 LED 드라이버로 인가되고, 각 LED 드라이버가 해당 LED 그룹을 점등시키게 된다. Each of these driving signals is applied to the corresponding LED driver, and each LED driver turns on the corresponding LED group.

도 8은 도 1의 절전형 LED 전등의 LED 드라이버군을 좀더 상세히 보여주는 회로도이다.FIG. 8 is a circuit diagram illustrating in more detail the LED driver group of the power saving LED lamp of FIG. 1.

도 8을 참조하면, LED 드리이버군(600)은 4개의 LED 드라이버(610, 620, 630, 640)를 포함하고, 각 LED 드라이버(610, 620, 630, 640)는 SCR을 포함한다. SCR의 애노드 쪽으로 AC - 또는 LED 그룹이 연결되고, 게이트 쪽으로는 구동신호가 인가되며, 캐소드 쪽으로는 LED 그룹 또는 AC -가 연결된다. 여기서, AC + 및 AC - 는 도 2에 근거하여 고정 단자 개념으로서 표시되고 있다. 그러나, AC + 및 AC -로 인가되는 실제 전류는 그 위상이 계속해서 + 와 -로 변하게 된다. 따라서, 전류가 실제로 어떻게 흐르게 될 것인가는 SCR의 방향을 통해 예측할 수 있다. 여기서, 게이트로 인가되는 구동신호는 SCR를 턴온하여 교류 단자를 통해 인가되는 전류가 각 LED 그룹으로 공급되도록 한다.Referring to FIG. 8, the LED driver group 600 includes four LED drivers 610, 620, 630, and 640, and each LED driver 610, 620, 630, and 640 includes an SCR. An AC-or LED group is connected to the anode of the SCR, a drive signal is applied to the gate, and an LED group or AC-is connected to the cathode. Here, AC + and AC-are represented as the fixed terminal concept based on FIG. 2. However, the actual current applied to AC + and AC − will continue to change its phase to + and −. Thus, how the current will actually flow can be predicted through the direction of the SCR. Here, the driving signal applied to the gate turns on the SCR so that a current applied through the AC terminal is supplied to each LED group.

한편, 구동신호에 대응되어 점등되는 해당 LED 그룹은 도면상에 표시되어 있다. On the other hand, the corresponding LED group that is lit in response to the drive signal is shown in the figure.

도 9는 도 1의 절전형 LED 전등의 각 구성부단에서의 신호 파형을 보여주는 신호 파형도이다.9 is a signal waveform diagram showing signal waveforms at each component end of the power saving LED light of FIG. 1.

도 9를 참조하면, 먼저, 최상부의 그래프는 전원단으로 입력되는 AC 전류를 보여주고 있다. AC 전류에 대한 그래프 하단 2개의 그래프는 동기신호 생성부(300)의 광커플러(310)를 통해 형성된 플러스 동기신호(SSP)와 플러스 동기신호가 인버터 회로(410)를 통해 출력된 플러스 동기신호바(

Figure 112008069484193-pat00013
)를 보여준다. 동기신호(SSP,
Figure 112008069484193-pat00014
)는 구형파로 나타난다.Referring to FIG. 9, first, the top graph shows an AC current input to a power supply terminal. The lower two graphs of the AC current are the positive sync signal SSP formed through the optocoupler 310 of the sync signal generator 300 and the plus sync signal bar from which the plus sync signal is output through the inverter circuit 410. (
Figure 112008069484193-pat00013
). Sync signal (SSP,
Figure 112008069484193-pat00014
) Appears as a square wave.

