KR101421468B1

KR101421468B1 - 엘이디 조명용 안정화장치

Info

Publication number: KR101421468B1
Application number: KR1020130152181A
Authority: KR
Inventors: 박재덕
Original assignee: 주식회사 디에스이
Priority date: 2013-12-09
Filing date: 2013-12-09
Publication date: 2014-07-23

Abstract

본원 발명에 따른 엘이디 조명용 안정화장치는 AC필터부 및 AC/DC변환부가 구성된 엘이디(LED: Light emitting diode) 조명용 안정화장치에 있어서, 상기 AC필터부 및 AC/DC변환부 사이에 구성되고, 전원의 어느 하나의 입력선(ACIN1)에 직렬로 연결되고 전원의 어느 하나의 입력선(ACIN1)과 병렬로 구성된 콘덴서(C1) 사이에 구성되는 바이메탈 온도감지기(β)로 구성되는 온도센서(TP1)와 전원의 어느 하나의 입력선(ACIN1)과 병렬로 구성된 다수개의 콘덴서(C1, C2)와 전원의 어느 하나의 입력선(ACIN1)에 직렬로 구성되고 다수개의 콘덴서(C1, C2)와 병렬로 구성되는 저항(R1)으로 구성된 온도안정화부가 구성되어; 엘이디 조명용 전구 또는 엘이디 조명용 기구의 외부 또는 내부 온도가 상승하면 콘덴서(C1)의 전류가 차단되어 브릿지 정류회로(DMI)의 전류가 반감되고, 돌입 순간 과전류가 입력되면 콘덴서(C1)의 전류를 차단되어 AC/DC변환부 이후의 회로가 보호되고, 과전류에 대한 즉각적인 대응을 못하는 지연형 휴즈(FUSE1)에 대하여 바이메탈 온도감지기가 적절하게 보완하고, 이상 전력에 의한 자체 화재 발생시 전력 차단 및 복귀가 가능하며 외부 화재 및 고온에 의한 자동조광 및 복귀가 가능한 등의 효과가 있다.

Description

엘이디 조명용 안정화장치 {Stabilized Apparatus for Light Emitting Diode lighting}

본원 발명은 엘이디(LED: Light Emitting Diode: 발광다이오드) 전구의 엘이디 조명용 안정화장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 전원선에 직렬로 연결된 온도센서로 구성되어 외부 또는 내부 온도 상승 시 전원을 차단하는 전원회로의 온도안정화부가 구성되는 엘이디 조명용 안정화장치에 관한 것이다.

현재, 가정이나 사무실 등 실내 조명 광원으로는 형광등, 백열등, 할로겐 램프 등의 방전램프가 사용되고 있다. 이러한 방전램프는 높은 구동 전압을 가지므로 전력의 승압으로 인한 에너지 소모가 크고, 폐기시 인체나 환경에 유해한 수은 등의 방전가스를 배출하므로 환경 오염의 원인이 되고 재활용이 불가능한 문제점이 있다.

특히, 유럽연합(EU)에서는 전기·전자제품에 납·수은·카드뮴·6가 크롬(Cr6+) 등의 중금속과 PBB(PolyBromide Binpenyl)·PBDE(PolyBrominated Diphenyl Ether) 등과 같은 유해물질의 사용을 금하는 특정 유해물질 사용제한 규약(RoHS : Restriting the use of Hazardous Substances)과 폐전기·전자제품의 재활용 비용을 생산자가 부담하도록 하는 전기·전자기기폐기물처리지침(WEEE : Waste Electrical and Electronic Equipment Directive)을 제정하여 2006년 7월 1일부터 이를 시행하고 있다.

이에 따라, 현재 사용되는 형광등과 같은 조명기구를 대체할 수 있는 새로운 조명기구에 대한 연구 및 개발의 필요성이 대두되고 있다.

또한, 엘이디(LED: Light emitting diode: 발광다이오드) 관련 기술이 급속히 발전함에 따라, 청색 LED와 형광체를 이용하여 백색광을 방출하는 백색 LED가 등장하게 되었는데, 이러한 백색 LED는 기존의 조명 광원에 비해 극소형이며, 소비전력이 적고, 수명이 반영구적이며, 자외선과 같은 유해파 방출이 없고, 수은 및 방전가스를 사용하지 않는 환경친화적인 조명광원으로, 기존의 조명 광원을 대체할 수 있는 유력한 수단으로 각광받고 있다.

