KR101680342B1 - 주파수 추적 엘이디 램프 구동장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 주파수를 추적하여, 전자식 안정기, 자기식 안정기 및 상용전원에서 LED 램프가 직접 구동가능하도록 하며, 넓은 범위의 입력 전압에도 안정적으로 LED 램프를 PWM방식에 의해 구동하게 하는 주파수 추적 LED 램프 구동장치에 관한 것이다.
본 발명은, 발진주파수 조정 저항 단자(ROSC), 전원입력단자(VIN), 출력단자(GATE)를 포함하는 PWM(펄스폭변조) 구동부, PWM 구동부의 출력단자(GATE)의 출력에 의해 구동되는 FET(전계효과 트랜지스터)를 포함하는 LED(발광다이오드) 램프 구동부를 포함하는, 주파수 추적 LED 램프 구동장치에 있어서, LED 램프 구동부는 PWM 구동부의 발진주파수 조정 저항 단자(ROSC)와 접지의 사이에 제5저항(R5)와 제7저항(R7)이 직렬로 연결되고, 제5저항(R5)와 제7저항(R7)의 연결점(110)과 PWM 구동부의 전원입력단자(VIN)의 사이에 제6저항(R6)를 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 PWM 구동부로 펄스폭변조 제어를 위한 전용의 구동IC(PWM-IC) 또는 LED 드라이브 IC를 PWM 구동부로 이용하여, PWM 구동부의 전원입력단자(VIN)로 인가된 구동 전압(V1)이 올라가면, LED부를 구동하는 펄스열의 주파수가 내려가고, 구동 전압(V1)이 내려가면, LED부를 구동하는 펄스열의 주파수가 올라가며, LED부를 구동하기 위한 출력 전력은 일정하다.

Description

주파수 추적 엘이디 램프 구동장치{LED lamp driver apparatus with frequency tracking function}
본 발명은, 주파수를 추적하여, 전자식 안정기, 자기식 안정기 및 상용전원에서 LED 램프가 직접 구동가능하도록 하며, 넓은 범위의 입력 전압에도 안정적으로 LED 램프를 PWM방식에 의해 구동하게 하는 주파수 추적 LED 램프 구동장치에 관한 것이다.
최근 형광등을 대신하여 발광다이오드(Light-Emitting Diode)(이하 LED라 함)를 이용한 램프가 새로운 조명기구로 등장하여 사용이 증가되고 있다.
종래의 형광등은 등 내부에 고전압에 의한 전기 방전을 일으키고 이에 따라 발생한 자외선이 램프 내면에 도포된 형광물질과 반응하여 가시광선의 빛을 내는 장치로, 형광등의 점등방식에는, 스위치 역할을 하는 별도의 스타터(Glow Starter 또는 Rapid Starter)와 트랜스를 구비하는 자기식 안정기를 사용하는 자기식 점등방식과, 고주파 회로로 이루어진 전자식 안정기를 사용하는 전자식 점등 방식이 있다.
전자식 점등방식 형광등용 조명시스템의 경우, 교류전원을 전자식 안정기로부터 형광등 양단의 접속단자를 통해 형광등에 공급한다. 전자식 안정기는 전자부품을 사용하여 교류상용 전원을 직류로 평활한 다음 고주파 인버터 회로를 이용하여 20 ㎑ ~ 50 ㎑의 고주파로 변환하여 출력하도록 이루어진다.
자기식 형광등용 조명시스템의 경우, 교류전원은 자기식 안정기의 일단에 연결되고, 자기식 안정기의 타단에 형광등의 일단이 연결되고, 형광등의 일단과 타단의 사이에 스타터가 연결되어, 스타터가 온(ON)되는 동작에 의해 형광등이 점등한다. 자기식 안정기는 교류60(HZ) 를 이용하여 점등을 한다.
전자식 또는 자기식 형광등용 조명시스템의 형광등은 전력소모도 많고, 수명이 짧아 자주 교체해 주어야 하는 불편이 있다. 따라서, 전자식 또는 자기식 형광등용 조명시스템의 형광등을 대신하여, LED 램프의 사용이 증가하고 있다.
LED 램프는 상당히 낮은 직류 전원에 의해 동작하고 종래의 형광등 점등과 다른 방식으로 점등되기 때문에, LED 램프를 종래의 형광등 시스템에 그대로 대치하여 사용할 수 없다. 즉, 종래의 형광등용 조명시스템은 기본적으로 상용 60Hz 교류 전원을 수십 ㎑의 고주파로 변환하여 종래의 형광등에 제공하기 때문이다.
특히 일반 사용자는 자신의 형광등 시스템이 어떠한 점등방식을 가지고 있는지 알기 어려우며, 따라서, 전자식 안정기, 자기식 안정기 및 상용전원에서 LED 램프가 직접 구동가능하도록 하는 LED 램프 구동장치가 요망된다.
선행기술로서, 국내 등록특허 제10-0949087호는 일반 엘이디 구동장치에서와 같이, 엘이디, 전원부, 정류부, 필터부, 구동부를 포함하되, 각 전원 입력단자의 양단에 2개의 직렬 연결된 캐패시터를 병렬로 연결하고, 상기 2개의 캐패시터의 직렬연결된 연결노드를 각 출력단의 전압에 연결되게 하여, 전원전압 범위를 일정 범위내로 제한하도록 하여, 자기식 또는 전자식 점등 방식의 형광등용 조명시스템을 구분하지 않고 그 형광등 접속단자에 직접 연결하여 사용할 수 있도록 하고 있다. 그러나, 과전압과 과전류만을 고려하여서는, LED 램프가 전자식 안정기나 자기식 안정기에서 안정하게 구동되기 어렵다.
일반적으로 전자식 안전기나 자기식 안정기나 상용 전원에도 직접 사용 할수 있는 호환형 LED구동 장치를 개발하는 것은 매우 어려운 일이다, 이유는 넓은 범위의 전압에서 주파수 변경 없이 펄스폭의 변조만으로 일정한 출력을 얻을 수 없다는 것이다.
통상 AC전원의 프리 볼테이지(Free Voltage) 범위가 AC80V ~ 260V이나 DC로 환산할 경우 약 1.414배로 높아지게 된다. 즉 AC80V는 DC113V로, AC260V는 DC368V로 된다. 그러나 종전의 전자식 및 자기식 안정기에서 출력되는 DC전압은 부하시 약 70V까지 떨어지게 되어 일부 제품에서는 점등이 되지 않는 상황이 발생하게 되었다.
