KR101164800B1 - Power saving circuit of led lighting apparatus - Google Patents
Power saving circuit of led lighting apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- KR101164800B1 KR101164800B1 KR1020110117449A KR20110117449A KR101164800B1 KR 101164800 B1 KR101164800 B1 KR 101164800B1 KR 1020110117449 A KR1020110117449 A KR 1020110117449A KR 20110117449 A KR20110117449 A KR 20110117449A KR 101164800 B1 KR101164800 B1 KR 101164800B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- led
- driving
- power
- unit
- charge
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/40—Details of LED load circuits
- H05B45/44—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
- H05B45/48—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix having LEDs organised in strings and incorporating parallel shunting devices
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
- Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]
Landscapes
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 엘이디 조명장치의 구동기술에 관한 것으로, 특히 차지 리사이클링(Charge Recycling)을 이용하여 전력효율을 향상시킬 수 있도록 한 엘이디 조명장치의 절전회로에 관한 것이다.
The present invention relates to a driving technology of an LED lighting apparatus, and more particularly, to a power saving circuit of an LED lighting apparatus to improve power efficiency by using charge recycling.
근래 들어, 반도체 기술의 발전에 힘입어 발광다이오드(LED: Light Emitting Diode, 이하 '엘이디'라 칭함)의 효율성이 많이 향상되었다. 또한, 엘이디는 백열 전구나 형광등과 같은 기존의 조명 장치에 비하여 수명이 월등히 길고 에너지 소모가 적어 경제적일 뿐만 아니라 친환경적이라는 장점을 갖게 되었다. 이와 같은 장점들로 인하여 엘이디는 현재 신호등이나 엘씨디(LCD)의 백라이트 등으로 널리 사용되고 있다. In recent years, thanks to the development of semiconductor technology, the efficiency of light emitting diodes (LEDs) has been greatly improved. In addition, LED has the advantage that it is economical and environmentally friendly due to its long lifespan and low energy consumption compared to conventional lighting devices such as incandescent bulbs and fluorescent lamps. Due to these advantages, the LED is widely used as a backlight of the current traffic light or LCD (LCD).
도 1은 종래 기술에 의한 엘이디 조명장치의 블록도이다.1 is a block diagram of an LED lighting apparatus according to the prior art.
도 1에 도시한 바와 같이 종래의 엘이디 조명장치는 엘이디 구동장치(11) 및 엘이디 배열부(12)를 구비한다.As shown in FIG. 1, the conventional LED lighting apparatus includes an
엘이디 배열부(12)는 입력전원(Vin)에 직렬접속된 복수개의 엘이디(LED1-LED4)를 구비한다. 입력전원(Vin)은 특별히 한정되지 않으나, 브릿지 다이오드와 같은 정류장치에 의해 전파정류된 맥류전원이 사용될 수 있다. The
엘이디 구동장치(11)는 매 구동주기마다 엘이디 배열부(12)의 제1-4엘이디(LED1-LED4)를 도 2와 같은 구동패턴으로 점등시킨다. 즉, 엘이디 배열부(12)의 제1-4엘이디(LED1-LED4)에 공급되는 입력전원(Vin)의 한 주기를 100개의 구간(T100)으로 구분할 경우 엘이디 구동장치(11)는 상기 한 주기 내에서, 제5~95구간(T5~T95)에 걸쳐 제1엘이디(LED1)를 구동시키고, 제10~90구간(T10~T90)에 걸쳐 제2엘이디(LED2)를 구동시키고, 제15~85구간(T15~T85)에 걸쳐 제3엘이디(LED3)를 구동시키고, 제20~80구간(T20~T80)에 걸쳐 제4엘이디(LED4)를 구동시킨다. The
이와 같은 경우, 도 2에서와 같이 입력전원(Vin)의 한 주기의 전력이 제1엘이디(LED1)의 구동전력(V_LED1), 제2엘이디(LED2)의 구동전력(V_LED2), 제3엘이디(LED3)의 구동전력(V_LED3) 및 제4엘이디(LED4)의 구동전력(V_LED4)으로 사용되어 그에 따른 발광이 이루어진다.In this case, as shown in FIG. 2, the power of one cycle of the input power source Vin is driven by the driving power V_LED1 of the first LED LED1, the driving power V_LED2 of the second LED LED2, and the third LED ( The driving power V_LED3 of the LED3 and the driving power V_LED4 of the fourth LED LED4 are used to emit light.
그러나, 상기 입력전원(Vin)의 매 주기 내에서 제1~4엘이디(LED1~LED4)의 발광을 위한 구동전력으로 사용된 가로변의 길이가 서로 다른 직사각형들이 적층된 부분을 제외한 나머지(빗금친 부분)는 정전류장치(13)에 의해 조명과 아무런 관계없이 소모된다. 상기 빗금친 부분의 면적이 전체의 15~20% 정도 이므로 종래 엘이디 조명장치의 전력효율은 80~85% 라고 할 수 있다. However, the rest of the input power Vin except for a portion in which horizontal sides having different lengths of horizontal sides used as driving power for light emission of the first to fourth LEDs LED1 to LED4 are stacked (hatched portions). ) Is consumed by the constant
이와 같이 종래의 엘이디 조명장치는 입력전원의 매 주기 내에서 가로변의 길이가 서로 다른 직사각형들이 적층된 형태의 부분만 엘이디들의 발광을 위한 구동전력으로 사용되고, 나머지 부분(빗금친 부분)은 조명과 아무런 관계없이 정전류장치에 의해 소모되므로, 그만큼 전력효율이 저하되는 문제점으로 제기되었다.