한편, JK 플립-플롭의 출력신호 SQ 및

Figure 112008069484193-pat00015
는 동기-클록 신호에 대한 그래프 다음으로 표시되고 있는데, 이러한 SQ 및
Figure 112008069484193-pat00016
는 플러스 동기신호바(
Figure 112008069484193-pat00017
)가 0으로 변화는 부분(falling edge)에서 상태를 반전한다. 한편, 도시하지는 않았지만 이러한 SQ 및
Figure 112008069484193-pat00018
는 JK 플립-플롭이 전원 온(On) 시에 반대로 출력될 수 있는데, 이러한 경우에는 SQ 및
Figure 112008069484193-pat00019
의 파형이 90 °빨라지거나(leading) 또는 90 °(lagging)늦어질 수 있다. 그러나 그러한 경우에도 LED 그룹의 점등 되는 순서만 달라질 뿐, 4개의 LED 그룹이 순차적으로 교대로 점등된다는 점에는 차이가 없다. On the other hand, the output signal SQ and the JK flip-flop
Figure 112008069484193-pat00015
Is shown next to the graph for the sync-clock signal, where SQ and
Figure 112008069484193-pat00016
Is the plus sync signal bar (
Figure 112008069484193-pat00017
A change to 0 inverts the state at the falling edge. On the other hand, although not shown, such SQ and
Figure 112008069484193-pat00018
JK flip-flop can be reversed on power-on, in which case SQ and
Figure 112008069484193-pat00019
The waveform may be 90 ° leading or 90 ° lagging. However, even in such a case, only the order in which the LED groups are turned on is different, and there is no difference in that the four LED groups are sequentially turned on sequentially.

이와 같은 SQ 및

Figure 112008069484193-pat00020
신호가 SCR 드라이버(500)로 입력되어 4개의 구동신호들, 즉, 저위상(Low-Phase) 구동신호(SQL), 및 고위상(High-Phase) 구동신호(SQH)와 저위상 구동신호바(
Figure 112008069484193-pat00021
L), 및 고위상 구동신호바(
Figure 112008069484193-pat00022
H)의 구동신호가 출력된다. 여기서, SCR 드라이버(500)는 전원으로 입력되는 AC 전류의 위상에 따라 SQ 신호를 저위상 구동신호 및 고위상 구동신호로,
Figure 112008069484193-pat00023
신호를 저위상 구동신호바와 고위상 구동신호바로 나누어지게 된다.Such as SQ and
Figure 112008069484193-pat00020
The signal is input to the SCR driver 500 to drive four driving signals, that is, a low-phase driving signal SQ L and a high-phase driving signal SQ H and a low phase driving. Signal bar (
Figure 112008069484193-pat00021
L ), and the high phase drive signal bar (
Figure 112008069484193-pat00022
The drive signal of H ) is output. Here, the SCR driver 500 converts the SQ signal into a low phase driving signal and a high phase driving signal according to the phase of the AC current input to the power source.
Figure 112008069484193-pat00023
The signal is divided into a low phase drive signal bar and a high phase drive signal bar.

이러한 구동신호들이 LED 드라이브군(600)의 간 LED 드라이버 회로로 입력되면, 하부의 4개의 그래프와 같은 형태의 전류 파형이 형성되고, 그와 같은 전류 파형이 해당 LED 그룹으로 입력되어 LED 그룹의 LED들을 점등하게 된다. 그래프상 입력되는 전류 파형의 형태는 LED의 문턱 전압에 기인하여 그 폭이 원래의 AC 전류의 반주기보다 좁게 되어 전류가 인가되는 않는 부분이 존재하나, 앞서 설명한 바와 같이 실생활에 사용하는 주파수 정도에서는 눈에 인식될 수 없다.When these driving signals are input to the inter-LED driver circuit of the LED drive group 600, current waveforms in the form as shown in the lower four graphs are formed, and such current waveforms are input to the corresponding LED group, thereby LEDs of the LED group. Lights up. The shape of the current waveform input on the graph is due to the threshold voltage of the LED, the width of which is narrower than the half period of the original AC current, and there is a part where no current is applied. Can not be recognized.

지금까지, 본 발명을 도면에 표시된 실시예를 참고로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.So far, the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, which are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. . Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 절전형 LED 전등에 대한 개략적인 블럭도이다.1 is a schematic block diagram of a power saving LED lamp according to an embodiment of the present invention.

도 2a는 도 1의 절전형 LED 전등의 LED 그룹군을 좀더 상세히 보여주는 회로도이다.FIG. 2A is a circuit diagram illustrating the LED group group of the power saving LED lamp of FIG. 1 in more detail.

도 2b는 도 1의 절전형 LED 전등의 LED 그룹군의 다른 실시예를 보여주는 회로도이다.FIG. 2B is a circuit diagram illustrating another embodiment of the LED group group of the power saving LED lamp of FIG. 1.

