KR101558980B1 - Advanced LED lamp and lamp apparatus adopting the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 종래의 형광등 기구에 바로 사용할 수 있는 LED 형광램프를 제공하면서도 전력 소비를 최소화할 수 있는 에너지 절약형 LED 형광램프를 제공하는 것이다. 이를 위해, 본원발명의 개선된 LED 형광램프는, 상호 접속된 제1 연결핀과 제2 연결핀; 상호 접속된 제3 연결핀과 제4 연결핀; 각각의 애노드가 상기 제1 연결핀 및 제2 연결핀에 연결되며, 캐소드는 제1 노드에서 상호 연결되는 제1 다이오드(D91)와 제2 다이오드(D92); 각각의 애노드가 상기 제3 연결핀 및 제4 연결핀에 연결되며, 캐소드는 제2 노드에서 상호 연결되는 제3 다이오드(D93)와 제4 다이오드(D94); 상기 제1 노드와 제2 노드 사이에 접속되는 다이오드 어레이(910); 및 상기 제1 노드와 상기 다이오드 어레이 사이에 삽입되는 인덕터(L91); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention provides an LED-type fluorescent lamp that can be used immediately in a conventional fluorescent lamp apparatus, while minimizing power consumption. To this end, the improved LED fluorescent lamp of the present invention comprises: a first connection pin and a second connection pin which are mutually connected; A third connecting pin and a fourth connecting pin mutually connected; A first diode (D91) and a second diode (D92), each anode being connected to the first connection pin and the second connection pin, the cathode being interconnected at a first node; A third diode D93 and a fourth diode D94, each anode being connected to the third connection pin and the fourth connection pin, the cathode being interconnected at a second node; A diode array (910) connected between the first node and the second node; And an inductor L91 inserted between the first node and the diode array; And a control unit.

Description

개선된 ＬＥＤ 형광램프 및 이를 채용하는 등기구{Advanced LED lamp and lamp apparatus adopting the same}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an improved LED fluorescent lamp and a luminaire employing the same.

본 발명은 LED 형광램프 및 이를 채용하는 등기구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일반적인 형광등 기구 내에 설치되어 있는 안정기를 교체하지 않고 형광램프만을 교환하여 사용할 수 있으면서도 소비전력이 개선된 LED 형광램프 및 이를 채용하는 등기구에 관한 것이다.
The present invention relates to an LED fluorescent lamp and a luminaire employing the same, and more particularly, to an LED fluorescent lamp which can replace only a fluorescent lamp without replacing a ballast installed in a general fluorescent lamp, .

기술의 발전에 따라, 과거 인디케이터 등의 소전력 지시등용으로 밖에 사용되지 못하던 LED(Light Emitting Diode)의 광효율이 실생활에 사용될 수 있을 만큼 향상되고 있다. 또한, LED는 다른 광원들과 달리 수은이 함유되지 않은 친환경 광원으로, 휴대 단말기용 백라이트, LCD TV용 백라이트, 차량용 램프, 및 일반 조명 등에 사용되는 차세대 광원으로 널리 각광을 받고 있다. 이에 따라, 지난 100여년 동안 조명의 주광원으로 사용되어 왔던 저전력 효율 특성을 갖는 백열등이나 수은 등의 환경 폐기물을 포함하고 있는 형광등이 LED 램프로 대체되기 시작하고 있다.With the development of technology, the light efficiency of an LED (Light Emitting Diode) which has been used only for a small power indicator such as a past indicator has been improved so that it can be used in real life. Unlike other light sources, LED is an eco-friendly light source that does not contain mercury, and is widely regarded as a next generation light source for backlight for portable terminals, backlight for LCD TVs, vehicle lamps, and general lighting. As a result, fluorescent lamps, including incandescent lamps and mercury, which have low power efficiency characteristics, which have been used as main light sources for lighting for the past 100 years, are beginning to be replaced by LED lamps.

그러나, LED 램프의 경우, 백열등이나 할로겐 램프 등을 대체할 경우에는 그대로 교체가 가능하지만, 일반 조명의 주류를 이루고 있는 형광등을 대체할 경우에는 내부의 배선이나 등기구 자체를 바꾸거나 또는 전용 안정기를 별도로 설치하여야 하므로 시간적으로나 경제적으로 커다란 비용을 수반하게 한다. 이에 따라, 여러가지 측면에서 많은 장점을 가지고 있는 LED 형광램프가 아직까지 보급의 초기 단계에 머무르고 있다.However, in case of replacing incandescent lamps or halogen lamps, LED lamps can be replaced as they are, but when replacing fluorescent lamps, which are the mainstream of general lighting, replace internal wiring or luminaire itself, It requires a large amount of cost in terms of time and cost. As a result, LED fluorescent lamps, which have many advantages in various aspects, still remain in the early stages of diffusion.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 별도의 전용 안정기나 배선의 변경 없이 다양한 종류의 기존 전자식 형광등용 안정기를 그대로 사용하여 구동가능하며 입력 전압의 변화 및 다양한 종류의 안정기를 사용함에 따른 외부 동작 조건의 변화에 큰 영향을 받지 않고 안정된 전류 특성을 가진 LED 형광램프를 제공하기 위한 기술이 대한민국 특허 제1072819호로 개시되어 있다.In order to solve these problems, it is possible to drive various kinds of existing electronic fluorescent lamp ballasts without changing the dedicated ballast or wiring, and to change the input voltage and to change the external operating condition by using various kinds of ballast Korean Patent No. 1072819 discloses a technique for providing an LED fluorescent lamp having a stable current characteristic without being greatly affected.

한편, 일반적으로 널리 사용되고 있는 전자식 형광등용 안정기의 기본 회로에는, 하프브릿지(Half Bridge) 방식, 인스턴트 스타트(Instant Start) 방식, 및 프로그램 스타트(Program Start) 방식 등이 있다. 또한, 종래의 철심형 쵸크식 안정기로는 스타터(Starter) 램프 방식, 래피드 스타트(Rapid Start) 방식 등이 있다. 상기 종래기술에 따른 LED 형광램프는 이러한 형광등용 안정기에 쉽게 적용 가능하도록 구성되어 있다.On the other hand, the basic circuit of a ballast for an electronic fluorescent lamp, which is generally widely used, includes a half bridge system, an instant start system, and a program start system. The conventional iron core type choke type ballast includes a starter lamp system and a rapid start system. The LED fluorescent lamp according to the related art can be easily applied to such a fluorescent lamp ballast.

도 1은 종래기술에 따른 LED 형광램프의 회로도이고, 도 2는 상기 종래기술에 따른 LED 형광램프를 하프브릿지(Half Bridge)형 인버터에 직렬공진 회로를 접속한 방식의 전자식 형광등 안정기에 사용한 경우 회로 구성을 나타낸 도면이고, 도 3은 상기 종래기술에 따른 LED 형광램프를 인스턴트 스타트 방식의 전자식 형광등 안정기에 사용한 경우 회로 구성을 나타낸 도면이며, 도 4는 종래기술에 따른 LED 형광램프를 소프트 스타터 방식의 전자식 형광등 안정기에 사용한 경우 회로 구성을 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a circuit diagram of a conventional LED fluorescent lamp. FIG. 2 is a circuit diagram of the LED fluorescent lamp according to the related art when used in an electronic fluorescent lamp ballast in which a series resonant circuit is connected to a half bridge inverter And FIG. 3 is a diagram showing a circuit configuration when the LED fluorescent lamp according to the related art is used in an instant-start type electronic fluorescent lamp ballast. FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a conventional LED fluorescent lamp, Fig. 5 is a diagram showing a circuit configuration when used in an electronic fluorescent ballast. Fig.

