KR100984850B1 - 형광램프 및 형광램프대체용 엘이디 램프용 전원공급 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 형광램프 및 형광램프대체용 엘이디 램프용 전원공급장치에 관한 것으로서, 특히 교류전원을 사용하는 방전식 형광램프와 직류전원을 사용하는 엘이디 램프에 모두 동작전원을 제공할 수 있는 전원공급 장치에 관한 것이다.

본 발명의 형광램프 및 형광램프대체용 엘이디 램프용 전원공급장치는 방전식 형광램프에 동작전원을 공급하기 위한 제1 전원공급부와, 형광램프대체용 엘이디 램프에 동작전원을 공급하기 위한 제2 전원공급부와, 상기 각각의 제1 및 제2 전원공급부의 전원을 형광램프측으로 선택적으로 인가하도록 하는 제어신호를 출력하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 특히, 상기 램프의 종류를 감지하기 위한 감지부를 더 포함하고, 상기 감지부는 감지된 값을 판단하여 제어부로 출력하는 것을 특징으로 한다.

형광램프, 전원공급, 엘이디

Description

형광램프 및 형광램프대체용 엘이디 램프용 전원공급 장치{POWER SUPPLY DEVICE FOR FLUORESCENT LAMP AND FLUORESCENT LAMP TYPE LED LAMP}

본 발명은 형광램프 및 형광램프대체용 엘이디 램프용 전원공급장치에 관한 것으로서, 특히 교류전원을 사용하는 방전식 형광램프와 직류전원을 사용하는 형광램프대체용 엘이디램프에 모두 동작전원을 제공할 수 있는 전원공급 장치에 관한 것이다.

백열전구에 비하여 눈부심이 적고 발광 효율이 높으며 수명이 길어 많이 사용하는 조명 기구의 하나로 형광램프가 있다. 이 형광램프는 기체나 기체속의 방전에 의한 빛을 광원으로 이용한 것으로서, 진공유리관에 소량의 수은 증기와 방전을 쉽게 하기 위한 아르곤가스를 넣어 밀폐한 다음 양끝에 전극을 붙여 구성된다.

이렇게 구성된 형광램프는 열로 인한 손실이 적어 효율이 높고, 수명도 길다. 이러한 형광램프는 부저항특성을 갖는 수은방전관의 일종으로 전원만 공급할 경우 점등이 이루어지지 않고 점등을 유도하고, 점등 후 안정적으로 전원을 공급하기 위한 수단으로 안정기가 구비되어 있다. 즉, 안정기를 설치하여 초기에는 형광램프의 점등에 필요한 방전개시 고전압을 인가해주고, 점등 후에는 안정적인 전압 과 전류가 공급되게 하였다.

이와 같이 구성된 형광램프는 상기한 바와 같이 진공유리관을 이용하여 구성됨으로서 제조시 진공유리관이 충분히 밀폐되어야 함으로 제작에 많은 어려움이 있을 뿐만 아니라, 돌발적으로 점등이 되지 않는 경우가 있고, 수명이 다해갈 경우 깜빡거리는 문제가 있었다. 또한, 이러한 종래의 형광램프에서 발생되는 빛은 색이 바래거나 열화시키는 자외선을 포함하고 있으므로 냉장고 등에 사용할 경우 식품을 열화시키는 문제가 있었다. 또한, 빈번한 스위칭 작동이 이루어질 경우 수명이 급격하게 단축되고, 많은 소비전력을 요구하는 문제가 있었다.

따라서, 최근에는 저전력 소모 및 장시간 사용할 수 있는 장점이 있는 엘이디를 채용한 램프가 등장하고 있고, 세계 각국에서도 정책적으로 기존의 방전식 형광램프를 LED 램프로의 교체를 지원하고 있다.

