KR101452059B1 - Power suuplying apparatus and power supplying apparatus - Google Patents

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KR101452059B1
KR101452059B1 KR1020120141990A KR20120141990A KR101452059B1 KR 101452059 B1 KR101452059 B1 KR 101452059B1 KR 1020120141990 A KR1020120141990 A KR 1020120141990A KR 20120141990 A KR20120141990 A KR 20120141990A KR 101452059 B1 KR101452059 B1 KR 101452059B1
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Abstract

본 발명은 LCC 공진형 인버터의 후단에 연결된 직류 변환 회로의 인덕턴스와 LLCC 공진 탱크를 형성하여 공진형 인버터와 구동 회로 간의 전력 불균형을 해소할 수 있는 전원 공급 장치 및 조명용 전원 공급 장치에 관한 것으로, LLCC(inductor-inductor-capacitor-capacitor) 공진 방식으로 입력 전원을 사전에 설정된 교류 전원으로 변환하는 인버터; 및 상기 인버터와 LLCC(inductor-inductor-capacitor-capacitor) 공진 탱크를 형성하는 인덕턴스를 갖는 트랜스포머를 구비하고, 상기 트랜스포머를 통해 상기 인버터로부터 전달받은 교류 전원을 정류하고, 정류된 전원을 스위칭하여 직류 전원으로 변환하는 컨버터 포함하는 전원 공급 장치 및 조명용 전원 공급 장치를 제안한다.The present invention relates to a power supply device and a power supply device for illumination that can eliminate the power unbalance between a resonant inverter and a drive circuit by forming an LLCC resonance tank and an inductance of a DC conversion circuit connected to the rear end of an LCC resonant inverter, an inverter for converting an input power into a predetermined AC power by an inductor-inductor-capacitor-capacitor resonance method; And a transformer having an inductance forming an inductor and an inductor-capacitor-capacitor (LLCC) resonant tank, wherein the AC power supplied from the inverter is rectified through the transformer, the rectified power is switched, And a power supply unit for lighting.

Figure R1020120141990
Figure R1020120141990

Description

전원 공급 장치 및 조명용 전원 공급 장치{POWER SUUPLYING APPARATUS AND POWER SUPPLYING APPARATUS}POWER SUPPLY APPARATUS AND POWER SUPPLYING APPARATUS [0001]

본 발명은 입력 전원과 출력 전원 간의 전력 불균형을 해소하는 전원 공급 장치 및 조명용 전원 공급 장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a power supply apparatus and a power supply apparatus for lighting that eliminate a power imbalance between an input power supply and an output power supply.

일반적으로, 형광등의 경우 수은과 같은 유해물질이 포함되어 있고 램프의 수명 또한 10,000시간 이하로 짧을 뿐만 아니라 저주파 플리커로 인해 눈의 피로가 심한 편이다. 반면 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED)는 유해물질이 전혀 포함되어 있지않아 환경오염의 염려가 없고 고주파 구동으로 인해 저주파 플리커(flicker)가 작은 장점이 있다.
In general, fluorescent lamps contain harmful substances such as mercury, and lamp life is short as well as 10,000 hours or less, and low-frequency flicker causes eye fatigue. On the other hand, a light emitting diode (LED) does not contain harmful substances at all and thus has no fear of environmental pollution and has a low frequency flicker due to high frequency driving.

뿐만 아니라 소비전력이 형광등 대비 75% 수준으로 매우 낮으며 40,000시간 이상의 장수명을 가지므로 친환경 및 고유가 시대에 매우 적합한 차세대 조명용 광원으로 기대되고 있어 최근 LED 소자 및 구동회로에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다
In addition, power consumption is very low at 75% compared to fluorescent lamps and has a long life span of more than 40,000 hours. Therefore, it is expected to be a next-generation illumination light source that is well suited to environment-friendly and high-oil prices era. Recently, researches on LED devices and driving circuits have been actively conducted

LED 조명으로 형광등을 대체하기 위해서는 기존 교류 전압으로 구동되는 형광등용 안정기를 모두 철거한 후 직류 구동을 필요로 하는 LED 조명에 적합한 조명설비를 다시 해야 하는 불편함과 비용 문제로 인해 최근에는 선행기술문헌에 기재된 발명과 같이 이미 구축되어 있는 조명설비의 변경 없이 형광등 대신 LED 조명등만 교체하여 사용할 수 있도록 형광등용 안정기 호환형 LED 구동회로에 대한 요구가 증가하고 있다.
In order to replace the fluorescent lamp with the LED lighting, it is necessary to replace the fluorescent lamp ballast driven by the existing AC voltage, There is an increasing demand for a fluorescent lamp stabilizer compatible LED driver circuit so that the LED lighting lamp can be used in place of a fluorescent lamp without changing the lighting equipment that has already been built up.

이러한, 형광등용 안정기 호환형 LED 구동회로에 있어서, 형광등은 초기 기동시 고압점등이 요구되므로 형광등용 안정기는 대부분 선행기술문헌에 기재된 발명의 도 1에 도시된 바와 같이 승압이 가능한 LCC 공진형 인버터를 사용하며 이를 입력으로 하여 LED를 구동하기 위해서는 안정기 후단에 직렬 접속되는 별도의 구동회로가 필요하다.
In such a fluorescent lamp stabilizer compatible LED driving circuit, since the fluorescent lamp is required to turn on high voltage at the time of initial startup, most of the fluorescent lamp stabilizers are LCC resonant inverters that can be stepped up as shown in Fig. 1 of the invention described in the prior art document In order to drive the LED by using it as an input, a separate driving circuit connected in series to the rear end of the ballast is required.

그러나, LCC 공진형 인버터와 구동 회로 간의 전력 불균형으로 인해 회로 소자에 전압 스트레스가 과하게 인가되는 문제점이 있다.
However, there is a problem that the voltage stress is excessively applied to the circuit element due to the power unbalance between the LCC resonant inverter and the drive circuit.

국내공개특허공보 제10-2012-0098441호Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2012-0098441

본 발명의 과제는 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 LCC 공진형 인버터의 후단에 연결된 직류 변환 회로의 인덕턴스와 LLCC 공진 탱크를 형성하여 공진형 인버터와 구동 회로 간의 전력 불균형을 해소할 수 있는 전원 공급 장치 및 조명용 전원 공급 장치를 제안한다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an inductance and an LLCC resonance tank of a DC conversion circuit connected to the rear end of an LCC resonance inverter, We propose a power supply and lighting power supply.