As such, the conventional LED lighting apparatus is used as driving power for emitting light of LEDs only in a portion in which rectangles having different lengths of horizontal sides are stacked within every cycle of the input power, and the remaining portions (hatched portions) Regardless, since it is consumed by the constant current device, the power efficiency is lowered.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 엘이디부에 공급되는 입력전원의 매 주기 내에서 엘이디들의 발광을 위해 사용되는 구동전력을 제외한 잉여 전력을 충전하였다가 그 충전 전력으로 엘이디를 구동할 수 있도록 하는데 있다.An object of the present invention is to charge the surplus power except for the driving power used for the light emission of the LEDs in every cycle of the input power supplied to the LED unit to drive the LED with the charging power.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 앞에서 언급한 과제들로 제한되지 않는다. 본 발명의 다른 과제 및 장점들은 아래 설명에 의해 더욱 분명하게 이해될 것이다.
Problems to be solved by the present invention are not limited to the aforementioned problems. Other objects and advantages of the invention will be more clearly understood by the following description.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 엘이디 조명장치의 절전회로는, 입력전원의 매 주기마다 규칙적인 패턴의 엘이디구동제어신호 및 규칙적인 패턴의 차지리사이클구동제어신호를 출력하는 엘이디 구동장치, 상기 엘이디구동제어신호에 의해 구동되는 엘이디를 하나 이상 구비한 엘이디부 및 상기 입력전원의 매 주기 내에서 상기 차지리사이클구동제어신호에 의해 구동되어 상기 엘이디부의 임의의 엘이디를 통해 출력되는 엘이디 구동전력의 잉여전력의 전압을 충전하고 상기 충전된 전압으로 상기 임의의 엘이디를 구동시키는 차지 리사이클링부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
An LED power saving circuit of an LED lighting apparatus according to the present invention for achieving the technical problem, the LED driving device for outputting the LED driving control signal of the regular pattern and the charge recycling drive control signal of the regular pattern every cycle of the input power, the Surplus of the LED driving power which is driven by the charge recycling driving control signal within every cycle of the input power and the LED unit having one or more LEDs driven by the LED driving control signal and is output through any LED of the LED unit. And a charge recycling unit for charging a voltage of electric power and driving the arbitrary LEDs with the charged voltage.
본 발명은 엘이디부에 공급되는 입력전원의 매 주기 마다 엘이디들의 발광을 위해 사용되는 전력을 제외한 잉여전력을 차지 리사이클링부를 통해 충전하였다가 그 충전 전력으로 엘이디를 구동함으로써, 전력 낭비를 최소화할 수 있는 효과가 있다. The present invention charges the surplus power through the charge recycling unit except for the power used to emit light of the LEDs at every cycle of the input power supplied to the LED unit and drives the LED with the charging power, thereby minimizing power waste. It works.
도 1은 종래 기술에 의한 엘이디 조명장치의 블록도이다.
도 2는 종래의 엘이디 조명장치의 엘이디 구동패턴을 나타낸 설명도이다.
도 3은 본 발명에 의한 엘이디 조명장치의 절전회로의 블록도이다.
도 4는 도 3의 엘이디 조명장치의 절전회로에 의한 엘이디의 구동 및 차지리사이클 동작을 나타낸 설명도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘이디 조명장치의 절전회로의 블록도이다.
도 6은 도 5의 엘이디 조명장치의 절전회로에 의한 엘이디의 구동 및 차지리사이클 동작을 나타낸 설명도이다.
도 7은 본 발명의 시뮬레이션 결과를 나타낸 파형도이다. 1 is a block diagram of an LED lighting apparatus according to the prior art.
2 is an explanatory diagram showing an LED driving pattern of a conventional LED lighting apparatus.
3 is a block diagram of a power saving circuit of the LED lighting apparatus according to the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating driving and charge recycling operations of an LED by a power saving circuit of the LED lighting apparatus of FIG. 3.
5 is a block diagram of a power saving circuit of the LED lighting apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory view showing an LED driving and a charge recycling operation by a power saving circuit of the LED lighting apparatus of FIG. 5.
7 is a waveform diagram showing a simulation result of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 의한 엘이디 조명장치의 절전회로의 블록도이다.3 is a block diagram of a power saving circuit of the LED lighting apparatus according to the present invention.