상기에서 설명한 바와 같이, 기존 방전식 형광램프는 안정기라는 별도의 전원공급 장치를 통해 전원을 공급받는 바, 최근 출시되고 있는 형광램프대체용 엘이디램프는 기존 형광램프의 소켓에 장착하여 동작이 가능하도록 지원하기 위해 상기 안정기의 전원을 공급받아 엘이디가 구동할 수 있는 적절한 전원으로 변환하여 주는 별도의 전원공급장치를 더 포함하고 있다. 즉, 기존의 형광램프 안정기가 교류의 일정한 전원을 출력하여 방전식 형광램프에 전원을 공급하는 바, 직류로 동작하는 엘이디의 특성상 상기 안정기의 출력 교류전원을 입력받아 적절한 직류전원으로 변환하여 상기 엘이디가 점등하도록 하는 제1 방식이 있다.

제2 방식으로서, 상기 기존 형광램프용 안정기를 제거하고, 상전원(AC 100V ~ AC 220V)을 바로 입력받아 엘이디 동작용 직류전원으로 변환하여 상기 엘이디가 점등하도록 하는 방식이 있다. 또한, 형광램프용 안정기를 제거하고, 형광램프대체용 엘이디램프를 지원하기 위한 별도의 전원공급장치를 설치하는 방식도 있다.

그러나, 상기 각각의 제1 및 제2 방식은 다음과 같은 문제가 있다.

상기 제1 방식의 경우, 안정기를 제조하는 회사마다 그 전기적 특성이 상이하여 엘이디의 전원공급장치를 상기 안정기 제조회사별로 커스터마이징 해야 하는 단점이 있다.

상기 제2 방식의 경우, 비교적 안정적인 상전원을 입력받아 엘이디의 동작전원으로 바로 변환하여 제공하게 되므로 안정적인 동작을 수행하게 되지만, 기존 형광램프용 안정기를 제거하였기 때문에 기존 형광램프를 전혀 사용할 수 없어 호환성 면에서 가장 큰 문제가 있는 것이다.

상기와 같은 문제점을 해결하고자 하는 본 발명은 기존 방전식 형광램프과 형광램프대체용 엘이디램프에 모두 적용 가능한 전원공급 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

특히, 기존 방전식 형광램프과 형광램프대체용 엘이디램프를 자동으로 구분하여 해당하는 전원을 공급하도록 하는 전원공급 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형광램프 및 형광램프대체용 엘이디 램프용 전원공급장치는 방전식 형광램프에 동작전원을 공급하기 위한 제1 전원공급부와, 형광램프대체용 엘이디 램프에 동작전원을 공급하기 위한 제2 전원공급부와, 상기 각각의 제1 및 제2 전원공급부의 전원을 램프측으로 선택적으로 인가하도록 하는 제어신호를 출력하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 특히, 상기 램프의 종류를 감지하기 위한 감지부를 더 포함하고, 상기 감지부는 감지된 값을 판단하여 제어부로 출력하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 기존의 방전식 형광램프와 형광램프대체용 엘이디 램프의 각기 다른 동작전원을 모두 지원함이 가능하며, 특히 각각의 방전식 형광램프와 형광램프대체용 엘이디램프를 자동으로 구분하여 전원을 지원하기 위해 감지부를 구비함으로서 각각의 개별된 전원을 공급할 필요가 없으며 하나의 전원공급장치로 2개를 자동으로 선택적으로 지원하게 되는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 형광램프 및 형광램프대체용 엘이디램프의 전원공급장치는, 상기 제어부의 출력신호를 입력받아 상기 각각의 제1 전원공급부의 출력전원 및 제2 전원공급부의 출력전원을 램프측으로 선택적으로 전달하기 위한 스위칭 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 제어부는 감지부의 신호를 입력받아 상기 스위칭 수단을 통해 각각의 제1 및 제2 전원공급부의 출력전원을 선택적으로 출력하도록 제어함이 가능하다. 상기 스위칭 수단은 제1 및 제2 전원공급부 각각에 구비하여 동작하도록 함도 가능하다.

또한, 본 발명의 형광램프 및 형광램프대체용 엘이디 램프용 전원공급장치에서 상기 감지부는 제1 전원공급부의 부하를 감지하는 것이며, 설정된 부하의 정도값 이하이면 상기 제어부에 이를 알리는 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 제어부는 최초 상전원 인가시에 제1 전원공급부의 출력전원이 형광램프측으로 전달되도록 제어신호를 출력하고, 이후 상기 감지부로부터 설정 부하의 정도값 이하 감지신호가 입력되면 상기 제2 전원공급부의 출력전원이 램프측으로 전달되도록 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 감지부는 방전식 형광램프의 부하를 감지하기 위한 수단이며, 감지하는 부하값이 설정값 이하이면 신호를 출력하도록 설정되어 있다. 제어부는 상기 감지부의 신호를 입력받아 제2 전원공급부 즉, 엘이디 램프측으로 전원이 공급되도록 제어신호를 출력하는 동작을 수행한다.