도 1을 참조하면, 상기 종래기술에 따른 LED 형광램프(140)는 외부 연결핀인 제1 내지 제4 연결핀(141, 142, 143, 144)을 구비하며, 기본적으로, LED 어레이회로부(100)와, 일단이 제1 내지 제4 연결핀(141, 142, 143, 144)에 연결되는 용량성 소자인 커패시터 C41, C42, C43 및 C44를 포함한다.Referring to FIG. 1, the LED fluorescent lamp 140 according to the related art includes first to fourth connection pins 141, 142, 143 and 144 which are external connection pins. Basically, the LED array circuit 100 And capacitors C41, C42, C43, and C44, which are capacitive elements, one end of which is connected to the first to fourth connection pins 141, 142, 143, and 144. [

커패시터 C41의 타단과 커패시터 C43의 타단의 연결점을 제1 노드라 하고, 커패시터 C42의 타단과 커패시터 C44의 타단의 연결점을 제2 노드라고 정의하면, LED 어레이 회로부(100)는 제1 노드와 제2 노드 사이에 접속된다.The connection point between the other end of the capacitor C41 and the other end of the capacitor C43 is defined as a first node and the connection point between the other end of the capacitor C42 and the other end of the capacitor C44 is defined as a second node, Lt; / RTI >

이때, LED 어레이 회로부(100)는 직렬접속된 복수의 LED를 포함하는 LED 어레이와, LED 어레이에 정전류를 공급하는 정전류 회로를 포함한다.At this time, the LED array circuit portion 100 includes an LED array including a plurality of LEDs connected in series and a constant current circuit for supplying a constant current to the LED array.

상기 종래기술에 따른 LED 형광램프(140)는 커패시터 C41 내지 C44에 각각 병렬연결되는 다이오드 D41 내지 D44를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 종래기술에 따른 LED 형광램프(140)는, 다이오드 D45 내지 D48을 더 포함할 수 있다.The LED fluorescent lamp 140 according to the related art may further include diodes D41 to D44 connected in parallel to the capacitors C41 to C44, respectively. In addition, the LED fluorescent lamp 140 according to the related art may further include diodes D45 to D48.

이때, 다이오드 D45는 캐소드가 제1 연결핀(141)에 연결되고, 애노드는 다이오드 D42의 애노드에 연결된다. 다이오드 D46은 애노드가 제2 연결핀(142)에 연결되고, 캐소드가 다이오드 D41의 캐소드에 연결된다. 또한, 다이오드 D47은 애노드가 제4 연결핀(144)에 연결되고 캐소드는 다이오드 D43의 캐소드에 연결되며, 다이오드 D48은 캐소드는 제3 연결핀(143)에 연결되고, 애노드는 다이오드 D44의 애노드에 연결된다.At this time, the cathode of the diode D45 is connected to the first connection pin 141, and the anode is connected to the anode of the diode D42. The diode D46 has an anode connected to the second connection pin 142 and a cathode connected to the cathode of the diode D41. The diode D47 has an anode connected to the fourth connection pin 144, a cathode connected to the cathode of the diode D43, a cathode connected to the third connection pin 143, and an anode connected to the anode of the diode D44 .

이와 같이 구성된 LED 형광램프(140)에서, 커패시터 C41 내지 C44는 제1 내지 제4 연결핀(141, 142, 143, 144) 중 적어도 하나를 통해 후술하는 다양한 방식의 형광등용 안정기 회로 등이 접속되는 경우, 주파수 변화에 따라 형광등용 안정기 회로내의 임피던스를 변화시켜 LED 형광램프(140)로 흐르는 전류를 제어할 수 있도록 하여, 기존의 형광등용 안정기를 변경 없이 사용할 수 있도록 한다.In the LED fluorescent lamp 140 configured as described above, the capacitors C41 to C44 are connected to various stabilizer circuits or the like for the fluorescent lamps to be described later through at least one of the first to fourth connection pins 141, 142, 143 and 144 It is possible to control the current flowing to the LED fluorescent lamp 140 by changing the impedance in the ballast for fluorescent lamp according to the frequency change so that the existing fluorescent ballast can be used without change.

다이오드 D41 내지 D44는 제1 내지 제4 연결핀(141, 142, 143, 144)에 직렬공진 방식의 전자식 안정기의 출력선이 연결되어, 전자식 안정기 내부의 공진 유지용 커패시터를 C1 이라 하면, 커패시터 C1 이 제1 연결핀(141)과 제2 연결핀(142) 사이 또는 제3 연결핀(143)과 제4 연결핀(144) 사이에 연결될 경우, 전자식 안정기로부터 입력되는 전압의 극성에 따라 병렬 연결된 커패시터 C41 내지 C44에 의해 LED 어레이 회로부(100)에 흐르는 전류의 제어가 가능하도록 한다. 예컨대, 제4 연결핀(144)을 기준으로 하여 제3 연결핀(143)에 (+)전압이 인가되고, 제1 연결핀(141)과 제2 연결핀(142) 사이에 직렬공진회로 방식의 전자안정기 내부의 공진 유지용 커패시터 C1 이 연결될 경우에는, 커패시터 C43은 다이오드 D43에 의해 쇼트 상태가 되고, 다이오드 D41과 D42는 오픈 상태가 되며, 커패시터 C44는 다이오드 D44에 의해 쇼트 상태가 되어, 공진 유지 커패시터의 복합 용량값은 커패시터 C41, 공진 유지용 커패시터 C1 그리고 커패시터 C42의 직렬 연결값으로 된다. 또한, 제4 연결핀(144) 기준으로 제3 연결핀(143)에 (-)전압이 인가되는 사이클에서는, 커패시터 C42는 다이오드 D42에 의해 쇼트 상태가 되고 커패시터 C41은 다이오드 D41에 의해 쇼트 상태가 되어, (-)주기에서의 공진 유지 커패시터의 복합 용량값은 커패시터 C44, 공진 유지용 커패시터 C1 그리고 커패시터 C43의 직렬 연결값으로 된다.The diodes D41 to D44 are connected to the output lines of the series resonance type electronic ballasts to the first to fourth connection pins 141 to 142. When the resonance holding capacitor inside the electronic ballast is C1, When connected between the first connection pin 141 and the second connection pin 142 or between the third connection pin 143 and the fourth connection pin 144 according to the polarity of the voltage input from the electronic ballast, So that the current flowing in the LED array circuit portion 100 can be controlled by the capacitors C41 to C44. For example, a positive (+) voltage is applied to the third connection pin 143 with the fourth connection pin 144 as a reference, and a serial resonance circuit structure is provided between the first connection pin 141 and the second connection pin 142 The capacitor C43 is short-circuited by the diode D43, the diodes D41 and D42 are brought into the open state, the capacitor C44 is short-circuited by the diode D44, and the resonance The complex capacitance value of the holding capacitor is a series connection value of the capacitor C41, the resonance holding capacitor C1, and the capacitor C42. In the cycle in which the (-) voltage is applied to the third connection pin 143 on the basis of the fourth connection pin 144, the capacitor C42 is short-circuited by the diode D42 and the capacitor C41 is short-circuited by the diode D41 The complex capacitance value of the resonance holding capacitor in the (-) period becomes a series connection value of the capacitor C44, the resonance holding capacitor C1 and the capacitor C43.

그리고, 다이오드 D45 내지 D48는, 외부로부터 인가되는 전압에 대해 완전히 대칭 동작을 하는 구성으로 되어 있어, LED 형광램프(140)가 일반 형광등과 같이 완전 대칭으로 극성을 가리지 않고 바로 사용할 수 있도록 한다.The diodes D45 to D48 are configured to completely symmetrically operate with respect to a voltage applied from the outside, so that the LED fluorescent lamp 140 is perfectly symmetrical like a general fluorescent lamp so that it can be used immediately without any polarity.