종래기술의 등록실용신안공보 제20-0437547호에 구성된 도 1의 저전압 구동방지회로를 살펴보면,

스위치 작동제어부와 연결된 일측 포트(105: port)와 엘이디 전구(100) 사이에 연결 설치된 콘덴서(110: Condenser, Capacitor)와, 콘덴서(110)와 엘이디 전구(100) 사이에 연결된 브리지 다이오드(120: Bridge Diode)와, 브리지 다이오드(120)와 엘이디 전구(100) 사이에 직결 연결된 제너다이오드(130: Zener Diode)와, 제너다이오드(130)와 엘이디 전구(100) 사이에 직결 연결된 트랜지스터(140: Transistor)와, 스위치 작동제어부에 접속된 타측 포트(105')와 브리지 다이오드(120) 사이에 직렬 연결된 인덕터(150: Inductor)로 구성되면서, 인덕터(150)는 콘덴서(110)에 병렬로 연결되고, 제너다이오드(130)와 엘이디 전구(100)는 브리지다이오드(120)에 병렬 연결되고, 일측 포트(105)와 엘이디 전구(100) 사이에 콘덴서(110)가 연결되어 비상용 스위치 작동제어부와 엘이디 전구(100) 사이에 콘덴서(110)가 전기적으로 연결된다.

상기 제너다이오드(130)와 엘이디 전구(100) 사이에 연결된 트랜지스터(140)는 비상용 스위치 작동제어부에서 정상적인 규정 전압이 인가될 때 제너다이오드(130)로부터 인가되는 규정 전압을 인가하여 엘이디 전구(100)가 점등되도록 한다.

상기 제너다이오드(130)는 전원으로부터 비상 상황을 인지시키는 규정 전압이 아닌 비유사시의 저전압이 인가되는 경우 트랜지스터(140)에 전원이 인가되지 않도록 방지함으로써 비상용스위치의 엘이디 전구(100)는 저전압에서도 약한 불이 들어오는 반불 현상이 방지된다.

상기 종래기술의 저전압 구동방지회로는 비유사시의 저전압이 인가되는 경우 트랜지스터(140)에 전원이 인가되지 않도록 방지하나 돌입 순간 과전류가 입력되면 순간 과전류가 전류가 도통되어 AC/DC변환부 이후의 제너다이오드(130) 및 엘이디 전구(100) 등의 회로를 보호하지 못하는 문제점이 있다.

또한, 종래기술은 작업자가 상황을 오인하여 비상용 스위치를 작동시키는 경우를 방지하기 때문에 돌입 순간 과전류가 입력되면 순간 과전류가 전류가 도통되어 엘이디 전구(100)가 점등되는 문제점이 있다.

또한, 종래기술은 트랜지스터가 엘이디 전구의 내부 온도에 의하여 지배되어 엘이디 전구의 외부 또는 내부 온도가 필요 이상 상승되어도 능동적으로 대처하지 못하는 문제점이 있다.

또한, 종래기술은 엘이디 전구에서 통상적인 지연형 휴즈(FUSE1)를 사용에 따른 과전류에 대한 즉각적인 대응을 못하는 문제점이 있다.

또한, 종래기술은 트랜지스터가 허용치를 벗어난 열을 발산하여 내부 온도가 과열되어도 전력을 차단하는 구성이 불비되어 이상 전력에 의한 자체 화재 발생시 전력 차단 및 복귀가 불가능한 문제점이 있다.

또한, 종래기술은 트랜지스터가 허용치를 벗어난 열을 발산하면서 수명이 엘이디 소자의 수명보다 짧게 되어 특정 부품에 의하여 엘이디 전구의 수명이 단축되는 문제점이 있다.

본원 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, AC필터부 및 AC/DC변환부가 구성된 엘이디(LED: Light emitting diode) 조명용 안정화장치에 있어서, AC필터부에서 인가된 직류 전류를 입력 하고, 전원의 어느 하나의 입력선에 직렬로 연결된 온도센서와 전원의 어느 하나의 입력선과 병렬로 구성된 콘덴서와 전원의 어느 하나의 입력선에 직렬로 구성된 저항의 전원회로로 구성되는 온도안정화부를 구성하여 입력된 교류 전류에 대하여 전압을 강하 조절하고 내부 또는 외부 온도 상승 시 전원을 차단하고 순간 과전류는 콘덴서로 도통되는 것을 차단하여 브릿지 정류회로의 전류를 반감하고 AC/DC변환부 이후의 회로를 보호하는 엘이디 조명용 안정화장치를 제공함에 있다.

본원 발명에 따른 엘이디 조명용 안정화장치는 AC필터부 및 AC/DC변환부가 구성된 엘이디(LED: Light emitting diode) 조명용 안정화장치에 있어서, 상기 AC필터부에서 인가된 직류 전류를 입력 하고, 전원의 어느 하나의 입력선(ACIN1)에 직렬로 연결된 온도센서(TP1)와 전원의 어느 하나의 입력선(ACIN1)과 병렬로 구성된 콘덴서와 전원의 어느 하나의 입력선(ACIN1)에 직렬로 구성된 저항(R1)의 전원회로로 구성되는 온도안정화부가 구성되는 것이다.

