KR101198408B1 - AC Direct Connection Type LED Lighting Device Having Function of Flicker Reduction and Improving Light Efficiency - Google Patents

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Abstract

본 발명은 AC 직결형 LED 조명기기의 출력 리플 파형의 파고치(Depth)를 최소화시킴과 더불어, LED 어레이를 병렬 접속에 의한 복수의 LED 그룹으로 구분하여 동작되도록 함에 의해, AC 직결형 어레이 내에서 적어도 한그룹이상이 LED 전류의 선형적인 범위내에서 동작하게 함으로써, 플리커 현상을 최소화시키면서 광효율의 증대가 가능하도록 하는 플리커 저감 및 광효율 개선 기능을 갖춘 AC 직결형 LED 조명기기를 제공한다.
이를 위해 본 발명은 AC 전원에 전파 정류용 브릿지 다이오드와 정전류 제어기를 갖춘 AC 직결형 LED 조명 기기에 있어서, 복수의 LED가 접속된 LED 어레이를 적어도 2개 이상 AC 전원에 대해 접속하고, 각 LED 어레이를 LED의 개수에 따라 그룹 별로 구분하여 각 그룹에 대해 밸리필(Valley Fill) 장치로부터 선형성이 보상된 입력 전류를 인가받아 점등 동작하는 2개의 제1 및 제2LED 그룹과, 상기 브릿지 다이오드에 의해 전파 정류된 맥류 파형의 피크 전류를 충전 및 방전 동작에 의해 보상함에 의해, 전류의 파고치(Depth)를 조절하여 평균 전류(Average Current)를 상기 제1 및 제2LED 그룹에 인가하는 밸리필 장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
The present invention minimizes the peak depth of the output ripple waveform of the AC direct-connected LED luminaire, and operates the LED array into a plurality of LED groups by parallel connection, thereby operating within the AC direct-connected array. By providing at least one group within a linear range of LED current, the present invention provides an AC direct type LED lighting device having flicker reduction and light efficiency improvement to minimize light flicker and increase light efficiency.
To this end, the present invention, in the AC direct type LED lighting device having a full-wave rectifier bridge diode and a constant current controller in the AC power source, a plurality of LED arrays connected to the LED array connected to at least two AC power, each LED array Is divided into groups according to the number of LEDs and propagates by two first and second LED groups which are turned on by receiving an input current whose linearity is compensated from a Valley Fill device for each group, and the bridge diode. Compensating the peak current of the rectified pulse wave waveform by the charging and discharging operation, thereby adjusting the peak value of the current to apply the average current (Average Current) to the first and second LED group Characterized in that configured.

Description

플리커 저감 및 광효율 개선 기능을 갖춘 AC 직결형 LED 조명기기{AC Direct Connection Type LED Lighting Device Having Function of Flicker Reduction and Improving Light Efficiency}AC direct connection type LED lighting device having function of flicker reduction and improving light efficiency

본 발명은 AC 직결형 구동 LED 조명기기에서 발생하는 플리커(Flicker) 현상을 최소화함과 더불어, LED의 특성에 따른 AC 직결형에서의 광효율 저감을 방지할 수 있도록 하는 플리커 저감 및 광효율 개선 기능을 갖춘 AC 직결형 LED 조명기기에 관한 것이다.The present invention minimizes the flicker occurring in the AC direct drive LED lighting device, and has flicker reduction and light efficiency improvement functions to prevent the light efficiency reduction in the AC direct type according to the characteristics of the LED. It relates to an AC direct type LED lighting device.

일반적으로, LED 조명 기기는 일정한 전압을 바탕으로 공급되는 전류를 변화시켜 밝기를 조정하거나, 전류를 센싱하여 일정 전류를 흐르도록 하는 전류제어방식을 이용함에 의해, LED의 밝기 조절이 가능하도록 이루어져 있어서 주요한 조명기기로서 널리 이용되고 있다.In general, LED lighting equipment is to adjust the brightness of the LED by changing the current supplied based on a constant voltage, or by using a current control method to sense a current to flow a constant current, it is possible to adjust the brightness of the LED It is widely used as a major lighting device.

통상, LED 조명기기는 SMPS(AC/DC Coverter)를 이용한 DC 출력전원을 이용하는 DC 전원 이용 방식과, AC 전원을 직접 입력하여 고주파 스위칭 내지는 맥류를 직접 사용하는 AC 직결형 방식으로 크게 구분할 수 있는 바, 최근에는 LED 조명기기의 요구사항중에 무게 및 공간 제약에 대한 개선 요구가 많아짐에 따라, 중량이 무겁고 공간을 다소 차지하는 SMPS를 이용한 DC 전원 방식 보다는 AC 직결형 방식을 선호하고 있는 추세이다. Generally, LED lighting equipment can be classified into a DC power supply method using a DC output power using an SMPS (AC / DC Coverter), and an AC direct type method using a high frequency switching or a pulse current directly by inputting AC power. Recently, as demands for improvement of weight and space constraints have increased among the requirements of LED lighting equipment, it is a trend to prefer an AC direct type method to a DC power method using an SMPS that is heavy and takes a little space.

이러한 시장상황에 의거하여 AC 직결형 조명기기의 사용범위가 넓어지게 됨에 따라 크게 두가지의 문제가 대두되고 있는데, 첫번째로는 AC 전원의 사용에 따라 플리커 현상이 발생할 수 밖에 없다는 것이고, 두번째로는 DC LED가 전류대 광도, 전압대 광도에 따른 자체 특성으로 인해 근본적으로 발생되는 광효율 저하의 문제가 있다.Based on this market situation, the wide range of use of AC direct-type lighting equipment has led to two problems. Firstly, flicker occurs due to the use of AC power. Second, DC LEDs have a problem of deterioration of light efficiency, which is fundamentally generated due to their own characteristics according to current vs. brightness and voltage vs. brightness.

특히, AC 직결형 LED 조명기기에서 가장 큰 문제가 되고 있는 것은 플리커의 발생 문제인데, 이러한 플리커 현상은 AC 전원의 주기적인 전류변화에 의한 밝기변화에 의해 유발되는 것으로서 사람의 눈에 24 Hz 이상의 경우는 착시현상으로 인해 구분이 힘드나, 카메라와 같은 기기의 경우, 초당 24 frame정도로 화면을 중첩형태로 디스플레이되면서, 이러한 전류변화에 따른 음영영역이 줄무늬 형태로 나타나는 현상을 말한다. In particular, the biggest problem in AC direct-connected LED lighting equipment is the generation of flicker, which is caused by the brightness change caused by the periodic current change of the AC power source. The distinction is difficult due to optical illusion, but in the case of a device such as a camera, the screen is displayed in a superimposed form at about 24 frames per second, and the shadow area according to the current change appears as a stripe form.

