KR101684153B1 - Hybrid system for balancing current difference of multiple LED string - Google Patents

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KR101684153B1
KR101684153B1 KR1020150106050A KR20150106050A KR101684153B1 KR 101684153 B1 KR101684153 B1 KR 101684153B1 KR 1020150106050 A KR1020150106050 A KR 1020150106050A KR 20150106050 A KR20150106050 A KR 20150106050A KR 101684153 B1 KR101684153 B1 KR 101684153B1
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박종연
김진구
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강원대학교산학협력단
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Abstract

The present invention provides a hybrid current balancing system among multiple light emitting diode (LED) strings, to compensate a current difference between LED strings generated when multiple LED strings are operated at the same time. According to the present invention, the system comprises: an alternating current (AC) power source; a first current balancing capacitor connected between the AC power source and one or more LED strings; a second current balancing capacitor connected between the AC power source and one or more LED strings; a third current balancing capacitor connected between the AC power source and one or more LED strings; and a Y-shape current balancing transformer including a Y-shape magnetic body wound by three coils to form child paths and connecting the three coils to multiple LED strings, respectively. According to the present invention, since a capacitor balancing method is applied together with a method using a Y-shape current balancing transformer, a current difference of six LED strings can be compensated by using one Y-shape current balancing transformer and thereby, circuit configuration can be simplified when the multiple LED strings are formed.

Description

다중 ＬＥＤ 열간 하이브리드 전류 평형 시스템 {Hybrid system for balancing current difference of multiple LED string}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a hybrid multi-

본 발명은 다수의 LED 열 사이에 발생하는 전류 편차를 보상하기 위한 전류 평형 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a current balancing system for compensating for current deviations occurring between a plurality of LED strings.

조명기구의 경우, 전원이 공급되고 조명 설치가 용이한 장소에 필요한 경우 어떠한 곳에라도 설치가 가능하다. 시간이 지날수록 조명에 대한 수요가 많아지고 그 적용분야가 많아짐에 따라, 전체적인 소비전력에 따른 부하는 나날이 늘어가고 있는 실정에 있으므로 전력소비를 감소시키기 위한 노력이 다각적으로 행해지고 있다.In the case of a lighting fixture, it can be installed in any place where power is supplied and where lighting installation is easy. As time has passed, the demand for lighting has increased, and as the number of applications increases, the load due to the overall power consumption is increasing day by day. Therefore, various efforts are being made to reduce power consumption.

LED(Light Emitting Diode)는 일정 조건의 전류를 흘려 주면 즉시 발광하는 성질을 지니고 있는 반도체이다. 진공관이 트랜지스터, 고집적회로(LSI)로 진화된 것처럼, 조명등도 2세대 광원인 백열등, 3세대 광원인 형광등에서 4세대 광원으로 일컬어지는 반도체 광원인 LED로 급속히 진화될 것으로 예상되고 있다.LED (Light Emitting Diode) is a semiconductor that has a property of emitting light immediately when current of a certain condition is flowed. As vacuum tubes evolve into transistors and integrated circuits (LSIs), illumination lights are expected to rapidly evolve into LEDs, a second-generation light source, incandescent light, and a third-generation light source, a fluorescent light, a semiconductor light source, also called a fourth generation light source.

일반적으로 램프 타입의 LED는 전기 에너지를 광 방사(optical radiation)로 변환하는 반도체 소자로서, 사용 목적 또는 형태에 따라, 칩 발광다이오드를 선택적으로 박막 패턴이 형성된 인쇄 회로 기판 또는 리드 단자의 상부 면에 실장한 후, 칩과 기판 또는 리드 단자를 전기적으로 연결하고, 그 상부에 에폭시 등을 사용하여 몰드 성형부를 형성함으로써 구현된다. 이 때, 발광다이오드에서 발광되는 색에 따라 칩의 구조, 성장 방법 및 재료가 달라진다는 것은 잘 알려져 있다. 이와 같은 램프 타입의 발광 다이오드를 사용하여 전구를 제조할 수 있다.In general, a lamp-type LED is a semiconductor device that converts electric energy into optical radiation. Depending on the purpose or form of use, a chip-type light emitting diode is selectively mounted on a top surface of a printed circuit board or a lead terminal After mounting, the chip is electrically connected to the substrate or the lead terminal, and a mold forming portion is formed by using epoxy or the like on the chip. It is well known that the structure, growth method, and material of the chip vary depending on the color emitted from the light emitting diode. A bulb can be manufactured using such a lamp-type light emitting diode.

또한, LED 광원은 기존 광원에 비해 수명이 길고, 고효율이며 소형 및 경량이고 수은을 사용하지 않아 환경친화적인 점 등 많은 장점이 있어 기존 광원을 급속히 대체해 나가고 있다.In addition, the LED light source has a long lifetime, high efficiency, small size and light weight, and is environment-friendly because it does not use mercury, compared to existing light sources, and is rapidly replacing existing light sources.