상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 하나의 기술적인 측면으로는 LLCC(inductor-inductor-capacitor-capacitor) 공진 방식으로 입력 전원을 사전에 설정된 교류 전원으로 변환하는 인버터; 및 상기 인버터와 LLCC(inductor-inductor-capacitor-capacitor) 공진 탱크를 형성하는 인덕턴스를 갖는 트랜스포머를 구비하고, 상기 트랜스포머를 통해 상기 인버터로부터 전달받은 교류 전원을 정류하고, 정류된 전원을 스위칭하여 직류 전원으로 변환하는 컨버터 포함하는 전원 공급 장치를 제안하는 것이다.
According to an aspect of the present invention, there is provided an inverter for converting an input power into a predetermined AC power using an inductor-inductor-capacitor-capacitor (LLCC) resonance method. And a transformer having an inductance forming an inductor and an inductor-capacitor-capacitor (LLCC) resonant tank, wherein the AC power supplied from the inverter is rectified through the transformer, the rectified power is switched, To a power supply unit.

본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 인버터는 LCC(inductor-capacitor-capacitor) 공진 탱크를 포함할 수 있다.
According to one technical aspect of the present invention, the inverter may include an inductor-capacitor-capacitor (LCC) resonant tank.

본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 트랜스포머의 인덕턴스는 상기 트랜스포머의 자화 인덕턴스일 수 있다.
According to one technical aspect of the present invention, the inductance of the transformer may be the magnetization inductance of the transformer.

본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 컨버터는 상기 트랜스포머로부터의 교류 전원을 정류하는 정류부; 상기 정류부에 의해 정류된 전원을 제어에 따라 스위칭하여 상기 직류 전원으로 변환하는 변환부; 및 상기 변환부의 상기 직류 전원의 레벨과 사전에 설정된 목표 전원 레벨을 비교하여, 상기 직류 전원의 레벨이 상기 목표 전원 레벨보다 높으면 상기 변환부의 스위칭 듀티를 감소시키고, 상기 직류 전원의 전력 레벨이 상기 목표 전원 레벨보다 낮으면 상기 변환부의 스위칭 듀티를 증가시키며, 상기 직류 전원의 전력 레벨이 상기 목표 전원 레벨과 같으면 상기 변환부의 스위칭 듀티를 유지하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
According to one technical aspect of the present invention, the converter includes: a rectifying unit for rectifying AC power from the transformer; A converting unit for switching the power source rectified by the rectifying unit according to the control and converting the power source into the DC power source; And a control unit for comparing the level of the DC power supply of the converter with a preset target power level to reduce the switching duty of the converter if the level of the DC power is higher than the target power level, The switching unit may further include a control unit for increasing the switching duty of the converter if the power level is lower than the power level and maintaining the switching duty of the converter if the power level of the DC power is equal to the target power level.

본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 정류부는 반파 정류 또는 전파 전류 회로를 포함할 수 있다.
According to one technical aspect of the present invention, the rectifying section may include a half-wave rectifying or current-carrying circuit.

본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 정류부는 L-C(인덕터-캐패시터) 필터 또는 C(캐패시터) 필터를 더 포함할 수 있다.
According to one technical aspect of the present invention, the rectifying section may further include an LC (inductor-capacitor) filter or a C (capacitor) filter.

본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 변환부는 절연형 변환 회로 또는 비절연형 변환 회로 중 하나로 구성될 수 있다.
According to one technical aspect of the present invention, the converting unit may be constituted of one of an insulating type converting circuit and an non-converting type converting circuit.

본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 변환부는 감압형 컨버터, 승압형 컨버터 또는 승감압형 컨버터 중 하나일 수 있다.
According to one technical aspect of the present invention, the converting unit may be one of a reduced pressure type converter, a step-up type converter, and a step-up / down type converter.

상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 다른 하나의 기술적인 측면으로는 외부 회로와 공진 탱크를 형성하는 인덕턴스를 가지며, 상기 공진 탱크에 의해 변환된 교류 전원을 전달받는 트랜스포머; 상기 트랜스포머로부터의 상기 교류 전원을 정류하는 정류부; 상기 정류부에 의해 정류된 전원을 스위칭하여 사전에 설정된 직류 전원으로 변환해서 조명체에 공급하는 변환부; 및 상기 직류 전원의 레벨이 목표 전원 레벨보다 높으면 입출력 전원 시비율을 감소시키고, 상기 직류 전원의 전력 레벨이 상기 목표 전원 레벨보다 낮으면 입출력 전원 시비율을 증가시키는 제어부를 갖는 조명용 전원 공급 장치를 제안하는 것이다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a transformer comprising: an transformer having an inductance forming an external circuit and a resonance tank, the transformer receiving an AC power converted by the resonance tank; A rectifying unit for rectifying the AC power from the transformer; A converting unit for switching a power source rectified by the rectifying unit to convert the power source into a predetermined direct current power source and supplying it to the illuminator; And a control unit for decreasing the input / output power supply ratio when the level of the DC power supply is higher than the target power supply level and increasing the input / output power supply ratio when the power level of the DC power supply is lower than the target power supply level .

본 발명의 다른 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 트랜스포머와 LLCC(inductor-inductor-capacitor-capacitor) 공진 탱크를 형성하여 LLCC 공진 방식으로 입력 전원을 사전에 설정된 상기 교류 전원으로 변환하는 안정기를 더 포함할 수 있다.
According to another technical aspect of the present invention, there is further provided a ballast for converting an input power to an AC power set in advance by forming an inductor-inductor-capacitor-capacitor (LLCC) resonance tank by an LLCC resonance method can do.

본 발명의 다른 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 조명체는 적어도 하나의 발광 다이오드를 포함할 수 있다.
According to another technical aspect of the present invention, the illuminator may include at least one light emitting diode.

본 발명에 따르면, LCC 공진형 인버터의 후단에 연결된 직류 변환 회로의 스위칭을 제어하여 LCC 공진형 인버터와 구동 회로 간의 전력 불균형을 해소할 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention, there is an effect that the power unbalance between the LCC resonant inverter and the drive circuit can be solved by controlling the switching of the DC conversion circuit connected to the rear end of the LCC resonant inverter.