도 3에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 엘이디 조명장치의 절전회로는, 정류부(310), 엘이디 구동장치(320), 엘이디부(330) 및 차지 리사이클링부(340)를 구비한다. As shown in FIG. 3, the power saving circuit of the LED lighting apparatus according to the present invention includes a rectifying
정류부(310)는 입력교류전원(AC)을 전파정류하여 맥류 형태의 입력전원을 엘이디부(330)에 공급한다. 상기 정류부(310)는 다양하게 구현될 수 있으며, 본 실시예에서는 브릿지 다이오드로 구현된 것을 예로 하여 설명한다. The
상기 엘이디 구동장치(320)는 동기신호 발생부(321), 구동파형데이터 저장장치(322) 및 엘이디 구동제어부(323)을 구비한다. 상기 엘이디 구동장치(320)는 상기 구성요소로 한정되지 않으며, 다양하게 구현될 수 있다. The
상기 엘이디 구동장치(320)는 엘이디부(330)에 공급되는 입력전원의 매 주기마다, 엘이디 구동(점등)을 위한 상기 입력전원의 전압 변화 또는 위상의 변화 또는 시간의 변화를 기준으로 엘이디부(330) 및 차지 리사이클링부(340)의 구동을 제어하기 위한 구동제어신호를 출력한다. 이를 위해 상기 엘이디 구동장치(330)는 미리 구동파형을 저장하고 있는 구동파형데이터 저장장치, 혹은 지정된 규칙에 따라 구동파형을 발생시키는 구동파형 발생장치 등을 이용하여 상기 구동제어신호를 발생할 수 있다. 본 실시예에서는 구동파형데이터 저장장치를 이용하여 상기 구동제어신호를 발생하는 것을 예로 하여 설명한다. The
동기신호 발생부(321)는 상기 정류부(310)의 출력단으로부터 입력되는 입력전원의 위상을 검출하여 그에 따른 동기신호를 발생한다.The
구동파형데이터 저장장치(322)는 엘이디부(330)의 엘이디(LED)를 구동하기 위한 특정 패턴의 엘이디용 구동파형데이터와 차지 리사이클링부(340)를 구동하기 위한 차지사이클링용 구동파형데이터가 미리 저장되어 있다. 상기 구동파형데이터 저장장치(322)에 저장된 상기 엘이디용 구동파형데이터는 상기 구동전원의 한 주기(또는 반 주기)를 소정 구간으로 나누고, 그 각 구간에서 엘이디용 정전류장치(331)를 통해 상기 엘이디(LED)를 구동하기 위한 정보를 포함한다.The driving waveform
엘이디 구동제어부(323)는 상기 동기신호 발생부(321)에서 출력되는 동기신호를 이용하여 원하는 어드레스신호를 상기 엘이디용 구동파형데이터 저장장치(322)에 공급하고, 이에 의해 그 구동파형데이터 저장장치(322)로부터 해당 어드레스에 저장된 엘이디용 구동파형데이터가 출력 된다.The
엘이디부(330)는 하나 이상의 엘이디와 하나 이상의 정전류장치를 구비하는데, 도 3에서는 하나의 엘이디(LED)와 하나의 엘이디용 정전류장치(331)를 구비한 예를 나타내었다. 상기 엘이디(LED)의 구동 및 차지리사이클 동작을 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 4에서, 'V_LED'은 제1엘이디(LED1)의 구동전력을 나타낸 것이고, 'V_C'는 커패시터(C)에 충전되는 리사이클 전력을 나타낸 것이다.The
엘이디(LED)에 공급되는 입력전원이 도 4에서와 같이 사인파가 전파정류된 맥류 형태의 전원인 것을 예로 하고, 상기 입력전원의 한 주기(사인파의 반 주기)를 100개의 구간(T100)으로 구분한 것을 예로 하여 설명한다. As an example, the input power supplied to the LED is a power in the form of a pulse current in which a sine wave is full-wave rectified as shown in FIG. 4, and one cycle (half cycle of a sine wave) of the input power is divided into 100 sections (T100). One example will be described.