도 3은 도 1의 절전형 LED 전등을 기판 상에 실제적으로 구현한 경우를 보여주는 LED 전등에 대한 사시도이다.FIG. 3 is a perspective view of an LED lamp showing a case where the power saving LED lamp of FIG. 1 is actually implemented on a substrate.

도 4는 도 1의 절전형 LED 전등의 로직 컨트롤용 파워 서플라이를 좀더 상세히 보여주는 회로도이다.FIG. 4 is a circuit diagram illustrating in more detail a power supply for logic control of the power saving LED lamp of FIG. 1.

도 5는 도 1의 절전형 LED 전등의 동기신호 생성부를 좀더 상세히 보여주는 회로도이다.FIG. 5 is a circuit diagram illustrating a synchronization signal generator of the power saving LED lamp of FIG. 1 in more detail.

도 6은 도 1의 절전형 LED 전등의 컨트롤러부를 좀더 상세히 보여주는 회로도이다.FIG. 6 is a circuit diagram illustrating the controller of the power saving LED lamp of FIG. 1 in more detail.

도 7은 도 1의 절전형 LED 전등의 구동신호 생성부를 좀더 상세히 보여주는 회로도이다.FIG. 7 is a circuit diagram illustrating in detail the driving signal generator of the power saving LED lamp of FIG. 1.

도 8은 도 1의 절전형 LED 전등의 LED 드라이버군을 좀더 상세히 보여주는 회로도이다.FIG. 8 is a circuit diagram illustrating in more detail the LED driver group of the power saving LED lamp of FIG. 1.

도 9는 도 1의 절전형 LED 전등의 각 구성부단에서의 신호 파형을 보여주는 신호 파형도이다.9 is a signal waveform diagram showing signal waveforms at each component end of the power saving LED light of FIG. 1.

Claims (14)