또한, 본 발명은 상기 온도안정화부가 AC필터부 및 AC/DC변환부 사이에 구성되고; 상기 온도센서(TP1)가 전원과 콘덴서(C1) 사이에 구성되는 바이메탈 온도감지기(β)로 구성되는 것이다.

또한, 본 발명은 상기 바이메탈 온도감지기의 바이메탈 고정단이 입력선(ACIN1)과 연결되고 온도감지기의 바이메탈 자유단이 콘덴서(C1)와 연결된 인계 접점과 접점되게 구성되는 것이다.

또한, 본 발명은 상기 콘덴서가 퓨즈(FUSE1)에 연결된 입력선(ACIN1)과 병렬로 구성된 다수개의 콘덴서(C1, C2)로 구성되고; 상기 저항(R1)가 퓨즈(FUSE1)에 연결된 입력선(ACIN1)에 직렬로 구성되고 다수개의 콘덴서(C1, C2)와 병렬로 구성되는 것이다.

본원 발명에 따른 엘이디 조명용 안정화장치는 엘이디 조명용 전구 또는 엘이디 조명용 기구의 외부 또는 내부 온도가 상승하면 콘덴서(C1)의 전류가 차단으로 브릿지 정류회로(DMI)의 전류가 반감되어 엘이디 조명용 전구 또는 엘이디 조명용 기구가 외부 또는 내부 온도에 능동적으로 대처할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본원 발명은 밀폐 기구에 조명용 전구가 장착된 경우에 외부 온도가 상승되어도 조명용 전구의 동작이 완전하게 차단되지 아니하고 온도안정화부로 인하여 일부의 동작만이 차단됨으로써 조명용 전구가 완전 소등되는 불편함을 최소화하면서 점등의 안정성을 확보하는 자동조광 기능이 수행되는 효과가 있다.

또한, 본원 발명은 돌입 순간 과전류가 입력되면 바이메탈 온도감지기가 오프(OFF)되어 콘덴서(C1)의 전류를 차단하여 AC/DC변환부 이후의 회로를 보호하는 효과가 있다.

또한, 본원 발명은 엘이디 조명용 전구 또는 엘이디 조명용 기구에서 통상적인 지연형 휴즈(FUSE1)를 사용에 따른 과전류에 대한 즉각적인 대응을 못하는 부분을 바이메탈 온도감지기가 적절하게 보완하는 효과가 있다.

또한, 본원 발명은 바이메탈 온도감지기에 의하여 이상 전력에 의한 자체 화재 발생시 전력 차단 및 복귀가 가능하며 외부 화재 및 고온에 의한 자동디밍(Auto Dimming) 및 복귀가 가능한 효과가 있다.

또한, 본원 발명은 온도안정화부가 AC필터부에서 입력된 교류 전류에 대하여 전압을 강하 조절하고 외부 온도 상승 시 전원을 차단하는 효과가 있다.

도 1: 종래기술의 엘이디 전구의 저전압 구동방지회로도.
도 2: 본원 발명의 엘이디 조명용 안정화장치의 블럭도.
도 3: 본원 발명의 엘이디 조명용 안정화장치의 회로 구성도.
도 4: 본원 발명의 바이메탈 온도감지기의 접점 연결상태도.
도 5: 본원 발명의 바이메탈 온도감지기의 접점 분리상태도

본원 발명의 실시예에 따른 구성 및 동작에 대하여 첨부된 도 2의 본원 발명의 엘이디 조명용 안정화장치의 블럭도, 도 3의 본원 발명의 엘이디 조명용 안정화장치의 회로 구성도, 도 4의 본원 발명의 바이메탈 온도감지기의 접점 연결상태도, 도 5의 본원 발명의 바이메탈 온도감지기의 접점 분리상태도를 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

본원 발명의 엘이디 전구 전원 제어장치는 AC필터부(1), 온도안정화부(2), AC/DC변환부(3), 직류레벨안정화부(4) 및 이들의 세부 구성으로 구성되어 전원으로부터 공급되는 교류의 전압을 엘이디 광원의 적절한 부하용량에 부합할 수 있도록 미세 조정하여 직류로 변환하고 변환된 직류의 전류를 미세 조정하여 미세 조정된 직류에 의하여 다수의 엘이디가 발광되게 하는 RC전원회로를 구성한 것이다.