엘이디 구동제어부(323)는 상기 입력전원의 첫 번째 주기의 제10구간(T10)에 도달될 때 구동파형데이터 저장장치(322)로부터 엘이디용 구동파형데이터를 읽어내어 그에 따른 엘이디구동제어신호를 엘이디용 정전류장치(331)에 출력한다. 이에 따라, 상기 엘이디용 정전류장치(331)가 상기 입력전원의 첫 번째 주기의 제10~90구간(T10~T90)에 걸쳐 구동되고, 이에 의해 엘이디(LED)가 제10~90구간(T10~T90) 동안 점등된다. When the LED
엘이디 구동제어부(323)는 상기 입력전원의 첫 번째 주기의 제25구간(T25)에 도달될 때 구동파형데이터 저장장치(322)로부터 차지사이클링용 구동파형데이터를 읽어내어 그에 따른 차지리사이클구동제어신호를 차지리사이클링용 정전류장치(341)에 출력한다. 이에 따라, 차지리사이클링용 정전류장치(341)가 첫 번째 주기의 제25~75구간(T25~T75) 동안 구동된다.The
그런데, 정류부(310)의 출력단자와 접지단자의 사이에 엘이디(LED), 제1다이오드(D1), 커패시터(C) 및 차지리사이클링용 정전류장치(341)가 직렬로 접속되고, 상기 제1다이오드(D1)의 캐소우드와 커패시터(C)의 일측 단자의 공통 접속점(N1)이 제2다이오드(D2)를 통해 상기 엘이디(LED)의 애노드에 접속되어 있다. 여기서, 제1다이오드(D1) 및 제2다이오드(D2)는 스위치 소자의 한 구현예를 나타낸 것으로, 상기 제1다이오드(D1) 및 제2다이오드(D2) 대신에 트랜지스터나 아날로그 스위치가 사용될 수 있다.However, an LED, a first diode D1, a capacitor C, and a charge recycling constant
따라서, 상기 차지리사이클링용 정전류장치(341)가 구동되는 상기 제25~75구간(T25~T75)간에서, 상기 엘이디(LED)를 통해 공급되는 상기 입력전원이 상기 제1다이오드(D1)를 통해 커패시터(C)에 공급된다. 이에 따라, 상기 커패시터(C)에 차지리사이클링용 전하가 충전된다. Therefore, the input power supplied through the LED between the twenty-five through 75 sections T25 through T75 where the charge recycling constant
상기 커패시터(C)에 충전된 전하는 상기 제1다이오드(D1)에 의해 상기 엘이디용 정전류장치(331) 측으로 방전되는 것이 방지된다. 또한, 상기 커패시터(C)의 충전 전압은 상기 엘이디(LED)의 애노드에 공급되는 전압보다 낮으므로, 제2다이오드(D2)를 통해 상기 엘이디(LED)의 애노드에 공급될 수 없다.The charges charged in the capacitor C are prevented from being discharged to the LED constant
결국, 상기 제25~75구간(T25~T75)에서는 상기 엘이디(LED)가 점등되는 동시에, 상기 커패시터(C)에 상기와 같이 차지리사이클링용 전하가 충전되고, 이렇게 충전되는 전하의 방전경로는 상기와 같이 차단된다. As a result, in the twenty-fifth to twenty-five periods T25 to T75, the LED is turned on, and the charge for the charge recycling is charged to the capacitor C as described above, and the discharge path of the charged charges is Is blocked.
이후, 상기 입력전원의 첫 번째 주기의 제90구간(T90)에 도달된 후, 정류부(310)로부터 상기 엘이디(LED)의 애노드에 공급되는 전압이 제10~90구간(T10~T90)에서 공급되는 전압보다 낮아 상기 엘이디(LED)를 점등시킬 수 없게 된다.Thereafter, after reaching the 90th section T90 of the first period of the input power, the voltage supplied from the
하지만, 상기 제25~75구간(T25~T75)에서 상기와 같은 경로를 통해 상기 커패시터(C)에 충전된 전압은 상기 엘이디(LED)를 점등시키는데 충분한 레벨의 전압이다. 따라서, 상기 커패시터(C)에 충전된 전압이 상기 입력전원의 첫 번째 주기의 T90~T100 구간과 다음 두 번째 주기의 초반부 구간에 걸쳐 상기 제2다이오드(D2)를 통해 상기 엘이디(LED)의 구동전압으로 공급되어 상기 엘이디(LED)를 점등시킨다. However, the voltage charged in the capacitor C through the same path in the 25th through 75th sections T25 through T75 is a voltage of a level sufficient to light up the LED. Accordingly, the voltage charged in the capacitor C drives the LED through the second diode D2 over the period T90 to T100 of the first period of the input power and the first part of the next second period. The voltage is supplied to light the LED.
이후에 연속되는 상기 입력전원의 각 주기마다 상기와 같이 상기 커패시터(C)에 차지리사이클링용 전압이 충전되고, 이렇게 충전된 전압을 이용하여 상기 입력전원의 매 주기마다 상기 제90~100구간(T90~T100)과 다음 주기의 초반부 구간에 걸쳐 상기 엘이디(LED)를 점등시킬 수 있게 된다. Subsequently, the charge recycling voltage is charged in the capacitor C as described above in each cycle of the input power which is continuous, and the 90th to 100th section is performed every cycle of the input power using the charged voltage. T100) and the LEDs may be turned on over the early part of the next period.
이와 같이, 상기 제25~75구간(T25~T75)에서의 잉여전압을 상기 커패시터(C)에 충전시키고, 이후 상기 입력전원의 전압이 낮아 엘이디(LED)를 점등시키지 못하던 제90~100구간(T90~T100)과 다음 주기의 초반부 구간에 걸쳐 상기와 같이 충전된 전압을 이용하여 상기 엘이디(LED)를 점등시킴으로써, 그만큼 전력 효율이 향상된다.
As such, the excess voltage in the 25 th to 75 th periods T25 to T75 is charged to the capacitor C, and after that, the 90 th to 100 th section (the LEDs) which do not turn on the LEDs due to the low voltage of the input power source ( T90 to T100) and the LEDs are turned on by using the voltage charged as described above in the first half of the next cycle, thereby improving power efficiency.