상기에서와 같이 본 발명의 형광램프 및 형광램프대체용 엘이디램프용 전원공급장치는 교류 또는 직류를 모두 지원하게 되어 방전식 형광램프 및 엘이디램프 둘 중 어느 제품에도 적용되어 호환성이 높은 장점이 있다.

특히, 교류 또는 직류의 구동여부를 전원공급장치가 자체내부적으로 판단하여 제공하게 됨으로서 방전식 형광램프 또는 엘이디 램프 중 어느 램프를 사용하려 해도 사용자 입장에서는 별도의 조치가 필요없어 매우 편리한 장점이 있다.

상기와 같은 본 발명의 형광램프 및 형광램프대체용 엘이디램프용 전원공급 장치의 실시예를 첨부된 도면 1 내지 2를 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 형광램프 및 형광램프대체용 엘이디램프용 전원공급장치를 설명하기 위한 블럭도이고, 도 2는 상기 도 1에 도시된 감지부를 설명하기 위한 회로도이다.

먼저 도 1을 참조하여 본 실시예에 따른 형광램프 및 형광램프대체용 엘이디램프용 전원공급장치의 구성에 살펴보면 다음과 같다.

통상의 상전원(AC 100V ~ 220V ; 10)으로부터 전원을 입력받아 방전식 형광램프(도면에 표시하지 않음)에 동작전원을 제공하기 위한 제1 전원공급부(20)와, 상기 상전원(10)으로 부터 전원을 입력받아 엘이디램프(도면에 표시하지 않음)에 동작전원을 제공하기 위한 제2 전원공급부(30)와, 상기 각각의 제1 전원공급부(20) 및 제2 전원공급부(30)의 출력전원을 램프(50)에 선택적으로 제공하도록 하기 위한 스위칭부(40)와, 램프(50)의 종류 즉, 방전식 형광램프 또는 엘이디 램프인지 감지하기 위한 감지부(60)와, 상기 감지부(60)의 출력신호를 입력받아 상기 스위칭부(40)에 선택제어신호를 출력하는 제어부(70)를 포함한다.

상기 제1 전원공급부(20)는 방전식 형광등에 전원을 공급하는 통상의 형광등 안정기로 대체될 수 있다. 상기 스위칭부(40)는 각각의 제1 전원공급부(20) 및 제2 전원공급부(30)의 전원을 각각 선택적으로 제공하기 위한 제1 스위치(41) 및 제2 스위치(42)를 포함한다.

상기 감지부(60)는 형광램프의 종류를 감지하기 위해 구비한 것으로서, 도 2를 참조하여 더 상세히 살펴본다. 감지부(60)는 제1 전원공급부(20)에서 나오는 전원에 의해 동작하는데, 무부하시 - 램프파손ㆍ램프수명이 다하여 점등되지 않을 때, 엘이디 램프가 접속되어 있을때 - 에 상기 제1 전원공급부(20)의 출력전원에 의해 R4,5와 C5의 시정수값에 따라 정해진 일정한 시간동안 제너다이오드 ZD2 전압까지 C5가 충전된다.

이후, 콘덴서 C5의 충전전압이 제너다이오드 ZD2 이상이 되면 트랜지스터 Q2가 턴온되고, R5와 D5를 통하여 C4에 충전된 전압은 R3을 통하여 제어부(70)에 전달되는데, 제어부(70)는 이를 무부하 감지신호로 인식하게 된다.

한편, 램프(50)가 점등되는 경우에는, 제1 전원공급부(20)의 출력전원이 램프(50)측으로 인가되므로, C5가 그라운드로 연결되지 않으므로 전압이 충전되지 않게되고, 이때 Q2는 동작하지 않게 되어 제어부(70)측으로 신호출력이 이루어 지지 않는다.