상기 AC필터부(1)는 전류가 흐르면 점등되어 빛을 발생하는 다수의 엘이디(LED) 전구로 공급하기 위하여 전원으로부터 인가된 교류 전류에서 발생하는 순간 과전압 또는 써지(surge) 전류를 감쇄하여 엘이디 전구 전원 제어장치의 회로를 보호한다.

상기 AC필터부(1)는 RC전원회로의 입력 보호 소자들로 구성되어 입력되는 교류 전원의 어느 하나의 입력 선(ACIN1)에 구성되는 과전류보호용 퓨즈(FUSE1)와, 상기 퓨즈(FUSE1)의 후방에 구성되고 입력되는 교류 전원(ACIN1, ACIN2)에 병렬로 구성되는 과전압보호용 바리스터(VR1; Varistor)로 구성된다.

상기 입력되는 교류 전원(ACIN1, ACIN2)에 바리스터(VR1)를 병렬로 구성하여 바리스터(VR1)는 입력되는 교류 전원(ACIN1, ACIN2)이 일정 전압을 초과하면 저항치가 낮아져 전류를 흘려 즉, 스스로 바이패스로(By-Pass-路)가 되어 회로의 고장을 방지하게 한다.

즉, 상기 바리스터(VR1)는 순간 전압을 억제하고 고압 전류를 방전하도록 구성되어 설정된 일정 전압까지는 높은 저항치를 나타내다가 설정 전압을 초과하면 갑자기 저항치가 낮아져서 대전류를 흘려버려 입력되는 교류 전원(ACIN1, ACIN2)의 순간 과전압으로부터 회로를 보호한다.

다시 말하면, 상기 바리스터(VR1)는 평소에는 저항이 높아 전류가 흐르지 않고 있다가 전압이 상승함에 따라 저항이 낮아져 도통하게 되어 교류 전원(ACIN1, ACIN2)의 순간 과전압이 발생하는 경우 전류가 바리스터(VR1)를 통하여 흐르게 되므로 회로를 보호하게 된다.

상기 바리스터(VR1)는 정상적인 조건에서는 저항이 무한대로 크지만 낙뢰 등의 서지로 인한 과전압 인입시에는 저항이 급격히 낮아져 항복전압에 이르러 전자 소자로 구성된 회로에 전류가 인가되지 않도록 전류를 바이패스(By-Pass)시킨다.

상기 퓨즈(FUSE1)는 허용 전압 또는 허용 전류의 둘 중에서 어느 하나가 허용치 이상이 되면 단락되어 회로를 보호하도록 구성되며, 상기 퓨즈(FUSE1)를 바리스터(VR1)의 후방에 구성할 수 있으나 이 경우에는 퓨즈(FUSE1)가 단락되더라도 바리스터(VR1)가 보호되기 곤란하기 때문에 퓨즈(FUSE1)를 바리스터(VR1)의 전방에 구성하는 것이 바람직하다.

상기 바리스터(VR1)는 가해지는 전압의 극성에 관계없이 전압의 크기에 의해 저항이 정해지는 대칭형 바리스터와 가해지는 전압의 극성에 의해서 달라지는 비대칭형 바리스터 중에서 어느 것을 구성하여도 무방하다.

상기 온도안정화부(2)는 AC필터부(1)에서 인가된 교류 전류(ACIN1, ACIN2)를 입력하여 입력된 교류 전류(ACIN1, ACIN2)에 대하여 전압을 강하하고 조절하면서 외부 또는 내부 온도 상승 시 전원을 차단하거나 과전류를 차단하여 입력 전류를 반감하여 회로를 보호한다.

상기 온도안정화부(2)의 온도센서(TP1)는 조명용 기구 또는 조명용 전구의 외부 또는 내부 온도가 설정된 이상의 온도가 되면 AC/DC변환부(3)의 브릿지 정류회로(DMI: Bridge Rectifier)의 전류를 반감시킨다.

즉, 화재 또는 외부 기온의 상승으로 조명용 기구 또는 조명용 전구의 외부 온도가 설정된 온도 이상으로 상승되거나 조명용 기구 또는 조명용 전구의 장기간 사용에 의하여 조명용 기구 또는 조명용 전구의 내부 온도가 설정된 온도 이상으로 상승될 경우에 온도안정화부(2)가 조명용 기구 또는 조명용 전구로 공급되는 일부 전원을 차단함으로써 조명용 기구 또는 조명용 전구의 동작이 완전히 차단하지 아니하고 일부 동작만을 차단하여 자동조광(Auto Dimming)이 작동되어 조명용 기구 또는 조명용 전구의 완전 소등되는 불편함을 최소화하게 된다.