도 1은 본 발명의 전원 공급 장치의 개략적인 구성도.
도 2는 일반적인 하프 브리지 인버터의 출력 파형 그래프.
도 3은 본 발명의 전원 공급 장치의 정류부의 출력 파형 그래프.
도 4a 및 도 4b는 일반적인 LCC 공진형 인버터의 등가 저항에 따른 출력 전력 및 정류단 전압 파형 그래프.
도 5a 및 도 5b는 자화 인덕턴스를 고정시킨 경우의 본 발명의 전원 공급 장치에 채용된 LCC 공진형 인버터의 등가 저항에 따른 출력 전력 및 정류부 출력 전압 파형 그래프.
도 6a 및 도 6b는 턴비를 1:1로 고정시킨 경우의 본 발명의 전원 공급 장치에 채용된 LCC 공진형 인버터의 등가 저항에 따른 출력 전력 및 정류부 출력 전압 파형 그래프.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 전원 공급 장치에 채용된 정류부의 실시형태들을 개략적으로 나타내는 회로도.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 전원 공급 장치에 채용된 변환부의 실시형태들을 개략적으로 나타내는 회로도.
도 9는 본 발명의 전원 공급 장치에 채용된 변환부가 벅 컨버터일 경우 등가 임피던스 그래프.
도 10a 및 도 10b는 일반적인 LCC 공진형 인버터의 경우 벅 컨버터 스위치 동작 시비율에 따른 출력 전력 및 정류단 전압 그래프.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 전원 공급 장치에 채용된 변환부가 벅 컨버터일 경우의 출력 전력 및 정류부의 출력 전압 그래프.
도 12는 본 발명의 전원 공급 장치에 채용된 변환부가 벅 컨버터일 경우의 스위치 동작 시비율에 따른 등가 임피던스, 정류부 출력 전압 및 최종 출력 전력을 나타내는 표.
도 13 및 도 14는 본 발명의 전원 공급 장치의 시뮬레이션 그래프.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a power supply device of the present invention; FIG.
2 is a graph of output waveforms of a typical half bridge inverter.
3 is an output waveform graph of a rectifying section of the power supply device of the present invention.
4A and 4B are graphs of output power and rectified terminal voltage waveforms according to equivalent resistances of a general LCC resonant inverter.
5A and 5B are graphs of output power and rectified output voltage waveforms according to the equivalent resistance of the LCC resonant inverter employed in the power supply device of the present invention when magnetizing inductance is fixed.
FIGS. 6A and 6B are graphs of output power and rectified output voltage waveforms according to the equivalent resistance of the LCC resonant inverter employed in the power supply device of the present invention when the turn ratio is fixed at 1: 1.
7A to 7C are circuit diagrams schematically illustrating embodiments of a rectifying portion employed in the power supply device of the present invention.
8A to 8C are circuit diagrams schematically illustrating embodiments of the conversion section employed in the power supply device of the present invention.
9 is an equivalent impedance graph when the conversion part employed in the power supply device of the present invention is a buck converter.
10A and 10B are graphs of output power and rectified terminal voltage according to the operation ratio of a buck converter switch in a general LCC resonant inverter.
FIGS. 11A and 11B are graphs of output power and output voltage of a rectification section when the conversion section employed in the power supply apparatus of the present invention is a buck converter.
12 is a table showing an equivalent impedance, a rectified part output voltage, and a final output power according to a switching operation ratio when the conversion part employed in the power supply device of the present invention is a buck converter.
13 and 14 are graphs of simulation of the power supply of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in order that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다라고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 또는 유사한 부호를 사용한다.
The same or similar reference numerals are used throughout the drawings for portions having similar functions and functions.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때는 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. In addition, in the entire specification, when a part is referred to as being 'connected' with another part, it is not only a case where it is directly connected, but also a case where it is indirectly connected with another element in between do.

또한, 어떤 구성요소를 포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
Also, to include an element means to include other elements, not to exclude other elements unless specifically stated otherwise.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 전원 공급 장치의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a power supply device of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 전원 공급 장치(100)는 인버터(110) 및 컨버터(120)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the power supply 100 of the present invention may include an inverter 110 and a converter 120.

인버터(110)는 입력 전원을 교류 전원으로 변환할 수 있으며, 상세하게는 공진형 인버터일 수 있고, 보다 더 상세하게는 LCC(indrctor-capacitor-capacitor) 공진형 인버터일 수 있다.The inverter 110 may convert an input power source to an AC power source, specifically, a resonance type inverter, and more particularly, an LCS (Indrator-Capacitor-Capacitor) resonance type inverter.

이러한 인버터(110)는 형광등 안정기로 채용될 수 있다.
Such an inverter 110 may be employed as a fluorescent lamp ballast.

컨버터(120)는 인버터(110)로부터의 교류 전원을 정류 후 직류 전원으로 변환할 수 있다.Converter 120 can rectify the AC power from inverter 110 and convert it into DC power.

즉, 컨버터(120)는 직류 전원을 조명체 보다 상세하게는 적어도 하나의 발광 다이오드(LED)에 공급하여 발광 다이오드를 구동시킬 수 있다. That is, the converter 120 may supply DC power to at least one light emitting diode (LED) in more detail than the illuminator to drive the light emitting diode.

이에 따라, 컨버터(120)는 벽면 또는 천장에 미리 마련된 인버터(110) 또는 형광등 안정기에 결합되어 발광 다이오드를 구동시킬 수 있다. 이에 따라, 형광등 안정기를 교체하지않고 기존의 조명 회로에 결합하여 발광 다이오드를 용이하게 구동시킬 수 있다.Accordingly, the converter 120 may be coupled to the inverter 110 or the fluorescent ballast provided in advance on the wall or ceiling to drive the light emitting diode. Accordingly, the light emitting diode can be easily driven by being coupled to the existing lighting circuit without replacing the fluorescent lamp ballast.

그러나, 인버터(110)(형광등 안정기)는 형광등에 사용하기에 최적화되어 있어 컨버터(120) 간에 전력 불균형이 발생할 수 있다.
However, the inverter 110 (fluorescent lamp ballast) is optimized for use in a fluorescent lamp, and power imbalance may occur between the converters 120.

이를 위해, 컨버터(120)는 트랜스포머(121), 정류부(122), 변환부(123) 및 제어부(124)를 포함할 수 있다.To this end, the converter 120 may include a transformer 121, a rectifying unit 122, a converting unit 123, and a control unit 124.

트랜스포머(121)는 인버터(110)로부터의 교류 전원을 입력받는 일차 권선과 상기 일차 권선과 전기적으로 절연되어 정류부(122)에 권선비에 따른 인버터(110)절연 트랜스포머로 구성될 수 있으며, 인버터(110)의 LCC 공진 탱크와 전기적으로 연결되어 LLCC(inductor-inductor-capacitor-capacitor) 공진 탱크(Lr,Lm,Cp,Cs)를 형성할 수 있는 인덕턴스를 포함할 수 있다. 상기 인덕턴스는 트랜스포머(121)의 자화 인덕턴스(Lm)일 수 있다.The transformer 121 may be composed of a primary winding receiving an AC power from the inverter 110 and an insulation transformer of the inverter 110 according to the winding ratio in the rectifying unit 122 electrically insulated from the primary winding. Lm, Cp, and Cs) that are electrically connected to the LCC resonance tanks of the inductor-inductor-capacitor-capacitor (LLCC). The inductance may be a magnetization inductance (Lm) of the transformer 121.