본 발명은, 주파수를 추적하여, 전자식 안정기, 자기식 안정기 및 상용전원에서 LED 램프가 직접 구동가능하도록 하되, 넓은 범위의 입력 전압에도 안정적으로 LED 램프를 PWM방식에 의해 구동하게 하는 주파수 추적 LED 램프 구동장치를 제안한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 주파수를 추적하여, 전자식 안정기, 자기식 안정기 및 상용전원에서 LED 램프가 직접 구동가능하도록 하되, 넓은 범위의 입력 전압에도 안정적으로 LED 램프를 PWM방식에 의해 구동하게 하는, 주파수 추적 LED 램프 구동장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, LED 구동 회로에 인가 되는 전압에 따라 주파수가 자동으로 변경되는 방식을 사용함에 의해, 넓은 범위의 입력 전압 범위에서도 안정된 출력으로 LED를 구동하는, 주파수 추적 LED 램프 구동장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, PWM 구동부로 펄스폭변조 제어를 위한 전용의 구동IC(PWM-IC) 또는 LED 드라이브 IC를 PWM 구동부로 이용하여, PWM 구동부의 전원입력단자(VIN)로 인가된 구동 전압(V1)이 올라가면, LED부를 구동하는 펄스열의 주파수가 내려가고, 구동 전압(V1)이 내려가면, LED부를 구동하는 펄스열의 주파수가 올라가며, LED부를 구동하기 위한 출력 전력은 일정한, 주파수 추적 LED 램프 구동장치를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, 발진주파수 조정 저항 단자(ROSC), 전원입력단자(VIN), 출력단자(GATE)를 포함하는 PWM(펄스폭변조) 구동부, PWM 구동부의 출력단자(GATE)의 출력에 의해 구동되는 FET(전계효과 트랜지스터)를 포함하는 LED(발광다이오드) 램프 구동부를 포함하는, 주파수 추적 LED 램프 구동장치에 있어서, LED 램프 구동부는, PWM 구동부의 발진주파수 조정 저항 단자(ROSC)와 접지의 사이에 제5저항(R5)와 제7저항(R7)이 직렬로 연결되고, 제5저항(R5)와 제7저항(R7)의 연결점(110)과 PWM 구동부의 전원입력단자(VIN)의 사이에 제6저항(R6)를 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 발진주파수 조정 저항 단자(ROSC), 전원입력단자(VIN), 출력단자(GATE)를 포함하는 PWM(펄스폭변조) 구동부, PWM 구동부의 출력단자(GATE)의 출력에 의해 구동되는 FET(전계효과 트랜지스터)를 포함하는 LED(발광다이오드) 램프 구동부를 포함하는, 주파수 추적 LED 램프 구동장치에 있어서, LED 램프 구동부는, PWM 구동부의 발진주파수 조정 저항 단자(ROSC)와 접지의 사이에 제5저항(R5)와 제7저항(R7)을 직렬로 연결하며, PWM 구동부의 전원입력단자(VIN)와 접지의 사이에는 제8저항(R8)와 제9저항(R9)이 직렬로 연결되고, 제8저항(R8)와 제9저항(R9)의 연결점(130)은 제2트랜지스터(Q2)의 베이스에 연결되고, 제2트랜지스터(Q2)의 콜렉터와 전원입력단자(VIN)의 사이에는 제10저항(R10)이 연결되고, 제2트랜지스터(Q2)의 에미터는 접지로 연결되고, 제2트랜지스터(Q2)의 콜렉터는 제3트랜지스터(Q3)의 베이스에 연결되고, 제3트랜지스터(Q3)의 베이스와 접지사이에는 제1제너다이오드(ZD1)가 연결되고, 제3트랜지스터(Q3)의 에미터는 접지로 연결되며, 제3트랜지스터(Q3)의 콜렉터는 제5저항(R5)과 제7저항(R7)의 연결점(110)과 연결되는 것을 특징으로 한다.
PWM 구동부의 전원입력단자(VIN)에 입력되는 구동 전압(V1)에 따라, PWM 구동부의 출력단자(GATE)에서 출력되는 펄스열의 주파수가 달라진다.
PWM 구동부는 전류센싱단자(CS)를 더 포함하며, PWM 구동부의 출력단자(GATE)는 FET의 게이트(G)로 연결되며, FET의 소오스(S)와 접지의 사이에 제2저항(R2)이 연결되며, FET의 소오스(S)와 PWM 구동부의 전류센싱단자(CS)와의 사이에 제1저항(R1)이 연결된다.
복수의 LED들을 구비하는 LED부를 더 포함하며, FET의 드레인(D)과 LED부의 사이에 제1코일(L1)이 연결되며, FET의 드레인(D)과 구동전압(V1)의 사이에 제5다이오드(D5)가 연결된다.
LED부는 복수의 LED들이 병렬로 연결되되, 복수의 LED의 애노드 들이 공통으로 묶여서 애노드단을 형성하며, 복수의 LED의 캐소드 들이 공통으로 묶여서 캐소드단을 형성하며, 애노드단에는 구동전압(V1)이 연결되고, 캐소드단은 제1코일(L1)의 일측과 연결된다.
애노드단과 캐소드단의 사이에는 제9캐패시터(C9)가 장착된다.
PWM 구동부는 펄스폭변조 제어를 위한 전용의 구동IC 이거나, LED 드라이브 IC이다.
전류센싱단자(CS)와 접지사이애 제5캐패스터(C5)가 연결된다.
구동전압(V1)은 전자식 안정기, 자기식 안정기, 일반 상용전원 중의 하나의 출력단에서 입력된 교류전압을, 정류부에서 전파 정류(全波整流)하고, 평활부에서 평활화한 전압이다.
또한, 본 발명은, 제1 전극 및 제2 전극을 구비하여 전자식 안정기, 자기식 안정기, 일반 상용전원 중의 하나의 출력단에서 교류전원을 입력받는 제1 전원입력단자와, 제3 전극 및 제4 전극을 구비하여 전자식 안정기, 자기식 안정기, 일반 상용전원 중의 다른 하나의 출력단에서 교류전원을 입력받는 제2 전원입력단자를 포함하는, 전원입력부; 제1 전극과 제2 전극의 사이에 제1다이오드(D1) 내지 제4다이오드(D4)로 브리지회로를 이루는 제1 정류부와, 제3 전극과 제4 전극의 사이에 제6다이오드(D6) 내지 제9다이오드(D8)로 브리지회로를 이루는 제2 정류부를 포함하여, 전파정류하는 정류부; 극성이 있는 캐패시터를 포함하고, 상기 정류부의 출력을 평활화하는 평활부; 평활부의 츨력을 구동전압(V1)으로 PWM(펄스폭변조) 구동부의 전원입력단자(VIN)에 입력하고, PWM 구동부의 출력단자(GATE)에서 펄스열을 출력하고, PWM 구동부의 출력단자(GATE)에 게이트가 연결된 FET(전계효과 트랜지스터)를 구동시키되, 펄스열의 주파수는 구동 전압(V1)에 따라 달라지는, LED(발광다이오드) 램프 구동부; 복수의 LED들을 구비하며, 일단은 평활부의 출력단에 연결되고, 다른 일단은, 램프 구동부의 FET의 드레인(D)에 일단이 연결된 제1코일(L1)의 다른 일단에 연결되는, LED부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 주파수 추적 LED 램프 구동장치에 따르면, 주파수를 추적하여, 전자식 안정기, 자기식 안정기 및 상용전원에서 LED 램프가 직접 구동가능하도록 하되, 넓은 범위의 입력 전압에도 안정적으로 LED 램프를 PWM방식에 의해 구동할 수 있다.
본 발명은 PWM 구동부로 펄스폭변조 제어를 위한 전용의 구동IC(PWM-IC) 또는 LED 드라이브 IC를 PWM 구동부로 이용하여, PWM 구동부의 전원입력단자(VIN)로 인가된 구동 전압(V1)이 올라가면, LED부를 구동하는 펄스열의 주파수가 내려가고, 구동 전압(V1)이 내려가면, LED부를 구동하는 펄스열의 주파수가 올라가며, LED부를 구동하기 위한 출력 전력은 일정하다.
이렇게, 본 발명은 LED 구동 회로에 인가 되는 전압에 따라 주파수가 자동으로 변경되는 방식을 사용함에 의해, 넓은 범위의 입력 전압 범위에서도 안정된 출력으로 LED를 구동할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 LED 램프 구동부의 회로도이다.
도 2은 본 발명의 다른 실시예에 의한 LED 램프 구동부의 회로도이다.
도 3은 도 1의 LED 램프 구동부를 적용한 주파수 추적 LED 램프 구동장치의 일예이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 정류부의 회로도이다.
도 6는 종래의 LED 램프 구동장치에서 PWM 구동부의 출력을 설명하는 설명도이다
도 7은 본 발명의 주파수 추적 LED 램프 구동장치에서 PWM 구동부의 출력을 설명하는 설명도이다.
이하, 본 발명에 의한 주파수 추적 LED 램프 구동장치를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 LED 램프 구동부의 회로도로, PWM 구동부(100)와 전계효과 트랜지스터(이하 FET라 함)(Q1)을 포함하여 이루어지며, PWM 구동부(100)는 펄스폭변조 제어를 위한 전용의 구동IC(PWM-IC) 또는 LED 드라이브 IC로 이루어진다.