상기 온도안정화부(2)는 퓨즈(FUSE1)에 연결된 입력선(ACIN1)과 병렬로 구성된 다수개의 콘덴서(C1, C2: Condenser)와, 퓨즈(FUSE1)에 연결된 입력선(ACIN1)에 직렬로 구성되고 콘덴서(C1, C2)의 방전을 위한 저항(R1: Resistance)과, 퓨즈(FUSE1)에 연결된 입력선(ACIN1)에 직렬로 구성되면서 퓨즈(FUSE1)와 콘덴서(C1) 사이에 구성되고 엘이디 조명용 전구 또는 엘이디 조명용 기구의 외부 또는 내부 온도에 따라 작동하는 온도센서(TP1)로 구성되어 콘덴서(C1, C2)에 의하여 엘이디 전구(F1, F2)가 적절히 동작할 수 있도록 전원 전압을 만들어 내는 RC전원회로로 구성된다.

상기 온도안정화부(2)는 콘덴서(C2)을 주축으로 AC입력 전압을 강하하기 위한 부품으로 콘덴서의 용량에 따라 강하하는 전압 값을 조절할 수 있으며, 강하 전압을 미세 조정하기 위하여 콘덴서(C1) 등 다수개의 콘덴서로 구성된다.

상기 온도안정화부(2)에 인가된 교류 전류는 콘덴서(C2)에서 저장되어 충전되고, 콘덴서(C2)에서 충전되고 남는 여분의 전류는 콘덴서(C1)에 저장되어 충전되고, 콘덴서(C1, C2)에 충전된 상태의 교류 전류는 흐를 수 있는 길이 없으므로 교류 전류는 흐르지 않는 상태로 된다.

이때, 상기 저항(R1)은 콘덴서(C1, C2)에 충전된 교류 전류가 일정 값 이상이 되면 도통되어 콘덴서(C1, C2)의 +, - 를 연결하게 되면서 콘덴서(C1, C2)는 도통하게 되어 전류가 흐르고 콘덴서(C1, C2)에 충전된 전류는 방전하게 된다.

상기 온도안정화부(2)의 콘덴서를 n개로 구성할 수 있으며 이 때 온도안정화부(2)에 인가된 교류 전류는 콘덴서(Cn)→콘덴서(Cn-1)→콘덴서(C2)...콘덴서(C1)의 순으로 순차적으로 충전되며 상기와 같은 과정으로 전류가 방전하게 된다.

상기의 설정된 온도는 조명용 기구 또는 조명용 전구가 점등되는 온도로서 그 설정온도 이상이 되면 차단온도가 되어 차단온도에서는 콘덴서(C1)의 전류를 차단하여 브릿지 정류회로(DMI)의 전류가 반감되어 조명용 기구 또는 조명용 전구가 외부 또는 내부 온도에 대응하여 능동적으로 대처할 수 있게 된다.

특히, 상기 조명용 전구가 밀폐 기구에 장착된 상황에서 외부 온도가 상승된 경우에는 조명용 전구의 동작이 완전하게 차단되지 아니하고 온도안정화부(2)의 온도센서(TP1)로 인하여 온도센서(TP1)가 연결된 콘덴서(C1)만 차단되어 즉 일부의 동작만이 차단됨으로써 조명용 전구가 완전 소등되는 불편함을 최소화하면서 조명용 전구가 점등된 상태에 의한 점등의 안정성을 확보하는 자동조광 기능이 수행되게 된다.

상기 온도안정화부(2)의 온도센서(TP1)는 열팽창계수가 매우 다른 두 종류의 얇은 금속판을 적층 밀착하여 한 장으로 만든 막대 형상으로 구성되는 바이메탈 온도감지기(β: bimetal temperature sensor)로 구성된다.

상기 바이메탈 온도감지기(β)는 일정 범위의 온도에 따라 접점이 온/오프(ON/OFF)되어 동작하는 온도센서로서 예를 들면 외부 또는 내부 온도가 영상 50℃ 이하가 되면 접점이 온(ON)되고 영상 50℃ 이상이 되면 오프(OFF)되도록 사용자가 셋팅(setting)한 설정 온도를 감지하여 스위칭되게 구성된다.

상기 바이메탈 온도감지기(β)는 한 금속의 한면에 그 금속과 온도에 따라 휘어지는 정도가 다른 금속을 붙여 온도가 높아지면 각면의 금속의 휘어짐이 상함에 따라 금속이 한쪽으로 휘어지게 되어 콘덴서(C1)의 전류를 차단하여 AC/DC변환부(3)의 브릿지 정류회로(DMI)가 콘덴서(C2)에 의해서만 동작하게 되어 AC/DC변환부(3) 이후의 회로를 보호한다.