정류부(122)는 트랜스포머(121)를 통해 전달받은 인버터(110)의 교류 전원을 정류할 수 있으며, 변환부(123)는 정류부(122)에 의해 정류된 정류된 전원을 제어 신호에 따라 스위칭하여 직류 전원으로 변환할 수 있고, 제어부(124)는 변환부(122)의 직류 전원의 레벨이 목표 레벨 이하이면 변환부(123)의 유효 스위칭 시비율을 증가시켜 입출력 전압 변환비를 증가시키고, 변환부(123)의 직류 전원의 레벨이 목표 레벨 이상이면 변환부(123)의 유효 스위칭 시비율을 감소시켜 입출력 전압 변환비를 감소시킬 수 있다.
The rectifying unit 122 rectifies the AC power of the inverter 110 transmitted through the transformer 121. The converting unit 123 switches the rectified power rectified by the rectifying unit 122 according to the control signal And the control unit 124 increases the effective switching duty ratio of the conversion unit 123 to increase the input / output voltage conversion ratio when the level of the DC power of the conversion unit 122 is not higher than the target level, If the level of the DC power of the unit 123 is equal to or higher than the target level, the effective switching duty ratio of the conversion unit 123 can be reduced to reduce the input / output voltage conversion ratio.

도 2는 본 발명의 전원 공급 장치의 인버터의 출력 파형 그래프이고, 도 3은 본 발명의 전원 공급 장치의 정류부의 출력 파형 그래프이다.FIG. 2 is a graph of the output waveform of the inverter of the power supply of the present invention, and FIG. 3 is a graph of the output waveform of the rectifier of the power supply of the present invention.

도 1과 함께 도 2를 참조하면, 직류 입력전압(Vg)는 인버터(110)의 스위치 (M1,M2)의 스위칭 동작에 의해 전원 변환되며, 인버터(110)의 스위치 (M1,M2)의 스위칭 동작에 의한 출력 전원(Vs)는 도시된 바와 같이 Vg/2 내지 -Vg/2 피크치를 갖는 교류 구형파가 생성된다. 따라서 출력 전원(Vs)의 기본파 성분(Vs1)만을 수식으로 나타내면 다음의 수식1과 같다.2, the DC input voltage Vg is power-converted by the switching operation of the switches M1 and M2 of the inverter 110 and is switched by the switching of the switches M1 and M2 of the inverter 110 As shown, an AC square wave having a peak value of Vg / 2 to -Vg / 2 is generated by the operation of the output power supply Vs. Therefore, only the fundamental wave component Vs1 of the output power supply Vs can be expressed by the following equation (1).

(수식1)(Equation 1)

Figure 112012101898497-pat00001
Figure 112012101898497-pat00001

이에 따라, 인버터(110)의 교류 전압(Vinv)는 스위치 (M1,M2)의 스위칭 주파수 fs의 기본파 성분만 존재하고, LLCC 공진 탱크의 입력 전압(Vs)과 위상차(jR)가 존해할 수 있으며, 이에 따라 인버터(110)의 교류 전압(Vinv)는 다음의 수식2와 같다.As a result, the AC voltage (Vinv) switches (M1, M2), the switching frequency fs fundamental wave only valid, and the input voltage of the LLCC resonant tank (Vs) and the phase (j R) component of the inverter 110 to jonhae The AC voltage Vinv of the inverter 110 is expressed by the following equation (2).

(수식2)(Equation 2)

Figure 112012101898497-pat00002
Figure 112012101898497-pat00002

이때, 상기 정류부(122)의 인덕터(Lf)에 흐르는 전류(iLf)는 그 전류 레벨이 일정할 만큼 인덕턴스가 매우 크므로 도 3과 같이 트랜스포머(121)로부터 정류부(122)에 전달되는 교류 전류(iinv)는 인버터(110)의 교류 전압(Vinv)와 동상이며 구형파 형태가 된다. 따라서 교류 전류(iinv)의 기본파 성분만을 구하면 다음의 수식3과 같다.Since the inductance of the current iLf flowing through the inductor Lf of the rectifying unit 122 is very high so that the current level is constant, the AC current iLf flowing from the transformer 121 to the rectifying unit 122 iinv are in phase with the AC voltage Vinv of the inverter 110 and are in the form of a square wave. Therefore, if only the fundamental wave component of the alternating current iinv is obtained, the following Equation 3 is obtained.

(수식3)(Equation 3)

Figure 112012101898497-pat00003
Figure 112012101898497-pat00003

따라서, 트랜스포머(121)의 앞단에서 바라본 등가 임피던스(Re)는 교류 전류(iinv)와 교류 전원(Vinv)이 서로 동상이므로 다음의 수식(4)와 같다.Therefore, the equivalent impedance Re viewed from the front end of the transformer 121 is expressed by the following equation (4) since the alternating current iinv and the alternating current power source Vinv are in phase with each other.

(수식4)(Equation 4)

Figure 112012101898497-pat00004
Figure 112012101898497-pat00004

또한, 정류부(122)의 출력 전압(Vlink)는 교류 전압(Vinv)의 절대값의 평균과 동일하므로, 다음의 수식5와 같다.The output voltage Vlink of the rectifying unit 122 is equal to the average of the absolute values of the alternating-current voltage Vinv.

(수식5)(Equation 5)

Figure 112012101898497-pat00005

Figure 112012101898497-pat00005

따라서, 상술한 수식4 및 수식5에 의해 등가 임피던스(Re)는 다음의 수식6과 같다.Therefore, the Equivalent Impedance (Re) is expressed by Equation (6) by Equations (4) and (5).

(수식6)(Equation 6)

Figure 112012101898497-pat00006

Figure 112012101898497-pat00006

트랜스포머(121)의 앞단에서 바라본 등가 임피던스(Re)는 도 1과 같이 LLCC 공진형 인버터의 부하로 작용하므로 주파수 영역에서 Vs1(fs)에 대한 Vinv(fs)의 전압변환비 H(fs)를 구해보면 다음의 수식7과 같다.The equivalent impedance Re seen from the front end of the transformer 121 acts as a load of the LLCC resonant inverter as shown in Fig. 1, so the voltage conversion ratio H (fs) of Vinv (fs) to Vs1 View the MathML source

(수식7)(Equation 7)

Figure 112012101898497-pat00007
Figure 112012101898497-pat00007

여기서,

Figure 112012101898497-pat00008
이다.
here,
Figure 112012101898497-pat00008
to be.