한편, 도 2는 상기 종래기술에 따른 LED 형광램프를 하프브릿지(Half Bridge)형 인버터에 직렬공진 회로를 접속한 방식의 전자식 형광등 안정기에 사용한 경우 회로 구성을 나타낸 도면이다. 하프브릿지 방식의 전자식 형광등 안정기는, 스위칭 소자로 구성된 하프브릿지 인버터의 스위칭 출력점에 인덕터 Lo와 커패시터 Co와 C1으로 이루어진 직렬 공진 회로를 연결하고, 공진 커패시터 C1의 양단에 유기되는 직렬공진 전압으로 방전관인 형광램프를 초기 점등시킨 후, 점등 후의 안정화 전류는 인덕터 Lo로 제어하는 방식이다.2 is a diagram showing a circuit configuration when the LED fluorescent lamp according to the related art is used in an electronic fluorescent lamp ballast in which a series resonant circuit is connected to a half bridge type inverter. In the half bridge electronic ballast, an inductor Lo and a series resonant circuit composed of capacitors Co and C1 are connected to a switching output point of a half bridge inverter constituted by a switching element, and a series resonant circuit, which is formed at both ends of the resonant capacitor C1, The stabilizing current after lighting is controlled by the inductor Lo.

이 방식의 전자식 형광등 안정기를 사용했을 경우 LED 형광램프(140)가 연결되면 그 동작은 다음과 같다, 스위칭 소자 Q61이 온(ON) 상태가 되어, (A) 점의 전위가 Vs가 되면, 초기 공진 전류는 인덕터 Lo - D43 - C41 - C1 - C42 - D44 - 2Co 의 경로로 흐르게 된다. 반대로 스위칭 소자 Q62가 온상태가 되면 (A) 점이 접지전위가 되어 초기 공진전류는 2Co - C44 - D42 - C1 - D41 - C43 - Lo로 흐르게 된다.When the LED fluorescent lamp 140 is connected, when the electronic fluorescent ballast of this type is used, the operation is as follows. When the potential of the point (A) becomes Vs, the switching element Q61 is turned on, The resonant current flows into the path of the inductors Lo - D43 - C41 - C1 - C42 - D44 - 2Co. Conversely, when the switching element Q62 is turned on, the point (A) becomes the ground potential and the initial resonance current flows to 2Co - C44 - D42 - C1 - D41 - C43 - Lo.

범용성을 위하여 LED 형광램프(140)는 대칭성을 가져야 하므로, LED 형광램프(140) 연결핀에 따라 극성을 가져서는 안되기 때문에 LED 형광램프(140) 내부의 커패시터 C41 내지 C44 를 같은 값인 C2로 놓으면, C41 - C1 - C42 또는 C43 - C1- C44 의 직렬로 이루어진 복합 캐피시터 Ca 값은 다음과 같이 나타낼 수 있다.Since the LED fluorescent lamp 140 must have symmetry, it is not necessary to have polarity according to the connection pin of the LED fluorescent lamp 140. Therefore, if the capacitors C41 to C44 in the LED fluorescent lamp 140 are set to C2 having the same value, - The composite capacitor Ca value in series of C1 - C42 or C43 - C1 - C44 can be expressed as follows.

Figure 112013055423894-pat00001
Figure 112013055423894-pat00001

따라서, C2 ≪ C1의 경우, Ca의 값은 Ca ≒ C2/2와 같이 나타낼 수 있고, LED 형광램프(140)에 흐르는 주전류는 안정기의 인덕터의 임피던스 jωLo에 의해 제어되며, 동작 주파수 f는 인덕턴스 값 Lo와 복합 커패시턴스 Ca 그리고 직렬 연결된 LED의 개수에 의해 결정되는 LED 어레이의 임피던스에 따라 변화하게 된다.Therefore, the main current flowing through the LED fluorescent lamp 140 is controlled by the impedance jωLo of the inductor of the ballast, and the operating frequency f is represented by the inductance The value Lo, the complex capacitance Ca, and the impedance of the LED array determined by the number of LEDs connected in series.

도 3은 상기 종래기술에 따른 LED 형광램프를 인스턴트 스타트 방식의 전자식 형광등 안정기에 사용한 경우 회로 구성을 나타낸 도면이다. 도 3을 참조하면, 인스턴트 스타트 방식의 전자식 형광등용 안정기는, 트랜스포머 T1, T2와 커패시터 C1으로 구성되는 회로의 자체 발진동작에 의하여, 스위칭 소자의 Q71, Q72가 스위칭 동작을 지속토록 하고, 스위칭점 (A)의 출력을 AC적으로는 쇼트 상태이며 DC적으로는 1/2 Vcc인 직렬로 연결된 커패시터 Co의 중점인 (B)점에, 트랜스포머 T2의 1차 권선 T2-1으로 연결하여, 트랜스포머 T2의 2차 권선 T2-2에 유기되는 고전압으로 형광램프를 초기 방전시키고, 일단 방전이 이루어진 후에는 램프부하와 직렬로 연결된 커패시터 C1에 의해 안정화 램프 전류를 제어하는 방식이다.FIG. 3 is a diagram showing a circuit configuration when an LED fluorescent lamp according to the related art is used in an instant-start type electronic fluorescent lamp ballast. Referring to FIG. 3, the instant fluorescent lamp ballast of the instant start type is configured to allow the switching operation of the switching elements Q71 and Q72 to continue by the self oscillating operation of the circuit composed of the transformers T1 and T2 and the capacitor C1, The output of the transformer A is connected to the primary winding T2-1 of the transformer T2 at the point B which is the midpoint of the capacitor Co connected in series with the AC in the short-circuited state and the DC voltage of 1/2 Vcc, The fluorescent lamp is initially discharged at a high voltage induced in the secondary winding T2-2 of T2 and once the discharge is performed, the stabilizing lamp current is controlled by the capacitor C1 connected in series with the lamp load.

이 방식의 전자식 형광등 안정기를 사용했을 경우, 기본 동작을 살펴보면, 트랜스포머 T2는 자체 발진에 의하여 2차 권선 T2-2에 고주파의 AC 전압을 유기시키며 (D) 점을 기준으로 (C)점이 (+) 전위인 경우, (C)점 - C1 - C51 - D51 - LED 어레이 회로부(100) - D52 - C52 - (D)점의 경로로 전류가 흐르고, (C)점이 (-) 구간이 되는 구간에서는 (D)점 - C52 - D56 - LED 어레이 회로부(100) - D55 - C51 - C1 - (C)점으로 전류가 흐르게 된다.If an electronic fluorescent ballast of this type is used, the basic operation of the transformer T2 is to induce high-frequency AC voltage to the secondary winding T2-2 by its own oscillation, and (C) (C) point - C1 - C51 - D51 - LED array circuit part (100) - D52 - C52 - In the section where the current flows to the path of point (D) (D) point - C52 - D56 - LED array circuit part (100) - D55 - C51 - C1 - Current flows to point (C)

따라서, LED 어레이 회로부(100)에 흐르는 전류값은, 커패시터 C51 내지 C54의 커패시턴스를 C2라 놓으면, 안정기의 전류제어 커패시터 C1의 임피던스 1/jωC1과 직렬연결된 2개의 커패시터 C2의 임피던스 2/jωC2 의 합에 의해 제어된다.Therefore, when the capacitance of the capacitors C51 to C54 is set to C2, the current flowing through the LED array circuit portion 100 is the sum of the impedance 1 / jωC1 of the current control capacitor C1 of the ballast and the impedance 2 / jωC2 of two capacitors C2 connected in series .