상기 바이메탈 온도감지기(β)의 바이메탈(bimetal)은 고정단이 퓨즈(FUSE1)에 연결된 입력선(ACIN1)과 연결하고 자유단의 가장자리 부근에는 인계 접점을 구성되고, 인계 접점과 접접되는 인수 접점이 콘덴서(C1)와 연결 구성된다.

상기 바이메탈은 설정온도 이상의 열을 받게되면 상대적으로 더 적게 늘어나는 금속 쪽으로 휘게 되고 수평을 이루었을 때에만 접점이 되도록 구성되어 한쪽 균형을 잃으면서 접점이 분리되어 전원이 끊어지게 구성된다.

상기 바이메탈의 고정단은 저팽창측 금속(a) 즉 팽창이 잘 되지 않는 금속의 일면에 고팽창측 금속(b) 즉 팽창이 잘 되는 금속이 일체형으로 접합되어 있으며 평상시 설정온도 즉 점등온도에서는 저팽창측 금속(a)와 고팽창측 금속(b)의 길이가 동일하게 되어 자유단의 인계 접점과 콘덴서(C1)에 연결된 인수 접점이 접점되어 온(on) 상태로서 점등된다.

이 상태에서 장시간 사용 등에 의하여 엘이디 조명용 전구 또는 엘이디 조명용 기구의 외부 또는 내부 온도가 설정온도 이상으로 상승하면 바이메탈의 고정단의 금속은 외부 또는 내부 온도에 의하여 신연되거나 AC필터부(1)에서 감쇄하지 못한 순간 과전압이 온도안정화부(2)로 입력되면 과전압 또는 써지 전류에 의하여 바이메탈의 고정단은 내부 전기저항이 급격히 증가로 인하여 순간 과열하게 되어 바이메탈의 고정단이 신연하게 된다.

상기 바이메탈의 고정단이 온도에 의하여 신연하게 됨에 따라 고팽창측 금속(b)이 저팽창측 금속(a)보다 많이 늘어 나게 되어 고정단은 고팽창측 금속(b) 방향으로 휨이 발생하게 되면서 접점된 상태로 있던 인수 접점과 인계 접점이 분리되어 콘덴서(C1)과 전원 입력부의 연결을 차단하여 콘덴서(C1)로 전원이 도통되지 않게 된다.

상기 엘이디 조명용 전구 또는 엘이디 조명용 기구의 외부 또는 내부 온도가 설정온도 이하로 회복되거나 또는 써지 전류가 존재하지 아니하여 평상시의 전류가 온도안정화부(2)로 입력되면 바이메탈의 고팽창측 금속(b)이 원상태로 회복하게 되고 인수 접점과 인계 접점이 다시 접점되어 콘덴서(C1)로 전류가 도통되게 된다.

상기 바이메탈의 고정단과 자유단의 위치를 서로 변경 즉 고정단을 콘덴서(C1)와 연결하고 자유단을 전원선에 접점되도록 변경할 수 있으나 이 경우에는 바이메탈이 엘이디 조명용 전구 또는 엘이디 조명용 기구의 외부 또는 내부 온도에는 대응할 수 있으나 돌입되는 순간 과전압에의 대응이 원활하지 아니하여 바람직한 방법이 아니다.

즉, 상기 바이메탈의 고정단이 입력선(ACIN1)과 연결하고 자유단이 콘덴서(C1)와 연결된 인계 접점과 접점되게 구성되면 순간 과전압이 바이메탈에 입력되면 순간 과전압이 접점에 인계되기 전에 바이메탈의 고팽창측 금속(b)이 늘어나게 되나, 순간 과전압이 바이메탈에 입력되면 접접으로 도통된 후에 바이메탈의 고팽창측 금속(b)이 늘어나게 되어 전원 회로에 어느 정도의 순간 과전압이 이미 도통된 상태가 되기 때문이다.

상기 바이메탈의 저팽창측 금속(a)은 니켈(Ni)과 철(Fe)의 합금이 사용되며, 바이메탈의 고팽창측 금속(b)은 니켈(Ni)·망간(Mn)는·철(Fe)의 합금, 니켈(Ni)·몰리브덴(Mo)·철(Fe)의 합금, 니켈(Ni)·망간(Mn)·구리(Cu)의 합금, 철(Fe)· 니켈(Ni)·크롬(Cr)의 합금 등으로 구성된다.