PWM 구동부(100)의 전원입력단자(VIN)는 구동 전압(V1)과 연결된다.
PWM 구동부(100)의 발진주파수 조정 저항 단자(ROSC)와 접지의 사이에 제5저항(R5)와 제7저항(R7)을 직렬로 연결하고, 제5저항(R5)와 제7저항(R7)의 연결점(110)과 전원입력단자(VIN)(즉, 구동 전압(V1))의 사이에 제6저항(R6)를 연결한다.
PWM 구동부(100)의 출력단자(GATE)는 FET(Q1)의 게이트(G)로 연결된다.
FET(Q1)의 소오스(S)와 접지의 사이에 제2저항(R2)이 연결되며, FET(Q1)의 소오스(S)와 PWM 구동부(100)의 전류센싱단자(CS)와의 사이에 제1저항(R1)이 연결된다. 또한, 전류센싱단자(CS)와 접지사이에 제5캐패스터(C5)가 연결되어, 전류센싱단자(CS)를 보호하게 한다.
FET(Q1)의 드레인(D)과 LED부(50)의 일단, 즉 LED부(50)의 LED들의 캐소드가 공통으로 묶여진 캐소드단(52)의 사이에 제1코일(L1)이 연결되며, 또한 FET(Q1)의 드레인(D)과 구동전압(V1)의 사이에 제5다이오드(D5)가 연결되되, 제5다이오드(D5)의 애노드는 FET(Q1)의 드레인(D)과 연결되고, 제5다이오드(D5)의 캐소드는 구동전압과 연결된다.
LED부(50)의 다른 일단, 즉, LED부(50)의 LED들의 애노드가 공통으로 묶여진 애노드단(54)은 구동전압(V1)과 연결된다. 또한, LED부(50)의 캐소드단(52)과 애노드단(54)과의 사이에는 LED부(50)를 보호하기 위한 제9캐패시터(C9)이 장착된다.
부연설명하면, PWM 구동부(100)의 전원입력단자(VIN)로 구동 전압(V1)이 입력되면, PWM 구동부(100)가 구동가능한 상태로 되며, 발진주파수 조정 저항 단자(ROSC)에 걸린 저항(R5, R7)에 의해, 발진주파수 조정 저항 단자(ROSC)에 걸리는 전압(또는 전류)에 따라, 출력단자(GATE)로 조정된 주파수의 가진 펄스열이 출력된다. 발진주파수 조정 저항 단자(ROSC)에 걸린 저항치가 크면, 출력단자(GATE)의 펄스열의 주파수는 높다. 여기서, 구동 전압(V1)은 입력단(10, 20)으로 부터 입력된 교류전압을 정류부(30)에서 전파 정류(全波整流)하여 출력된 것으로, LED부(50)을 구동시키기 위한 전압이다.
일반적으로, PWM 구동부(100)에서 발진주파수 조정 저항 단자(ROSC)에 기본적으로 걸리는 전압은 높지 않으며, 따라서, 발진주파수 조정 저항 단자(ROSC)에 저항만을 실장한 경우, PWM 구동부(100)의 출력단자(GATE)의 펄스열의 주파수는 일정한 값으로 고정된다.
그런데 입력단(10, 20)으로 부터 입력되는 교류전압은 전자식 안정기, 자기식 안정기, 일반 상용전원의 출력단이 연결되며, 전자식 안정기, 자기식 안정기, 일반 상용전원에 따라 넓은 범위의 전압 범위를 가지며, 그 구동 주파수도 서로 다르다. 예를 들어 전자식 안정기의 출력단 전압은 약 80V 내지 150V이고 주파수는 약 50kHz 내지 100 kHz (주로 약 80kHz)정도이며, 자기식 안정기의 출력단 전압은 약 200V 내지 350V이고 주파수는 약 60Hz이다. 일반 상용전원은 220V, 60Hz이다.
주기가 일정하고 입력 신호(DC레벨)의 크기에 따라서 펄스 폭의 듀티 사이클(펄스 폭의 "H"와 "L"의 비)이 변화하는 것으로, 펄스폭 변조(PWM) 만으로는, 넓은 범위의 입력 전압에도 안정적으로 LED 램프를 PWM방식에 의해 구동하게 하는 것에 한계가 있다.
즉, 넓은 범위의 입력 전압에도 안정적으로 LED 램프를 PWM방식에 의해 구동하도록 하기 위해서는, 구동 전압에 따라 출력되는 펄스열의 주파수를 가변할 필요가 있다.
이를 위해 발진주파수 조정 저항 단자(ROSC)와 접지의 사이에 제5저항(R5)와 제7저항(R7)을 직렬로 연결하고, 제5저항(R5)와 제7저항(R7)의 연결점(110)과 구동 전압(V1)의 사이에 제6저항(R6)를 연결하였다.
이렇게 함에 의해, 구동 전압(V1)이 전자식 안정기, 자기식 안정기, 일반 상용전원에 따라 구동전압(V1)이 바뀌어도, 구동전압(V1)에 따라 발진주파수 조정 저항 단자(ROSC)에 걸리는 전압(또는 전류)이 바뀌고, 이에 따라, 출력단자(GATE)의 펄스열의 주파수도 바뀌게 된다.
PWM 구동부(100)의 출력단자(GATE)에서 출력된 펄스열은 FET(Q1)의 게이트(G)로 입력된다. FET(Q1)의 소오스(S)와 접지의 사이에 제2저항(R2)이 연결되며, FET(Q1)의 소오스(S)와 PWM 구동부(100)의 전류센싱단자(CS)와의 사이에 제1저항(R1)이 연결되고, FET(Q1)의 드레인(D)과 LED부(50)의 캐소드단(52)의 사이에 제1코일(L1)이 연결되며, 또한 FET(Q1)의 드레인(D)과 구동전압(V1)의 사이에 제5다이오드(D5)가 연결된다.
이렇게 하여 출력단자(GATE)에서 출력된 펄스열에 따라 FET(Q1)을 스위칭시키고, 이에 따라 LED부(50)의 LED들이 동작하게 된다.
펄스열 중 하이레벨("H")의 신호가 FET(Q1)의 게이트(G)로 입력되면, FET(Q1)의 드레인(D)과 소오스(S)가 턴온(turn on)되고, 제5다이오드는 오프(off)되며, 전류는 구동전압(V1)으로부터, LED부(50), 제1코일(L1), FET(Q1)의 드레인(D)과 소오스(S), 제2저항(R2)를 따라서 흐른다. 이때, 제2저항(R2)을 통해 흐르는 상대적인 크기의 전류(또는 전압)가 전류센싱단자(CS)에 입력된다. PWM 구동부(100)는 전류센싱단자(CS)에 입력된 전류(또는 전압)에 따라 스위칭 펄스의 폭을 조절한다. 제2저항(R2)는 전류센싱저항이라 할 수 있다.
펄스열 중 로우레벨("L")의 신호가 FET(Q1)의 게이트(G)로 입력되면, FET(Q1)의 드레인(D)과 소오스(S)가 턴오프(turn off)되고, 제5다이오드는 온(on)되어 단락상태를 이룬다. 제1코일(L1)은 역 기전류를 발생하게 되어, LED부(50)를 보호하게 된다.
도 2은 본 발명의 다른 실시예에 의한 LED 램프 구동부의 회로도이다.
PWM 구동부(100)의 발진주파수 조정 저항 단자(ROSC)와 접지의 사이에 제5저항(R5)와 제7저항(R7)을 직렬로 연결한다.
PWM 구동부(100)의 전원입력단자(VIN)는 구동 전압(V1)과 연결되고, 전원입력단자(VIN)(즉, 구동 전압(V1))와 접지의 사이에는 제8저항(R8)와 제9저항(R9)이 직렬로 연결된다.