복수 개의 발광 다이오드(light emitted diode: LED)가 직렬로 연결된 LED 그룹 4개가 2조 역병렬 구조로 연결된 LED 그룹군; 및An LED group group in which four LED groups in which a plurality of light emitting diodes (LEDs) are connected in series are connected in a two-group antiparallel structure; And 상기 LED 그룹군을 구동하는 LED 구동부;를 포함하고,Includes; LED driver for driving the LED group group, 상기 LED 구동부는, 상기 LED 그룹군의 각 LED 그룹의 점등을 제어하는 4개의 LED 드라이버를 구비한 LED 드라이버군, 상기 LED 드라이버군을 제어하는 구동신호를 생성하는 구동신호 생성부, 상기 구동신호 생성부의 상기 구동신호 제어를 위한 제어신호를 생성하는 컨트롤러부, 상기 컨트롤러부에 포함된 JK 플립-플롭(Flip-Flop)으로 입력될 동기 신호를 생성하는 동기신호 생성부, 및 상기 구동신호 생성부, 컨트롤러부, 및 동기신호 생성부에 입력되는 정전압을 생성하는 로직 컨트롤용 파워 서플라이;를 포함하며,The LED driver, LED driver group having four LED drivers for controlling the lighting of each LED group of the LED group group, a drive signal generation unit for generating a drive signal for controlling the LED driver group, the drive signal generation A controller unit for generating a control signal for controlling the drive signal of a unit, a sync signal generator for generating a sync signal to be input to a JK flip-flop included in the controller unit, and the drive signal generator; And a power supply for logic control to generate a constant voltage input to the controller unit and the synchronization signal generator. 상기 구동신호 생성부는 제로-크로스 광고립 SCR 드라이버(Zero-Cross Opto-Isolation SCR 드라이버, 이하 'SCR 드라이버')를 포함하고,The driving signal generation unit includes a zero-cross advertising SCR driver (hereinafter, referred to as an 'SCR driver'), 상기 SCR 드라이버는 상기 정전압, 및 상기 JK 플립-플롭으로부터 SQ 또는
Figure 112009021453873-pat00042
신호를 입력받아 상기 구동신호를 생성하며,The SCR driver may have SQ or from the constant voltage and the JK flip-flop.
Figure 112009021453873-pat00042
Receiving the signal and generating the driving signal, 상기 구동신호는 4개의 상기 LED 드라이버로 입력되는 4개의 구동신호로 나누어지며, 상기 4개의 구동신호는 상기 SQ 신호에 대응되어 출력되는 저위상(Low-Phase) 구동신호(SQL), 및 고위상(High-Phase) 구동신호(SQH)와 상기
Figure 112009021453873-pat00043
신호에 대응되어 출력되는 저위상 구동신호바(
Figure 112009021453873-pat00044
L), 및 고위상 구동신호바(
Figure 112009021453873-pat00045
H)이며,The driving signal is divided into four driving signals input to the four LED drivers, and the four driving signals are low-phase driving signals SQ L outputted corresponding to the SQ signals, and high driving signals. Phase (High-Phase) driving signal (SQ H ) and the
Figure 112009021453873-pat00043
Low phase drive signal bar output corresponding to the signal (
Figure 112009021453873-pat00044
L ), and the high phase drive signal bar (
Figure 112009021453873-pat00045
H ), 상기 LED 그룹군의 각 LED 그룹이 교류(AC) 전류의 반주기 동안 순차적으로 점등되어 파워 소비를 줄일 수 있는 절전형 LED 전등.Each LED group of the LED group group is turned on sequentially during the half cycle of the alternating current (AC) to reduce power consumption LED lamp. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 4개의 LED 그룹 중 2개의 LED 그룹의 LED들과 나머지 2개의 LED 그룹의 LED들은 서로 반대의 극성 방향으로 직렬연결되는 상기 2조 역병렬 구조로 연결되며,LEDs of two LED groups of the four LED groups and the LEDs of the remaining two LED groups are connected in the two-group antiparallel structure connected in series in opposite polarity directions, 상기 4개의 LED 그룹은 상기 AC 전류의 2주기 내에 각각 반주기 동안을 점등되는 것을 특징으로 하는 절전형 LED 전등.The four LED group is a power-saving LED light, characterized in that for each half cycle within two cycles of the AC current. 제2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 LED 그룹 각각은 2 개 이상의 LED가 직렬로 연결되되, 소정의 개수마다 전류 바이 패스용 저항이 병렬로 연결되며,Each of the LED group has two or more LEDs connected in series, and a resistor for current bypass is connected in parallel every predetermined number. 