즉, 상기에서 설명한 바와 같이 감지부(60)는 램프(50)의 무부하를 감지하고, 무부하시에 이를 알리는 신호를 제어부(70)에 제공하는 동작을 하는 것이다.

제어부(70)는 최초 상전원(10)이 입력되는 경우, 제1 스위치(41)가 온동작 하도록 하는 제어신호를 출력하여 제1 전원공급부(20)의 전원이 램프(50)에 인가되도록 한다. 이때, 상기 램프(50)가 기존의 방전식 형광램프인 경우에는 점등되므로, 상기 감지부(60)는 감지신호를 출력하지 않는다. 상기 형광램프(50)가 엘이디 램프인 경우에는 상기 제1 전원공급부(20)의 출력전원이 교류이므로 램프(50)는 동작하지 않는다. 즉, 무부하 상태가 유지되므로 상기 감지부(60)에서는 상기 제어부(70) 측으로 감지신호를 출력하게 되고, 제어부(70)는 이를 입력받아 상기 제1 스위치(41)에 오프 제어 신호를 출력하고, 제2 스위치(42)에 온동작 신호를 출력하여 제2 전원공급부(30)의 직류전원이 램프(50)에 인가되도록 하는 것이다.

상기 램프(50)가 엘이디 램프일 경우 제1 전원공급부(20)의 출력전원을 인가하여도 램프(50)는 동작하지 않는다. 그러나, 엘이디 램프내 전기적 특성에 의해 미세한 부하는 작용할 수 있으나, 이는 감지부(60)의 설정값 즉, 설정값 이상일 경우에만 감지신호를 출력하게 하는등의 다양한 실시예로 구현할 수 있다. 또한, 상기 감지부(60)는 감지한 부하정도값을 무조건 출력하도록 하고 제어부(70)에서 이 값을 입력받아 판단하도록 하는 것도 당업자에게는 자명한 것이다.

앞에서 설명된 본 특허의 일실시예는 본 특허의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 특허의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 특허의 기술분야에서 통상의 지식을 가진자는 본 특허의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서, 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진자에게 자명한 것인 한 본 특허의 보호범위에 속하게 될 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 형광램프 및 형광램프대체용 엘이디 램프용 전원공급장치를 설명하기 위한 블럭도

도 2는 상기 도 1에 도시된 감지부를 설명하기 위한 회로도

Claims (5)

1. 삭제
2. 형광램프 및 형광램프대체용 엘이디 램프용 전원공급장치로서,

   방전식 형광램프에 동작전원을 공급하기 위한 제1 전원공급부와,

   형광램프대체용 엘이디 램프에 동작전원을 공급하기 위한 제2 전원공급부와,

   상기 각각의 제1 및 제2 전원공급부의 전원을 램프측으로 선택적으로 인가하도록 하는 제어신호를 출력하는 제어부와,

   상기 램프의 종류를 감지하기 위한 감지부를 더 포함하고,

   상기 감지부는 감지된 값을 판단하여 제어부로 출력하는 것을 특징으로 하는 형광램프 및 형광램프대체용 엘이디 램프용 전원공급 장치.
3. 제2항에 있어서

   상기 제어부의 출력신호를 입력받아 상기 각각의 제1 전원공급부의 출력전원 및 제2 전원공급부의 출력전원을 램프측으로 선택적으로 전달하기 위한 스위칭 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 형광램프 및 형광램프대체용 엘이디 램프용 전원공급 장치.
4. 제2항에 있어서,

   상기 감지부는 제1 전원공급부의 부하를 감지하는 것이며,

   설정된 부하의 정도값 이하이면 상기 제어부에 이를 알리는 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 형광램프 및 형광램프대체용 엘이디 램프용 전원공급 장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 제어부는 최초 상전원 인가시에 제1 전원공급부의 출력전원이 램프측으로 전달되도록 제어신호를 출력하고, 이후 상기 감지부로부터 설정 부하의 정도값 이하 감지신호가 입력되면 상기 제2 전원공급부의 출력전원이 램프측으로 전달되도록 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 형광램프 및 형광램프대체용 엘이디 램프용 전원공급 장치.

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