본원 발명은 엘이디 조명용 전구 또는 엘이디 조명용 기구의 내부 온도에 대응하는 온도 안정화회로로 온도센서(TP1)의 감지동작에 따라 엘이디 조명용 전구 또는 엘이디 조명용 기구의 내부의 엘이디모듈이나 부품의 열화를 감지하여 내부 온도 상승 시 설정온도 이상 즉 차단설정온도에서 콘덴서(C1)의 전원 연결을 차단하여 브릿지 정류회로(DMI)의 전류를 반감시키므로 엘이디 조명용 전구 또는 엘이디 조명용 기구가 내부 온도에 대응하여 능동적으로 대처할 수 있게 된다.

본원 발명은 바이메탈의 고유특성인 과전류 감지기능을 활용하여 상용 입력 단에 돌입되는 순간 과전류를 감지하여 차단하므로 차단 시 콘덴서(C2)에 의해서만 동작하므로 AC/DC변환부(3) 이후의 회로를 보호한다.

이때, 상기 휴즈(FUSE1)는 통상적인 지연형을 사용하므로 과전류에 대한 즉각적인 대응을 못하는 부분을 보완하는 효과가 있고 이상 전력에 의한 자체 화재 발생시 전력 차단 및 복귀가 가능하며 외부 화재 및 고온에 의한 자동조광 및 복귀가 가능하게 된다.

상기 AC/DC변환부(3)는 온도안정화부(2)에서 인가된 교류 전류를 입력하여 직류 전류로 변환하며, 정류용 다이오드(D1, D2, D3, D4: Diode)로 구성된 브릿지 정류회로(DMI)로 구성된다.

상기 AC/DC변환부(3)는 정류용 다이오드(D1, D2, D3, D4)를 사용한 브릿지 정류회로(DMI)로서 온도안정화부(2)에서 강하된 교류 전류를 직류 전류로 변환하며, 상기 브릿지 정류회로(DMI)는 다이오드(D1), 다이오드(D2)의 캐소드(Cathode: 음극)부가 직류 전류의 +부로 구성되어 엘이디(LED) 전구의 +부(F1)에 연결되고, 다이오드(D3), 다이오드(D4)의 에노드(Anode: 양극)부가 직류 전류의 -부로 구성되어 엘이디(LED) 전구의 -부(F2)에 연결된다.

상기 AC/DC변환부(3)는 브릿지 정류회로(DMI)를 사용함으로써 온도안정화부(2)에서 공급되는 교류(AC) 전압을 직류(DC) 전압으로 변환시켜 출력한다.

즉, 상기 AC/DC변환부(3)에 공급되는 공급 전압이 직류 전압이거나 교류 전압이더라도 브릿지 정류회로(DMI)에 의해 출력되는 전압은 직류 전압이 출력되며, 사용자의 부주의에 의해 직류 전압의 극성을 반대로 연결하더라도 브릿지 정류회로(DMI)를 거쳐 출력되는 전압은 직류전압을 갖게 된다.

상기 직류레벨안정화부(4)는 AC/DC변환부(3)와 엘이디 전구(F1, F2) 사이에 구성 즉 AC/DC변환부(3)의 후방에 구성되고 콘덴서(C3)와 저항(R2)으로 구성되어 엘이디 전구(F1, F2)의 점등에 적합하도록 출력 전원의 직류레벨을 안정화한다.

상기 직류레벨안정화부(4)는 AC/DC변환부(3)에서 인가된 직류 전류를 충전하고 AC/DC변환부(3)의 양극(Anode)과 음극(Cathode)에 병열로 연결되는 콘덴서(C3)와, 콘덴서(C3)의 후방에 구성되면서 AC/DC변환부(3)의 양극(Anode)과 음극(Cathode)에 병열로 연결되고 고전압을 바이패스(By-Pass)하는 저항(R2)으로 구성된다.

즉, 상기 콘덴서(C3)는 AC/DC변환부(3)에서 인가되는 저 직류 전류를 충전을 충전하여 AC/DC변환부(3)를 통하여 입력되는 전원의 전압을 평활화하고, 저항(R2)은 AC/DC변환부(3)를 통하여 입력되는 전원의 전압이 엘이디 전구(F1, F2)의 점등에 필요한 적정전압 이상의 고전압일 경우에 이 고전압 전류를 바이패스(By-Pass)하여 엘이디 전구(F1, F2)의 손상을 방지한다.

따라서, 상기 직류레벨안정화부(4)는 직류의 과전압 또는 과전류를 방지하면서 리플성분을 제거하여 엘이디 전구(F1, F2)의 점등의 직류레벨을 안정화하여 엘이디 전구(F1, F2)에 안정적인 전류를 공급한다.