도 4는 상기 종래기술에 따른 LED 형광램프를 소프트 스타터 방식의 전자식 형광등 안정기에 사용한 경우 회로 구성을 나타낸 도면이다. 이 방식의 전자식 형광등 안정기는 스위칭 소자 Q81, Q82의 스위칭점인 (A)점에 인덕터 T3와 커패시터 C1으로 구성된 직렬 공진 회로를 접속하고, 공진 커패시터 C1의 양단에 1개 또는 복수의 형광 램프를 연결하는 구성으로 되어 있으며, 기본동작은 도 2에서 설명한 회로 구성과 유사하다. 단, 이 방식에 있어서, 형광램프 수명의 극대화를 위하여, 공진용 트랜스에 T3 2차 예열권선 T3-a, T3-b를 감아 램프 초기 점등시에 이 예열권선에서 발생하는 2차 전압으로 형광램프의 필라멘트를 충분히 예열시킨 후, 고전압을 램프에 인가하는 방식으로, 점등시 램프 필라멘트의 옥사이드 비산을 최소화함으로써 램프 수명을 극대화 시키고자 하는 것이다.FIG. 4 is a diagram showing a circuit configuration when the LED fluorescent lamp according to the related art is used in a soft starter type electronic fluorescent lamp ballast. In the electronic fluorescent ballast of this type, a series resonant circuit composed of the inductor T3 and the capacitor C1 is connected to the point (A), which is the switching point of the switching elements Q81 and Q82, and one or more fluorescent lamps are connected to both ends of the resonant capacitor C1 And the basic operation is similar to the circuit configuration described in Fig. However, in this method, in order to maximize the lifetime of the fluorescent lamp, the T3 secondary windings T3-a and T3-b are wound around the resonance transformer so that the secondary voltage generated in the warm- The filament of the lamp filament is sufficiently preheated and a high voltage is applied to the lamp to minimize the oxide scattering of the lamp filament upon lighting, thereby maximizing the lamp life.

이 방식을 사용한 경우, 스위칭 소자 Q81, Q82의 스위칭 주파수를 인덕터 T3의 인덕턴스값 L1과 커패시터 C1의 직렬공진 주파수에 일치시키면, 주파수 f는 Co≫ C1 일 경우, Co를 무시하면 다음과 같이 된다.When this method is used, if the switching frequency of the switching elements Q81 and Q82 is made to coincide with the inductance value L1 of the inductor T3 and the series resonance frequency of the capacitor C1, the frequency f is given by

Figure 112013055423894-pat00002
Figure 112013055423894-pat00002

커패시터 C1의 양단에는 주파수 f의 AC 전압이 유기되게 된다. 동작 중에서는 인덕터 T3에 커플링되어 있는 필라멘트 가열용 권선 T3-a에 흐르는 전류는 도트 극성쪽이 (+)주기에는 Ca - D41 - C43의 경로로 전류가 흐르게 되며, (-)주기에서 D43 - C41- Ca의 경로로 흐르게 된다. 권선 T3-b에 흐르는 전류는 (+) 주기에는 C44 - D42 - Cb의 경로로 흐르고, (-) 주기에는 Cb - C42 - D44 의 경로로 흐르며, 이때의 전류를 제어하는 커패시터의 값은 C41, C42, C43, C44 값을 동일하게 C2라 놓으면, 수학식 3과 같이 된다.An AC voltage having a frequency f is induced at both ends of the capacitor C1. During the operation, the current flowing in the filament heating winding T3-a coupled to the inductor T3 flows through the path of Ca-D41-C43 in the (+) period of the dot polarity, C41-Ca. The current flowing in the winding T3-b flows in the path of C44-D42-Cb in the (+) period and in the path of Cb-C42-D44 in the negative period, and the values of the capacitors controlling the current in this case are C41, If the values of C42, C43, and C44 are equally set to C2, then Equation 3 is obtained.

Figure 112013055423894-pat00003
Figure 112013055423894-pat00003

실제 Ca 》C2 이므로, 권선 T3-a, T3-b에 흐르는 전류는 C41 내지 C44값인 C2에 의해 결정되며, 이 커패시터 값은 수천 피코 파라드(pF) 정도 이하의 아주 작은 값이고, 이 또한 권선 T3-a, T3-b에 유기되는 전압은 수 볼트 정도의 낮은 전압이므로 인덕터 T3-a, T3-b에 의해 흐르는 전류는 거의 무시할 수 있다.The current flowing through the windings T3-a and T3-b is determined by C2 which is a value of C41 to C44, and this capacitor value is a very small value of about several picofarads (pF) or less, Since the voltage induced in T3-a and T3-b is a voltage as low as several volts, the current flowing by the inductors T3-a and T3-b is almost negligible.

LED 형광램프(140)에 흐르는 주전류는 (B) 점의 전위가 (C)점 대비 (+) 주기에서는 (B)점 - D43 - LED 어레이 회로부(100) - D44 - (C)점의 경로로 전류가 흐르게 되며, (-) 주기에는 그 반대로 (C)점 - D47 - LED 어레이 회로부(100) - D48 - (B) 점의 경로로 전류가 흐르게 된다.
The main current flowing through the LED fluorescent lamp 140 is a path from the point (B) to the point D43 - LED array circuit portion (100) - D44 - (C) in the point (B) Current flows to the path of (C) point - D47 - LED array circuit portion (100) - D48 - (B) in the (-) period.

그러나, 이상의 종래기술의 발명에 의하면, 상기 커패시터 C41 내지 C44 로 인하여, 다음 수학식 4와 같은 전력의 손실이 올 수 밖에 없는바, 이는 전체 소비전력의 약 20%에 달하는 결코 무시할 수 없는 손실에 해당한다는 문제점이 있다.However, according to the inventions of the related art described above, there is a loss of power as shown in the following Equation 4 due to the capacitors C41 to C44, which can not be ignored, which can reach almost 20% of the total power consumption .

Figure 112013055423894-pat00004
Figure 112013055423894-pat00004

등록번호 10-1072819 (ＬＥＤ 형광램프)Registration number 10-1072819 (LED fluorescent lamp)

본 발명은 이상의 종래기술의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 종래의 형광등 기구에 바로 사용할 수 있는 LED 형광램프를 제공하면서도 전력 소비를 최소화할 수 있는 에너지 절약형 LED 형광램프를 제공하는 것이다.
It is an object of the present invention to provide an energy saving LED fluorescent lamp capable of minimizing power consumption while providing an LED fluorescent lamp that can be used immediately in a conventional fluorescent lamp apparatus will be.

이러한 본원발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르는 개선된 LED 형광램프는, 발진기 IC의 제1 스위칭 소자와 연결되며 상호 접속된 제1 연결핀과 제3 연결핀; 발진기 IC의 제2 스위칭 소자와 연결되며 상호 접속된 제2 연결핀과 제4 연결핀; 각각의 애노드가 상기 제1 연결핀 및 제2 연결핀에 연결되며, 캐소드는 제1 노드에서 상호 연결되는 제1 다이오드(D91)와 제2 다이오드(D92); 각각의 캐소드가 상기 제3 연결핀 및 제4 연결핀에 연결되며, 애노드는 제2 노드에서 상호 연결되는 제3 다이오드(D93)와 제4 다이오드(D94); 상기 제1 노드와 제2 노드 사이에 접속되는 다이오드 어레이(910); 및 상기 제1 노드와 상기 다이오드 어레이 사이에 삽입되는 인덕터(L91); 를 포함하며, 상기 제1 및 제3 연결핀의 접속점과 상기 제2 및 제4 연결핀의 접속점 사이에 삽입되며, 공진용 커패시터(C1)와 병렬접속되면서 동시에 상기 제3 다이오드(D93) 및 제4 다이오드(D94)의 회로와도 병렬접속되는, 저항(R91)과 커패시터(C91)의 직렬회로인 더미 RC회로(920)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an improved LED fluorescent lamp including: a first connection pin and a third connection pin connected to a first switching device of an oscillator IC and connected to each other; A second connection pin and a fourth connection pin connected to the second switching device of the oscillator IC and connected to each other; A first diode (D91) and a second diode (D92), each anode being connected to the first connection pin and the second connection pin, the cathode being interconnected at a first node; A third diode D93 and a fourth diode D94, each cathode of which is connected to the third connection pin and the fourth connection pin, the anode being interconnected at a second node; A diode array (910) connected between the first node and the second node; And an inductor L91 inserted between the first node and the diode array; And is connected between the connection point of the first and third connection pins and the connection point of the second and fourth connection pins and is connected in parallel with the resonance capacitor (C1) and at the same time, the third diode (D93) And a dummy RC circuit 920, which is a series circuit of a resistor R91 and a capacitor C91, which is also connected in parallel to the circuit of the diode D94.

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또한 바람직하게는, 상기 LED 어레이 회로(910)는, 직렬접속된 복수의 LED들이 병렬로 접속되는 것을 특징으로 한다.Also preferably, the LED array circuit 910 is characterized in that a plurality of LEDs connected in series are connected in parallel.

또한 바람직하게는, 상기 LED 어레이 회로(910)는, 병렬접속된 LED들이 직렬로 복수개 연결되는 것을 특징으로 한다.
Also, preferably, the LED array circuit 910 is characterized in that a plurality of LEDs connected in parallel are connected in series.

한편, 이러한 본원발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 개선된 LED 형광램프(900)를, 타려식 전자식 형광등 안정기에 사용한 것을 특징으로 하는 등기구를 제공한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a luminaire using the improved LED fluorescent lamp 900 as an electronic fluorescent lamp ballast.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 에 의하면, 별도의 추가적인 장치가 없이 종래의 형광등 기구에 바로 사용할 수 있는 LED 형광램프를 제공하면서도 회로가 간단하여지고 전력 소비를 최소화할 수 있는 에너지 절약형 LED 형광램프를 제공하는 것이 가능하다.As described above, according to the present invention, it is possible to provide an LED fluorescent lamp which can be directly used in a conventional fluorescent lamp apparatus without any additional apparatus, and an energy-saving LED fluorescent lamp .

더욱이, 타려식 안정기에서 사용될 경우, 피드백 시동시 더미 RC 회로로 인하여 IC의 전압이 낮아서 깜박거리는 현상을 방지할 수 있다는 추가적인 장점을 지니게 된다.Furthermore, when used in a tripping ballast, it has the additional advantage of being able to prevent blinking due to the low voltage of the IC due to the dummy RC circuit at the start of the feedback.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예에 대한 상세한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the detailed description of the embodiments with reference to the attached drawings.

도 1은 종래기술에 따른 LED 형광램프의 회로도,
도 2는 종래기술에 따른 LED 형광램프를 하프브릿지(Half Bridge)형 인버터에 직렬공진 회로를 접속한 방식의 전자식 형광등 안정기에 사용한 경우 회로 구성을 나타낸 도면,
도 3은 종래기술에 따른 LED 형광램프를 인스턴트 스타트 방식의 전자식 형광등 안정기에 사용한 경우 회로 구성을 나타낸 도면,
도 4는 종래기술에 따른 LED 형광램프를 소프트 스타터 방식의 전자식 형광등 안정기에 사용한 경우 회로 구성을 나타낸 도면,
도 5는 본 발명에 따른 LED 형광램프의 회로도,
도 6은 도 5의 본 발명에 따른 LED 형광램프의 회로도에서의 LED 어레이의 다른 실시예의 회로도,
도 7은 본 발명에 따른 개선된 LED 형광램프를 하프브릿지(Half Bridge)형 인버터에 직렬공진 회로를 접속한 방식의 전자식 형광등 안정기에 사용한 경우 회로 구성을 나타낸 도면,
도 8은 본 발명에 따른 개선된 LED 형광램프를 인스턴트 스타트 방식의 전자식 형광등 안정기에 사용한 경우 회로 구성을 나타낸 도면,
도 9는 본 발명에 따른 개선된 LED 형광램프를 소프트 스타터 방식의 전자식 형광등 안정기에 사용한 경우 회로 구성을 나타낸 도면.1 is a circuit diagram of a conventional LED fluorescent lamp,
FIG. 2 is a circuit diagram showing a circuit configuration when an LED fluorescent lamp according to the related art is used in an electronic fluorescent lamp ballast in which a series resonant circuit is connected to a half bridge inverter,
3 is a circuit diagram showing a circuit configuration when an LED fluorescent lamp according to the prior art is used in an instant-start type electronic fluorescent ballast;
4 is a diagram showing a circuit configuration when an LED fluorescent lamp according to the related art is used in a soft starter type electronic fluorescent lamp ballast,
5 is a circuit diagram of an LED fluorescent lamp according to the present invention,
Fig. 6 is a circuit diagram of another embodiment of the LED array in the circuit diagram of the LED fluorescent lamp according to the invention of Fig. 5,
FIG. 7 is a circuit diagram showing the configuration of an improved LED fluorescent lamp according to the present invention when used in an electronic fluorescent lamp ballast in which a series resonant circuit is connected to a half bridge inverter;
8 is a circuit diagram showing an improved LED fluorescent lamp according to the present invention in the case of using an instant-start type electronic fluorescent lamp ballast,
Fig. 9 is a circuit diagram showing a configuration in which the improved LED fluorescent lamp according to the present invention is used in a soft starter type electronic fluorescent ballast. Fig.

이하에서는, 첨부도면의 도 5 내지 도 9를 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 9 of the accompanying drawings.

다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory only and are not restrictive of the invention, You will know.

도 5는 본 발명에 따른 LED 형광램프의 회로도이고, 도 6은 도 5의 본 발명에 따른 LED 형광램프의 회로도에서의 LED 어레이의 다른 실시예의 회로도이고, 도 7은 본 발명에 따른 개선된 LED 형광램프를 하프브릿지(Half Bridge)형 인버터에 직렬공진 회로를 접속한 방식의 전자식 형광등 안정기에 사용한 경우 회로 구성을 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명에 따른 개선된 LED 형광램프를 인스턴트 스타트 방식의 전자식 형광등 안정기에 사용한 경우 회로 구성을 나타낸 도면이며, 도 9는 본 발명에 따른 개선된 LED 형광램프를 소프트 스타터 방식의 전자식 형광등 안정기에 사용한 경우 회로 구성을 나타낸 도면이다.
FIG. 5 is a circuit diagram of an LED fluorescent lamp according to the present invention, FIG. 6 is a circuit diagram of another embodiment of the LED array in the circuit diagram of the LED fluorescent lamp according to the present invention of FIG. 5, FIG. 8 is a diagram showing a circuit configuration when the fluorescent lamp is used in an electronic fluorescent ballast in which a series resonant circuit is connected to a half bridge type inverter, and FIG. 8 is a graph showing the circuit configuration when the improved LED fluorescent lamp according to the present invention is used in an instant- FIG. 9 is a diagram showing a circuit configuration when an improved LED fluorescent lamp according to the present invention is used in a soft starter type electronic fluorescent lamp ballast. FIG.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 개선된 LED 형광램프(900)는 외부 연결핀인 제1 내지 제4 연결핀(901, 902, 903, 904)을 구비하며, 기본적으로, LED 어레이(900)와, 일단이 제1 내지 제4 연결핀(901, 902, 903, 904)에 연결되는 다이오드 D91, D92, D93 및 D94를 포함한다. 이때, 상기 다이오드 D91, D92, D93 및 D94의 타단은 제1 노드(P1) 및 제2 노드(P2)에 각각 연결된다.5, the improved LED fluorescent lamp 900 according to the present invention includes first to fourth connection pins 901, 902, 903, and 904 as external connection pins, and basically includes an LED array 900 And diodes D91, D92, D93 and D94, one end of which is connected to the first to fourth connection pins 901, 902, 903 and 904. At this time, the other ends of the diodes D91, D92, D93 and D94 are connected to the first node P1 and the second node P2, respectively.

보다 구체적으로 설명하면, 제1 다이오드(D91)의 애노드 및 캐소드는 각각 제1 연결핀(901) 및 제1 노드(P1)에 연결되며, 제2 다이오드(D92)의 애노드 및 캐소드는 각각 제2 연결핀(902) 및 제1 노드(P1)에 연결되는 바, 즉 제1 다이오드(D91) 및 제2 다이오드(D92)의 캐소드가 제1 노드(P1)에서 만나며, 동시에 삽입 인덕터(L91)를 통해 LED 어레이(910)의 입력측에 접속된다.More specifically, the anode and the cathode of the first diode D91 are respectively connected to the first connection pin 901 and the first node P1, and the anode and the cathode of the second diode D92 are connected to the second The cathode of the first diode D91 and the second diode D92 connected to the connection pin 902 and the first node P1 meet at the first node P1 and at the same time the cathode of the insertion inductor L91 To the input side of the LED array 910.

한편, 제3 다이오드(D93)의 캐소드 및 애노드는 각각 제3 연결핀(903) 및 제2 노드(P2)에 연결되며, 제4 다이오드(D94)의 캐소드 및 애노드는 각각 제4 연결핀(904) 및 제2 노드(P1)에 연결되는 바, 즉 제3 다이오드(D93) 및 제4 다이오드(D93)의 애노드가 제2 노드(P2)에서 만나면서, 동시에 LED 어레이(910)의 출력측에 접속된다.The cathode and the anode of the third diode D93 are connected to the third connection pin 903 and the second node P2 respectively and the cathode and the anode of the fourth diode D94 are connected to the fourth connection pin 904 And the anodes of the third diode D93 and the fourth diode D93 are connected to the output side of the LED array 910 at the same time as the anode of the third diode D93 and the anode of the fourth diode D93 meet at the second node P2 .

이 경우, 제1 및 제3 연결핀(901, 903)이 쇼트되어 있으며, 제2 및 제4 연결핀(902, 904)이 쇼트되어 있는바, 다시 상기 제2 연결핀(903) 및 제4 연결핀(904)의 사이에는 저항(R91) 및 커패시터(C91) 직렬회로로 이루어지는 더미 RC회로(920)가 삽입되어 있다.In this case, the first and third connection pins 901 and 903 are short-circuited, and the second and fourth connection pins 902 and 904 are short-circuited. Again, the second connection pin 903 and the fourth A dummy RC circuit 920 consisting of a series circuit of a resistor R91 and a capacitor C91 is inserted between the connection pins 904.

한편, 상기 LED 어레이(910)의 일례는, 도 5에서 보는 바와 같이, 일례로 직렬 결합되는 3V짜리 LED 40개의 어레이 3개가 병렬로 연결되어, 120V 출력전압에 사용되도록 할 수 있다.As shown in FIG. 5, for example, in the LED array 910, three 40-arrays of 3V LEDs connected in series may be connected in parallel to be used for an output voltage of 120V.

혹은 도 6에서 보는 바와 같이, 병렬 연결된 3개의 LED들(911, 912,.., 913) 40개가 직렬로 연결되도록 하여도 된다 (도 6의 910').
Alternatively, as shown in FIG. 6, 40 LEDs 911, 912, ..., and 913 connected in parallel may be connected in series (910 'in FIG. 6).

계속해서, 도 7에는, 상기 본 발명의 LED 형광램프(900)를, 일반적인 하프브릿지(Half Bridge)형 인버터에 직렬공진 회로를 접속한 방식의 전자식 형광등 안정기에 사용한 경우의 회로 구성을 나타내고 있는바, 제3 연결핀(903)이 공진용 인덕터(L0)에, 그리고 제4 연결핀(904)이 커패시터(C0)의 접속단에 접속되어 있고, 제1 연결핀(901) 및 제2 연결핀(902)이 공진용 커패시터(C1) 양단에 접속되어 있다.7 shows a circuit configuration in the case of using the LED fluorescent lamp 900 of the present invention in an electronic fluorescent lamp ballast in which a series resonant circuit is connected to a general Half Bridge type inverter The third connection pin 903 is connected to the resonance inductor L0 and the fourth connection pin 904 is connected to the connection end of the capacitor C0 and the first connection pin 901 and the second connection pin 904 are connected to the connection end of the capacitor C0, (902) are connected across the resonance capacitor (C1).

즉, 도 7은 상기 본 발명에 따른 LED 형광램프(900)를 하프브릿지(Half Bridge)형 인버터에 직렬공진 회로를 접속한 방식의 전자식 형광등 안정기에 사용한 경우 회로 구성을 나타낸 도면이다. 하프브릿지 방식의 전자식 형광등 안정기는, 스위칭 소자로 구성된 하프브릿지 인버터의 스위칭 출력점에 인덕터 Lo와 커패시터 Co와 C1으로 이루어진 직렬 공진 회로를 연결하고, 공진 커패시터 C1의 양단에 유기되는 직렬공진 전압으로 방전관인 형광램프를 초기 점등시킨 후, 점등 후의 안정화 전류는 인덕터 Lo로 제어하는 방식이다.
That is, FIG. 7 is a diagram showing a circuit configuration when the LED fluorescent lamp 900 according to the present invention is used in an electronic fluorescent lamp ballast in which a series resonant circuit is connected to a half bridge inverter. In the half bridge electronic ballast, an inductor Lo and a series resonant circuit composed of capacitors Co and C1 are connected to a switching output point of a half bridge inverter constituted by a switching element, and a series resonant circuit, which is formed at both ends of the resonant capacitor C1, The stabilizing current after lighting is controlled by the inductor Lo.

이제, 도 5 및 도 7을 참조하여, 본 발명의 LED 형광램프의 동작에 대하여 설명한다.Now, the operation of the LED fluorescent lamp of the present invention will be described with reference to Figs. 5 and 7. Fig.