상기 LED 그룹 각각은 상기 LED 구동부에 포함된 LED 드라이버에 연결되되, 상기 LED 드라이버 전단으로 역전류 방지용 다이오드가 연결되며,Each of the LED group is connected to the LED driver included in the LED driver, a reverse current prevention diode is connected to the front end of the LED driver, 각각의 상기 LED 드라이버로부터 대응되는 상기 LED 그룹으로의 전류인가에 따라 상기 LED 그룹이 점등되는 것을 특징으로 하는 절전형 LED 전등.And the LED group is turned on according to application of current from each of the LED drivers to the corresponding LED group. 제2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 LED 그룹 각각은 2 개 이상의 LED가 직렬로 연결되되, 소정의 개수마다 제너 다이오드가 병렬로 연결되며,Each of the LED group is two or more LEDs are connected in series, each zener diode in a predetermined number is connected in parallel, 상기 LED 그룹 각각은 상기 LED 구동부에 포함된 LED 드라이버에 연결되되, 상기 LED 드라이버 전단으로 역전류 방지용 다이오드가 연결되며, 상기 각각의 LED 드라이버로부터 대응되는 상기 LED 그룹으로의 전류인가에 따라 점등되는 것을 특징으로 하는 절전형 LED 전등.Each of the LED groups is connected to the LED driver included in the LED driver, the reverse current prevention diode is connected to the front end of the LED driver, and is turned on according to the application of current from the respective LED driver to the corresponding LED group. Energy-saving LED light fixture characterized by. 제2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 LED 그룹군은 기판 상으로 형성되고,The LED group group is formed on a substrate, 상기 LED 그룹군의 각 LED 그룹은 제1 LED 그룹(또는 제2 LED 그룹), 제3 LED 그룹(또는 제4 LED 그룹), 제2 LED 그룹(또는 제1 LED 그룹), 및 제4 LED 그룹(또는 제3 LED 그룹) 순으로 점등되며,Each LED group of the LED group group includes a first LED group (or second LED group), a third LED group (or fourth LED group), a second LED group (or first LED group), and a fourth LED group. (Or the third LED group) in order, 상기 4개의 LED 그룹 중 제1 LED 그룹 및 제3 LED 그룹이 제1 라인 상으로 배치되되, 제1 LED 그룹의 LED와 제3 그룹의 LED가 교대로 배치되며,The first LED group and the third LED group of the four LED groups are arranged on the first line, the LED of the first LED group and the LED of the third group are alternately arranged, 상기 4개의 LED 그룹 중 제2 LED 그룹 및 제4 LED 그룹은 상기 제1 라인과 평행한 제2 라인 상으로 배치되되, 제2 LED 그룹의 LED와 제4 그룹의 LED가 교대로 배치되는 것을 특징으로 하는 절전형 LED 전등.A second LED group and a fourth LED group of the four LED groups are disposed on a second line parallel to the first line, wherein the LEDs of the second LED group and the LEDs of the fourth group are alternately arranged. Power-saving LED light fixture. 제2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 LED 그룹군은 기판 상으로 형성되고,The LED group group is formed on a substrate, 상기 LED 그룹군의 각 LED 그룹은 제1 LED 그룹(또는 제2 LED 그룹), 제3 LED 그룹(또는 제4 LED 그룹), 제2 LED 그룹(또는 제1 LED 그룹), 및 제4 LED 그룹(또는 제3 LED 그룹) 순으로 점등되며,Each LED group of the LED group group includes a first LED group (or second LED group), a third LED group (or fourth LED group), a second LED group (or first LED group), and a fourth LED group. (Or the third LED group) in order, 상기 4개의 LED 그룹 중 제1 LED 그룹 및 제2 LED 그룹이 제1 라인 상으로 배치되되, 제1 LED 그룹의 LED와 제2 그룹의 LED가 교대로 배치되며,The first LED group and the second LED group of the four LED groups are arranged on the first line, the LED of the first LED group and the LED of the second group are alternately arranged, 상기 4개의 LED 그룹 중 제3 LED 그룹 및 제4 LED 그룹은 상기 제1 라인과 평행한 제2 라인 상으로 배치되되, 제3 LED 그룹의 LED와 제4 그룹의 LED가 교대로 배치되는 것을 특징으로 하는 절전형 LED 전등.A third LED group and a fourth LED group of the four LED groups are disposed on a second line parallel to the first line, wherein the LEDs of the third LED group and the LEDs of the fourth group are alternately arranged. Power-saving LED light fixture. 제2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 LED 그룹군은 기판 상으로 형성되고,The LED group group is formed on a substrate, 상기 기판의 일 측면으로 상기 LED 구동부가 형성되며,The LED driver is formed on one side of the substrate, 상기 기판의 다른 일 측면으로 커넥터가 형성되어 있으며,The connector is formed on the other side of the substrate, 상기 커넥터에 다른 LED 그룹군이 형성되어 있는 다른 기판이 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 절전형 LED 전등.Energy-saving LED light, characterized in that the other substrate that is formed with another LED group group is connected to the connector. 