한편, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘이디 조명장치의 절전회로의 블록도이다. 상기 도 5를 도 3과 비교해 볼 때, 정류부(510)는 정류부(310)와 동일한 구성을 갖고, 엘이디 구동장치(520)는 엘이디 구동장치(320)와 동일한 구성을 갖는다. 단지 도 5의 엘이디부(530)에 복수 개의 엘이디와 복수 개의 엘이디용 정전류장치가 구비되는 것이 도 3과 다른 점이다. On the other hand, Figure 5 is a block diagram of a power saving circuit of the LED lighting apparatus according to another embodiment of the present invention. 5, the
이하에서는 엘이디부에 복수 개의 엘이디와 복수 개의 엘이디용 정전류장치가 구비될 때, 차지리사이클링부를 이용하여 차지리사이클링용 전하를 충전하고, 상기 충전된 차지리사이클링용 전하를 이용하여 엘이디를 구동(점등)시키는 과정에 대해 도 6을 참조하여 설명한다. 도 6에서 'V_LED1'은 제1엘이디(LED1)의 구동전력, 'V_LED2'는 제2엘이디(LED2)의 구동전력(V_LED2), 'V_LED3'은 제3엘이디(LED3)의 구동전력, 'V_LED4'는 제4엘이디(LED4)의 구동전력을 의미한다.Hereinafter, when the LED unit includes a plurality of LEDs and a plurality of LED constant current devices, the charge recycling unit charges the charge recycling charge, and drives the LED using the charged charge recycling charge. The process will be described with reference to FIG. 6. In FIG. 6, 'V_LED1' is the driving power of the first LED LED1, 'V_LED2' is the driving power V_LED2 of the second LED LED2, and 'V_LED3' is the driving power of the third LED (LED3), 'V_LED4'. 'Means driving power of the fourth LED (LED4).
도 5를 참조하면, 엘이디부(530)는 정류부(510)의 출력단자와 접지단자의 사이에 직렬접속된 제1~4엘이디(LED1~LED4)와, 상기 엘이디(LED1-LED4)의 캐소우드에 각기 접속된 엘이디용 정전류장치(531~534)를 구비한다. 차지리사이클링부(540)는 상기 제3,4엘이디(LED3,LED4)의 사이에 접속된 제1다이오드(D1)와, 상기 제4엘이디(LED4)의 캐소우드와 접지단자의 사이에 직렬접속된 제2다이오드(D2), 커패시터(C) 및 차지리사이클링용 정전류장치(541)와, 상기 커패시터(C)의 일측 단자와 상기 제4엘이디(LED4)의 애노드 사이에 접속된 제3다이오드(D3)를 구비한다.Referring to FIG. 5, the
엘이디부(530)에 공급되는 상기 입력전원이 상기 도 3에서 설명한 입력전원과 동일한 전원으로서 피크전압이 310[V]이고, 한 주기를 100개의 구간(T100)으로 구분한 것을 예로 하여 설명한다. The input power supplied to the
엘이디 구동제어부(523)는 상기 입력전원의 전압이 60[V]에 도달되는 제5구간(T5)에 도달될 때, 구동파형데이터 저장장치(522)로부터 엘이디용 구동파형데이터를 읽어내어 그에 따른 엘이디구동제어신호를 제1엘이디용 정전류장치(531)에 출력한다. 이에 따라, 상기 제1엘이디용 정전류장치(531)가 제5~95구간(T5~T95)에 걸쳐 구동된다. 이에 의해 제1엘이디(LED1)가 제10~90구간(T5~T95) 동안 점등된다. When the
이후, 엘이디 구동제어부(523)는 상기 입력전원의 전압이 120[V]에 도달되는 제10구간(T10)에 도달될 때, 구동파형데이터 저장장치(522)로부터 엘이디용 구동파형데이터를 읽어내어 그에 따른 엘이디구동제어신호를 제2엘이디용 정전류장치(532)에 출력한다. 이에 따라, 상기 제2엘이디용 정전류장치(532)가 제10~90구간(T10~T90)에 걸쳐 구동된다. 이에 의해 제2엘이디(LED2)가 제10~90구간(T10~T90) 동안 점등된다. Thereafter, when the
이후, 엘이디 구동제어부(523)는 상기 입력전원의 전압이 180[V]에 도달되는 제15구간(T15)에 도달될 때, 구동파형데이터 저장장치(522)로부터 엘이디용 구동파형데이터를 읽어내어 그에 따른 엘이디구동제어신호를 제3엘이디용 정전류장치(533)에 출력한다. 이에 따라, 상기 제3엘이디용 정전류장치(533)가 제15~85구간(T15~T85)에 걸쳐 구동된다. 이에 의해 제3엘이디(LED3)가 제15~85구간(T15~T85) 동안 점등된다. Thereafter, when the LED
이후, 엘이디 구동제어부(523)는 상기 입력전원의 전압이 240[V]에 도달되는 제20구간(T20)에 도달될 때, 구동파형데이터 저장장치(522)로부터 엘이디용 구동파형데이터를 읽어내어 그에 따른 엘이디구동제어신호를 제4엘이디용 정전류장치(534)에 출력한다. 이에 따라, 상기 제4엘이디용 정전류장치(534)가 제20~80구간(T10~T90)에 걸쳐 구동된다. 이에 의해 제4엘이디(LED4)가 제20~80구간(T20~T80) 동안 점등된다. Thereafter, when the