따라서, 수식1, 수식5 및 수식7로부터 LLCC 공진형 인버터(110)와 트랜스포머(121) 및 정류부(122)의 최종 입출력 관계식 Vlink(fs)/Vg를 구해보면 다음의 수식8과 같다.Therefore, the final input / output relation expression Vlink (fs) / Vg of the LLCC resonant inverter 110, the transformer 121, and the rectifying section 122 can be obtained from the equations (1), (5) and (7)

(수식8)(Equation 8)

Figure 112012101898497-pat00009

Figure 112012101898497-pat00009

더하여, 인버터(110)가 풀브리지 스위치를 가진 경우, 입력 전압(Vs)은 하프브리지 스위치에 비해 2배가 되므로 수식8의 정확히 2배 값을 갖는다.
In addition, when the inverter 110 has a full bridge switch, the input voltage Vs is twice as large as that of the half bridge switch,

도 4a 및 도 4b는 일반적인 LCC 공진형 인버터의 등가 저항에 따른 출력 전력 및 정류단 전압 파형 그래프이다.4A and 4B are graphs of output power and rectified short-circuit voltage waveforms according to equivalent resistances of a general LCC resonant inverter.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 수식8에 의해 예를 들어, Vg=311V, 스위칭 주파수 fs=47kHz일 때 Cs=20.2nF, Lr=2.793mH, Cp==5.6nF의 공진탱크에 대해 일반적인 LCC 공진형 인버터의 등가 저항에 따른 출력 전력 및 정류단 전압 파형 그래프를 볼 수 있다.Referring to FIG. 4A and FIG. 4B, for a resonance tank of Cg = 20.2 nF, Lr = 2.793 mH, Cp == 5.6 nF, for example, Vg = 311 V and switching frequency fs = 47 kHz, The graph of the output power and the rectified voltage waveform according to the equivalent resistance of the resonant inverter can be seen.

이에 대비하여, 도 5a 및 도 5b는 자화 인덕턴스를 고정시킨 경우의 본 발명의 전원 공급 장치에 채용된 LCC 공진형 인버터의 등가 저항에 따른 출력 전력 및 정류부 출력 전압 파형 그래프이고, 도 6a 및 도 6b는 턴비를 1:1로 고정시킨 경우의 본 발명의 전원 공급 장치에 채용된 LCC 공진형 인버터의 등가 저항에 따른 출력 전력 및 정류부 출력 전압 파형 그래프이다.
5A and 5B are graphs of output power and rectified output voltage waveform according to the equivalent resistance of the LCC resonant inverter employed in the power supply apparatus of the present invention in which magnetization inductance is fixed, and FIGS. 6A and 6B Is a graph of output power and rectified output voltage waveform according to the equivalent resistance of the LCC resonant inverter employed in the power supply device of the present invention when the turn ratio is fixed at 1: 1.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, LCC 공진형 인버터의 출력 부하저항(Req)의 값에 따른 출력전력(Po) 및 출력 링크전압(Vlink)을 볼 수 있다. 예를 들어, 출력전력이 80W가 필요할 때 출력 부하저항(Req)는 도 4a로부터 약 2kohm또는 31kohm 일 때 가능한 것을 알 수 있다. 그러나, 도 4b를 참조하면 출력 부하저항(Req)가 2kohm 일때 출력 링크전압(Vlink)는 약350V 정도인 반면 31kohm 때는 약 1400V에 달함을 알 수 있다. 다시 말해, 출력전력(Po)은 출력 부하저항(Req)이 클수록 증가하다가 다시 감소하는 특성을 보이고 있고, 출력 링크전압(Vlink)은 출력 부하저항(Req)이 증가할수록 계속해서 증가하다가 일정값으로 포화됨을 알 수 있다. 이로 인하여 LCC 공진형 인버터는 등가저항이 작은 영역에서 동작하는 것이 적합한 것을 알 수 있다.
4A and 4B, the output power Po and the output link voltage Vlink according to the value of the output load resistance Req of the LCC resonant inverter can be seen. For example, when the output power is 80W, the output load resistance Req is about 2kohm or 31kohm from Fig. 4a. However, referring to FIG. 4B, it can be seen that when the output load resistance Req is 2 kohm, the output link voltage Vlink is about 350 V, while when 31 kohm is about 1400 V, In other words, the output power Po increases as the output load resistance Req increases, and then decreases again. The output link voltage Vlink increases continuously as the output load resistance Req increases, Saturated. As a result, it can be seen that the LCC resonant inverter is suitable to operate in a region where the equivalent resistance is small.

반면에, 도 5a 및 도 5b는 트랜스포머(121)의 자화 인덕턴스(Lm)=4mH 에서의 등가 저항(Req) 변화에 따른 출력 전력 및 링크 전압을 나타낸 것으로 턴 비가 작아짐에 따라 LLCC 공진형 인버터의 최대 출력 점은 우측으로 이동하는 것을 확인할 수 있으며 이때, 최대 링크 전압은 증가하는 것을 확인할 수 있다. 또한 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 트랜스포머(121)의 턴 비를 1:1로 고정하였을 때, 등가 저항(Req)의 변화에 따른 출력 전력 및 링크 전압을 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이 트랜스포머의 자화 인덕턴스(Lm)이 작아짐에 따라 LLCC 공진형 인버터의 최대 전력 및 링크 전압은 감소하는 것을 확인할 수 있다. 도 4a 및 도 4b와, 도 5a 및 도 5b, 도 6a 및 도 6b의 결과를 비교하여 보면, 본 발명의 LLCC 공진형 컨버터는 트랜스포머의 턴 비 및 자화 인덕턴스 Lm의 변경을 통하여 LCC 공진형 인버터의 공진탱크를 조절할 수 있는 것을 확인할 수 있으며, 등가 저항의 사용 영역이 제한되지 않음을 확인할 수 있다.
5A and 5B show the output power and the link voltage according to the equivalent resistance Req at the magnetization inductance Lm = 4 mH of the transformer 121. As the turn ratio decreases, the maximum value of the LLCC resonant inverter It can be seen that the output point shifts to the right, and the maximum link voltage increases at this time. Referring to FIGS. 6A and 6B, the output power and the link voltage according to the variation of the equivalent resistance Req when the turn ratio of the transformer 121 is fixed at 1: 1 are shown. As shown in the figure, the maximum power and the link voltage of the LLCC resonant inverter decrease as the magnetization inductance Lm of the transformer decreases. 4A and 4B, FIGS. 5A and 5B, and FIGS. 6A and 6B, the LLCC resonant converter of the present invention changes the turn ratio and the magnetization inductance L m of the transformer, It can be confirmed that the resonance tank of the equivalent resistance can be controlled and the use area of the equivalent resistance is not limited.

도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 전원 공급 장치에 채용된 정류부의 실시형태들을 개략적으로 나타내는 회로도이다.7A to 7C are circuit diagrams schematically showing embodiments of a rectifying section employed in the power supply apparatus of the present invention.

도 7a 내지 도 7c를 참조하면, 본 발명의 전원 공급 장치에 채용된 정류부는 반파 정류 또는 전파 정류 회로를 구비할 수 있으며, 더하여 L-C 필터(Lf 또는 Lf1 및 Lf2와 Clink)를 포함할 수 있다. 도시되지 않았지만 C 필터만을 더 포함할 수도 있다
7A to 7C, the rectifying unit employed in the power supply apparatus of the present invention may include a half-wave rectifying or full-wave rectifying circuit, and may further include an LC filter (Lf or Lf1 and Lf2 and Clink). Although not shown, it may further include only a C filter

도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 전원 공급 장치에 채용된 변환부의 실시형태들을 개략적으로 나타내는 회로도이다.8A to 8C are circuit diagrams schematically illustrating embodiments of the conversion section employed in the power supply apparatus of the present invention.