제8저항(R8)와 제9저항(R9)의 연결점(130)은 제2트랜지스터(Q2)의 베이스에 연결되고, 제2트랜지스터(Q2)의 콜렉터와 전원입력단자(VIN)(즉, 구동 전압(V1))의 사이에는 제10저항(R10)이 연결되고, 제2트랜지스터(Q2)의 에미터는 접지로 연결된다.
제2트랜지스터(Q2)의 콜렉터는 제3트랜지스터(Q3)의 베이스에 연결되고, 제3트랜지스터(Q3)의 베이스와 접지사이에는 제1제너다이오드(ZD1)가 연결되되, 제1제너다이오드(ZD1)의 에노드는 접지로 연결되고, 제1제너다이오드(ZD1)의 캐소드는 제3트랜지스터(Q3)의 베이스와 연결된다. 제3트랜지스터(Q3)의 에미터는 접지로 연결되며, 제3트랜지스터(Q3)의 콜렉터는 제5저항(R5)와 제7저항(R7)의 연결점(110)과 연결된다.
이 이외는 도 1의 LED 램프 구동부(100)와 같다.
즉, PWM 구동부(100)의 출력단자(GATE)는 FET(Q1)의 게이트(G)로 연결된다.
FET(Q1)의 소오스(S)와 접지의 사이에 제2저항(R2)이 연결되며, FET(Q1)의 소오스(S)와 PWM 구동부(100)의 전류센싱단자(CS)와의 사이에 제1저항(R1)이 연결된다. 또한, 전류센싱단자(CS)와 접지사이애 제5캐패스터(C5)가 연결되어, 전류센싱단자(CS)를 보호하게 한다.
FET(Q1)의 드레인(D)과 LED부(50)의 일단, 즉 LED부(50)의 LED들의 캐소드가 공통으로 묶여진 캐소드단(52)의 사이에 제1코일(L1)이 연결되며, 또한 FET(Q1)의 드레인(D)과 구동전압(V1)의 사이에 제5다이오드(D5)가 연결되되, 제5다이오드(D5)의 애노드는 FET(Q1)의 드레인(D)과 연결되고, 제5다이오드(D5)의 캐소드는 구동전압과 연결된다.
LED부(50)의 다른 일단, 즉, LED부(50)의 LED들의 애노드가 공통으로 묶여진 애노드단(54)은 구동전압(V1)과 연결된다. 또한, LED부(50)의 캐소드단(52)과 애노드단(54)과의 사이에는 LED부(50)를 보호하기 위한 제9캐패시터(C9)가 장착된다.
조정 저항 단자(ROSC) 단을 부연설명하면, 전원입력단자(VIN)(즉, 구동 전압(V1))와 접지의 사이에는 제8저항(R8)와 제9저항(R9)이 직렬로 연결됨에 의해, 구동 전압(V1)이 분배되어, 제8저항(R8)와 제9저항(R9)에 각각 걸리게 되며, 이때 제9저항(R9)의 양단 전압에 따라 제2트랜지스터(Q2)는 턴온되거나 턴오프 된다, 이는 제8저항(R8)과 제9저항(R9)의 비에 좌우된다. 다시 말해, 제9저항(R9)의 크기에 좌우된다.
만약, 제2트랜지스터(Q2)는 턴온되어, 제2트랜지스터(Q2)의 콜렉터와 에미터가 스위칭 온되었다면, 제3트랜지스터(Q3)의 베이스가 접지에 연결된 것과 같은 것으로, 제3트랜지스터(Q3)는 턴오프된다.
이 경우, 결과적으로 제5저항(R5)와 제7저항(R7)의 연결점(110)에 제2트랜지스터(Q2)의 콜렉터가 연결된 것과 같은 효과를 가져오게 되며, 따라서 구동전압(V1)에 따라 발진주파수 조정 저항 단자(ROSC)에 걸리는 전압(또는 전류)이 바뀌고, 이에 따라, 출력단자(GATE)의 펄스열의 주파수도 바뀌게 된다.
만약, 제2트랜지스터(Q2)는 턴오프되었다면, 제3트랜지스터(Q3)는 턴온되게 되며, 제5저항(R5)와 제7저항(R7)의 연결점(110)이 접지로 연결된 것과 같게 될 것이다.
이 경우, 결과적으로 조정 저항 단자(ROSC) 단은 제5저항(R5)에 의해 영향을 받게 될 것이다.
이와 같이 2개의 트랜지스터(Q2, Q3)를 이용하여 난드 게이트(nand gate)와 같이 구동하게 함으로써, 구동전압(V1)이 높을 경우 출력되는 주파수를 낮쳐 주고, 구동전압(V1)이 낮을 경우 출력되는 주파수를 높여주게 한다.
도 3은 도 1의 LED 램프 구동부를 적용한 주파수 추적 LED 램프 구동장치의 일예로, 제1 전원입력단자(10), 제2 전원입력단자(20), 정류부(30), LED 램프 구동부(40), LED부(50), 평활부(60)를 포함하여 이루어진다.
제1 전원입력단자(10) 및 제2 전원입력단자(20)는, 기존의 전기식 또는 자기식 등의 기존 형광등용 조명시스템으로부터 교류전원을 입력받기 위한 단자이다. 제1 전원입력단자(10)는 기존 형광등용 조명시스템의 제1 접속단자(미도시)에 접속하기 위한 제1 전극(J1) 및 제2 전극(J2)을 구비하고, 제2 전원입력단자(20)는 기존 형광등용 조명시스템의 제2접속단자(205)에 접속하기 위한 제3 전극(J3) 및 제4 전극(J4)을 구비한다. 제1 전원입력단자(10)과 제2 전원입력단자(20)는 전원입력부라 할 수 있다.
정류부(30)는 제1 전극(J1) 및 제2 전극(J2)의 사이에 제1다이오드(D1) 내지 제4다이오드(D4)로 브리지회로를 이룬 제1 정류부(32)와, 제3 전극(J3) 및 제4 전극(J4)의 사이에 제6다이오드(D6) 내지 제9다이오드(D9)로 브리지회로를 이룬 제2 정류부(34)를 포함하여, 제1 전원입력단자(10)와 제2 전원입력단자(20)로부터 입력되는 교류전원을 전파 정류(全波整流)한다.
다시 말해, 제1다이오드(D1)와 제2다이오드(D2)가 직렬로 연결되되, 제1다이오드(D1)와 제2다이오드(D2)의 연결점은 제1 전극(J1)과 연결되며, 직렬로 연결된 제1다이오드(D1)와 제2다이오드(D2)의 일측(애노드단)은 접지로 연결된다. 또한 제3다이오드(D3)와 제4다이오드(D4)가 직렬로 연결되되, 제3다이오드(D3)와 제4다이오드(D4)의 연결점은 제2 전극(J2)과 연결되며, 직렬로 연결된 제3다이오드(D3)와 제4다이오드(D4)의 일측(애노드단)은 접지로 연결된다.
제6다이오드(D6)와 제7다이오드(D7)가 직렬로 연결되되, 제6다이오드(D6)와 제7다이오드(D7)의 연결점은 제4 전극(J4)과 연결되며, 직렬로 연결된 제6다이오드(D6)와 제7다이오드(D7)의 일측(애노드단)은 접지로 연결된다. 또한 제8다이오드(D8)와 제9다이오드(D9)가 직렬로 연결되되, 제8다이오드(D8)와 제9다이오드(D9)의 연결점은 제3 전극(J3)과 연결되며, 직렬로 연결된 제8다이오드(D8)와 제9다이오드(D9)의 일측(애노드단)은 접지로 연결된다.