이러한 플리커 현상은 거리에 반비례하여 그 레벨이 현저하게 줄어들수 있는 것으로, 보통 일반 조명으로 사용하는 경우 사용자들이 육안으로 두드러지게 느끼지는 못하지만, 플리커 현상이 발생되는 조명 기기를 사용자가 장시간 사용하게 되는 경우에는 눈의 피로감을 느끼게 될 뿐만 아니라, 플리커에 의해 노출되는 주변의 실내 상태에 의해 사용자의 심리 상태에도 안 좋은 영향을 끼칠 가능성이 있다. This flicker phenomenon can be remarkably reduced in inverse proportion to the distance. In general, when the user uses a general lighting, the flicker phenomenon is not noticeable to the naked eye. In addition to feeling eye fatigue, there is a possibility of adversely affecting the mental state of the user due to the surrounding indoor condition exposed by the flicker.

한편, 도 1a 내지 도 1d는 종래의 일반적인 AC 직결형 조명 기기에 대한 회로 구성도를 나타낸 것이다. On the other hand, Figures 1a to 1d shows a circuit diagram of a conventional general AC direct-type lighting equipment.

도 1a에 도시된 종래 AC 직결형 조명 기기는 AC 전원에 복수의 LED가 직렬 접속되어 있고, 그 복수의 LED와 AC 전원 사이에 저항(R1)이 직렬 접속되어 있도록 구성되어 있어서, 상기 저항(R1)을 통해 전류 제어가 이루어지도록 되어 있다.In the conventional AC direct-connected lighting apparatus shown in FIG. 1A, a plurality of LEDs are connected in series to an AC power source, and a resistor R1 is connected in series between the plurality of LEDs and the AC power source. Current control is achieved through

도 1b에 도시된 종래 AC 직결형 조명 기기는 복수의 LED가 정방향으로 직렬 접속되어 배열된 LED 어레이와, 복수의 LED가 역방향으로 직렬 접속되어 배열된 LED 어레이가 AC 전원에 병렬 접속되고, 그 병렬 접속된 LED 어레이와 AC 전원 사이에 저항(R2)가 직렬 접속되어 있도록 구성되어 있다.In the conventional AC direct-connected luminaire shown in FIG. 1B, an LED array in which a plurality of LEDs are arranged in series connected in a forward direction and an LED array in which a plurality of LEDs are connected in series in a reverse direction are connected in parallel to an AC power source, and the parallel The resistor R2 is connected in series between the connected LED array and the AC power supply.

도 1c에 도시된 종래 AC 직결형 조명 기기는 AC 전원과 복수의 LED 사이에 브릿지 다이오드(BD)가 접속되어 있고, 그 복수의 LED와 AC 전원 사이에 저항(R3)이 직렬 접속되어 있어서, 브릿지 다이오드(BD)를 거쳐서 전파 정류된 맥류 전압을 이용하여 각 LED가 점등되도록 구성되어 있다. In the conventional AC direct-connected lighting apparatus shown in FIG. 1C, a bridge diode BD is connected between an AC power supply and a plurality of LEDs, and a resistor R3 is connected in series between the plurality of LEDs and the AC power supply. Each LED is turned on by using a pulse wave voltage rectified through the diode BD.

도 1d에 도시된 종래 AC 직결형 조명 기기는 AC 전원에 복수의 LED가 직렬 접속되어 있고, 그 복수의 LED와 AC 전원 사이에 정전류원이 접속되어 있어서, 정전류원을 통해서 정전류 제어가 이루어질 수 있도록 구성되어 있다. In the conventional AC direct-connected lighting apparatus illustrated in FIG. 1D, a plurality of LEDs are connected in series to an AC power source, and a constant current source is connected between the plurality of LEDs and the AC power source so that constant current control can be performed through the constant current source. Consists of.

한편, 도 2는 도 1a 내지 도 1d의 AC 직결형 조명기기에 있어서 전파정류된 전압 파형 및 그에 따른 전류 파형을 나타낸 도면이다.  On the other hand, Figure 2 is a diagram showing a full-wave rectified voltage waveform and the current waveform in the AC direct-connected lighting device of Figures 1a to 1d.

도 2에 도시된 바와 같이, 전류 파형은 전압 파형에 따라서 일정전압 이후와 피크(Peak) 전류 범위내에서 동작을 하게 되는데, 이는 전체 평균/피크(Average/Peak) 파형과 비교할 때 약 1.8 배 정도의 전류 레인지(Current Range)를 사용하며 동작하는 구조로 되어 있다. As shown in FIG. 2, the current waveform operates after the constant voltage and within the peak current range according to the voltage waveform, which is about 1.8 times compared with the average average / peak waveform. It is designed to operate using current range of.

또한, 도 3은 통상의 LED에 대한 출력 파형 특성 및 그에 따른 플리커 현상을 실측한 것을 나타낸 도면이다. 3 is a view showing an actual measurement of the output waveform characteristics and the flicker phenomenon according to the conventional LED.

즉, AC 직결형의 경우에는 SMPS와 같은 DC 평균 전류(Average Current)를 사용하는 DC형 조명기기과 비교할 때 같은 전력을 사용하지만, 피크 전류 영역에서 LED 발광 특성이 포화됨으로 인해, 실제 사용 전류에 비해 광효율이 양호하지 않다는 문제를 가지게 되고, 이러한 발광 특성을 갖는 LED를 AC 직결형 조명기기로서 적용하는 경우에는 플리커 현상이 극심하게 발생될 수 밖에 없는 것이다. That is, in case of AC direct type, the same power is used as compared to DC type lighting equipment using DC average current like SMPS, but due to saturation of LED light emission characteristic in peak current region, There is a problem that the light efficiency is not good, and when the LED having such a light emitting property is applied as an AC direct-connected lighting device, the flicker phenomenon is inevitably generated.

또한, 두번째 문제점으로 제기할 수 있는 것은 DC LED가 전류대 광도, 전압대 광도에 따른 자체 특성으로 인해 근본적으로 발생되는 광효율 저하인데, DC LED가 가지고 있는 전류대 광도, 전압대 광도 특성이 공칭 레벨(Nominal level) 또는 그 이하에서는 선형성을 가지고 있지만, 그 이상의 레벨이 되면 선형성을 가지지 못하고 포화되는 특성을 가지고 있다는 점이다. In addition, the second problem that can be raised is that the DC LED is due to its own characteristics according to the current vs. light intensity, voltage vs. light intensity degradation, which is a nominal level of current vs. light intensity and voltage vs. light intensity characteristics of the DC LED. (Nominal level) or less has a linearity, but if the level is higher than it does not have a linearity has a characteristic that is saturated.

도 4a 내지 도 4c는 소정의 LED 제조사 별로 제조된 LED의 전력대 발광 효율을 비교한 그래프 도면이다.4A to 4C are graphs comparing power vs. luminous efficiency of LEDs manufactured by predetermined LED manufacturers.

도 4a 내지 도 4d에 도시된 바와 같이, DC LED의 자체 특성에 따른 광효율 저하 특성은 주기적으로 평균치와 피크 전류를 반복해야 하는 AC 직결형에서 더욱 두드러지게 나타나게 되어, 각 LED 제조사 별로 동일한 파워효율을 가지고 있음에도 불구하고 광효율 면에서는 제조업체별로 차이는 있지만 많게는 20% 적게는 10%정도의 광효율 손실을 가질수 밖에 없다는 문제점이 발생된다. As shown in Figures 4a to 4d, the light efficiency reduction characteristics according to the characteristics of the DC LED is more prominent in the AC direct type that must be repeated the average value and peak current periodically, the same power efficiency for each LED manufacturer Although there are differences in terms of light efficiency by manufacturers, a problem arises that the light efficiency is about 20% less than 10%.

이에, DC LED의 자체 특성에 따른 광효율 저하를 최소화할 수 있으면서 AC 직결형 조명 기기가 안고 있는 플리커 현상을 최소화할 수 있도록 하는 획기적인 방안이 절실히 요구되는 실정이다. Accordingly, there is an urgent need for a breakthrough method that can minimize the light efficiency deterioration due to the characteristics of the DC LED and minimize the flicker phenomenon of the AC direct-type lighting equipment.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점들을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 그 목적은 AC 직결형 LED 조명기기의 출력 리플 파형의 파고치(Depth)를 최소화시킴과 더불어, LED 어레이를 병렬 접속에 의한 복수의 LED 그룹으로 구분하여 동작되도록 함에 의해, AC 직결형 어레이 내에서 적어도 한그룹이상이 LED 전류의 선형적인 범위내에서 동작하게 함으로써, 플리커 현상을 최소화시키면서 광효율의 증대가 가능하도록 하는 플리커 저감 및 광효율 개선 기능을 갖춘 AC 직결형 LED 조명기기를 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to minimize the depth of the output ripple waveform of the AC direct-connected LED lighting device, and to provide a plurality of LED arrays by parallel connection. By dividing the LED into groups of LEDs, at least one group within the AC direct array operates within a linear range of LED current, thereby reducing flicker and increasing light efficiency while minimizing flicker. It is to provide AC direct LED lighting equipment with improved functions.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, AC 전원에 전파 정류용 브릿지 다이오드와 정전류 제어기를 갖춘 AC 직결형 LED 조명 기기에 있어서, 복수의 LED가 접속된 LED 어레이를 적어도 2개 이상 AC 전원에 대해 접속하고, 각 LED 어레이를 LED의 개수에 따라 그룹 별로 구분하여 각 그룹에 대해 밸리필(Valley Fill) 장치로부터 선형성이 보상된 입력 전류를 인가받아 점등 동작하는 2개의 제1 및 제2LED 그룹과, 상기 브릿지 다이오드에 의해 전파 정류된 맥류 파형의 피크 전류를 충전 및 방전 동작에 의해 보상함에 의해, 전류의 파고치(Depth)를 조절하여 평균 전류(Average Current)를 상기 제1 및 제2LED 그룹에 인가하는 밸리필 장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 플리커 저감 및 광효율 개선 기능을 갖춘 AC 직결형 LED 조명기기를 제공한다.According to the present invention for achieving the above object, in an AC direct type LED lighting device having a bridge diode and a constant current controller for full-wave rectification in an AC power source, at least two or more LED array connected to the AC power source to the AC power source; And each of the LED arrays divided into groups according to the number of LEDs, and for each group, two first and second LED groups, each of which is turned on by receiving input linearly compensated input current from a Valley Fill device, By compensating for the peak current of the pulse wave waveform rectified by the bridge diode by the charging and discharging operation, the peak current of the current is adjusted to adjust the average current to the first and second LED groups. The present invention provides an AC direct type LED lighting device having flicker reduction and light efficiency improvement, which is configured to include a valid valley fill device.

이상과 같이 본 발명에 따르면, AC 직결형 LED 조명기기에서 밸리필의 추가에 의한 회로 보완 및 LED 어레이의 병렬 접속에 의한 복수 그룹의 구분과, 그에 대한 스위칭 기술을 접목하여, 밸리필을 이용한 전파정류 파형의 파고치 조절과, 복수의 병렬 접속 그룹으로 이루어진 LED를 각 그룹별로 구분적으로 운용할 수 있도록 함에 따라, AC 직결형이 가지고 있는 플리커 현상을 최소화 및 완화하는 것이 가능하고, LED의 자체 특성에 의해 저하될 수 있는 광효율을 오히려 증대시킬수 있다는 효과를 갖게 된다. According to the present invention as described above, in the AC direct-connected LED lighting equipment by the addition of a valley fill and the addition of a plurality of groups by the parallel connection of the LED array, and by combining the switching technology, the radio wave using a valley fill It is possible to minimize and alleviate the flicker phenomenon of AC direct type by adjusting the crest value of rectified waveform and operating LEDs composed of a plurality of parallel connection groups separately for each group. It has the effect of increasing the light efficiency that can be lowered by the characteristics rather.

도 1a 내지 도 1d는 종래의 일반적인 AC 직결형 조명 기기에 대한 회로 구성도를 나타낸 도면,
도 2는 도 2는 도 1a 내지 도 1d의 AC 직결형 조명기기에 있어서 전파정류된 전압 파형 및 그에 따른 전류 파형을 나타낸 도면,
도 3은 통상의 LED에 대한 출력 파형 특성 및 그에 따른 플리커 현상을 실측한 것을 나타낸 도면,
도 4a 내지 도 4c는 소정의 LED 제조사 별로 제조된 LED의 전력대 발광 효율을 비교한 그래프 도면,
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 플리커 저감 및 광효율 개선 기능을 갖춘 AC 직결형 LED 조명기기의 회로 구성을 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 플리커 저감 및 광효율 개선 기능을 갖춘 AC 직결형 LED 조명기기의 회로 구성을 나타낸 도면,
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 플리커 저감 및 광효율 개선 기능을 갖춘 AC 직결형 LED 조명기기의 회로 구성을 나타낸 도면,
도 8은 본 발명에 적용되는 밸리필(Vallaey Fill) 장치의 구체적인 회로 구성의 일예를 나타낸 도면,
도 9는 도 8의 밸리필 장치에서 나타나는 출력전압 파형을 예시적으로 나타낸 도면,
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 복수 LED 그룹의 각 그룹별 전류 파형을 나타낸 도면,
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 LED 그룹이 제1 및 제2 그룹으로 구분된 경우, 제1그룹과 제2그룹에서 각각 나타나는 LED의 실측 파형 및 플리커 상태를 예시한 도면이다.
1a to 1d is a view showing a circuit diagram for a conventional general AC direct-type lighting equipment,
2 is a diagram showing a voltage waveform and a current waveform according to the full-wave rectified in the AC direct-connected lighting device of Figure 1a to 1d,
3 is a view showing the actual measurement of the output waveform characteristics and the flicker phenomenon according to the conventional LED,
4A to 4C are graphs comparing power vs. luminous efficiency of LEDs manufactured by predetermined LED manufacturers;
5 is a view showing a circuit configuration of an AC direct type LED lighting device having a flicker reduction and light efficiency improvement function according to a first embodiment of the present invention;
6 is a view showing a circuit configuration of an AC direct type LED lighting device with flicker reduction and light efficiency improvement function according to a second embodiment of the present invention;
7 is a view showing a circuit configuration of an AC direct type LED lighting device having a flicker reduction and light efficiency improvement function according to a third embodiment of the present invention;
8 is a view illustrating an example of a specific circuit configuration of a valley fill device applied to the present invention;
9 is a diagram illustrating an output voltage waveform shown in the valley fill device of FIG. 8;
10 is a view showing a current waveform of each group of a plurality of LED groups according to a preferred embodiment of the present invention,
11A and 11B are views illustrating actual waveforms and flicker states of LEDs respectively appearing in the first group and the second group when the LED group is divided into first and second groups according to a preferred embodiment of the present invention. .

이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대해 각 실시예 별로 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention configured as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings for each embodiment.

도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 플리커 저감 및 광효율 개선 기능을 갖춘 AC 직결형 LED 조명기기의 회로 구성을 나타낸 도면이다. FIG. 5 is a diagram illustrating a circuit configuration of an AC direct type LED lighting device having flicker reduction and light efficiency improvement functions according to a first embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따르면, AC 전원과, 브릿지 다이오드(10), 밸리필(Valley Fill) 장치(20), 제1LED 그룹(Group1), 제2LED 그룹(Group2), 상기 제2LED 그룹(Group2) 내의 레벨 디텍터(Inv)와 제어 스위치(SW)로 이루어진 스위칭 제어부, 정전류원(30)으로 구성된다. As shown in FIG. 5, according to the first embodiment of the present invention, an AC power source, a bridge diode 10, a Valley Fill device 20, a first LED group Group1, and a second LED group ( Group2), a switching controller consisting of a level detector Inv and a control switch SW in the second LED group Group2, and a constant current source 30.

상기 브릿지 다이오드(10)는 AC 전원과 상기 밸리필 장치(20)의 사이에 직렬 접속되어 있는 것으로서, AC 전원으로부터 입력되는 60Hz의 사인파를 전파 정류하여 120Hz의 맥류파형으로 변환한다. The bridge diode 10 is connected in series between the AC power supply and the valley fill device 20. The bridge diode 10 converts a sine wave of 60 Hz input from the AC power source into a pulse wave of 120 Hz.

상기 밸리필 장치(20)는 상기 브릿지 다이오드(10)와 상기 제1LED 그룹(Group1)의 사이에 직렬 접속되어 있는 것으로서, 전류의 충전 및 방전 동작을 통해서 상기 브릿지 다이오드(10)를 통해 전파정류된 120Hz의 맥류 파형중에서 주기적으로 발생하는 제로 크로싱(Zero Crossing) 부분의 첨두 전류에 대한 파고치(Depth)를 조절하여 공급함에 의해, 입력 전류의 보상 처리를 진행하여 DC 평균 전류(Average Current)에 근접하는 전류를 출력한다.The valley fill device 20 is connected in series between the bridge diode 10 and the first LED group Group1, and is full-wave rectified through the bridge diode 10 through a charging and discharging operation of a current. By adjusting and supplying the peak value of the peak current of the zero crossing portion that occurs periodically in the pulse wave of 120 Hz, the compensation of the input current is performed to approach the DC average current. Outputs a current.

즉, 상기 밸리필 장치(20)는 AC 직결형 구조에서 평균 전류(Average Current) 와 피크 전류(Peak Current) 간의 비율이 최소화될 수 있도록 조절함으로써, 각 LED 전류가 LED 선형성을 가진 레인지(Nominal DC Average current)에서 운용될 수 있도록 하여 LED의 자체 특성에 의한 발광효율 저하를 최소화 시키고자 하는 것이다.That is, the valley-filling device 20 adjusts the ratio between average current and peak current in the AC direct-connected structure to be minimized, so that each LED current has a LED linearity (Nominal DC). Average current) to minimize the degradation of luminous efficiency due to the LED's own characteristics.

상기 제1LED 그룹(Group1)과 상기 제2LED 그룹(Group2)은 복수의 LED가 직렬 접속되어 있는 LED 어레이를 적어도 2개 이상(본 발명의 제1실시예에서는 2개의 LED 어레이가 적용됨) 구비하고, 각 LED 어레이를 상기 AC 전원에 대하여 각각 병렬 접속한 상태에서, 각 LED 어레이를 구성하는 복수의 LED의 개수가 각각 동일한 수로 구분할 수 있는 부분의 노드(즉, 하나의 LED 어레이에 10개의 LED가 연결된 경우 5개씩 동일하게 구분되는 노드)를 서로 병렬 접속함에 의해 형성할 수 있다.The first LED group Group1 and the second LED group Group2 include at least two or more LED arrays in which a plurality of LEDs are connected in series (two LED arrays are applied in the first embodiment of the present invention). In a state in which each LED array is connected in parallel to the AC power supply, a node of a part in which the number of a plurality of LEDs constituting each LED array can be divided into equal numbers (that is, 10 LEDs are connected to one LED array) In this case, it is possible to form by parallel connection of five nodes, which are equally divided by five.

즉, 상기 병렬 접속된 노드 부분의 상위측에 해당하는 LED 어레이(LED 1-1)(LED 1-2)를 제1LED 그룹(Group1)으로 구분하고, 하위측에 해당하는 LED 어레이(LED 2)를 제2LED 그룹(Group2)으로 구분하게 된다. That is, the LED array (LED 1-1) (LED 1-2) corresponding to the upper side of the parallel connected node portion is divided into a first LED group (Group1), LED array (LED 2) corresponding to the lower side Is divided into a second LED group (Group2).

한편, 상기 제2어레이 그룹(Group2) 내에서 어느 하나의 LED 어레이 부분은 LED가 연결되어 있지 않고, 레벨 디텍터(Inv)와 제어 스위치(SW)로 구성된 스위칭 제어부를 갖추고 있다. On the other hand, the LED array portion of the second array group Group2 is not connected to the LED, and has a switching controller composed of a level detector Inv and a control switch SW.

상기 레벨 디텍터(Inv)는 상기 제1LED 그룹(Group1)과 상기 제2LED 그룹(Group2)의 병렬 접속단에 접속되어 각 LED 그룹(Group1,2)에 공급되는 전류의 레벨에 따른 출력 신호를 발생하고, 상기 제어 스위치(SW)는 상기 제2LED 그룹(Group2)의 적어도 하나의 어레이 사이에 접속되어 있고, 스위칭 트랜지스터 등의 스위칭 회로로 구성되어 상기 레벨 디텍터(Inv)의 출력 신호에 의해 제어되어 스위칭 온/오프 동작을 수행함에 의해 입력 전류가 선형성 범위 내에서 동작할 수 있도록 하여 발광 효율의 감쇄를 방지하도록 한다. The level detector Inv is connected to a parallel connection terminal of the first LED group Group1 and the second LED group Group2 to generate an output signal according to the level of current supplied to each LED group Group1, 2. The control switch SW is connected between at least one array of the second LED group Group2 and is configured by a switching circuit such as a switching transistor to be controlled by an output signal of the level detector Inv and to be switched on. By performing the on / off operation, the input current can operate within the linearity range to prevent attenuation of the luminous efficiency.

즉, 상기 제어 스위치(SW)는 통상 스위칭 온 상태가 되어 제1LED 그룹(Groip1)의 LED가 턴온되도록 하고, 상기 레벨 디텍터(Inv)에 의해 특정 레벨로 전압이 도달하는 상태가 검출되면 자동 스위칭 오프되어 제1LED 그룹과 제2LED 그룹의 전류 경로로 연결될 수 있도록 하게 되는 것이다. That is, the control switch SW is normally switched on so that the LED of the first LED group Groip1 is turned on, and is automatically switched off when a state in which the voltage reaches a specific level is detected by the level detector Inv. It is to be connected to the current path of the first LED group and the second LED group.

상기 제1LED 그룹(Group1)에 포함되어 있는 각 LED 어레이(LED 1-1, LED1-2)는 상기 밸리필 장치(20)로부터의 피크 전류 보상과, 상기 레벨 디텍터(Inv) 및 제어 스위치(SW)로 이루어진 스위칭 제어부에 의한 입력전류 레벨에 따른 스위칭 제어를 통해, DC 평균 전류에 가까운 전류를 인가받아 점등 동작함에 의해 AC 전원에 의한 플리커 현상이 거의 발생하지 않게 된다.Each of the LED arrays LED 1-1 and LED 1-2 included in the first LED group Group1 includes peak current compensation from the valley fill device 20, the level detector Inv, and a control switch SW. By switching control according to the input current level by the switching control unit consisting of a), since the current close to the DC average current is applied to turn on, the flicker phenomenon by the AC power source hardly occurs.

그 반면, 상기 제2LED 그룹(Group2)에 포함되어 있는 LED 어레이(LED 2)는 상기 제1LED 그룹(Group1)을 통과한 전류의 일부가 포함된 피크 전류가 흐르게 됨에 의해, AC 직결형에서 볼 수 있는 맥류파형의 파고치(Depth)에 상응하는 플리커 현상이 나타날 수 있다. On the other hand, the LED array LED 2 included in the second LED group Group 2 has a peak current including a part of the current passing through the first LED group Group 1, so that it can be seen in the AC direct type. A flicker phenomenon corresponding to the peak of the current pulse wave (Depth) may appear.

상기 정전류원(30)은 상기 제2LED 그룹(Group2)와 상기 AC 전원의 사이에 접속되어 있는 것으로서, 상기 제2LED 그룹(Group2)에 흐르는 전류를 정전류로 제어하는 역할을 수행한다. The constant current source 30 is connected between the second LED group Group2 and the AC power source, and controls the current flowing through the second LED group Group2 with a constant current.

다음에, 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 플리커 저감 및 광효율 개선 기능을 갖춘 AC 직결형 LED 조명기기의 회로 구성을 나타낸 도면으로서, 도 5에 도시된 본 발명의 제1실시예와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하면서 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. Next, FIG. 6 is a diagram illustrating a circuit configuration of an AC direct type LED lighting device having flicker reduction and light efficiency improvement functions according to a second embodiment of the present invention. Like reference numerals refer to like elements, and detailed descriptions thereof will be omitted.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에서는 AC 전원과, 브릿지 다이오드(10), 밸리필(Valley Fill) 장치(20), 제1LED 그룹(Group1), 제2LED 그룹(Group2), 레벨 디텍터(Inv)와 제어 스위치(SW)로 이루어진 스위칭 제어부, 정전류원(30)로 구성된다. As shown in FIG. 6, in the second embodiment of the present invention, an AC power source, a bridge diode 10, a Valley Fill device 20, a first LED group Group1, and a second LED group Group2 are illustrated. And a switching control unit including a level detector Inv and a control switch SW, and a constant current source 30.

본 발명의 제2실시예에 따른 제1LED 그룹(Group1)과 제2LED 그룹(Group2)은,복수의 LED가 정방향으로 직렬 접속되어 배열된 정방향 LED 어레이와, 복수의 LED가 역방향으로 직렬 접속되어 배열된 역방향 LED 어레이가 AC 전원에 대해 병렬 접속되어 있는 병렬 접속 방식의 양방향 결합형 AC LED 어레이를 적어도 2개 이상(본 발명의 제1실시예에서는 2개의 AC LED 어레이를 예시함) 구비하고, AC 전원에 대해 상기 복수의 양방향 결합형 AC LED 어레이를 서로 병렬 접속하되, 각 LED 어레이를 구성하는 복수의 LED의 개수가 각각 동일한 수로 구분할 수 있는 부분의 노드를 서로 접속함에 의해, 그 접속된 노드를 경계로 하여 상위측에 제1LED 그룹(Group1)의 LED 어레이(AC LED 1-1, AC LED 1-2)와, 하위측에 제2LED 그룹(Group2)의 LED 어레이(AC LED 2)가 구분적으로 형성될 수 있다. The first LED group Group1 and the second LED group Group2 according to the second embodiment of the present invention are arranged in a forward LED array in which a plurality of LEDs are connected in series in a forward direction, and a plurality of LEDs are connected in series in a reverse direction. At least two bidirectional coupled AC LED arrays of a parallel connection type in which the reverse LED arrays are connected in parallel to an AC power supply (in the first embodiment of the present invention, two AC LED arrays are illustrated), and AC The connected nodes are connected to each other by connecting the plurality of bidirectional coupled AC LED arrays to each other in parallel with each other, and connecting the nodes of the portions where the number of the LEDs constituting each LED array can be divided into the same number. The LED array (AC LED 1-1, AC LED 1-2) of the first LED group (Group1) is separated on the upper side and the LED array (AC LED 2) of the second LED group (Group2) on the lower side, separated by a boundary. It can be formed as.

상기 레벨 디텍터(Inv) 및 제어 스위치(SW)로 이루어진 스위칭 제어부는 상기 제2LED 그룹(Group2)에서 어느 하나의 양방향 결합형 AC LED 어레이 측에 접속되어 입력 전류의 전류 레벨 변화에 따른 스위칭 제어를 수행하여 입력 전류가 선형성 범위 내에서 동작할 수 있도록 한다. The switching control unit including the level detector Inv and the control switch SW is connected to one of the bidirectional coupled AC LED arrays in the second LED group Group2 to perform switching control according to the current level change of the input current. This allows the input current to operate within the linearity range.

본 발명의 제2실시예에 따른 제1LED 그룹(Group1)은 제1실시예와 마찬가지로, 상기 제1LED 그룹(Group1)에 포함되어 있는 각 LED 어레이(AC LED 1-1, AC LED 1-2)는 상기 밸리필 장치(20)로부터의 피크 전류 보상과, 상기 레벨 디텍터(Inv) 및 제어 스위치(SW)로 이루어진 스위칭 제어부에 의한 입력전류 레벨에 따른 스위칭 제어를 통해, DC 평균 전류에 가까운 전류를 인가받아 점등 동작함에 의해 AC 전원에 의한 플리커 현상이 거의 발생하지 않게 된다.The first LED group Group1 according to the second embodiment of the present invention is the same as the first embodiment, each of the LED array (AC LED 1-1, AC LED 1-2) included in the first LED group (Group1) Is a current close to the DC average current through the peak current compensation from the valley-filling device 20 and switching control according to the input current level by the switching controller consisting of the level detector Inv and the control switch SW. When applied and turned on, flickering by AC power hardly occurs.

한편, 상기 제2LED 그룹(Group2)에 포함되어 있는 LED 어레이(AC LED 2)는 상기 제1LED 그룹(Group1)을 통과한 전류의 일부가 포함된 피크 전류가 흐르게 됨에 의해, AC 직결형에서 볼 수 있는 맥류파형의 파고치(Depth)에 상응하는 플리커 현상이 나타날 수 있다. On the other hand, the LED array AC LED 2 included in the second LED group Group2 has a peak current including a part of the current passing through the first LED group Group1, so that it can be seen in the AC direct type. A flicker phenomenon corresponding to the peak of the current pulse wave (Depth) may appear.

다음에, 도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 플리커 저감 및 광효율 개선 기능을 갖춘 AC 직결형 LED 조명기기의 회로 구성을 나타낸 도면으로서, 도 5에 도시된 본 발명의 제1실시예와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하면서 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. Next, FIG. 7 is a diagram illustrating a circuit configuration of an AC direct type LED lighting apparatus having flicker reduction and light efficiency improvement functions according to a third embodiment of the present invention. The first embodiment of the present invention shown in FIG. Like reference numerals refer to like elements, and detailed descriptions thereof will be omitted.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에서는 AC 전원과, 브릿지 다이오드(10), 밸리필(Valley Fill) 장치(20), 제1LED 그룹(Group1), 제2LED 그룹(Group2), 상기 제2LED 그룹(Group2) 내의 레벨 디텍터(Inv)와 제어 스위치(SW)로 이루어진 스위칭 제어부, 저항(R2)로 구성되어 있고, 본 발명의 제1실시예와는 달리 정전류원이 접속되어 있지 않은 구조를 갖는다. As shown in FIG. 7, in the third embodiment of the present invention, an AC power supply, a bridge diode 10, a valley fill device 20, a first LED group Group1, and a second LED group Group2 are illustrated. And a switching control unit consisting of a level detector Inv and a control switch SW in the second LED group Group2, and a resistor R2. Unlike the first embodiment of the present invention, a constant current source is not connected. Has no structure.

여기서, 상기 저항(R2)은 상기 제2LED 그룹(Group2)의 각 LED 어레이와 접속되어 있는 것으로서, LED 어레이에 흐르는 전류를 정전류로 제어하는 역할을 수행한다.Here, the resistor R2 is connected to each LED array of the second LED group Group2, and serves to control the current flowing through the LED array with a constant current.

한편, 본 발명의 제3실시예에서는 정전류 제어기로서 저항(R2)을 적용하고 있지만, 본 발명은 이에 한정되지는 않는 것으로서 정전류 제어 트랜지스터나, 정전류 제어용 커패시터 및 저항의 조합 구조, 트랜지스터 및 저항의 조합 구조 등과 같이 정전류의 제어를 수행할 수 있는 어떠한 정전류 제어기를 모두 적용할 수 있음은 물론이다. On the other hand, in the third embodiment of the present invention, the resistor R2 is applied as the constant current controller, but the present invention is not limited thereto, and the combination structure of the constant current control transistor, the constant current control capacitor and the resistor, the combination of the transistor and the resistor. Of course, any constant current controller capable of performing the control of the constant current, such as a structure, can be applied.

본 발명의 제3실시예에서도 제1실시예와 마찬가지로, 상기 제1LED 그룹(Group1)에 포함되어 있는 각 LED 어레이(LED 1-1, LED1-2)는 상기 밸리필 장치(20)로부터의 피크 전류 보상과, 상기 레벨 디텍터(Inv) 및 제어 스위치(SW)로 이루어진 스위칭 제어부에 의한 입력전류 레벨에 따른 스위칭 제어를 통해, DC 평균 전류에 가까운 전류를 인가받아 점등 동작함에 의해 AC 전원에 의한 플리커 현상이 거의 발생하지 않게 된다. In the third embodiment of the present invention, as in the first embodiment, each LED array LED 1-1 and LED 1-2 included in the first LED group Group 1 has a peak from the valley fill device 20. Flickering by the AC power supply through the current compensation and the switching control according to the input current level by the switching controller consisting of the level detector Inv and the control switch SW, the lamp is turned on by receiving a current close to the DC average current. The phenomenon rarely occurs.

또한, 상기 제2LED 그룹(Group2)에 포함되어 있는 LED 어레이(LED 2)는 상기 제1LED 그룹(Group1)을 통과한 전류의 일부가 포함된 피크 전류가 흐르게 됨에 의해, AC 직결형에서 볼 수 있는 맥류파형의 파고치(Depth)에 상응하는 플리커 현상이 나타날 수 있다. In addition, the LED array LED 2 included in the second LED group Group2 has a peak current including a part of the current passing through the first LED group Group1, so that it can be seen in the AC direct type. A flicker phenomenon corresponding to the peak of the pulse wave may appear.

다음에, 도 8은 본 발명의 제1 내지 제3실시예에 각각 적용된 밸리필 장치의 회로 구성에 대한 일예를 상세히 나타낸 도면이다. Next, FIG. 8 is a view showing in detail an example of a circuit configuration of the valley fill device applied to each of the first to third embodiments of the present invention.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 적용되는 밸리필 장치는 상기 브릿지 다이오드(BD)의 양 출력단 사이에 제1고체 커패시터(Solid Capacitor)(SC1) 및 제1 다이오드(D1)가 각각 직렬로 접속됨과 더불어, 상기 양 출력단 사이에 제3다이오드(D3) 및 제2고체 커패시터(SC2)가 각각 직렬로 접속되고, 상기 제1고체 커패시터(SC1) 및 상기 제1다이오드(D1)의 접속단과, 상기 제3다이오드(D3)와 상기 제2고체 커패시터(SC2)의 접속단 사이에는 제2다이오드(D2) 및 저항(R1)이 각각 접속되어 있다. As shown in FIG. 8, in the valley-filling device applied to the present invention, a first solid capacitor SC1 and a first diode D1 are connected in series between both output terminals of the bridge diode BD. In addition, the third diode (D3) and the second solid capacitor (SC2) are connected in series between the two output terminals, respectively, the connection terminal of the first solid capacitor (SC1) and the first diode (D1), The second diode D2 and the resistor R1 are respectively connected between the third diode D3 and the connection terminal of the second solid capacitor SC2.

상기 제1 및 제2고체 커패시터(SC1,SC2)는 제1 내지 제3다이오드(D1,D2,D3)의 전류 레벨 변화에 따른 동작에 의해 전파 정류된 입력 전류의 충전 및 방전 동작을 수행함에 따라, 피크 전류와 평균 전류 간의 파고치(Depth)를 조절하여 피크 전류를 보상함으로써 DC 평균 전류에 가까운 전류가 제1LED 그룹(Group1)에 인가되도록 한다. As the first and second solid capacitors SC1 and SC2 perform charging and discharging of the full-wave rectified input current by an operation according to a current level change of the first to third diodes D1, D2, and D3. By compensating the peak current by adjusting the peak value between the peak current and the average current, a current close to the DC average current is applied to the first LED group Group1.

도 9는 도 8의 밸리필 장치에서 나타나는 출력전압 파형을 예시적으로 나타낸 도면으로서, 동 도면에서 알 수 있는 바와 같이 출력전압 파형은 사용된 커패시터의 용량에 따라 바뀌기 때문에, 사용전압 및 사용용도에 따라 그 값을 선택할 수 있도록 되어 있다.FIG. 9 is a diagram illustrating an output voltage waveform shown in the valley fill device of FIG. 8. As shown in the drawing, the output voltage waveform is changed according to the capacity of a capacitor used, Therefore, the value can be selected.

이렇게 함으로써 실질적으로 사용되는 피크 전류와 평균 전류간의 비율을 최소화 하고, 평균 전류치를 높임으로써 발광효율 개선은 물론, 플리커를 저감시키는 효과를 거둘수 있는 바, 상기 밸리필 장치(30)의 적용 이전에 비해서 적용 이후에 대한 플리커 개선(즉, 플리커 저감)효과는 약 100% 에서 40% 까지 저감시킬수 있으며, LED의 발광효율이 최대 20% 손실을 가질 경우 최대 100% 효율개선이 되어 약 10% 까지 발광효율 손실을 줄일 수 있다.By doing so, the ratio between the peak current and the average current actually used can be minimized, and the average current value can be increased, thereby improving the luminous efficiency and reducing the flicker. After application, flicker improvement (i.e. flicker reduction) effect can be reduced from about 100% to 40%, and if the luminous efficiency of LED has up to 20% loss, it will be 100% efficiency improvement and up to about 10% luminous efficiency. The loss can be reduced.

또한, 상기 밸리필 장치(30)에는 기존 전해 커패시터의 사용에 의해 발생되는 열특성에 의한 사용수명 제한 및 사이즈 문제를 해결하기 위해, 고체 커패시터로 대치함으로써 사용수명을 연장하고, 사이즈 저감 및 열특성에 영향을 적게 받도록 한다. In addition, in order to solve the service life limitation and size problem caused by the use of the existing electrolytic capacitors, the valley-filling device 30 is replaced with a solid capacitor to extend the service life and to reduce size and thermal characteristics. Make it less susceptible to

한편, 본 발명에 적용된 밸리필 장치(30)는 도 8에 예시된 바와 같은 회로 소자 및 접속 구조를 갖고 있지만, 본 발명은 이에 한정되지는 않는 것으로서, 현재 다양하게 구성되어 적용되는 어떠한 구조의 밸리필 장치도 얼마든지 적용이 가능한 바, 단지 밸리필 장치를 구성하는 커패시터는 고체 커패시터를 필수적으로 적용할 수 있도록 한다. Meanwhile, the valley fill device 30 applied to the present invention has a circuit element and a connection structure as illustrated in FIG. 8, but the present invention is not limited thereto, and the valley of any structure that is variously configured and applied at present. The fill device can be applied to any number, and only the capacitor constituting the valley fill device enables the application of a solid capacitor.

도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 복수 LED 그룹의 각 그룹별 전류 파형을 나타낸 도면이고, 도 11a 및 도 11b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 LED 그룹이 제1 및 제2 그룹으로 구분된 경우, 제1그룹과 제2그룹에서 각각 나타나는 LED의 실측 파형 및 플리커 상태를 예시한 도면이다. 10 is a view showing a current waveform of each group of a plurality of LED groups according to a preferred embodiment of the present invention, Figures 11a and 11b is divided into a first group and a second group of LED groups according to a preferred embodiment of the present invention In this case, the measurement waveforms and flicker states of the LEDs respectively appearing in the first group and the second group are illustrated.

즉, 도 10과 도 11a,도 11b에 도시된 바와 같이, AC 전원에 대해 복수의 LED 어레이를 구비하되, 복수의 LED 어레이를 동일한 개수로 구분할 수 있는 중간 노드를 병렬 접속하여 그 병렬 접속 구간을 경계로 2개의 LED 그룹을 형성함으로써, 실질적으로 각 LED 그룹의 전류가 분류되어 제1LED 그룹에서는 선형 범위내에서 동작될 수 있도록 하여, 발광효율 감쇄가 없도록 할 수 있다. That is, as shown in FIGS. 10, 11A, and 11B, a plurality of LED arrays are provided for the AC power source, and parallel nodes are connected by connecting intermediate nodes in parallel to divide the plurality of LED arrays into the same number. By forming two LED groups at the boundary, substantially the current of each LED group can be classified so that the first LED group can operate within a linear range, so that there is no attenuation of luminous efficiency.

도 5와 도 6 및 도 7에 도시되어 있는 본 발명의 제1 내지 제3실시예에서는 제2LED그룹(Group2) 측의 어느 하나의 LED 어레이 부분에 레벨 디텍터(Inv) 및 제어 스위치(SW)가 구성되고, LED가 접속되어 있지 않은 형태로서, 제1LED 그룹(Group1) 내에 포함된 LED의 개수가 상기 제2LED 그룹(Group2) 내에 포함된 LED의 개수보다 최대 2배의 개수 차이를 나타내게 된다. 그에 따라, 선형성의 전류를 이용하는 제1LED 그룹(Group1)의 LED 개수가 더 많아지기 때문에, 플리커 현상의 저감 능력이 배가될 수 있고, 발광효율도 증대가 가능하게 된다. In the first to third embodiments of the present invention shown in FIGS. 5, 6, and 7, the level detector Inv and the control switch SW are provided at any one of the LED array portions of the second LED group Group2. As configured, the LEDs are not connected, and the number of LEDs included in the first LED group Group1 is at least twice as large as the number of LEDs included in the second LED group Group2. Accordingly, since the number of LEDs of the first LED group Group1 using the linear current increases, the flicker phenomenon can be reduced, and the luminous efficiency can be increased.

한편, 본 발명의 제1 내지 제3실시예에서는 2개의 제1 및 제2LED 그룹을 형성하기 위해, 각각 복수개로서 2개의 LED 어레이가 적용될 수 있도록 되어 있지만, LED 어레이를 적어도 3개 이상 적용하는 것이 얼마든지 가능하며, 레벨 디텍터(Inv) 및 제어 스위치(SW)로 이루어진 스위칭 제어부를 단일 개로 구성하고 있지만, 이에 한정되지 않고 LED 어레이의 증가적 배치에 상응하여 적어도 2개 이상 구성하는 것도 얼마든지 가능하다. Meanwhile, in the first to third embodiments of the present invention, in order to form two first and second LED groups, two LED arrays may be applied as a plurality, respectively, but at least three LED arrays may be applied. Although it is possible to configure a single switching control unit consisting of a level detector (Inv) and a control switch (SW), it is not limited to this, it is also possible to configure at least two or more corresponding to the increased arrangement of the LED array. Do.

여기서, LED 어레이 개수를 증가 조절하는 것은 각 반주기별 전력을 동일하게 하기 위한 위상이 45도 일 경우이며(양쪽으로 90도), 이는 곧 0.707배로 LED 개수를 RMS 전압만큼 구성이 되어 있을 때, 매 반주기별로 동일한 밝기를 제어할 수 있다. Here, increasing and adjusting the number of LED arrays is performed when the phase for equalizing the power of each half cycle is 45 degrees (90 degrees on both sides), which is 0.707 times when the number of LEDs is configured by RMS voltage. The same brightness can be controlled every half cycle.

상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만, 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명에 첨부된 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.While specific embodiments of the invention have been described and shown above, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention. Such modified embodiments should not be understood individually from the technical idea and viewpoint of the present invention, but should be regarded as belonging to the claims attached hereto.

10:브릿지 다이오드, 20:밸리필 장치,
30:정전류원, Group1,Group2:LED 그룹,
R1,R2:저항, Inv:레벨 디텍터,
SW:제어 스위치, SC1,SC2: 고체 커패시터,
D1,D2,D3:다이오드.
10: bridge diode, 20: valley fill device,
30: constant current source, Group 1, Group 2: LED group,
R1, R2: Resistance, Inv: Level Detector,
SW: control switch, SC1, SC2: solid capacitor,
D1, D2, D3: Diode.

Claims (7)

AC 전원에 전파 정류용 브릿지 다이오드와 정전류 제어기를 갖춘 AC 직결형 LED 조명 기기에 있어서,
복수의 LED가 접속된 LED 어레이를 적어도 2개 이상 AC 전원에 대해 접속하고, 각 LED 어레이를 LED의 개수에 따라 그룹 별로 구분하여 각 그룹에 대해 밸리필(Valley Fill) 장치로부터 선형성이 보상된 입력 전류를 인가받아 점등 동작하는 2개의 제1 및 제2LED 그룹; 및
상기 브릿지 다이오드에 의해 전파 정류된 맥류 파형의 피크 전류를 충전 및 방전 동작에 의해 보상함에 의해, 전류의 파고치(Depth)를 조절하여 평균 전류(Average Current)를 상기 제1 및 제2LED 그룹에 인가하는 밸리필 장치;
를 포함하며,
상기 제2LED 그룹 내의 어느 하나의 LED 어레이 부분에 LED가 연결되어 있지 않고, 입력 전류의 전류 레벨 변화에 따라 상기 제1LED 그룹 및 상기 제2LED 그룹의 전류 경로를 연결하는 스위칭을 수행하여 입력 전류가 선형성 범위 내에서 동작할 수 있도록 하는 스위칭 제어부가 접속되고, 상기 스위칭 제어부는,
상기 제1LED 그룹과 상기 제2LED 그룹의 병렬 접속단에 접속되어 각 LED 그룹에 공급되는 전류의 레벨 변화에 따른 출력 신호를 발생하는 레벨 디텍터와, 상기 제2LED 그룹의 어느 하나의 어레이 사이에 접속되어 상기 레벨 디텍터의 출력 신호에 의해 스위칭 제어를 수행하여 입력 전류가 선형성 범위 내에서 동작할 수 있도록 하는 제어 스위치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 플리커 저감 및 광효율 개선 기능을 갖춘 AC 직결형 LED 조명기기.
In an AC direct type LED lighting device having a bridge diode for rectifying rectification and a constant current controller in an AC power source,
Inputs that have linearity compensation from a Valley Fill device for each group by connecting LED arrays connected with a plurality of LEDs to at least two AC power sources, and classifying each LED array into groups according to the number of LEDs. Two groups of first and second LEDs which are turned on in response to a current; And
By compensating the peak current of the pulse wave waveform full-wave rectified by the bridge diode by the charging and discharging operation, the peak current of the current is adjusted to apply an average current to the first and second LED groups. Valley Fill device;
Including;
The LED is not connected to any one of the LED arrays in the second LED group, and the switching of the current paths of the first LED group and the second LED group is performed according to the change of the current level of the input current, so that the input current is linear. A switching control unit for operating within a range is connected, the switching control unit,
A level detector connected to a parallel connection terminal of the first LED group and the second LED group to generate an output signal according to a level change of a current supplied to each LED group, and connected between any one array of the second LED group And a control switch configured to perform switching control by the output signal of the level detector to allow an input current to operate within a linearity range.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 및 제2LED 그룹은, 복수의 LED가 직렬 접속되어 있는 적어도 2개 이상의 LED 어레이가 상기 AC 전원에 대하여 각각 병렬 접속한 상태에서, 각 LED 어레이를 구성하는 복수의 LED의 개수가 각각 동일한 수로 구분할 수 있는 부분의 노드를 서로 병렬 접속하고, 상기 병렬 접속된 노드의 상위측 LED 어레이를 제1LED 그룹으로 구분하고, 하위측의 LED 어레이를 제2LED 그룹으로 구분하도록 된 것을 특징으로 하는 플리커 저감 및 광효율 개선 기능을 갖춘 AC 직결형 LED 조명기기.
The method of claim 1,
The first and second LED groups each have the same number of LEDs constituting each of the LED arrays, with at least two or more LED arrays having a plurality of LEDs connected in series, connected in parallel to the AC power supply. Flicker reduction, characterized in that the number of nodes that can be divided by the number of parallel connection to each other, the upper LED array of the parallel connected node is divided into a first LED group, and the lower LED array is divided into a second LED group And AC direct-attached LED luminaires with improved light efficiency.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 및 제2LED 그룹은, 복수 LED의 정방향 접속 LED 어레이와 역방향 접속 LED 어레이를 갖춘 양방향 결합형 AC LED 어레이를 적어도 2개 이상 구비하여 서로 병렬 접속하되, 각 AC LED 어레이를 구성하는 복수의 LED의 개수가 각각 동일한 수로 구분할 수 있는 부분의 노드를 서로 접속함에 의해, 그 접속된 노드를 경계로 하여 상위측에 제1LED 그룹의 AC LED 어레이와, 하위측에 제2LED 그룹의 AC LED 어레이가 구분적으로 형성될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 플리커 저감 및 광효율 개선 기능을 갖춘 AC 직결형 LED 조명기기.
The method of claim 1,
The first and second LED groups may include at least two bidirectional coupled AC LED arrays having a forward-connected LED array and a reverse-connected LED array of a plurality of LEDs and connected in parallel to each other, and constitute a plurality of AC LED arrays. By connecting the nodes of the parts where the number of LEDs can be divided into the same number each other, the AC LED array of the first LED group on the upper side and the AC LED array of the second LED group on the lower side with the connected nodes as boundaries. AC direct type LED lighting equipment with flicker reduction and light efficiency improvement, characterized in that it can be formed separately.
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 밸리필 장치는 상기 브릿지 다이오드의 양 출력단 사이에 제1 커패시터 및 제1다이오드가 각각 직렬로 접속되고, 상기 양 출력단 사이에 제3다이오드 및 제2 커패시터가 각각 직렬로 접속되며, 상기 제1 커패시터 및 상기 제1다이오드의 접속단과, 상기 제3다이오드와 상기 제2 커패시터의 접속단 사이에 제2다이오드 및 저항이 각각 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 플리커 저감 및 광효율 개선 기능을 갖춘 AC 직결형 LED 조명기기.
The method of claim 1,
In the valley fill device, a first capacitor and a first diode are connected in series between both output terminals of the bridge diode, and a third diode and a second capacitor are connected in series between the two output terminals, respectively, and the first capacitor is connected. And a second diode and a resistor are connected between the connection terminal of the first diode and the connection terminal of the third diode and the second capacitor, respectively. device.
제 6 항에 있어서,
상기 제1 및 제2커패시터는 고체 커패시터(Solid Capacitor)로 이루어진 것을 특징으로 하는 플리커 저감 및 광효율 개선 기능을 갖춘 AC 직결형 LED 조명기기.


The method according to claim 6,
The first and second capacitors AC direct type LED lighting device with a flicker reduction and light efficiency improvement, characterized in that consisting of a solid capacitor (Solid Capacitor).


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