도 8a 내지 도 8c를 참조하면, 본 발명의 전원 공급 장치에 채용된 변환부(123)는 비 절연형 벅 컨버터, 비 절연형 부스트 컨버터 또는 비 절연형 벅부스트 컨버터로 구성될 수 있다. 도시되지 않았지만, 변환부(123)는 절연 트랜스포머를 갖는 절연형 벅 컨버터, 절연형 부스트 컨버터 또는 절연형 벅부스트 컨버터로 구성될 수 있다.
8A to 8C, the conversion unit 123 employed in the power supply of the present invention may be configured as a non-isolated buck converter, a non-isolated boost converter, or a non-isolated buck boost converter. Although not shown, the conversion unit 123 may be an isolated buck converter having an isolation transformer, an isolated boost converter, or an isolated buck-boost converter.

예를 들어, 도 8a의 벅 컨버터는 스위치(M3)가 계속해서 온 될 경우 등가 임피던스(Req)는 출력 저항이 되고 계속해서 오프되면 무한대의 임피던스를 가지므로 스위치(M3)의 온 오프 즉 스위치 동작 시비율(듀티)에 따라 등가 임피던스 (Req)는 출력 저항에서부터 무한대의 임피던스까지 조절할 수 있음을 알 수 있다. 마찬가지로, 도 8b의 부스트 컨버터의 경우 스위치(M3)가 계속해서 온 될 경우 등가 임피던스(Req)는 '0'이 되고 계속해서 오프되면 출력 저항과 동일한 임피던스를 가지므로 스위치(M3)의 온 오프 즉 스위치 동작 시비율(듀티)에 따라 등가 임피던스 (Req)는 0에서부터 출력 저항까지 조절할 수 있음을 알 수 있다. 또, 도 8c와 같은 벅 부스트 컨버터의 경우 스위치(M3)가 계속해서 온 될 경우 등가 임피던스 (Req)는 '0'이 되고 계속해서 오프되면 무한대의 임피던스를 가지므로 스위치 온 오프 즉 스위치 동작 시비율에 따라 등가 임피던스 (Req)는 0에서부터 무한대의 임피던스까지 조절할 수 있음을 알 수 있다.
For example, in the buck converter of FIG. 8A, when the switch M3 is continuously turned on, the equivalent impedance Req becomes an output resistance, and when the switch M3 is continuously turned off, the switch M3 has an infinite impedance. It can be seen that the equivalent impedance (Req) can be adjusted from the output resistance to the infinite impedance according to the duty ratio (duty). Similarly, in the case of the boost converter of FIG. 8B, when the switch M3 is continuously turned on, the equivalent impedance Req becomes '0' and when the switch M3 is continuously turned off, it has the same impedance as the output resistance, It can be seen that the equivalent impedance (Req) can be adjusted from 0 to the output resistance depending on the switching operation duty ratio (duty). In the case of the buck-boost converter shown in FIG. 8C, the equivalent impedance Req becomes '0' when the switch M3 is continuously turned on. When the switch M3 is continuously turned on, the impedance becomes infinite when the switch M3 is continuously turned off. It can be seen that the equivalent impedance Req can be adjusted from 0 to an infinite impedance.

일 예로, 벅 컨버터의 등가 저항(Req)는 다음의 수식9와 같이 나타낼 수 있다.For example, the equivalent resistance (Req) of the buck converter can be expressed by Equation (9).

(수식9)(Equation 9)

Figure 112012101898497-pat00010
여기서,
Figure 112012101898497-pat00011
이다.
Figure 112012101898497-pat00010
here,
Figure 112012101898497-pat00011
to be.

도 9는 본 발명의 전원 공급 장치에 채용된 변환부가 벅 컨버터일 경우 변환부의 스위칭 시비율에 따른 등가 임피던스 그래프이다.9 is an equivalent impedance graph according to switching application ratio of the conversion unit when the conversion unit employed in the power supply apparatus of the present invention is a buck converter.

도 10a 및 도 10b는 일반적인 LCC 공진형 인버터의 경우 벅 컨버터 스위치 동작 시비율에 따른 출력 전력 및 정류단 전압 그래프이고, 도 11a 및 도 11b는 본 발명의 전원 공급 장치에 채용된 변환부가 벅 컨버터일 경우의 출력 전력 및 정류부의 출력 전압 그래프이다.
FIGS. 10A and 10B are graphs of output power and rectified terminal voltage according to the operation ratio of the buck converter switch in the case of a general LCC resonant inverter, and FIGS. The output power of the case and the output voltage of the rectifying part.

벅 컨버터의 스위치(M3)의 동작 시비율(D)에 따른 벅 컨버터의 등가 임피던스(Req), 링크전압(Vlink)과 최종 출력 전력(Po)를 수식8과 수식9를 이용하여 도시하여보면 도 9, 도 11a 및 도 11b와 같다. 도 9에 도시된 바와 같이 스위치 동작 시비율(D)가 0일 때는 등가 임피던스(Req)가 무한대의 값을 가지므로 도 11a 및 도 11b와 같이, 출력 전력(Po)이 '0', 링크전압(Vlink)은 최대치를 가지며, 스위치 동작 시비율이 점차 증가하면서 등가 임피던스(Req)는 감소하고 출력 전력(Po)은 증가하며 링크전압(Vlink)은 감소한다. 이는, 도 10a 및 도 10b에 도시된 일반적인 LCC 공진형 인버터와 비교할 경우, 트랜스포머(121)를 삽입할 경우 LCC 공진형 인버터의 공진 탱크를 그대로 사용할 경우보다 최대 전력은 줄어들었지만, 최대 전력 점의 위치는 시비율 0.11에서 0.9로 시비율이 이동한 것을 확인할 수 있다. 또한 링크전압(Vlink)을 보면, LCC 공진 인버터의 경우 링크전압(Vlink)가 약 350V 이상이지만 트랜스포머(121)를 삽입한 경우에는 최대 링크 전압은 약 67V로 매우 낮은 전압 스트레스를 가짐을 확인할 수 있다. 따라서, 트랜스포머(121)의 자화 인덕턴스(Lm)과 권선비의 조절을 통하여 최대 전력점 및 링크 전압(Vlink)를 설계할 수 있는 것을 확인할 수 있다.
The equivalent impedance Req of the buck converter according to the operation ratio D of the switch M3 of the buck converter and the link voltage Vlink and the final output power Po are shown using Equation 8 and Equation 9 9, 11A and 11B. As shown in FIG. 9, when the switching operation ratio D is 0, the equivalent impedance Req has a value of infinity, so that the output power Po is '0' as shown in FIGS. 11A and 11B, (Vlink) has a maximum value, the equivalent impedance Req decreases, the output power (Po) increases, and the link voltage (Vlink) decreases as the switching operation ratio gradually increases. In comparison with the general LCC resonance inverter shown in FIGS. 10A and 10B, when the transformer 121 is inserted, the maximum power is reduced as compared with the case where the resonance tank of the LCC resonance inverter is used as it is. However, Can be confirmed that the fertilization rate is shifted from 0.11 to 0.9. In addition, the link voltage (Vlink) shows that the link voltage (Vlink) is about 350 V or more in the case of the LCC resonant inverter, but the maximum link voltage is about 67 V when the transformer 121 is inserted . Therefore, it can be confirmed that the maximum power point and the link voltage Vlink can be designed by adjusting the magnetizing inductance Lm of the transformer 121 and the winding ratio.

도 12는 본 발명의 전원 공급 장치에 채용된 변환부가 벅 컨버터일 경우의 스위치 동작 시비율에 따른 등가 임피던스, 정류부 출력 전압 및 최종 출력 전력을 나타내는 표이고, 도 13 및 도 14는 본 발명의 전원 공급 장치의 시뮬레이션 그래프이다.
12 is a table showing the equivalent impedance, the rectified part output voltage, and the final output power according to the switching operation ratio in the case where the conversion part employed in the power supply device of the present invention is a buck converter, and Figs. 13 and 14 are graphs Lt; / RTI >

벅 컨버터의 스위치(M3)의 동작 시비율(D)에 따른 벅 컨버터의 등가 임피던스(Req), 링크전압(Vlink)과 최종 출력 전력(Po)를 수식8과 수식9를 이용하면 도 12의 표와 같다. 도 12의 표에서 보인 값에 따라, 최종 출력전압 Vo=30V로 제어할 경우 출력전력 25.34W를 출력할 수 있도록 벅 컨버터의 최종 부하저항을 Ro=35.52[ohm]으로 두고 시뮬레이션을 수행한 결과 도 13과 같다. 도 13에서 보인 바와 같이 출력전압은 정확히 30V로 제어되고 있고 이때 스위치 동작 시비율은 D=0.435, 링크전압 Vlink=58[V]임을 확인할 수 있다. 이 결과는 도 12의 표에서 계산적으로 구한 D=0.5일 때의 결과와 유사함을 알 수 있다.Using Equation (8) and Equation (9), the equivalent impedance Req, the link voltage (Vlink) and the final output power (Po) of the buck converter according to the operation ratio D of the switch M3 of the buck converter, . According to the values shown in the table of FIG. 12, when the final output voltage V o is controlled to be 30 V, simulation is performed by setting the final load resistance of the buck converter to R o = 35.52 [ohm] so as to output the output power of 25.34 W The result is shown in Fig. As shown in FIG. 13, the output voltage is controlled to be exactly 30V, and it is confirmed that the duty ratio of the switch operation is D = 0.435 and the link voltage V link = 58 [V]. This result is similar to the result obtained when D = 0.5, calculated from the table of FIG.

또, 출력전력 14.65W를 출력할 수 있도록 벅 컨버터의 최종 부하저항을 Ro=61.43[ohm]으로 두고 시뮬레이션을 수행한 결과 도 14와 같다. 도 14에서 보인 바와 같이 출력전압은 정확히 30V로 제어되고 있고 이때 스위치 동작 시 비율은 D=0.319, 링크전압 Vlink=63.4[V]임을 확인할 수 있다. 이 결과는 도 12의 표에서 계산적으로 구한 D=0.3일 때의 결과와 유사함을 알 수 있다.
The simulation result is shown in Fig. 14, where the final load resistance of the buck converter is set to R o = 61.43 [ohm] so that the output power of 14.65 W can be outputted. As shown in FIG. 14, the output voltage is controlled to be exactly 30V, and the ratio of D = 0.319 and the link voltage V link = 63.4 [V] can be confirmed at the time of the switch operation. This result is similar to the result obtained when D = 0.3, which is calculated from the table of FIG.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 트랜스포머가 최대 전력의 크기 및 최대 전력 점을 조정하기 위하여 안정기의 LCC 공진탱크에 병렬로 연결되어, LCC 공진형 인버터로 구성된 조명용 안정기에 형광등 구동 장치를 대신하여 LED 구동 장치를 결합시에 안정적인 구동을 실현할 수 있다.
As described above, according to the present invention, the transformer is connected in parallel to the LCC resonance tank of the ballast to adjust the magnitude of the maximum power and the maximum power point, so that the ballast for illumination constituted by the LCC resonant inverter is replaced Stable driving can be realized when the LED driving device is coupled.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the particular forms disclosed. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100: 전원 공급 장치(조명용 전원 공급 장치)
110: 인버터(안정기)
120: 컨버터
121: 트랜스포머
122: 정류부
123: 변환부
124: 제어부
100: Power supply (power supply for lighting)
110: Inverter (ballast)
120: Converter
121: Transformer
122:
123:
124:

Claims (22)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 사전에 설정된 교류 전원을 공급하는 안정기와 전기적으로 결합하여 상기 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 조명체를 구동하는 조명용 전원 공급 장치에 있어서,
상기 안정기와 공진 탱크를 형성하는 인덕턴스를 가지며, 상기 공진 탱크에 의해 변환된 교류 전원을 전달받는 트랜스포머;
상기 트랜스포머로부터의 상기 교류 전원을 정류하는 정류부;
상기 정류부에 의해 정류된 전원을 스위칭하여 상기 직류 전원으로 변환해서 상기 조명체에 공급하는 변환부; 및
상기 직류 전원의 레벨이 목표 전원 레벨보다 높으면 입출력 전원 시비율을 감소시키고, 상기 직류 전원의 전력 레벨이 상기 목표 전원 레벨보다 낮으면 입출력 전원 시비율을 증가시키는 제어부
를 갖는 조명용 전원 공급 장치.
A power supply for illumination which electrically connects with a ballast for supplying an AC power set in advance and converts the AC power into a DC power to drive the illuminator,
A transformer having an inductance forming a resonance tank with the ballast, the transformer receiving AC power converted by the resonance tank;
A rectifying unit for rectifying the AC power from the transformer;
A converting unit for switching a power source rectified by the rectifying unit to convert the power source into the direct current power source and supplying the direct current power source to the illuminator; And
Output power source application ratio when the level of the direct current power source is higher than the target power source level and increases the input / output power source application ratio when the power level of the direct current power source is lower than the target power source level,
And a power supply for lighting.
제9항에 있어서,
상기 트랜스포머는 상기 안정기와 LLCC(inductor-inductor-capacitor-capacitor) 공진 탱크를 형성하는 조명용 전원 공급 장치.
10. The method of claim 9,
Wherein the transformer forms an inductor-inductor-capacitor-capacitor (LLCC) resonant tank of the ballast.
제9항에 있어서,
상기 제어부는
상기 변환부의 상기 직류 전원의 레벨과 상기 목표 전원 레벨을 비교하여, 상기 직류 전원의 레벨이 상기 목표 전원 레벨보다 높으면 상기 변환부의 스위칭 듀티를 감소시키고, 상기 직류 전원의 전력 레벨이 상기 목표 전원 레벨보다 낮으면 상기 변환부의 스위칭 듀티를 증가시키며, 상기 직류 전원의 전력 레벨이 상기 목표 전원 레벨과 같으면 상기 변환부의 스위칭 듀티를 유지하는 조명용 전원 공급 장치.
10. The method of claim 9,
The control unit
Wherein the control unit compares the level of the direct current power source of the conversion unit with the target power level and decreases the switching duty of the conversion unit when the level of the direct current power source is higher than the target power level, Increases the switching duty of the converter if the current is lower than the target power level and maintains the switching duty of the converter if the power level of the DC power is equal to the target power level.
제9항에 있어서,
상기 정류부는 반파 정류 또는 전파 전류 회로를 포함하는 조명용 전원 공급 장치.
10. The method of claim 9,
Wherein the rectifying section includes a half-wave rectifying or current-carrying circuit.
제12항에 있어서,
상기 정류부는 L-C(인덕터-캐패시터) 필터 또는 C(캐패시터) 필터를 더 포함하는 조명용 전원 공급 장치.
13. The method of claim 12,
Wherein the rectifying part further comprises an LC (inductor-capacitor) filter or a C (capacitor) filter.
제9항에 있어서,
상기 변환부는 절연형 변환 회로 또는 비절연형 변환 회로 중 하나로 구성되는 조명용 전원 공급 장치.
10. The method of claim 9,
Wherein the conversion unit is configured as one of an isolated conversion circuit and a non-conversion conversion circuit.
제9항에 있어서,
상기 변환부는 감압형 컨버터, 승압형 컨버터 또는 승감압형 컨버터 중 하나인 조명용 전원 공급 장치.
10. The method of claim 9,
Wherein the converting unit is one of a pressure reducing type converter, a step-up type converter, and a step-up / down type converter.
제9항에 있어서,
상기 조명체는 적어도 하나의 발광 다이오드를 포함하는 조명용 전원 공급 장치.
10. The method of claim 9,
Wherein the illuminator comprises at least one light emitting diode.
사전에 건물에 설치되어 LCC(inductor-capacitor-capacitor) 방식으로 사전에 설정된 교류 전원을 공급하는 안정기와 전기적으로 결합하여 상기 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 적어도 하나의 발광 다이오드를 구동하는 조명용 전원 공급 장치에 있어서,
상기 안정기와 LLCC(inductor-inductor-capacitor-capacitor) 공진 탱크를 형성하는 인덕턴스를 가지며, 상기 공진 탱크에 의해 변환된 교류 전원을 전달받는 트랜스포머;
상기 트랜스포머로부터의 상기 교류 전원을 정류하는 정류부;
상기 정류부에 의해 정류된 전원을 스위칭하여 상기 직류 전원으로 변환해서 상기 적어도 하나의 발광 다이오드에 공급하는 변환부; 및
상기 직류 전원의 레벨이 목표 전원 레벨보다 높으면 입출력 전원 시비율을 감소시키고, 상기 직류 전원의 전력 레벨이 상기 목표 전원 레벨보다 낮으면 입출력 전원 시비율을 증가시키는 제어부
를 갖는 조명용 전원 공급 장치.
A power supply for lighting for driving at least one light emitting diode by converting the AC power into a DC power by electrically connecting with a ballast installed in the building and supplying AC power previously set by an inductor-capacitor-capacitor (LCC) In the apparatus,
A transformer having an inductance forming an inductor-inductor-capacitor-capacitor (LLCC) resonant tank and receiving the AC power converted by the resonant tank;
A rectifying unit for rectifying the AC power from the transformer;
A converting unit for switching a power source rectified by the rectifying unit to convert the power source into the DC power source and supplying the DC power to the at least one light emitting diode; And
Output power source application ratio when the level of the direct current power source is higher than the target power source level and increases the input / output power source application ratio when the power level of the direct current power source is lower than the target power source level,
And a power supply for lighting.
제17항에 있어서,
상기 제어부는
상기 변환부의 상기 직류 전원의 레벨과 상기 목표 전원 레벨을 비교하여, 상기 직류 전원의 레벨이 상기 목표 전원 레벨보다 높으면 상기 변환부의 스위칭 듀티를 감소시키고, 상기 직류 전원의 전력 레벨이 상기 목표 전원 레벨보다 낮으면 상기 변환부의 스위칭 듀티를 증가시키며, 상기 직류 전원의 전력 레벨이 상기 목표 전원 레벨과 같으면 상기 변환부의 스위칭 듀티를 유지하는 조명용 전원 공급 장치.
18. The method of claim 17,
The control unit
Wherein the control unit compares the level of the direct current power source of the conversion unit with the target power level and decreases the switching duty of the conversion unit when the level of the direct current power source is higher than the target power level, Increases the switching duty of the converter if the current is lower than the target power level and maintains the switching duty of the converter if the power level of the DC power is equal to the target power level.
제17항에 있어서,
상기 정류부는 반파 정류 또는 전파 전류 회로를 포함하는 조명용 전원 공급 장치.
18. The method of claim 17,
Wherein the rectifying section includes a half-wave rectifying or current-carrying circuit.
제19항에 있어서,
상기 정류부는 L-C(인덕터-캐패시터) 필터 또는 C(캐패시터) 필터를 더 포함하는 조명용 전원 공급 장치.
20. The method of claim 19,
Wherein the rectifying part further comprises an LC (inductor-capacitor) filter or a C (capacitor) filter.
제17항에 있어서,
상기 변환부는 절연형 변환 회로 또는 비절연형 변환 회로 중 하나로 구성되는 조명용 전원 공급 장치.
18. The method of claim 17,
Wherein the conversion unit is configured as one of an isolated conversion circuit and a non-conversion conversion circuit.
제17항에 있어서,
상기 변환부는 감압형 컨버터, 승압형 컨버터 또는 승감압형 컨버터 중 하나인 조명용 전원 공급 장치.
18. The method of claim 17,
Wherein the converting unit is one of a pressure reducing type converter, a step-up type converter, and a step-up / down type converter.
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전력전자학회 학술대회 논문집(제목: 계통연계인버터와 2단 DC-DC 컨버터로 구성한 전기자동차용 10kW급 충전기), 논문발표 2011년 7월 *
전력전자학회 학술대회 논문집(제목: 계통연계인버터와 2단 DC-DC 컨버터로 구성한 전기자동차용 10kW급 충전기), 논문발표 2011년 7월*

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