이후, 엘이디 구동제어부(523)는 상기 입력전원의 전압이 300[V]에 도달되는 제30구간(T30)에 도달될 때, 구동파형데이터 저장장치(522)로부터 차지리사이클링용 구동파형데이터를 읽어내어 그에 따른 엘이디구동제어신호를 차지리사이클링용 정전류장치(541)에 출력한다. 이에 따라, 상기 차지리사이클링용 정전류장치(541)가 제30~70구간(T30~T70)에 걸쳐 구동된다. 이에 의해 상기 제30~70구간(T30~T70) 동안 상기 제4엘이디(LED4)를 통해 공급되는 상기 입력전원이 상기 제2다이오드(D2)를 통해 커패시터(C)에 공급된다. 이에 따라, 상기 커패시터(C)에 차지리사이클링용 전하가 충전된다. Thereafter, the
이후, 상기 입력전원의 전압이 240[V]로 떨어지는 제80구간(T80)에 도달된 후, 상기 정류부(510)로부터 상기 제4엘이디(LED4)의 애노드에 공급되는 전압은 제20~80구간(T20~T80)에서 공급되는 전압보다 낮아 상기 제4엘이디(LED4)를 점등시킬 수 없게 된다. Thereafter, after the voltage of the input power reaches the 80th section T80 in which the voltage falls to 240 [V], the voltage supplied from the
하지만, 상기 제30~70구간(T30~T70)에서 상기와 같은 경로를 통해 상기 커패시터(C)에 충전된 전압은 상기 제4엘이디(LED4)를 점등시키는데 충분한 레벨의 전압이다. 따라서, 상기 커패시터(C)에 충전된 전압이 상기 입력전원의 첫 번째 주기의 제80~100구간(T80~T100)과 다음 두 번째 주기의 초반부 구간에 걸쳐 상기 제3다이오드(D3)를 통해 상기 제4엘이디(LED4)의 구동전압으로 공급되어 상기 제4엘이디(LED4)를 점등시킨다. However, the voltage charged in the capacitor C through the same path in the 30 th through 70 th sections T30 through T70 is a voltage of a level sufficient to light up the fourth LED LED4. Accordingly, the voltage charged in the capacitor C is transferred through the third diode D3 through the 80 th to 100 th periods T80 to T100 of the first cycle of the input power and the first half of the next second cycle. The fourth LED LED4 is supplied with the driving voltage of the fourth LED LED4 to light the fourth LED LED4.
이후에 연속되는 상기 입력전원의 각 주기마다 상기와 같이 상기 커패시터(C)에 차지리사이클링용 전압이 충전되고, 이렇게 충전된 전압을 이용하여 상기 입력전원의 매 주기마다 상기 제80~100구간(T80~T100)과 다음 주기의 초반부 구간에 걸쳐 상기 제4엘이디(LED4)를 점등시킬 수 있게 된다. Subsequently, the charge recycling voltage is charged in the capacitor C as described above in each cycle of the input power which is continuous, and the 80th to 100th section is performed every cycle of the input power using the charged voltage. T4) and the fourth LED LED4 may be turned on over the early part of the next period.
이와 같이, 상기 제30~70구간(T30~T70)에서의 잉여전압을 상기 커패시터(C)에 충전시키고, 이후 상기 입력전원의 전압이 낮아 상기 제4엘이디(LED4)를 점등시키지 못하던 제80~100구간(T80~T100)과 다음 주기의 초반부 구간에 걸쳐 상기와 같이 충전된 전압을 이용하여 상기 제4엘이디(LED4)를 구동시킴으로써, 그만큼 전력 효율이 향상된다.As described above, the surplus voltage in the 30 th to 70 th periods T30 to T70 is charged to the capacitor C, and since the voltage of the input power is low, the 80 th to the fourth LED LED4 cannot be turned on. By driving the fourth LED (LED4) using the charged voltage as described above over the 100 sections T80 to T100 and the first section of the next cycle, the power efficiency is improved.
상기의 실시예에서는 엘이디부(530)에 구비된 복수개의 엘이디(LED1~LED4) 중에서 마지막 단의 제4엘이디(LED4)에 대해서만 차지리사이클링부(540)를 설치하여 상기와 같이 리사이클링 전압으로 제4엘이디(LED4)를 구동시키는 것을 예로 하여 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.In the above embodiment, the
즉, 필요에 따라, 나머지의 엘이디(LED1~LED3) 중 임의의 엘이디에 대해서도 선택적으로 차지리사이클링부를 설치하여 해당 리사이클링 전압으로 임의의 엘이디를 점등시킬 수 있다.
That is, if necessary, the charge recycling unit may be selectively provided for any of the remaining LEDs LED1 to LED3 to light up any LED with the corresponding recycling voltage.