삭제delete 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 동기신호 생성부는 2개의 광 커플러를 포함하고,The synchronization signal generator includes two optical couplers, 상기 광 커플러 각각은 동기신호(Sychronous Singal)인, 플러스 동기신호(SSP) 및 마이너스 동기신호(SSN)를 생성하여, 상기 컨트롤러부로 제공하는 것을 특징으로 하는 절전형 LED 전등.Each of the optocouplers generates a synchronous signal (Sychronous Singal), a positive synchronous signal (SSP) and a negative synchronous signal (SSN) to provide to the controller unit. 제9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 컨트롤러부는 상기 동기신호 생성부로부터 동기신호로서 SSP를 입력받아 플러스 동기신호바(
Figure 112008069484193-pat00024
)를 출력하는 인버터 회로를 포함하며,The controller unit receives an SSP as a sync signal from the sync signal generator and adds a plus sync signal bar (
Figure 112008069484193-pat00024
Inverter circuit for outputting 상기 JK 플립-플롭은 J 및 K 단자로 상기 정전압을 입력받고 C(클록) 단자로 상기 인버터 회로의 출력을 입력받아 SQ 또는
Figure 112008069484193-pat00025
신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 절전형 LED 전등.The JK flip-flop receives the constant voltage through the J and K terminals and the output of the inverter circuit through the C (clock) terminal.
Figure 112008069484193-pat00025
Power-saving LED light, characterized in that for outputting a signal. 삭제delete 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 4개의 LED 그룹은 LED의 극성이 정방향인 제1 LED 그룹, 및 제2 LED 그룹과 LED 극성이 역방향인 제3 LED 그룹, 및 제4 LED 그룹을 포함하고,The four LED groups include a first LED group having a positive polarity of the LED, and a third LED group having a reverse polarity of the LED with the second LED group, and a fourth LED group. 상기 LED 드라이버군은 상기 제1 LED 그룹에 연결된 제1 LED 드라이버, 제2 LED 그룹에 연결된 제2 LED 드라이버, 제3 LED 그룹에 연결된 제3 LED 드라이버, 및 제4 LED 그룹에 연결된 제4 LED 드라이버를 포함하고, 각각의 LED 드라이버는 SCR을 포함하며,The LED driver group includes a first LED driver connected to the first LED group, a second LED driver connected to a second LED group, a third LED driver connected to a third LED group, and a fourth LED driver connected to a fourth LED group. Each LED driver includes an SCR, 상기 저위상 구동신호(SQL)는 제3 LED 드라이버(또는 제4 LED 드라이버)에, 상기 고위상 구동신호(SQH)는 제1 LED 드라이버(또는 제2 LED 드라이버)에, 상기 저위상 구동신호바(
Figure 112009021453873-pat00030
L)는 제4 LED 드라이버(또는 제3 LED 드라이버)에, 그리고 상기 고위상 구동신호바((
Figure 112009021453873-pat00031
H)는 제2 LED 드라이버(또는 제1 LED 드라이버)에 입력되어, The low phase drive signal SQ L to the third LED driver (or the fourth LED driver), and the high phase drive signal SQ H to the first LED driver (or the second LED driver), the low phase drive. Signal bar (
Figure 112009021453873-pat00030
L ) is connected to the fourth LED driver (or third LED driver) and the high phase driving signal bar ((
Figure 112009021453873-pat00031
H ) is input to the second LED driver (or the first LED driver), 상기 LED 그룹군의 각 LED 그룹은 제1 LED 그룹(또는 제2 LED 그룹), 제3 LED 그룹(또는 제4 LED 그룹), 제2 LED 그룹(또는 제1 LED 그룹), 및 제4 LED 그룹(또는 제3 LED 그룹) 순으로 점등되는 것을 특징으로 하는 절전형 LED 전등.Each LED group of the LED group group includes a first LED group (or second LED group), a third LED group (or fourth LED group), a second LED group (or first LED group), and a fourth LED group. (Or the third LED group) The power-saving LED light, characterized in that the light is in order. 