직렬로 연결된 제1다이오드(D1)와 제2다이오드(D2)의 다른 일측(캐소드단), 직렬로 연결된 제3다이오드(D3)와 제4다이오드(D4)의 다른 일측(캐소드단), 직렬로 연결된 제6다이오드(D6)와 제7다이오드(D7)의 다른 일측(캐소드단), 직렬로 연결된 제8다이오드(D8)와 제9다이오드(D9)의 다른 일측(캐소드단)은 한점에 접속되며, 이는 출력단으로, 평활부(60)와 연결된다.
제1 전원입력단자(10)와 제1 정류부(32)의 사이에 퓨즈(F1, F2)가 위치될 수 있다.
평활부(60)는 1개 이상의 극성을 가진 캐패시터를 포함하여 이루어져, 정류부 출력단(36)으로부터 들어온 교류전원을 평활화시킨다. 도 3에서는 2개의 극성을 가진 캐패시터, 즉, 제10캐패시터(C10)와 제2캐패시터(C2)가, 정류부 출력단(36)과 접지사이에 연결된다. 제10캐패시터(C10)와 제2캐패시터(C2)는 고주파 고전압의 극성을 가진 콘덴서로, 전해콘덴서, 탄탈콘덴서 등이 사용 가능하다. 또한, 평활부(60)는 스파크, 써지로 인해 소자들이 망가지는 것으로부터 보호하기 위해 바리스터(SVR1)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 정류부 출력단(36), 즉, 평활부(60)의 출력단은 구동전압(V1)으로 사용된다.
LED 램프 구동부(40)는 구동전압(V1)에 따라 출력의 펄스열의 주파수를 변하게 하여, LED부(50)을 구동하기 위한 수단으로, 도 1에서와 같은 것으로, 여기서 상세한 설명은 생략한다.
도 3은 설명의 편의상 도 1의 LED 램프 구동부(40)를 나타내나, 이는 도 2의 LED 램프 구동부(40)로 대치할 수 있음은 물론이다.
LED부(50)는 복수개의 LED가 장착되되, LED들의 애노드가 공통으로 묶여져 애노드단(54)이 형성되며, LED들의 캐소드가 공통으로 묶여져 캐소드단(52)을 형성하며, 애노드단(54)은 구동전압(V1)과 연결되고, 캐소드단(52)은 LED 램프 구동부(40)의 FET(Q1)의 드레인(D)에 일단이 연결된, 제1코일(L1)의 다른 일단에 연결된다. 캐소드단(52)과 애노드단(54)과의 사이에는 LED부(50)를 보호하기 위한 제9캐패시터(C9)가 연결된다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 정류부의 회로도이다.
정류부(30)는 제1다이오드(D1) 내지 제4다이오드(D4), 제6다이오드(D6) 내지 제9다이오드(D9)의 각 다이오드는 하나의 캐패스터와 병렬연결되어 쌍(페어)을 이룬다.
제1 전극(J1) 및 제2 전극(J2)의 사이에, 제1다이오드(D1)와 제11캐패시터(C11)의 병렬연결된 쌍, 내지 제4다이오드(D4)와 제14캐패시터(C14)의 병렬연결된 쌍으로 브리지회로를 이루는 제1 정류부(32)와, 제3 전극(J3) 및 제4 전극(J4)의 사이에, 제6다이오드(D6)와 제16캐패시터(C16)의 병렬연결된 쌍, 내지 제9다이오드(D9)와 제19캐패시터(C19)의 병렬연결된 쌍으로 브리지회로를 이룬 제2 정류부(34)를 포함하여, 제1 전원입력단자(10)와 제2 전원입력단자(20)로부터 입력되는 교류전원을 전파 정류(全波整流)한다.
다시 말해, 제1다이오드(D1) 및 제11캐패시터(C11)의 병렬연결된 쌍과 제2다이오드(D2) 및 제12캐패시터(C12)의 병렬연결된 쌍이 직렬로 연결되되, 제1다이오드(D1)와 제2다이오드(D2)의 연결점은 제1 전극(J1)과 연결되며, 직렬로 연결된 제1다이오드(D1)와 제2다이오드(D2)의 일측(애노드단)은 접지로 연결된다. 또한 제3다이오드(D3) 및 제13캐패시터(C13)의 병렬연결된 쌍과 제4다이오드(D4) 및 제14캐패시터(C14)의 병렬연결된 쌍이 직렬로 연결되되, 제3다이오드(D3)와 제4다이오드(D4)의 연결점은 제2 전극(J2)과 연결되며, 직렬로 연결된 제3다이오드(D3)와 제4다이오드(D4)의 일측(애노드단)은 접지로 연결된다.
제6다이오드(D6) 및 제16캐패시터(C16)의 병렬연결된 쌍과 제7다이오드(D7) 및 제17캐패시터(C17)의 병렬연결된 쌍이 직렬로 연결되되, 제6다이오드(D6)와 제7다이오드(D7)의 연결점은 제4 전극(J4)과 연결되며, 직렬로 연결된 제6다이오드(D6)와 제7다이오드(D7)의 일측(애노드단)은 접지로 연결된다. 또한 제8다이오드(D8) 및 제18캐패시터(C18)의 병렬연결된 쌍과 제9다이오드(D9) 및 제19캐패시터(C19)의 병렬연결된 쌍이 직렬로 연결되되, 제8다이오드(D8)와 제9다이오드(D9)의 연결점은 제3 전극(J3)과 연결되며, 직렬로 연결된 제8다이오드(D8)와 제9다이오드(D9)의 일측(애노드단)은 접지로 연결된다.
직렬로 연결된 제1다이오드(D1)와 제2다이오드(D2)의 다른 일측(캐소드단), 직렬로 연결된 제3다이오드(D3)와 제4다이오드(D4)의 다른 일측(캐소드단), 직렬로 연결된 제6다이오드(D6)와 제7다이오드(D7)의 다른 일측(캐소드단), 직렬로 연결된 제8다이오드(D8)와 제9다이오드(D9)의 다른 일측(캐소드단)은 한점에 접속되며, 이는 출력단으로, 평활부(60)와 연결된다.
다이오드와 캐패스터가 병렬로 연결되어 쌍을 이룬 것으로 브리지회로를 구성함에 의해, 특히, 전극(J1, J2, J3, J4)들과 연결된 전자식 안정기(또는 자기식 안정기) 내부의 인덕터와 콘덴서부(35)간의 회로조합에 의해 공진효과를 유발시켜 보다 고효율의 출력을 발생하게 된다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 의한 정류부의 회로도이다.
도 5의 정류부(30)와 같이, 정류부(30)는 제1 전극(J1) 및 제2 전극(J2)의 사이에 제1다이오드(D1) 내지 제4다이오드(D4)로 브리지회로를 이루는 제1정류부(32)와, 제3 전극(J3) 및 제4 전극(J4)의 사이에 제6다이오드(D6) 내지 제9다이오드(D9)로 브리지회로를 이루는 제2정류부(34)를 포함하여 이루어지되, 제1 전극(J1) 출력단과 제3 전극(J3) 출력단 사이에 제21캐패시터(C21)가 연결되고, 제1 전극(J1) 출력단과 제4 전극(J4) 출력단 사이에 제22캐패시터(C22)가 연결되고, 제2 전극(J2) 출력단과 제3 전극(J3) 출력단 사이에 제23캐패시터(C23)가 연결되고, 제2 전극(J2) 출력단과 제4 전극(J4) 출력단 사이에 제24캐패시터(C24)가 연결되는 콘덴서부(35)를 더 포함한다.
콘덴서부(35)를 더 포함함에 의해, 전극(J1, J2, J3, J4)들과 연결된 전자식 안정기 내부의 인덕터와 콘덴서부(35)간의 회로조합에 의해 공진효과를 유발시켜 보다 고효율의 출력을 발생하게 된다.
본 발명은 발진주파수 조정 저항 단자(ROSC)에 연결된 제5저항 내지 제7저항(R5, R6, R7)을 이용하여 PWM 구동부(100)의 출력 주파수를 전압에 따라 자동으로 변경되도록 하여 항시 일정한 출력(일정한 구동전류를 가지는 출력)을 얻을 수 있다.
본 발명은 도 1에서와 같이, PWM 구동부(100)의 발진주파수 조정 저항 단자(ROSC)와 접지사이에 제5저항(R5)과 제7저항(R7)을 직렬로 연결하고, 제5저항(R5)과 제7저항(R7)의 연결점(110)과 전원입력단자(VIN)(즉, 구동 전압(V1))과의 사이에 제6저항(R6)를 연결함에 의해, 구동 전압(V1)이 올라가면 조정 저항 단자(ROSC)에 걸리는 저항(임피던스)를 높이는 효과를 발생하여, 출력되는 펄스열의 주파수가 내려가고, 구동 전압(V1)이 내려가면 조정 저항 단자(ROSC)에 걸리는 저항(임피던스)을 낮추는 효과로 출력되는 펄스열의 주파수가 올라간다. 즉, 주파수의 변화는 입력되는 전압에 따라 반비례하게 일정한 기울기로 주파수가 변경되어 전압에 따른 출력의 변동을 최소로 줄 일수 있다.
PWM 구동부(100)는 출력단자(GATE)를 이용하여 FET(Q1)를 ON 시키고 전류 센서 저항인 제2저항(R2)을 이용하여 전류를 센싱한다. 센싱된 전류는 R2에 의해 전압으로 변환되며 변환된 전압은, PWM 구동부(100) 내에서, PWM 구동부(100)의 기준전압과 비교하여 설정된 전류 이상 흐르게 되면 출력단자(GATE)가 OFF되어 전류를 제어한다. 따라서 연속해서 일정한 전류가 흐르도록 제어된다.
종래의 경우, 이와 같이 전류가 일정하게 유지하기 위해서는 구동전압에 따라 코일(L1)의 값을 일일히 변경해야 했다. 그러나 본 발명은 구동전압에 따라 코일의 용량값을 변경하지 않고 저가의 PWM IC로 일정한 출력을 얻기 위한 방법으로 주파수를 입력되는 전압에 따라 반비례하게 변화 시키는 것이 가능하다.
본 발명은 일반적으로 사용하는 펄스폭변조 제어를 위한 전용의 구동IC(PWM-IC) 또는 LED 드라이브 IC를 PWM 구동부로 이용하여, 구동 전압(V1)이 올라가면 출력되는 펄스열의 주파수가 내려가고, 구동 전압(V1)이 내려가면 펄스열의 주파수가 올라가며, 출력 전류 또한 일정하다.
도 6는 종래의 LED 램프 구동장치에서 PWM 구동부의 출력을 설명하는 설명도이다.
도 6는 입력되는 전압이 AC100V에서 AC220V로 변경될 때로, 설정 주파수는 전압에 관계없이 100kHz로 고정된 예이다.
도 6의 (a)는 AC100V에서 PWM 구동부의 출력특성을 설명하는 설명도로, PWM 구동부의 출력 주파수는 100kHz이고, 출력전력은 약 22W이다. 여기서, 출력전력은 1주기간의 펄스구간을 적분하여 얻어진 값이다
도 6의 (b)는 AC220V에서 PWM 구동부의 출력특성을 설명하는 설명도로, PWM 구동부의 출력은 100kHz이고, 출력전력은 약 38W이다. 또한, 도 6의 (b)는 도 6의 (a)와는 달리, 펄스폭 변조가 일어나, 하이레벨과 로우레벨의 폭이 달라졌으며, 펄스열의 첨두치도 커짐을 알 수 있다.
즉, AC220V일때 PWM 구동부의 출력 특성은 전류 센싱으로, 출력 펄스열의 ON TIME(하이레벨의 폭)이 좁아지면서 출력도 일정하게 유지하지만, 일정 전압 이상 올라가면 출력도 같이 커지게 되는 단점이 있다
도 7은 본 발명의 주파수 추적 LED 램프 구동장치에서 PWM 구동부의 출력을 설명하는 설명도이다.
도 7는 입력되는 전압이 AC100V에서 AC220V로 변경될 때의 예이다.
도 7의 (a)는 AC100V에서 PWM 구동부의 출력특성을 설명하는 설명도로, PWM 구동부의 출력 주파수는 100kHz이고, 출력전력은 약 22W이다.
도 7의 (b)는 AC220V에서 PWM 구동부의 출력특성을 설명하는 설명도로, PWM 구동부의 출력은 50kHz이고, 출력전력은 약 21W이다. 또한, 도 7의 (b)는 도 7의 (a)와는 달리, 펄스폭 변조가 일어나면서 주파수가 줄어들었다. 그러나 출력전력은 일정하였다.
본 발명은 많은 안정기의 무부하, 부하시 전압을 확인한 결과 무부하시 최대 140V까지 나타나는 것으로 확인하였으며, 이에 따라 호환형 조명에 가장 최적인 LED조명임을 알 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10 : 제1 전원입력단자 20 : 제2 전원입력단자
30 : 정류부 32 : 제1 정류부
34 : 제2 정류부 35 : 콘덴서부
36 : 정류부 출력단 40 : 주파수 추적 LED 램프 구동부
50 : LED부 52 : 캐소드단
54 : 애노드단 60 : 평활부
100 : PWM 구동부 110 : 제5저항(R5)와 제7저항(R7)의 연결점
130 : 제8저항(R8)와 제9저항(R9)의 연결점 205 : 제2접속단자

Claims (23)

  1. 발진주파수 조정 저항 단자(ROSC), 전원입력단자(VIN), 출력단자(GATE)를 포함하는 PWM(펄스폭변조) 구동부, PWM 구동부의 출력단자(GATE)의 출력에 의해 구동되는 FET(전계효과 트랜지스터)를 포함하는 LED(발광다이오드) 램프 구동부를 포함하는, 주파수 추적 LED 램프 구동장치에 있어서,
    LED 램프 구동부는 PWM 구동부의 발진주파수 조정 저항 단자(ROSC)와 접지의 사이에 제5저항(R5)와 제7저항(R7)이 직렬로 연결되고, 제5저항(R5)와 제7저항(R7)의 연결점(110)과 PWM 구동부의 전원입력단자(VIN)의 사이에 제6저항(R6)이 연결되며,
    PWM 구동부는 전류센싱단자(CS)를 더 포함하며, PWM 구동부의 출력단자(GATE)는 FET의 게이트(G)로 연결되며, FET의 소오스(S)와 접지의 사이에 제2저항(R2)이 연결되며, FET의 소오스(S)와 PWM 구동부의 전류센싱단자(CS)와의 사이에 제1저항(R1)이 연결되며,
    복수의 LED들을 구비하는 LED부를 더 포함하며, FET의 드레인(D)과 LED부의 사이에 제1코일(L1)이 연결되며, FET의 드레인(D)과 구동전압(V1)의 사이에 제5다이오드(D5)가 연결되며,
    LED부는 복수의 LED들이 병렬로 연결되되, 복수의 LED의 애노드 들이 공통으로 묶여서 애노드단을 형성하며, 복수의 LED의 캐소드 들이 공통으로 묶여서 캐소드단을 형성하며, 애노드단에는 구동전압(V1)이 연결되고, 캐소드단은 제1코일(L1)의 일측과 연결되는 것을 특징으로 하는, 주파수 추적 LED 램프 구동장치.