한편, 도 7은 본 발명의 시뮬레이션 결과를 나타낸 파형도이다. 도 7에서 상부의 파형은 상기 엘이디부(530)에 공급되는 상기 입력전원(Vin)의 파형도이다. 도 7에서 하부의 파형은 차지리사이클링을 위한 충전 및 차지리사이클링에 의한 발광 결과를 나타낸 것이다. 즉, 도 7의 하부 파형도에서 중앙 구간이 상기 도 6에서 제30~70구간(T30~T70)에 해당되는 것으로 이때 차지리사이클링을 위한 충전동작이 이루어진다. 그리고, 도 7의 하부에서 4개의 작은 파형도는 상기 충전동작에 의한 충전전압(예: 커패시터 C의 충전전압)의 파형도로서 이에 의해 엘이디(예: LED4)가 재점등된다. 도 7에서와 같이 상기 입력전원의 한 주기 내에서 차지리사이클링에 의한 충전전압으로 해당 주기는 물론 다음 주기의 전반부 구간까지 엘이디를 재점등하는 것을 알 수있다.
7 is a waveform diagram showing a simulation result of the present invention. In FIG. 7, the upper waveform is a waveform diagram of the input power Vin supplied to the
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것이 아니라 다음의 청구범위에서 정의하는 본 발명의 기본 개념을 바탕으로 보다 다양한 실시예로 구현될 수 있으며, 이러한 실시예들 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
Although the preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and may be implemented in various embodiments based on the basic concept of the present invention defined in the following claims. Such embodiments are also within the scope of the present invention.
310,510 : 정류부 320,50 : 엘이디 구동장치
321,521 : 동기신호 발생부 322,522 : 구동파형데이터 저장장치
323,523 : 엘이디 구동제어부 330,530 : 엘이디부 340,530 : 차지리사이클링부310,510:
321,521: synchronization signal generator 322,522: drive waveform data storage device
323,523: LED drive control unit 330,530: LED unit 340,530: Charge recycling unit
Claims (7)
상기 엘이디구동제어신호에 의해 구동되는 엘이디를 하나 이상 구비한 엘이디부 및
상기 입력전원의 매 주기 내에서 상기 차지리사이클구동제어신호에 의해 구동되어 상기 엘이디부의 임의의 엘이디를 통해 출력되는 엘이디 구동전력의 잉여전력의 전압을 충전하고, 상기 충전된 전압으로 상기 임의의 엘이디를 구동시키는 차지 리사이클링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치의 절전회로.
An LED driving device for outputting an LED driving control signal having a regular pattern and a charge recycling driving control signal having a regular pattern every cycle of the input power source;
An LED unit having one or more LEDs driven by the LED driving control signal;
The voltage of the surplus power of the LED driving power which is driven by the charge recycling drive control signal within each cycle of the input power and is outputted through any LED of the LED unit is charged, and the arbitrary LED is charged by the charged voltage. Power saving circuit of the LED lighting apparatus comprising a charge recycling unit for driving.
The LED driving apparatus of claim 1, wherein the LED driving device outputs the LED driving control signal of the regular pattern and the charge recycling driving control signal of the regular pattern based on a voltage change, a phase change, or a change in time of an input power source. Power saving circuit of the LED lighting device.
상기 엘이디부에 공급되는 상기 입력전원의 위상을 검출하여 그에 따른 동기신호를 발생하는 동기신호 발생부;
상기 엘이디부의 엘이디를 구동하기 위한 엘이디용 구동파형데이터와 상기 차지 리사이클링부를 구동하기 위한 차지사이클링용 구동파형데이터가 저장되어 있는 구동파형데이터 저장장치 및
상기 입력전원의 매 주기마다 상기 구동파형데이터 저장장치로부터, 상기 엘이디용 구동파형데이터를 읽어내어 상기 엘이디구동제어신호를 출력하거나 상기 차지사이클링용 구동파형데이터를 읽어내어 상기 차지리사이클구동제어신호를 출력하는 엘이디 구동제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치의 절전회로.
The method of claim 1, wherein the LED drive device
A synchronization signal generator for detecting a phase of the input power supplied to the LED unit and generating a synchronization signal accordingly;
A drive waveform data storage device for storing drive waveform data for LEDs for driving the LEDs of the LED unit and drive waveform data for charge cycling for driving the charge recycling unit;
At every cycle of the input power, the drive waveform data for the LED is read from the drive waveform data storage device and the LED drive control signal is output or the charge cycling drive control signal is output by reading the charge cycling drive waveform data. Power saving circuit of the LED lighting apparatus comprising an LED drive control unit.
The power saving circuit of the LED lighting apparatus according to claim 1, wherein the charge recycling unit is provided in plurality in correspondence with a plurality of LEDs of the LED unit.
상기 임의의 엘이디의 캐소우드와 접지단자의 사이에 직렬접속된 제1스위치 소자, 커패시터, 차지리사이클링용 정전류장치 및
상기 제1스위치 소자와 커패시터의 접속점과 상기 임의의 엘이디의 애노드의 사이에 접속된 제2스위치 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치의 절전회로.