복수 개의 발광 다이오드(light emitted diode: LED)가 직렬로 연결된 LED 그룹 4개가 2조 역병렬 구조로 연결된 LED 그룹군, 및 상기 LED 그룹군을 구동하는 LED 구동부를 포함하는 LED 전등으로의 전류공급방식에 있어서,Four LED groups in which a plurality of light emitting diodes (LEDs) are connected in series is connected to the LED group group of two groups in a parallel parallel structure, and the current supply method to the LED lamp including an LED driver for driving the LED group group To 상기 LED 구동부가, 상기 LED 그룹군의 각 LED 그룹의 점등을 제어하는 4개의 LED 드라이버를 구비한 LED 드라이버군, 상기 LED 드라이버군을 제어하는 구동신호를 생성하는 구동신호 생성부, 상기 구동신호 생성부의 상기 구동신호 제어를 위한 제어신호를 생성하는 컨트롤러부, 상기 컨트롤러부에 포함된 JK 플립-플롭(Flip-Flop)으로 입력될 동기 신호를 생성하는 동기신호 생성부, 및 상기 구동신호 생성부, 컨트롤러부, 및 동기신호 생성부에 입력되는 정전압을 생성하는 로직 컨트롤용 파워 서플라이를 포함하며,The LED driver, LED driver group having four LED drivers for controlling the lighting of each LED group of the LED group group, a drive signal generation unit for generating a drive signal for controlling the LED driver group, the drive signal generation A controller unit for generating a control signal for controlling the drive signal of a unit, a sync signal generator for generating a sync signal to be input to a JK flip-flop included in the controller unit, and the drive signal generator; And a power supply for logic control to generate a constant voltage input to the controller unit and the synchronization signal generator, 상기 구동신호 생성부가 제로-크로스 광고립 SCR 드라이버(Zero-Cross Opto-Isolation SCR 드라이버, 이하 'SCR 드라이버')를 포함하며,The driving signal generator includes a zero-cross opto-isolated SCR driver (hereinafter, referred to as an "SCR driver"), 상기 SCR 드라이버가 상기 정전압, 및 상기 JK 플립-플롭으로부터 SQ 또는 신호를 입력받아, 상기 SQ 신호에 대응되어 출력되는 저위상(Low-Phase) 구동신호(SQL), 및 고위상(High-Phase) 구동신호(SQH)와 상기 신호에 대응되어 출력되는 저위상 구동신호바(
Figure 112009021453873-pat00046
L), 및 고위상 구동신호바(
Figure 112009021453873-pat00047
H)로 구별되는 4개의 상기 구동신호를 생성하여 4개의 상기 LED 드라이버로 입력함으로써,The SCR driver receives an SQ or a signal from the constant voltage and the JK flip-flop, and outputs a low-phase driving signal SQL corresponding to the SQ signal and a high-phase. Low-phase drive signal bar (SQH) and the low-phase drive signal bar that is output corresponding to the signal (
Figure 112009021453873-pat00046
L ), and the high phase drive signal bar (
Figure 112009021453873-pat00047
By generating the four driving signals distinguished by H ) and inputting the four LED drivers, 상기 LED 그룹군의 상기 LED 그룹 각각으로 교류(AC) 전류의 반주기의 전류를 순차적으로 공급하여 상기 LED 전등의 파워 소비를 줄일 수 있는 LED 전등의 반파전류공급(Half Pulse Current Supply: HPCS) 방식.Half pulse current supply (HPCS) method of the LED lamp to reduce the power consumption of the LED lamp by sequentially supplying a half-cycle current of AC current to each of the LED group of the LED group group. 제13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 LED 그룹군은 기판 상으로 형성되고,The LED group group is formed on a substrate, 상기 LED 그룹군의 제1 LED 그룹(또는 제2 LED 그룹), 제3 LED 그룹(또는 제4 LED 그룹), 제2 LED 그룹(또는 제1 LED 그룹), 및 제4 LED 그룹(또는 제3 LED 그룹) 순으로 점등되도록 전류가 공급되며,A first LED group (or second LED group), a third LED group (or fourth LED group), a second LED group (or first LED group), and a fourth LED group (or third) of the LED group group Current is supplied to turn on LED group). 상기 4개의 LED 그룹 중 제1 LED 그룹 및 제3 LED 그룹이 제1 라인 상으로 배치하되, 제1 LED 그룹의 LED와 제3 그룹의 LED가 교대로 배치하며, The first LED group and the third LED group of the four LED groups are arranged on the first line, the LED of the first LED group and the LED of the third group are alternately arranged, 상기 4개의 LED 그룹 중 제2 LED 그룹 및 제4 LED 그룹은 상기 제1 라인과 평행한 제2 라인 상으로 배치하되, 제2 LED 그룹의 LED와 제4 그룹의 LED가 교대로 배치하여, The second LED group and the fourth LED group of the four LED groups are arranged on a second line parallel to the first line, the LED of the second LED group and the LED of the fourth group are alternately arranged, 상기 LED 전등의 플리커(Flicker)를 방지하는 것을 특징으로 하는 LED 전등의 반파전류공급(Half Pulse Current Supply: HPCS) 방식.Half pulse current supply (HPCS) method of LED light, characterized in that to prevent the flicker (Flicker) of the LED light.
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