상기 콘덴서3(C3), 저항2(R2)을 병열로 다수개로 구성하여 더 미세하게 조절할 수 있으며, 콘덴서3(C3)를 다수개로 구성할 경우에는 AC/DC변환부(3)에서 인가되는 저 직류 전류를 콘덴서3-₁(C3-₁)에서 충전되고 콘덴서3-₂(C3-₂)...콘덴서3-n(C3-n)의 순으로 순차적으로 충전되며, 저항2(R2)를 다수개로 구성할 경우에는 AC/DC변환부(3)에서 인가되는 고전압 전류가 저항2-₁(R2-₁)에서 제한되고 저항2-₂(R2-₂)...저항2-n(R2-n)의 순으로 순차적으로 제한되어 미세 조절되어 바이패스(By-Pass)된다.

본원 발명은 엘이디 조명용 전구 또는 엘이디 조명용 기구의 외부 또는 내부 온도가 상승하면 콘덴서(C1)의 전류가 차단되어 브릿지 정류회로(DMI)의 전류가 반감되고, 밀폐 기구에 조명용 전구가 장착된 경우에 외부 온도가 상승되어도 온도안정화부가 전구의 일부 동작만이 차단하여 조명용 전구가 완전 소등되는 불편함을 최소화하고 점등 안정성을 확보하는 자동조광 기능이 수행되고, 돌입 순간 과전류가 입력되면 콘덴서(C1)의 전류를 차단되어 AC/DC변환부 이후의 회로가 보호되고, 과전류에 대한 즉각적인 대응을 못하는 지연형 휴즈(FUSE1)에 대하여 바이메탈 온도감지기가 적절하게 보완하고, 이상 전력에 의한 자체 화재 발생시 전력 차단 및 복귀가 가능하며 외부 화재 및 고온에 의한 자동조광 및 복귀가 가능한 등의 효과가 있다.

이와 같이, 본원 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본원 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다.

그러므로, 본원 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

1: AC필터부 2: 온도안정화부
3: AC/DC변환부 4: 직류레벨안정화부
β: 바이메탈 온도감지기 a: 저팽창측 금속
b: 고팽창측 금속

Claims

삭제
AC필터부 및 AC/DC변환부가 구성된 엘이디(LED: Light emitting diode) 조명용 안정화장치에 있어서,
상기 AC필터부에서 인가된 직류 전류를 입력하고, 전원의 어느 하나의 입력선(ACIN1)에 직렬로 연결되고, 전원과 콘덴서(C1) 사이에 바이메탈 온도감지기(β)거 구성되는 온도센서(TP1)와, 온도센서(TP1)와 전원의 어느 하나의 입력선(ACIN1)과 병렬로 구성된 콘덴서와, 전원의 어느 하나의 입력선(ACIN1)에 직렬로 구성된 저항(R1)으로 구성된 전원회로의 온도안정화부가 구성되어;
상기 바이메탈 온도감지기(β)는 엘이디 조명용 전구의 외부 또는 내부 온도가 설정온도 이상이 되면 접점이 오프(OFF)되어 콘덴서(C1)의 전류를 차단하여 브릿지 정류회로(DMI)의 전류의 반감으로 엘이디 조명용 전구의 동작이 완전히 차단되지 아니하고 일부 동작만을 차단되어 자동조광 기능이 수행되고, 엘이디 조명용 전구의 외부 또는 내부 온도가 설정온도 이하로 회복되거나 또는 써지 전류가 존재하지 아니하여 평상시의 전류가 온도안정화부로 입력되면 바이메탈 온도감지기(β)의 고팽창측 금속(b)이 원상태로 회복하여 콘덴서(C1)로 전류가 도통되는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명용 안정화장치.
제2항에 있어서,
상기 바이메탈 온도감지기(β)는 바이메탈 고정단이 입력선(ACIN1)과 연결되고 자유단이 콘덴서(C1)와 연결된 인계 접점과 접점되게 구성되어;
상기 바이메탈 온도감지기(β)가 순간 과전류이 입력되면 오프(OFF)되어 콘덴서(C1)의 전류를 차단하여 AC/DC변환부 이후의 회로를 보호하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명용 안정화장치.
제3항에 있어서,
상기 콘덴서는 퓨즈(FUSE1)에 연결된 입력선(ACIN1)과 병렬로 구성된 다수개의 콘덴서(C1, C2)로 구성되고;
상기 저항(R1)은 퓨즈(FUSE1)에 연결된 입력선(ACIN1)에 직렬로 구성되고 다수개의 콘덴서(C1, C2)와 병렬로 구성되어;
상기 콘덴서(C1, C2)는 엘이디 전구(F1, F2)가 적절히 동작할 수 있는 전원 전압을 충진하고, 저항(R1)은 콘덴서(C1, C2)에 충전된 교류 전류가 일정 값 이상이 되면 도통되어 AC/DC변환부로 전류를 인가하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명용 안정화장치.