  2. 발진주파수 조정 저항 단자(ROSC), 전원입력단자(VIN), 출력단자(GATE)를 포함하는 PWM(펄스폭변조) 구동부, PWM 구동부의 출력단자(GATE)의 출력에 의해 구동되는 FET(전계효과 트랜지스터)를 포함하는 LED(발광다이오드) 램프 구동부를 포함하는, 주파수 추적 LED 램프 구동장치에 있어서, LED 램프 구동부는,
    PWM 구동부의 발진주파수 조정 저항 단자(ROSC)와 접지의 사이에 제5저항(R5)와 제7저항(R7)을 직렬로 연결하며, PWM 구동부의 전원입력단자(VIN)와 접지의 사이에는 제8저항(R8)와 제9저항(R9)이 직렬로 연결되고,
    제8저항(R8)와 제9저항(R9)의 연결점(130)은 제2트랜지스터(Q2)의 베이스에 연결되고, 제2트랜지스터(Q2)의 콜렉터와 전원입력단자(VIN)의 사이에는 제10저항(R10)이 연결되고, 제2트랜지스터(Q2)의 에미터는 접지로 연결되고, 제2트랜지스터(Q2)의 콜렉터는 제3트랜지스터(Q3)의 베이스에 연결되고,
    제3트랜지스터(Q3)의 베이스와 접지사이에는 제1제너다이오드(ZD1)가 연결되고, 제3트랜지스터(Q3)의 에미터는 접지로 연결되며, 제3트랜지스터(Q3)의 콜렉터는 제5저항(R5)과 제7저항(R7)의 연결점(110)과 연결되는 것을 특징으로 하는, 주파수 추적 LED 램프 구동장치.
  3. 제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    PWM 구동부의 전원입력단자(VIN)에 입력되는 구동 전압(V1)에 따라, PWM 구동부의 출력단자(GATE)에서 출력되는 펄스열의 주파수가 달라지는 것을 특징으로 하는, 주파수 추적 LED 램프 구동장치.
  4. 제2항에 있어서,
    PWM 구동부는 전류센싱단자(CS)를 더 포함하며,
    PWM 구동부의 출력단자(GATE)는 FET의 게이트(G)로 연결되며,
    FET의 소오스(S)와 접지의 사이에 제2저항(R2)이 연결되며,
    FET의 소오스(S)와 PWM 구동부의 전류센싱단자(CS)와의 사이에 제1저항(R1)이 연결되는 것을 특징으로 하는, 주파수 추적 LED 램프 구동장치.
  5. 제4항에 있어서,
    복수의 LED들을 구비하는 LED부를 더 포함하며,
    FET의 드레인(D)과 LED부의 사이에 제1코일(L1)이 연결되며,
    FET의 드레인(D)과 구동전압(V1)의 사이에 제5다이오드(D5)가 연결되는 것을 특징으로 하는, 주파수 추적 LED 램프 구동장치.
  6. 제5항에 있어서,
    LED부는 복수의 LED들이 병렬로 연결되되, 복수의 LED의 애노드 들이 공통으로 묶여서 애노드단을 형성하며, 복수의 LED의 캐소드 들이 공통으로 묶여서 캐소드단을 형성하며, 애노드단에는 구동전압(V1)이 연결되고, 캐소드단은 제1코일(L1)의 일측과 연결되는 것을 특징으로 하는, 주파수 추적 LED 램프 구동장치.
  7. 제1항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    애노드단과 캐소드단의 사이에는 제9캐패시터(C9)가 장착되는 것을 특징으로 하는, 주파수 추적 LED 램프 구동장치.
  8. 제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    PWM 구동부는 펄스폭변조 제어를 위한 전용의 구동IC 이거나, LED 드라이브 IC인 것을 특징으로 하는, 주파수 추적 LED 램프 구동장치.
  9. 제1항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    전류센싱단자(CS)와 접지사이애 제5캐패스터(C5)가 연결되는 것을 특징으로 하는, 주파수 추적 LED 램프 구동장치.
  10. 제3항에 있어서,
    구동전압(V1)은 전자식 안정기, 자기식 안정기, 일반 상용전원 중의 하나의 출력단에서 입력된 교류전압을, 정류부에서 전파 정류(全波整流)하고, 평활부에서 평활화한 전압인 것을 특징으로 하는, 주파수 추적 LED 램프 구동장치.
  11. 제3항에 있어서,
    제1 전극 및 제2 전극을 구비하여 전자식 안정기, 자기식 안정기, 일반 상용전원 중의 하나의 출력단에서 교류전원을 입력받는 제1 전원입력단자와, 제3 전극 및 제4 전극을 구비하여 전자식 안정기, 자기식 안정기, 일반 상용전원 중의 다른 하나의 출력단에서 교류전원을 입력받는 제2 전원입력단자를 포함하는, 전원입력부;
    제1 전극과 제2 전극의 사이에 제1다이오드(D1) 내지 제4다이오드(D4)로 브리지회로를 이루는 제1 정류부와, 제3 전극과 제4 전극의 사이에 제6다이오드(D6) 내지 제9다이오드(D9)로 브리지회로를 이루는 제2 정류부를 포함하여, 전파정류하는 정류부;
    극성이 있는 캐패시터를 포함하고, 상기 정류부의 출력을 평활화하는 평활부;
    를 더 포함하는 특징으로 하는, 주파수 추적 LED 램프 구동장치.
  12. 제1 전극 및 제2 전극을 구비하여 전자식 안정기, 자기식 안정기, 일반 상용전원 중의 하나의 출력단에서 교류전원을 입력받는 제1 전원입력단자와, 제3 전극 및 제4 전극을 구비하여 전자식 안정기, 자기식 안정기, 일반 상용전원 중의 다른 하나의 출력단에서 교류전원을 입력받는 제2 전원입력단자를 포함하는, 전원입력부;
    제1 전극과 제2 전극의 사이에 제1다이오드(D1) 내지 제4다이오드(D4)로 브리지회로를 이루는 제1 정류부와, 제3 전극과 제4 전극의 사이에 제6다이오드(D6) 내지 제9다이오드(D9)로 브리지회로를 이루는 제2 정류부를 포함하여, 전파정류하는 정류부;
    극성이 있는 캐패시터를 포함하고, 상기 정류부의 출력을 평활화하는 평활부;
    평활부의 츨력을 구동전압(V1)으로 PWM(펄스폭변조) 구동부의 전원입력단자(VIN)에 입력하고, PWM 구동부의 출력단자(GATE)에서 펄스열을 출력하고, PWM 구동부의 출력단자(GATE)에 게이트가 연결된 FET(전계효과 트랜지스터)를 구동시키되, 펄스열의 주파수는 구동 전압(V1)에 따라 달라지는, LED(발광다이오드) 램프 구동부;
    복수의 LED들을 구비하며, 일단은 평활부의 출력단에 연결되고, 다른 일단은, 램프 구동부의 FET의 드레인(D)에 일단이 연결된 제1코일(L1)의 다른 일단에 연결되는, LED부;
    를 포함하여 이루어지며,
    LED부는 복수의 LED들이 병렬로 연결되되, 복수의 LED의 애노드 들이 공통으로 묶여서 애노드단을 형성하며, 복수의 LED의 캐소드 들이 공통으로 묶여서 캐소드단을 형성하며, 애노드단에는 구동전압(V1)이 연결되고, 캐소드단은 제1코일(L1)의 일측과 연결되며,
    LED 램프 구동부는, PWM 구동부의 발진주파수 조정 저항 단자(ROSC)와 접지의 사이에 제5저항(R5)와 제7저항(R7)이 직렬로 연결되고, 제5저항(R5)와 제7저항(R7)의 연결점(110)과 PWM 구동부의 전원입력단자(VIN)의 사이에 제6저항(R6)를 연결되는 것을 특징으로 하는, 주파수 추적 LED 램프 구동장치.