The method of claim 1, wherein the charge recycling unit
A first switch element, a capacitor, a constant current device for charge recycling, connected in series between the cathode of the arbitrary LED and the ground terminal;
And a second switch element connected between the connection point of the first switch element and the capacitor and the anode of the arbitrary LED.
The power saving circuit of the LED lighting apparatus according to claim 5, wherein each of the first switch element and the second switch element includes a diode or a transistor.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020110117449A KR101164800B1 (en) | 2011-11-11 | 2011-11-11 | Power saving circuit of led lighting apparatus |
PCT/KR2011/009681 WO2013069843A1 (en) | 2011-11-11 | 2011-12-15 | Power saving circuit of led lighting apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020110117449A KR101164800B1 (en) | 2011-11-11 | 2011-11-11 | Power saving circuit of led lighting apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR101164800B1 true KR101164800B1 (en) | 2012-07-11 |
Family
ID=46716658
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020110117449A KR101164800B1 (en) | 2011-11-11 | 2011-11-11 | Power saving circuit of led lighting apparatus |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101164800B1 (en) |
WO (1) | WO2013069843A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101584948B1 (en) | 2013-06-28 | 2016-01-13 | 주식회사 실리콘웍스 | Led lighting apparatus |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014005582B4 (en) | 2014-04-15 | 2015-11-12 | Diehl Aerospace Gmbh | LED lighting fixture with modeling device for modeling a voltage curve |
JP6512507B2 (en) * | 2014-07-24 | 2019-05-15 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Lighting device, lighting device and lighting device |
JP6558679B2 (en) * | 2015-04-24 | 2019-08-14 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Lighting device, lighting device, and lighting fixture |
WO2017015964A1 (en) * | 2015-07-30 | 2017-02-02 | Tridonic Gmbh & Co Kg | Direct ac driving circuit and luminaire |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR200400036Y1 (en) | 2005-08-10 | 2005-11-01 | 주식회사 빛글 | Module-type led lighting apparatus using free voltager |
JP2010170844A (en) | 2009-01-22 | 2010-08-05 | Panasonic Electric Works Co Ltd | Power supply and luminaire using the same |
KR101043533B1 (en) | 2011-01-10 | 2011-06-23 | 이동원 | Led lighting device with high effiency power supply |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW200939884A (en) * | 2008-03-07 | 2009-09-16 | Tai-Her Yang | Unipolar (dis) charging LED drive method and circuit thereof |
-
2011
- 2011-11-11 KR KR1020110117449A patent/KR101164800B1/en not_active IP Right Cessation
- 2011-12-15 WO PCT/KR2011/009681 patent/WO2013069843A1/en active Application Filing
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR200400036Y1 (en) | 2005-08-10 | 2005-11-01 | 주식회사 빛글 | Module-type led lighting apparatus using free voltager |
JP2010170844A (en) | 2009-01-22 | 2010-08-05 | Panasonic Electric Works Co Ltd | Power supply and luminaire using the same |
KR101043533B1 (en) | 2011-01-10 | 2011-06-23 | 이동원 | Led lighting device with high effiency power supply |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101584948B1 (en) | 2013-06-28 | 2016-01-13 | 주식회사 실리콘웍스 | Led lighting apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2013069843A1 (en) | 2013-05-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2725878B1 (en) | Power supply for led lighting | |
EP2869668B1 (en) | Light emitting diode driving apparatus | |
KR101083785B1 (en) | Led driving circuit for lightening | |
US8519630B2 (en) | Driving circuit capable of enhancing energy conversion efficiency and driving method thereof | |
KR101164800B1 (en) | Power saving circuit of led lighting apparatus | |
US9445481B2 (en) | Power supply device for LED and light emitting device having the same | |
JP2008263203A (en) | High efficiency ac led driver circuit | |
KR20120074502A (en) | Led lighting system for improving modulation index | |
KR101083782B1 (en) | Driving circuit for led lighting apparatus | |
CN103178707A (en) | Electrical power conversion device | |
US9532414B2 (en) | Lighting device | |
KR20140137214A (en) | Control circuit and voltage generating method for led lighting apparatus | |
CN105576951A (en) | Current limiting method, current limiting-constant current combined power circuit and control method thereof | |
JP2008218150A (en) | Illumination device and control circuit | |
JP6489347B2 (en) | Light emitting element lighting device, light emitting module, and lighting device | |
KR101402301B1 (en) | Driving circuit of led lighting apparatus | |
KR20150025978A (en) | Apparatus for street lamp | |
KR20130138423A (en) | Apparatus for controling led using the light of the sun | |
KR20180071293A (en) | Light Emitting Diode Lighting Device | |
KR101371247B1 (en) | Voltage Supporting type LED Lighting System | |
KR101149867B1 (en) | Energy-saving type lighting multi dimming power supply apparatus | |
KR101618818B1 (en) | Light emitting element driving circuit and driving method therefor | |
KR101661982B1 (en) | Illumination device | |
KR100980848B1 (en) | Lighting apparatus using LED | |
KR101382708B1 (en) | Power supply circuit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
A302 | Request for accelerated examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |