KR101275848B1 - 코일리스 발광 다이오드 구동회로 및 이를 포함한 발광 다이오드 조명장치 - Google Patents

코일리스 발광 다이오드 구동회로 및 이를 포함한 발광 다이오드 조명장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 코일리스 발광 다이오드 구동회로 및 이를 포함한 발광 다이오드 조명장치에 관한 것으로서, 전원부에서 입력된 교류 전압을 미리 설정된 전압으로 변환하여 출력하는 PCB 트랜스포머; 상기 PCB 트랜스포머에서 출력된 교류 전압을 입력받아 LED 유닛의 발광 다이오드를 구동시키기 위한 직류 전압으로 변환시켜 출력하는 AC/DC 컨버터; 및 상기 AC/DC 컨버터에서 출력된 직류 전압을 평활시켜 상기 LED 유닛에 공급하는 평활부;를 포함하며, 상기 PCB 트랜스포머는 코일 패턴이 형성된 다층인쇄회로기판을 포함하는 코일리스 발광 다이오드 구동회로 및 이를 포함한 발광 다이오드 조명장치가 제공된다.

Description

코일리스 발광 다이오드 구동회로 및 이를 포함한 발광 다이오드 조명장치 {A coilless driving apparatus for light emitting diode and light emitting diode lighting apparatus}
본 발명은 코일리스 발광 다이오드 구동회로 및 이를 포함한 발광 다이오드 조명장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 코일을 대신에 인쇄회기판을 사용한 PCB 트랜스포머를 구비한 코일리스 발광 다이오드 구동회로 및 이를 포함한 다이오드 조명장치에 관한 것이다.
발광 다이오드는 백색광의 구현이 가능해지고, 저전력 및 오랜 수명시간 등의 장점으로 인하여 조명 장치에 많이 활용되고 있는 실정이다. 그리하여 최근에는 기존 백열전구에 비해 전력 소모량은 적고, 수명은 길면서 밝고 선명하며, 색상과 휘도에 따라 다양한 조명연출이 가능한 LED(light emitting diode; 발광다이오드)가 개발되어, 신호등, 조명스탠드, 간판, 손전등, 소형램프 등과 같이 다양한 분야에서 사용되고 있다. 이와 같은 발광 다이오드는 고휘도 LED 소자로 점차 발전시키면서 실내 조명의 다양한 램프로 제작, 판매되고 있는데, 실내조명으로 사용시 적합한 밝기를 갖추기 위해서는 다수의 발광다이오드 소자를 종횡으로 배열하거나, 또는 고휘도 발광다이오드 소자를 하나 또는 다수개 배열하여 하나의 광원으로 사용할 수 있다.
발광 다이오드는 반도체에 전압을 가할 때 발생되는 발광현상을 이용한 광원으로서, 구동전원으로서 직류전원을 사용하고 있다. 그런데 통상 상용전원은 220V 교류 전원을 사용하므로 발광 다이오드를 이용한 광원을 구동하기 위해서는 상용전원을 변환하여 발광 다이오드에서 필요로 하는 전압 레벨로 변환할 필요가 있으며, 아울러 고효율의 전력효율로 공급할 필요가 있다. 따라서, 발광 다이오드 조명 장치는 교류 전원을 직류 전원을 변환시키고, 변환된 직류 전원을 발광 다이오드 구동에 적합한 전원을 전환시키는 컨버터를 포함하는 구동회로를 구비한다.
한편, 발광 다이오드가 단순히 신호의 표시 소자로만 사용되지 않고 그 사용 범위가 확장됨에 따라 정광출력을 요구하게 되고, 특히 통신용 등의 신호원으로 사용시 정광출력과 안정화가 필수 요소이며, 전광판 등에 다수의 표시 소자로 사용됨에 따라 전력 소비를 절감하고, 과전압 인가 등으로부터 발광 다이오드(LED) 소자를 보호하기 위하여 정전기 등의 서지전압을 흡수하는 회로 등을 부가하여 수명을 향상시키고, 정광출력을 얻기 위하여 자동전압 조정회로를 부가하는 등의 발광 다이오드(LED) 구동을 위한 기술이 개발되어 사용되고 있다.이러한 구동회로의 부가로 인하여 역률(Power Factor) 등이 증가함에 따라 이를 보상하는 회로가 부가되는 등의 문제점이 발생하게 되어 이를 개선하고자 다양한 구동 회로 기술이 연구 개발되고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 발광 다이오드 구동회로의 개략적인 구성도이며, 도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 종래 기술에 따른 발광다이오드 구동회로의 트랜스포머의 개략적인 사시도이다.
도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 발광 다이오드 구동회로는 전원부(1), 트랜스포머(2), AC/DC 컨버터(3) 및 평활부(4)를 포함한다.
전원부(1)는 상용전원으로 220V 교류 전원이다. 트랜스포머(2)는 전원부(1)에 연결되며, 전자기유도현상을 이용하여 전원부(1)의 입력 교류 전압을 변환하여 출력한다. 코어의 양쪽에 각각 코일을 감은 후, 한쪽에는 전원을 연결하고, 전원을 연결한 코일에 전류를 인가하면 코일과 철심에 자기장이 형성된다. 전원에서 공급되는 전류가 시간에 따라 변하면, 자기장의 크기가 변하게 되고, 코어를 통해 자기장이 전달되어 반대편 코일을 통과하는 자기장의 세기도 시간에 따라 변한다. 반대편 코일에는 전자기유도로 유도기전력이 생기고 유도전류가 발생된다. 도 2 및 도 3에는 일반적으로 사용되는 트랜스포머의 형태가 도시된다. 종래 기술에 따른 트랜스포머는 코어 및 코일의 크기가 크며, 무게가 무겁기 때문에 발광 다이오드 조명장치를 소형 및 경량화하는데 한계가 발생한다. 또한, 습기 및 먼지에 취약하기 때문에 트랜스포머의 수명이 길지 않으며, 그 결과 트랜스포머를 포함하는 발광 다이오드 구동회로의 수명 또한 길지 않다는 문제점이 발생하게 된다. 발광 다이오드 광원 유닛의 수명이 길더라도 구동회로의 수명이 짧기 때문에 조명 장치의 유지 및 보수 비용이 증가하게 된다는 문제점이 발생한다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 발광 다이오드 구동회로의 소형화 및 경량화를 이루기 위하여 트랜스포머의 크기 및 무게를 최소화한 PCB 트랜스포머를 포함한 코일리스 발광 다이오드 구동회로 및 이를 포함한 발광 다이오드 조명장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 전원부에서 입력된 교류 전압을 미리 설정된 전압으로 변환하여 출력하는 PCB 트랜스포머; 상기 PCB 트랜스포머에서 출력된 교류 전압을 입력받아 LED 유닛의 발광 다이오드를 구동시키기 위한 직류 전압으로 변환시켜 출력하는 AC/DC 컨버터; 및 상기 AC/DC 컨버터에서 출력된 직류 전압을 평활시켜 상기 LED 유닛에 공급하는 평활부;를 포함하며, 상기 PCB 트랜스포머는 코일 패턴이 형성된 다층인쇄회로기판을 포함하는 코일리스 발광 다이오드 구동회로가 제공된다.
상기 PCB 트랜스포머는 적어도 2층 이상의 인쇄회로기판이 적층되어 구성된 다층인쇄회로기판; 상기 다층인쇄회로기판에 형성되며, 코어부가 삽입 고정되는 코어 삽입홀; 상기 다층인쇄회로기판의 각 층별로 나선형태로 형성된 코일 패턴을 포함하며, 상기 각 코일 패턴은 비아홀을 통하여 전기적으로 연결되어 자기적 폐경로를 형성하는 코일 패턴부; 및 상기 코어 삽입홀에 삽입 고정되어 저기장 형성을 돕는 코어부를 포함한다.
상기 코어 삽입홀은 상호 이격되게 형성되는 제1 코어 삽입홀, 제2 코어 삽입홀 및 제3 코어 삽입홀을 포함하며, 상기 코일 패턴부는 상기 제1 코어 삽입홀 둘레를 따라 나선형으로 배치되는 제1 코일 패턴; 상기 제3 코어 삽입홀 둘레를 따라 나선형으로 배치되는 제2 코일 패턴을 포함한다.
상기 코일 패턴부는 상기 제2 코어 삽입홀 둘레를 따라 나선형으로 배치되는 제3 코일 패턴을 더 포함한다.
상기 PCB 트랜스포머는 적어도 2층 이상의 인쇄회로기판이 적층되어 구성된 제1 다층인쇄회로기판; 상기 제1 다층인쇄회로기판의 각 층별로 나선형태로 형성된 코일 패턴을 포함하며, 각 코일 패턴은 비아홀을 통하여 전기적으로 연결되어 자기적 폐경로를 형성하는 제1 코일 패턴부; 적어도 2층 이상의 인쇄회로기판이 적층되어 구성되며, 상기 제1 다층인쇄회로기판과 이격되게 배치된 제2 다층인쇄회로기판; 및 상기 제2 다층인쇄회로기판의 각 층별로 나선형태로 형성된 코일 패턴을 포함하며, 각 코일 패턴은 비아홀을 통하여 전기적으로 연결되어 자기적 폐경로를 형성하는 제2 코일 패턴부를 포함한다.
상기 LED 유닛에 인가되는 전류 및 전압을 측정하여 일정한 전원이 인가될 수 있도록 조절하는 LED 구동전원 조절부를 더 포함하며, 상기 LED 구동전원 조절부는 상기 LED 유닛의 구동 전류 및 구동 전압을 측정하는 전압 및 전류 검출부; 상기 전압 및 전류 검출부에서 측정된 전류에 상응하게 PWM 신호의 듀티비를 조절하여 출력하는 PWM 제어부; 및 상기 평활부의 출력단과 상기 LED 유닛의 입력단 사이에 연결되며, 상기 PWM 제어부의 출력 신호에 따라 온/오프 동작을 수행하는 스위칭부를 포함한다.
본 발명에 따른 코일리스 발광 다이오드 구동회로를 포함하는 발광 다이오드 조명장치가 제공된다.
종래 기술에 따른 트랜스포머와 달리 철심 및 코일을 사용하지 않고, 페라이트 또는 자기분말 코어와 다층 인쇄회로기판 상에 인쇄된 코일 패턴을 이용한 PCB 트랜스포머를 구비한 코일리스 발광 다이오드 구동회로를 제공함으로써, 발광 다이오드 구동회로의 무게 및 크기를 보다 최소화할 수 있게 된다.
또한, 코일 패턴을 다층 인쇄회로기판 내부에 배치함으로써 외부의 습기 및 먼지에 의한 기능 저하를 최소화하여 PCB 트랜스포머 및 발광 다이오드 구동회로의 수명을 연장하는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 발광 다이오드 구동회로의 개략적인 구성도이다.
도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 종래 기술에 따른 발광다이오드 구동회로의 트랜스포머의 개략적인 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일리스 발광 다이오드 구동회로의 개략적인 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 PCB 트랜스포머의 개략적인 분해사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 PCB 트랜스포머의 코일 모듈의 개략적인 분해사시도이다.
도 7은 도 5에 도시된 PCB 트랜스포머의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 PCB 트랜스포머의 개략적인 분해사시도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 PCB 트랜스포머의 개략적인 분해사시도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일리스 발광 다이오드 구동회로의 개략적인 구성도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 코일리스 발광 다이오드 구동회로를 포함한 발광 다이오드 조명장치의 개략적인 기능 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일리스 발광 다이오드 구동회로의 개략적인 구성도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일리스 발광 다이오드 구동회로(600)는 전원부(100), PCB 트랜스포머(200), AC/DC 컨버터(300) 및 평활부(400)를 포함한다.
전원부(100)는 상용전원을 이용하며, 본 실시예의 경우 220V 교류 전원을 이용한다. PCB 트랜스포머(200)는 전원부(100)에 연결되며, 전원부(100)에서 입력된 교류 전압을 미리 설정된 전압으로 변환하여 출력한다. PCB 트랜스포머(200)는 다층인쇄회로기판에 배치된 코일 패턴과 다층인쇄회로기판에 삽입 설치되는 코어를 이용하여 구성한다. PCB 트랜스포머(200)의 구성은 이하에서 상세히 설명한다.
AC/DC 컨버터(300)는 PCB 트랜스포머(200)에서 출력된 교류 전압을 입력받아 LED 유닛(1000)의 다수의 발광 다이오드를 구동시키기 위한 직류 전압으로 변환시켜 출력한다. 평활부(400)는 AC/DC 컨버터(300)에서 출력된 직류 전압을 평활시켜 출력한다. 평활부(400)에서 출력되는 전압은 LED 유닛(1000)에 공급되어 LED 유닛을 구동시킨다. AC/DC 컨버터(300) 및 평활부(400)는 PCB 트랜스포머(200)의 다층인쇄회로기판 상에 통합 설치될 수 있다. 그 결과, 발광 다이오드 구동회로는 크기 및 무게를 최소화할 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 PCB 트랜스포머의 개략적인 분해사시도이며, 도 6은 도 5에 도시된 PCB 트랜스포머의 코일 모듈의 개략적인 분해사시도이고, 도 7은 도 5에 도시된 PCB 트랜스포머의 단면도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 PCB 트랜스포머(250)는 다층인쇄회로기판(210), 코어 삽입홀(220), 코일 패턴부(230) 및 코어부(240)를 포함한다. 다층인쇄회로기판(210) 적어도 2층 이상의 인쇄회로기판이 적층되어 구성된다. 본 실시예에서는 블라인드 비아홀(BVH:Blind Via Hole)기술을 이용한 빌드업(Build-up) 기판 제조기술을 이용하여 다층인쇄회로기판을 제작한다. 빌드업 기판 제조기술은 내층 기판을 순차적으로 적층하고, 블라인드 비아홀을 통하여 원하는 층만을 도통시킬 수 있고, 홀의 직경이 작다는 장점이 있다.
코어 삽입홀(220)은 다층인쇄회로기판(210)에 형성되며, 코어 삽입홀(220)을 통하여 코어부(240)가 삽입 고정된다. 본 실시예에서 코어 삽입홀(220)은 제1 코어 삽입홀(220a), 제2 코어 삽입홀(220b) 및 제3 코어 삽입홀(220c)을 포함한다. 제1 내지 제3 코어 삽입홀(220a, 220b, 220c)은 코어의 단면 및 크기에 상응하게 형성된다.
코일 패턴부(230)는 다층인쇄회로기판(210)의 각 층별로 나선형태로 형성된 코일 패턴을 포함하며, 각 코일 패턴은 비아홀을 통하여 전기적으로 연결되어 자기적 폐경로를 형성한다. 이러한 코일 패턴부(230)는 종래 기술에서 코어에 권선된 코일에 대응되며, 전자기유도를 발생시키는 자기 경로를 생성하는 기능을 수행한다. 코일 패턴부(230)는 제1 코일 패턴(231) 및 제2 코일 패턴(232)을 포함한다. 제1 코일 패턴(231)은 제1 코어 삽입홀(220a) 둘레를 따라 나선형으로 배치되며, 제2 코일 패턴(232)은 제3 코어 삽입홀(220c) 둘레를 따라 나선형으로 배치된다. 제1 코일 패턴(231)에 전원부(100)에서 공급되는 교류 전원이 공급되고, 제2 코일 패턴(232)에는 유도 전압이 출력된다.
코어부(240)는 코일 패턴부(230) 내부에 배치되어 자기장 형성을 돕는 기능을 수행한다. 본 실시예에서 코어부(240)는 전체적으로 E자 형태로 형성된 제1 코어(241) 및 전체적으로 E자 형태로 형성된 제2 코어(242)를 포함한다. 제1 코어(241)는 코어 삽입홀(220) 상부 방향에서 삽입되고, 제2 코어(242)는 코어 삽입홀(220) 하부 방향에서 삽입되어, 상호 접촉되게 설치된다. 본 실시예에서 제1 코어(241) 및 제2 코어(242)는 자성분말코어 또는 페라이트를 포함하는 코어를 사용한다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 다층인쇄회로기판(210)은 제1 인쇄회로기판(211), 제2 인쇄회로기판(212), 제3 인쇄회로기판(213) 및 제4 인쇄회로기판(214)을 포함한다. 이는 설명을 위한 예시일 뿐 다층인쇄회로기판의 적층기판의 수가 이에 한정되는 것은 아니다.
각 인쇄회로기판에는 제1 내지 제3 코어 삽입홀(220a, 220b, 220c)이 각각 형성되고, 제1 코어 삽입홀(220a : 221a ~ 224a)의 둘레를 따라 제1 코일 패턴(231 : 231a ~ 231d)가 배치되고, 제3 코어 삽입홀(220c : 221c ~ 224c)의 둘레를 따라 제2 코일 패턴(232 : 232a ~ 232d)가 배치된다. 제1 인쇄회로기판(211)에 형성된 제1 코일 패턴(231a)과 제2 인쇄회로기판(212)에 형성된 제1 코일 패턴(231b)은 제1 인쇄회로기판(211) 상에 형성된 비아홀(미도시)을 통하여 전기적으로 연결된다. 제2 인쇄회로기판(212)에 형성된 제1 코일 패턴(231b)과 제3 인쇄회로기판(213)에 형성된 제1 코일 패턴(231c)은 제2 인쇄회로기판(212) 상에 형성된 비아홀(미도시)을 통하여 전기적으로 연결되고, 제3 인쇄회로기판(213)에 형성된 제1 코일 패턴(231c)과 제4 인쇄회로기판(214)에 형성된 제1 코일 패턴(231d)은 제3 인쇄회로기판(211) 상에 형성된 비아홀(미도시)을 통하여 전기적으로 연결된다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 PCB 트랜스포머의 개략적인 분해사시도이다. 도 8은 코일부의 형태 및 코일 패턴의 개수가 상이하며 나머지는 위 실시예와 유사한 바 이하에서는 상이한 구성을 위주로 상술한다.
도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 PCB 트랜스포머는 다층인쇄회로기판(210), 코어 삽입홀(220), 코일 패턴부(235) 및 코어부(245)를 포함한다. 다층인쇄회로기판(210) 적어도 2층 이상의 인쇄회로기판이 적층되어 구성된다.
코어 삽입홀(220)은 다층인쇄회로기판(210)에 형성되며, 코어 삽입홀(220)을 통하여 코어부(245)가 삽입 고정된다. 본 실시예에서 코어 삽입홀(220)은 제1 코어 삽입홀(220a), 제2 코어 삽입홀(220b) 및 제3 코어 삽입홀(220c)을 포함한다. 제1 내지 제3 코어 삽입홀(220a, 220b, 220c)은 코어의 단면 및 크기에 상응하게 형성된다.
코일 패턴부(235)는 다층인쇄회로기판(210)의 각 층별로 나선형태로 형성된 코일 패턴을 포함하며, 각 코일 패턴은 비아홀을 통하여 전기적으로 연결되어 자기적 폐경로를 형성한다. 코일 패턴부(235)는 제1 코일 패턴(236), 제2 코일 패턴(237) 및 제3 코일 패턴(238)을 포함한다. 제1 코일 패턴(236)은 제1 코어 삽입홀(220a) 둘레를 따라 나선형으로 배치되며, 제2 코일 패턴(237)은 제2 코어 삽입홀(220b) 둘레를 따라 나선형으로 배치되고, 제3 코일 패턴(238)은 제3 코어 삽입홀(220c) 둘레를 따라 나선형으로 배치된다. 제1 코일 패턴(236)에 전원부(100)에서 공급되는 교류 전원이 공급되고, 제2 코일 패턴(237) 및 제3 코일 패턴(238)을 통하여 유도 전압이 출력된다.
코어부(245)는 코일 패턴부(235) 내부에 배치되어 자기장 형성을 돕는 기능을 수행한다. 본 실시예에서 코어부(245)는 전체적으로 E자 형태로 형성된 제1 코어(246) 및 전체적으로 E자 형태로 형성된 제2 코어(247)를 포함한다. 각 코어의 3개의 돌기부로 형성되며, 양 단부의 돌기부는 직육면체 또는 정육면체로 돌출되어 형성되고, 중앙 영역의 돌기부는 원기둥의 형태로 형성된다. 제1 코어(246)는 코어 삽입홀(220) 상부 방향에서 삽입되고, 제2 코어(247)는 코어 삽입홀(220) 하부 방향에서 삽입되어, 상호 접촉되게 설치된다. 본 실시예에서 제1 코어(246) 및 제2 코어(247)는 자성분말코어 또는 페라이트를 포함하는 코어를 사용한다. 제1 코어(246) 및 제2 코어(247)는 일체로 형성될 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 PCB 트랜스포머의 개략적인 분해사시도이다.
도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 PCB 트랜스포머(290)는 제1 다층인쇄회로기판(260), 제1 코일 패턴부(265), 제2 다층인쇄회로기판(270) 및 제2 코일 패턴부(275)를 포함한다. 제1 및 제2 다층인쇄회로기판(260, 270)은 적어도 2층 이상의 인쇄회로기판이 적층되어 구성된다. 제1 다층인쇄회로기판(260)과 제2 다층인쇄회로기판(270)은 상호 이격되게 배치된다.
제1 코일 패턴부(265)는 제1 다층인쇄회로기판(260)의 각 층별로 나선형태로 형성된 코일 패턴을 포함하며, 각 코일 패턴은 비아홀을 통하여 전기적으로 연결되어 자기적 폐경로를 형성한다. 이러한 코일 패턴부(230)는 종래 기술에서 코어에 권선된 코일에 대응되며, 전자기유도를 발생시키는 자기 경로를 생성하는 기능을 수행한다. 제2 코일 패턴부(275)는 제2 다층인쇄회로기판(270)의 각 층별로 나선형태로 형성된 코일 패턴을 포함하며, 각 코일 패턴은 비아홀을 통하여 전기적으로 연결되어 자기적 폐경로를 형성한다. 제1 코일 패턴부(265)에 전원부(100)에서 공급되는 교류 전원이 공급되고, 제2 코일 패턴부(275)에는 유도 전압이 출력된다.
본 실시예에 따르면, 코어를 사용하지 않으므로 전체 발광 다이오드 구동회로를 초박형으로 제작할 수 있게 된다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 PCB 트랜스포머의 개략적인 분해사시도이다.
도 10을 참조하면, 코일리스 발광 다이오드 구동회로는 전원부(100), PCB 트랜스포머(200), AC/DC 컨버터(300), 평활부(400) 및 LED 구동전원 조절부(500)를 포함한다.
전원부(100)는 상용전원을 이용하며, 본 실시예의 경우 220V 교류 전원을 이용한다. PCB 트랜스포머(200)는 전원부(100)에 연결되며, 전원부(100)에서 입력된 교류 전압을 미리 설정된 전압으로 변환하여 출력한다. PCB 트랜스포머(200)는 다층인쇄회로기판에 배치된 코일 패턴과 다층인쇄회로기판에 삽입 설치되는 코어를 이용하여 구성한다. AC/DC 컨버터(300)는 PCB 트랜스포머(200)에서 출력된 교류 전압을 입력받아 LED 유닛(1000)의 다수의 발광 다이오드를 구동시키기 위한 직류 전압으로 변환시켜 출력한다. 평활부(400)는 AC/DC 컨버터(300)에서 출력된 직류 전압을 평활시켜 출력한다. 평활부(400)에서 출력되는 전압은 LED 유닛(1000)에 공급되어 LED 유닛을 구동시킨다.
LED 구동전원 조절부(500)는 LED 유닛에 인가되는 전류 및 전압을 측정하여 일정한 전원이 인가될 수 있도록 조절하는 기능을 수행한다. LED 구동전원 조절부(500)는 PWM 제어부(510), 전압 및 전류 검출부(520) 및 스위칭부(530)를 포함한다.
전압 및 전류 검출부(520)는 LED 유닛의 구동 전류 및 구동 전압을 측정한다. PWM 제어부(510)는 전압 및 전류 검출부(520)에서 측정된 전류에 상응하게 PWM 신호의 듀티비(duty ratio)를 조절하는 기능을 수행한다. 스위칭부(530)는 평활부(400)의 출력단과 LED 유닛의 입력단 사이에 연결되며, PWM 제어부(510)의 출력 신호에 따라 온/오프 동작을 수행한다. 검출된 전류가 설정된 크기보다 증가하여 설정된 구동 전압 이상으로 판단되면, PWM 제어부(510)는 스위치 오프(off)신호 스위칭부(530)로 인가하여, 스위칭부(530)는 오프되어 LED 유닛에 공급되는 전원은 감소시킨다. 검출된 전류가 설정된 크기보다 작아서 설정된 구동 전압 미만으로 판단되면, PWM 제어부(510)는 스위치 온(on)신호를 스위칭부(530)로 인가하여, 스위칭부(530)는 온(on)시킨다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 코일리스 발광 다이오드 구동회로를 포함한 발광 다이오드 조명장치의 개략적인 기능 블록도이다.
도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 코일리스 발광 다이오드 구동회로를 포함한 발광 다이오드 조명장치는 전원부(100), 발광 다이오드 구동회로(600), 방열 유닛(700), 커버 유닛(800), 하우징(900), LED 유닛(1000) 및 제어 유닛(1100)을 포함한다.
LED 유닛(1000)은 인쇄회로기판 상에 실장되는 다수의 발광 다이오드 모듈을 포함한다. 다수의 발광 다이오드 모듈은 인쇄회로기판(210) 상에 상호 이격배치된 상태로 실장된다. 인쇄회로기판상에 실장된 각 발광 다이오드 모듈은 발광칩, 리드 프레임, 와이어, 몰딩부 및 기판으로 구성된다. 기판 상에 리드 프레임이 배치되며, 발광칩은 기판 상에 실장되며, 와이어를 통하여 리드 프레임과 전기적으로 연결된다. 몰딩부는 기판 상에 실장된 발광칩을 봉지하여, 발광칩을 보호하며, 발광칩에서 방사되는 광의 지향각을 조절한다.
하우징(900)은 LED 유닛(1000)에 상응한 형태로 형성되며, LED 유닛(1000)을 수납할 공간을 제공한다. 커버 유닛(800)은 LED 유닛(1000)의 상부에 배치되게, 하우징(900)에 체결되어, LED 유닛(1000)을 커버한다. 커버 유닛(800)은 LED 유닛(100)을 보호하며, 출사되는 광을 골고루 확산시키는 기능을 수행한다.
발광 다이오드 구동회로(600)는 전원부(100)로부터 상용 전원을 입력받아 LED 유닛을 구동하기 위한 구동 전압으로 변환하여 출력하는 기능을 수행한다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 코일리스 발광 다이오드 구동회로 및 이를 포함한 발광 다이오드 조명장치의 예시적인 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100 : 전원부
200 : PCB 트랜스포머
300 : AC/DC 컨버터
400 : 평활부
500 : LED 구동전원 조절부
600 : 발광 다이오드 구동회로
700 : 방열유닛
800 : 커버유닛
900 : 하우징
1000 : LED 유닛

Claims (7)

  1. 코일리스 발광 다이오드 구동회로에 있어서,
    전원부에서 입력된 교류 전압을 미리 설정된 전압으로 변환하여 출력하는 PCB 트랜스포머;
    상기 PCB 트랜스포머에서 출력된 교류 전압을 입력받아 LED 유닛의 발광 다이오드를 구동시키기 위한 직류 전압으로 변환시켜 출력하는 AC/DC 컨버터; 및
    상기 AC/DC 컨버터에서 출력된 직류 전압을 평활시켜 상기 LED 유닛에 공급하는 평활부;를 포함하며,
    상기 PCB 트랜스포머는 코일 패턴이 형성된 다층인쇄회로기판을 포함하고,
    상기 PCB 트랜스포머는,
    적어도 2층 이상의 인쇄회로기판이 적층되어 구성된 다층인쇄회로기판;
    상기 다층인쇄회로기판에 형성되며, 코어부가 삽입 고정되는 코어 삽입홀;
    상기 다층인쇄회로기판의 각 층별로 나선형태로 형성된 코일 패턴을 포함하며, 상기 각 코일 패턴은 비아홀을 통하여 전기적으로 연결되어 자기적 폐경로를 형성하는 코일 패턴부; 및
    상기 코어 삽입홀에 삽입 고정되어 저기장 형성을 돕는 코어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일리스 발광 다이오드 구동회로.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 코어 삽입홀은 상호 이격되게 형성되는 제1 코어 삽입홀, 제2 코어 삽입홀 및 제3 코어 삽입홀을 포함하며,
    상기 코일 패턴부는 상기 제1 코어 삽입홀 둘레를 따라 나선형으로 배치되는 제1 코일 패턴; 상기 제3 코어 삽입홀 둘레를 따라 나선형으로 배치되는 제2 코일 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 코일리스 발광 다이오드 구동회로.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 코일 패턴부는 상기 제2 코어 삽입홀 둘레를 따라 나선형으로 배치되는 제3 코일 패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코일리스 발광 다이오드 구동회로.