  13. 삭제
  14. 제1 전극 및 제2 전극을 구비하여 전자식 안정기, 자기식 안정기, 일반 상용전원 중의 하나의 출력단에서 교류전원을 입력받는 제1 전원입력단자와, 제3 전극 및 제4 전극을 구비하여 전자식 안정기, 자기식 안정기, 일반 상용전원 중의 다른 하나의 출력단에서 교류전원을 입력받는 제2 전원입력단자를 포함하는, 전원입력부;
    제1 전극과 제2 전극의 사이에 제1다이오드(D1) 내지 제4다이오드(D4)로 브리지회로를 이루는 제1 정류부와, 제3 전극과 제4 전극의 사이에 제6다이오드(D6) 내지 제9다이오드(D9)로 브리지회로를 이루는 제2 정류부를 포함하여, 전파정류하는 정류부;
    극성이 있는 캐패시터를 포함하고, 상기 정류부의 출력을 평활화하는 평활부;
    평활부의 츨력을 구동전압(V1)으로 PWM(펄스폭변조) 구동부의 전원입력단자(VIN)에 입력하고, PWM 구동부의 출력단자(GATE)에서 펄스열을 출력하고, PWM 구동부의 출력단자(GATE)에 게이트가 연결된 FET(전계효과 트랜지스터)를 구동시키되, 펄스열의 주파수는 구동 전압(V1)에 따라 달라지는, LED(발광다이오드) 램프 구동부;
    복수의 LED들을 구비하며, 일단은 평활부의 출력단에 연결되고, 다른 일단은, 램프 구동부의 FET의 드레인(D)에 일단이 연결된 제1코일(L1)의 다른 일단에 연결되는, LED부;
    를 포함하여 이루어지며,
    LED부는 복수의 LED들이 병렬로 연결되되, 복수의 LED의 애노드 들이 공통으로 묶여서 애노드단을 형성하며, 복수의 LED의 캐소드 들이 공통으로 묶여서 캐소드단을 형성하며, 애노드단에는 구동전압(V1)이 연결되고, 캐소드단은 제1코일(L1)의 일측과 연결되며,
    LED 램프 구동부는,
    PWM 구동부의 발진주파수 조정 저항 단자(ROSC)와 접지의 사이에 제5저항(R5)와 제7저항(R7)을 직렬로 연결하며, PWM 구동부의 전원입력단자(VIN)와 접지의 사이에는 제8저항(R8)와 제9저항(R9)이 직렬로 연결되고,
    제8저항(R8)와 제9저항(R9)의 연결점(130)은 제2트랜지스터(Q2)의 베이스에 연결되고, 제2트랜지스터(Q2)의 콜렉터와 전원입력단자(VIN)의 사이에는 제10저항(R10)이 연결되고, 제2트랜지스터(Q2)의 에미터는 접지로 연결되고, 제2트랜지스터(Q2)의 콜렉터는 제3트랜지스터(Q3)의 베이스에 연결되고,
    제3트랜지스터(Q3)의 베이스와 접지사이에는 제1제너다이오드(ZD1)가 연결되고, 제3트랜지스터(Q3)의 에미터는 접지로 연결되며, 제3트랜지스터(Q3)의 콜렉터는 제5저항(R5)과 제7저항(R7)의 연결점(110)과 연결되는 것을 특징으로 하는, 주파수 추적 LED 램프 구동장치.
  15. 제12항 또는 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    PWM 구동부는 전류센싱단자(CS)를 더 포함하며,
    PWM 구동부의 출력단자(GATE)는 FET의 게이트(G)로 연결되며,
    FET의 소오스(S)와 접지의 사이에 제2저항(R2)이 연결되며,
    FET의 소오스(S)와 PWM 구동부의 전류센싱단자(CS)와의 사이에 제1저항(R1)이 연결되는 것을 특징으로 하는, 주파수 추적 LED 램프 구동장치.
  16. 제12항 또는 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    LED 램프 구동부에서, FET의 드레인(D)과 구동전압(V1)의 사이에 제5다이오드(D5)가 연결되는 것을 특징으로 하는, 주파수 추적 LED 램프 구동장치.
  17. 삭제
  18. 제12항 또는 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    애노드단과 캐소드단의 사이에는 제9캐패시터(C9)가 장착되는 것을 특징으로 하는, 주파수 추적 LED 램프 구동장치.
  19. 제12항 또는 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    PWM 구동부는 펄스폭변조 제어를 위한 전용의 구동IC 이거나, LED 드라이브 IC인 것을 특징으로 하는, 주파수 추적 LED 램프 구동장치.
  20. 제11항에 있어서,
    정류부는 제1다이오드(D1) 내지 제4다이오드(D4), 제6다이오드(D6) 내지 제9다이오드(D9)의 각 다이오드의 양단에 하나의 캐패스터가 병렬연결되어 있는 것을 특징으로 하는, 주파수 추적 LED 램프 구동장치.
  21. 제11항에 있어서,
    정류부는 제1 전극의 출력단과 제3 전극(J3)의 출력단 사이에 제21캐패시터(C21)가 연결되고, 제1 전극(J1)의 출력단과 제4 전극(J4)의 출력단 사이에 제22캐패시터(C22)가 연결되고, 제2 전극(J2)의 출력단과 제3 전극(J3)의 출력단 사이에 제23캐패시터(C23)가 연결되고, 제2 전극(J2)의 출력단과 제4 전극(J4)의 출력단 사이에 제24캐패시터(C24)가 연결되는 콘덴서부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 주파수 추적 LED 램프 구동장치.
  22. 제12항 또는 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    정류부는 제1다이오드(D1) 내지 제4다이오드(D4), 제6다이오드(D6) 내지 제9다이오드(D9)의 각 다이오드의 양단에 하나의 캐패스터가 병렬연결되어 있는 것을 특징으로 하는, 주파수 추적 LED 램프 구동장치.
  23. 제12항 또는 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    정류부는 제1 전극의 출력단과 제3 전극(J3)의 출력단 사이에 제21캐패시터(C21)가 연결되고, 제1 전극(J1)의 출력단과 제4 전극(J4)의 출력단 사이에 제22캐패시터(C22)가 연결되고, 제2 전극(J2)의 출력단과 제3 전극(J3)의 출력단 사이에 제23캐패시터(C23)가 연결되고, 제2 전극(J2)의 출력단과 제4 전극(J4)의 출력단 사이에 제24캐패시터(C24)가 연결되는 콘덴서부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 주파수 추적 LED 램프 구동장치.



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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106455213B (zh) * 2016-10-11 2018-06-26 武汉理工大学 一种led闪光灯带用过压保护型节能控制电路
CN106332367B (zh) * 2016-10-11 2018-05-08 广州凯星达舞台灯光科技有限公司 一种led闪光灯带用节能控制电路
CN106231740B (zh) * 2016-10-11 2018-07-10 广州市依歌电子科技有限公司 一种led闪光灯带用电压调整型节能控制电路
CN106304506B (zh) * 2016-10-11 2018-06-26 邯郸市三木照明标牌有限公司 一种led闪光灯带用过电压抑制型节能控制电路
CN106332370B (zh) * 2016-10-11 2018-05-04 珠海幻景照明科技有限公司 一种led闪光灯带用稳压节能控制电路
CN106332368B (zh) * 2016-10-11 2018-05-01 深圳市名家汇科技股份有限公司 一种led闪光灯带用运算放大型节能控制电路
CN107529713B (zh) * 2017-07-27 2024-02-02 邓树兴 通用型led灯管及其模组

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010157480A (ja) * 2008-10-25 2010-07-15 Ki Ho Nam Ｌｅｄ照明装置
JP2014022087A (ja) * 2012-07-13 2014-02-03 Panasonic Corp 光源および、これを用いた照明器具

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3492779B2 (ja) * 1994-09-20 2004-02-03 ハリソン東芝ライティング株式会社 電源装置
KR101296364B1 (ko) * 2006-10-16 2013-08-14 삼성디스플레이 주식회사 발광 다이오드 구동회로 및 이를 구비한 백라이트 유닛과액정표시장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010157480A (ja) * 2008-10-25 2010-07-15 Ki Ho Nam Ｌｅｄ照明装置
JP2014022087A (ja) * 2012-07-13 2014-02-03 Panasonic Corp 光源および、これを用いた照明器具

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