도 5 및 도 7에서 보는 바와 같이, 공진회로에 의해 교류가 인가되는 바, 제3 연결핀(903)에 (+) 전압이 인가될 시점에서는 (제1 연결핀 및 제3 연결핀은 쇼트되어 있음), 제1 다이오드(D91) - 제1 노드(P1) - 인덕터(L91) - LED 어레이(910) - 제2 노드(P2) - 제4 다이오드(D94)로 전류가 흐르게 되면서, 공진용 커패시터(C1) 및 인덕터(L91)에 의해 임피던스가 조절되어지고 (도 5에 일점쇄선으로 표시된 '경로1' 참조), 반면 제4 연결핀(904)에 (+) 전압이 인가될 시점에서는, 제2 다이오드(D92) - 제1 노드(P1) - 인덕터(L91) - LED 어레이(910) - 제2 노드(P2) - 제3 다이오드(D93)로 전류가 흐르게 되면서, 역시 공진용 커패시터(C1) 및 인덕터(L91)에 의해 임피던스가 조절되어진다 (도 5에 이점쇄선으로 표시된 '경로2' 참조).5 and 7, when AC voltage is applied to the third connection pin 903 (the first connection pin and the third connection pin are short-circuited) when an AC voltage is applied to the third connection pin 903, A current flows from the first diode D91 to the first node P1 to the inductor L91 to the LED array 910 to the second node P2 to the fourth diode D94, (Refer to 'path 1' indicated by the one-dot chain line in FIG. 5) while the impedance is controlled by the first connection pin C1 and the inductor L91, whereas when the (+) voltage is applied to the fourth connection pin 904, A current flows from the diode D92 to the first node P1 to the inductor L91 to the LED array 910 to the second node P2 to the third diode D93, And the inductor L91 (refer to 'path 2' indicated by chain double-dashed lines in FIG. 5).

계속해서, 도 7의 방식의 전자식 형광등 안정기를 사용했을 경우 LED 형광램프(900)가 연결되면 그 동작은 다음과 같다, 스위칭 소자 Q61이 온(ON) 상태가 되어, (A) 점의 전위가 Vs가 되면, 초기 공진 전류는 인덕터 Lo - 경로1 - 2Co 의 경로로 흐르게 된다. 반대로 스위칭 소자 Q62가 온상태가 되면 (A) 점이 접지전위가 되어 초기 공진전류는 2Co - 경로2 - Lo로 흐르게 된다. 역시 LED 형광램프에 흐르는 전류값은, 공진용 커패시터(C1) 및 인덕터(L91)와 안정기의 인덕턴스(L0) 및 동작주파수 f, 그리고 LED 어레이의 임피던스에 의해 전체 임피던스가 조절되어진다.7, when the LED fluorescent lamp 900 is connected, the operation is as follows: the switching element Q61 is turned on, and the potential of the point (A) is Vs, the initial resonant current flows into the path of the inductor Lo - path 1 - 2Co. Conversely, when the switching element Q62 is turned on, the point (A) becomes the ground potential, and the initial resonance current flows to 2Co - path 2 - Lo. The total current flowing through the LED fluorescent lamp is adjusted by the resonance capacitor C1 and the inductor L91, the inductance L0 of the ballast, the operating frequency f, and the impedance of the LED array.

이때, 상기 삽입 인덕터의 인덕턴스값은, 제1 및 제2 연결핀 간의 전압을 VBout라 하고, 제1 단자의 전압을 VLEDin 이라 하면, 다음 수학식 5에 의해 결정되어진다.Here, the inductance value of the insertion inductor is determined by the following equation (5), assuming that the voltage between the first and second connection pins is V Bout and the voltage at the first terminal is V LEDin .

Figure 112013055423894-pat00005
Figure 112013055423894-pat00005

(즉, VBout: 안정기 출력 전압, VLEDin: LED 모듈 입력 전압, fs: 안정기 동작 주파수, ▽IL: 인덕터 리플 전류)(V Bout : Ballast output voltage, V LEDin : LED module input voltage, fs: Ballast operating frequency, I L : Inductor ripple current)

아울러, 상기 인덕터 리플 전류(▽IL)는, 일례로 출력 전류의 20%로 적용할 수 있으며, 이 경우 ▽IL은, In addition, the inductor ripple current (▽ I L) is, may be applied to 20% of the output current example, in which case L is ▽ I,

▽IL = 0.2 * Iout(max) * VBout/VLEDin 로 정의된다.I L = 0.2 * I out (max) * Defined as V Bout / V LEDin .

(단, Iout(max)은 동작 최대 출력 전류)
(Where Iout (max) is the maximum operation output current)

한편, 상기 더미 RC 회로(920)는 없어도 되나, 타려식 안정기에 있어서는 타려발진기 IC가 필수적이므로, 피드백 시동시 더미 RC 회로가 없으면 IC의 Vcc 전압이 상대적으로 낮은 경우, 깜박거림 현상이 발생할 수 있으므로, 타려식에서는 상기 더미 RC 회로(920)가 가급적 삽입되는 것이 보다 바람직하다.On the other hand, the dummy RC circuit 920 may be omitted. However, since the take-in oscillator IC is essential for the trigger type ballast, if there is no dummy RC circuit at the time of starting the feedback, a flickering phenomenon may occur if the Vcc voltage of the IC is relatively low It is more preferable that the dummy RC circuit 920 is inserted as much as possible.

결국, 이와 같이 구성된 본 발명의 LED 형광램프(900)에서, 커패시터 C1 및 인턱터 L91은 제1 내지 제4 연결핀(901, 902, 903, 904) 중 적어도 하나를 통해 후술하는 다양한 방식의 형광등용 안정기 회로 등이 접속되는 경우, 주파수 변화에 따라 형광등용 안정기 회로내의 임피던스를 변화시켜 LED 형광램프(900)로 흐르는 전류를 제어할 수 있도록 하여, 기존의 형광등용 안정기를 변경 없이 사용할 수 있도록 한다.The capacitor C1 and the inductor L91 are connected to each other through at least one of the first to fourth connection pins 901, 902, 903, and 904, A ballast circuit or the like is connected, the impedance of the ballast for a fluorescent lamp can be changed in accordance with a frequency change so that the current flowing to the LED fluorescent lamp 900 can be controlled, so that the existing ballast for a fluorescent lamp can be used without change.

그리고, 다이오드 D91 내지 D94는, 외부로부터 인가되는 전압에 대해 완전히 대칭 동작을 하는 구성으로 되어 있어, LED 형광램프(900)가 일반 형광등과 같이 완전 대칭으로 극성을 가리지 않고 바로 사용할 수 있도록 한다.
The diodes D91 to D94 are configured to completely symmetrically operate with respect to a voltage applied from the outside, so that the LED fluorescent lamp 900 is perfectly symmetrical like a general fluorescent lamp so that it can be used immediately without any polarity.

한편, 도 8은 상기 본 발명에 따른 LED 형광램프(900)를 인스턴트 스타트 방식의 전자식 형광등 안정기에 사용한 경우 회로 구성을 나타낸 도면이다. 도 8을 참조하면, 인스턴트 스타트 방식의 전자식 형광등용 안정기는, 트랜스포머 T1, T2와 커패시터 C1으로 구성되는 회로의 자체 발진동작에 의하여, 스위칭 소자의 Q71, Q72가 스위칭 동작을 지속토록 하고, 스위칭점 (A)의 출력을 AC적으로는 쇼트 상태이며 DC적으로는 1/2 Vcc인 직렬로 연결된 커패시터 Co의 중점인 (B)점에, 트랜스포머 T2의 1차 권선 T2-1으로 연결하여, 트랜스포머 T2의 2차 권선 T2-2에 유기되는 고전압으로 형광램프를 초기 방전시키고, 일단 방전이 이루어진 후에는 램프부하와 직렬로 연결된 커패시터 C1에 의해 안정화 램프 전류를 제어하는 방식이다.8 is a diagram showing a circuit configuration when the LED fluorescent lamp 900 according to the present invention is used in an instant-start type electronic fluorescent lamp ballast. Referring to Fig. 8, the electronic ballast for an instant start type fluorescent lamp stabilizes the switching operation of the switching elements Q71 and Q72 by the self oscillating operation of the circuit composed of the transformers T1 and T2 and the capacitor C1, The output of the transformer A is connected to the primary winding T2-1 of the transformer T2 at the point B which is the midpoint of the capacitor Co connected in series with the AC in the short-circuited state and the DC voltage of 1/2 Vcc, The fluorescent lamp is initially discharged at a high voltage induced in the secondary winding T2-2 of T2 and once the discharge is performed, the stabilizing lamp current is controlled by the capacitor C1 connected in series with the lamp load.

이 방식의 전자식 형광등 안정기를 사용했을 경우, 기본 동작을 살펴보면, 트랜스포머 T2는 자체 발진에 의하여 2차 권선 T2-2에 고주파의 AC 전압을 유기시키며 (D) 점을 기준으로 (C)점이 (+) 전위인 경우, (C)점 - C1 - 경로1 - (D)점의 경로로 전류가 흐르고, (C)점이 (-) 구간이 되는 구간에서는 (D)점 - 경로2 - C1 - (C)점으로 전류가 흐르게 된다.If an electronic fluorescent ballast of this type is used, the basic operation of the transformer T2 is to induce high-frequency AC voltage to the secondary winding T2-2 by its own oscillation, and (C) (C) point - C1 - Path 1 - (D) In the section where the current flows through the path of point (C) ) Point.

역시 LED 형광램프에 흐르는 전류값은, 안정기의 전류제어 커패시터(C1) 및 인덕터(L91)와 동작주파수 f, 그리고 LED 어레이의 임피던스에 의해 전체 임피던스가 조절되어진다.
The total current flowing through the LED fluorescent lamp is adjusted by the current control capacitor C1 and the inductor L91 of the ballast, the operating frequency f, and the impedance of the LED array.

도 9는 상기 본 발명에 따른 LED 형광램프를 소프트 스타터 방식의 전자식 형광등 안정기에 사용한 경우 회로 구성을 나타낸 도면이다. 이 방식의 전자식 형광등 안정기는 스위칭 소자 Q81, Q82의 스위칭점인 (A)점에 인덕터 T3와 커패시터 C1으로 구성된 직렬 공진 회로를 접속하고, 공진 커패시터 C1의 양단에 1개 또는 복수의 형광 램프를 연결하는 구성으로 되어 있으며, 기본동작은 도 2에서 설명한 회로 구성과 유사하다. 단, 이 방식에 있어서, 형광램프 수명의 극대화를 위하여, 공진용 트랜스 T3에 2차 예열권선 T3-a, T3-b를 감아 램프 초기 점등시에 이 예열권선에서 발생하는 2차 전압으로 형광램프의 필라멘트를 충분히 예열시킨 후, 고전압을 램프에 인가하는 방식으로, 점등시 램프 필라멘트의 옥사이드 비산을 최소화함으로써 램프 수명을 극대화 시키고자 하는 것이다.FIG. 9 is a diagram showing a circuit configuration when the LED fluorescent lamp according to the present invention is used in a soft starter type electronic fluorescent lamp ballast. In the electronic fluorescent ballast of this type, a series resonant circuit composed of the inductor T3 and the capacitor C1 is connected to the point (A), which is the switching point of the switching elements Q81 and Q82, and one or more fluorescent lamps are connected to both ends of the resonant capacitor C1 And the basic operation is similar to the circuit configuration described in Fig. However, in this method, in order to maximize the life of the fluorescent lamp, the secondary preheating windings T3-a and T3-b are wound around the resonance transformer T3 so that the secondary voltage generated in the preheating winding The filament of the lamp filament is sufficiently preheated and a high voltage is applied to the lamp to minimize the oxide scattering of the lamp filament upon lighting, thereby maximizing the lamp life.

역시 LED 형광램프에 흐르는 전류값은, 커패시터(C1) 및 인덕터(L91)와 동작주파수 f, 그리고 LED 어레이의 임피던스에 의해 전체 임피던스가 조절되어진다.
The current value flowing through the LED fluorescent lamp is also adjusted by the capacitor C1 and the inductor L91, the operating frequency f, and the impedance of the LED array.

이처럼, 앞에서 설명된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
As described above, the embodiments of the present invention described above should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art will be able to modify the technical idea of the present invention in various forms. Accordingly, such improvements and modifications will fall within the scope of the present invention as long as they are obvious to those skilled in the art.

900 : LED 형광램프
901, 902, 903, 904 : 제1 내지 제4 연결핀
910, 910' : LED 어레이
920 : 더미 RC회로900: LED fluorescent lamp
901, 902, 903, 904: first to fourth connection pins
910, 910 ': LED array
920: dummy RC circuit

Claims (8)

삭제delete 발진기 IC의 제1 스위칭 소자와 연결되며 상호 접속된 제1 연결핀과 제3 연결핀;
발진기 IC의 제2 스위칭 소자와 연결되며 상호 접속된 제2 연결핀과 제4 연결핀;
각각의 애노드가 상기 제1 연결핀 및 제2 연결핀에 연결되며, 캐소드는 제1 노드에서 상호 연결되는 제1 다이오드(D91)와 제2 다이오드(D92);
각각의 캐소드가 상기 제3 연결핀 및 제4 연결핀에 연결되며, 애노드는 제2 노드에서 상호 연결되는 제3 다이오드(D93)와 제4 다이오드(D94);
상기 제1 노드와 제2 노드 사이에 접속되는 다이오드 어레이(910); 및
상기 제1 노드와 상기 다이오드 어레이 사이에 삽입되는 인덕터(L91);
를 포함하며,
상기 제1 및 제3 연결핀의 접속점과 상기 제2 및 제4 연결핀의 접속점 사이에 삽입되며, 공진용 커패시터(C1)와 병렬접속되면서 동시에 상기 제3 다이오드(D93) 및 제4 다이오드(D94)의 회로와도 병렬접속되는, 저항(R91)과 커패시터(C91)의 직렬회로인 더미 RC회로(920)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 개선된 LED 형광램프.A first connection pin and a third connection pin connected to the first switching device of the oscillator IC and connected to each other;
A second connection pin and a fourth connection pin connected to the second switching device of the oscillator IC and connected to each other;
A first diode (D91) and a second diode (D92), each anode being connected to the first connection pin and the second connection pin, the cathode being interconnected at a first node;
A third diode D93 and a fourth diode D94, each cathode of which is connected to the third connection pin and the fourth connection pin, the anode being interconnected at a second node;
A diode array (910) connected between the first node and the second node; And
An inductor L91 inserted between the first node and the diode array;
/ RTI >
A third diode D93 inserted between the connection point of the first and third connection pins and the connection point of the second and fourth connection pins and being connected in parallel with the resonance capacitor C1, Further comprising a dummy RC circuit (920), which is a series circuit of a resistor (R91) and a capacitor (C91), which is connected in parallel with the circuit of the dummy RC circuit (920). 제2항에 있어서,
상기 LED 어레이 회로(910)는, 직렬접속된 복수의 LED들이 병렬로 접속되는 것을 특징으로 하는 개선된 LED 형광램프.3. The method of claim 2,
Wherein the LED array circuit (910) has a plurality of serially connected LEDs connected in parallel. 제2항에 있어서,
상기 LED 어레이 회로(910)는, 병렬접속된 LED들이 직렬로 복수개 연결되는 것을 특징으로 하는 개선된 LED 형광램프.3. The method of claim 2,
Wherein the LED array circuit (910) comprises a plurality of LEDs connected in parallel connected in series. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제2항에 따른 개선된 LED 형광램프를 타려식 전자식 형광등 안정기에 사용한 것을 특징으로 하는 등기구.An improved luminaire fluorescent lamp according to claim 2, used in an electronic fluorescent lamp ballast.
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KR100933076B1 (en) * 2009-02-05 2009-12-21 금호전기주식회사 Led fluorescent lamp
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