  5. 코일리스 발광 다이오드 구동회로에 있어서,
    전원부에서 입력된 교류 전압을 미리 설정된 전압으로 변환하여 출력하는 PCB 트랜스포머;
    상기 PCB 트랜스포머에서 출력된 교류 전압을 입력받아 LED 유닛의 발광 다이오드를 구동시키기 위한 직류 전압으로 변환시켜 출력하는 AC/DC 컨버터; 및
    상기 AC/DC 컨버터에서 출력된 직류 전압을 평활시켜 상기 LED 유닛에 공급하는 평활부;를 포함하며,
    상기 PCB 트랜스포머는 코일 패턴이 형성된 다층인쇄회로기판을 포함하고,
    상기 PCB 트랜스포머는,
    적어도 2층 이상의 인쇄회로기판이 적층되어 구성된 제1 다층인쇄회로기판;
    상기 제1 다층인쇄회로기판의 각 층별로 나선형태로 형성된 코일 패턴을 포함하며, 각 코일 패턴은 비아홀을 통하여 전기적으로 연결되어 자기적 폐경로를 형성하는 제1 코일 패턴부;
    적어도 2층 이상의 인쇄회로기판이 적층되어 구성되며, 상기 제1 다층인쇄회로기판과 이격되게 배치된 제2 다층인쇄회로기판; 및
    상기 제2 다층인쇄회로기판의 각 층별로 나선형태로 형성된 코일 패턴을 포함하며, 각 코일 패턴은 비아홀을 통하여 전기적으로 연결되어 자기적 폐경로를 형성하는 제2 코일 패턴부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일리스 발광 다이오드 구동회로.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 LED 유닛에 인가되는 전류 및 전압을 측정하여 일정한 전원이 인가될 수 있도록 조절하는 LED 구동전원 조절부를 더 포함하며, 상기 LED 구동전원 조절부는,
    상기 LED 유닛의 구동 전류 및 구동 전압을 측정하는 전압 및 전류 검출부;
    상기 전압 및 전류 검출부에서 측정된 전류에 상응하게 PWM 신호의 듀티비를 조절하여 출력하는 PWM 제어부; 및
    상기 평활부의 출력단과 상기 LED 유닛의 입력단 사이에 연결되며, 상기 PWM 제어부의 출력 신호에 따라 온/오프 동작을 수행하는 스위칭부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일리스 발광 다이오드 구동회로.
  7. 제1항 또는 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 코일리스 발광 다이오드 구동회로를 포함하는 발광 다이오드 조명장치.


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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000058322A (ja) * 1998-08-04 2000-02-25 Alps Electric Co Ltd 薄膜磁気素子およびその製造方法
KR100587022B1 (ko) * 2005-05-18 2006-06-08 삼성전기주식회사 디밍 회로를 갖는 ｌｅｄ 구동회로
JP2010135139A (ja) * 2008-12-03 2010-06-17 Ushio Inc Ｌｅｄ点灯回路及びｌｅｄランプ並びにｌｅｄランプ点灯用変換ソケット

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000058322A (ja) * 1998-08-04 2000-02-25 Alps Electric Co Ltd 薄膜磁気素子およびその製造方法
KR100587022B1 (ko) * 2005-05-18 2006-06-08 삼성전기주식회사 디밍 회로를 갖는 ｌｅｄ 구동회로
JP2010135139A (ja) * 2008-12-03 2010-06-17 Ushio Inc Ｌｅｄ点灯回路及びｌｅｄランプ並びにｌｅｄランプ点灯用変換ソケット

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