LED 구동회로의 목적은 다수의 열로 이루어지는 LED 모듈에서 모든 LED 열에 일정한 전류를 흐르도록 제어하는 것이다. DSP(digital signal processor)를 이용하는 LED 구동회로의 경우, 여러 열의 LED에 대한 제어를 하게 되는데, 일반적으로 LED 1열당 하나의 구동회로가 구현되며, 이때 DSP는 다수의 구동회로를 제어하게 된다. 하지만 구동회로를 구성하는 소자의 오차 값에 의해 각각의 LED 모듈 간 완전하게 동일한 전류가 흐르도록 제어하는 것은 매우 어렵다. The purpose of the LED driver circuit is to control a constant current to flow through all LED columns in an LED module composed of a plurality of LEDs. In a LED driver circuit using a digital signal processor (DSP), a plurality of LEDs are controlled. Generally, one driver circuit is implemented per one LED, and the DSP controls a plurality of driver circuits. However, it is very difficult to control so that the same current flows between each LED module by the error value of the elements constituting the driving circuit.

반도체인 LED는 제조 과정에서 동일한 공정을 이용해도 각 소자별 전기적, 광학적 편차가 발생하게 된다. 특히, 다중 열로 LED를 연결할 경우, 이러한 LED의 편차에 의하여 열간 전류 편차가 발생한다. LEDs that are semiconductors are subject to electrical and optical deviations by each device even when the same process is used in the manufacturing process. In particular, when LEDs are connected in a multi-row, a deviation of the hot current occurs due to the deviation of the LEDs.

또한, LED를 점등하여 장시간 이용할 경우, 발열에 의하여 LED의 V(전압)-I(전류) 특성 커브에 변화가 생겨서 LED 접합부 온도 편차와 불균일한 광 출력이 야기된다. 따라서, LED의 전기적 특성 편차에 따른 수명 문제와 품질 문제를 해결하기 위하여 병렬로 연결된 LED 열에 일정한 전류가 흐르도록, 리니어 레귤레이터 방식, 스위칭 레귤레이터 방식 및 수동소자와 다이오드를 이용한 방식 등 별도의 정 전류회로가 사용되고 있다.
In addition, when the LED is lit and used for a long time, the curve of the V (voltage) -I (current) characteristic of the LED changes due to the heat generation, resulting in temperature deviation of the LED junction and uneven light output. Therefore, in order to solve the problem of lifetime and quality problem due to the deviation of electrical characteristics of LED, a constant current circuit such as a linear regulator system, a switching regulator system, a passive element and a diode, Is used.

대한민국 등록특허 제10-1026392호Korean Patent No. 10-1026392

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 하나의 Y형 전류 평형 변압기를 이용하여 6개의 LED열(string)의 전류 편차를 보상할 수 있으며, 다중 LED열을 구성할 경우에 다수의 Y형 전류 평형 변압기를 사용하여 회로를 구성함으로써, 전체 시스템을 간소화할 수 있는 하이브리드 전류 평형 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the problems as described above, and it is an object of the present invention to compensate a current deviation of six LED strings by using one Y-type current equilibrium transformer, Type current equilibrium transformer of the present invention, thereby simplifying the entire system.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 다수의 LED(Light Emitting Diode) 열(string)을 구동시에 발생하는 LED 열간 전류 편차를 보상하기 위한, 다중 LED 열간 하이브리드 전류 평형 시스템에서, 교류 전원, 상기 교류 전원과 하나 이상의 LED 열 사이에 연결되어 있는 제1 전류 평형 커패시터, 상기 교류 전원과 하나 이상의 LED 열 사이에 연결되어 있는 제2 전류 평형 커패시터, 상기 교류 전원과 하나 이상의 LED 열 사이에 연결되어 있는 제3 전류 평형 커패시터 및 자로 형성을 위한 Y자 형태의 자성체에 3개의 코일이 각각 권선되어 있으며, 3개의 코일이 다수의 LED 열에 각각 연결되어 있는 Y형 전류 평형 변압기를 포함한다. In order to accomplish the above object, the present invention provides a multi-LED hot-hybrid current balancing system for compensating LED hot-current deviations caused by driving a plurality of LEDs (Light Emitting Diode) strings, A first current balancing capacitor coupled between the power source and one or more LED strings, a second current balancing capacitor coupled between the ac source and one or more LED strings, a second current balancing capacitor coupled between the ac source and the one or more LED strings, 3 current balancing capacitors and a Y-type current balancing transformer in which three coils are wound on a Y-shaped magnetic body for forming a magnetic path and three coils are connected to a plurality of LED columns, respectively.

상기 제1 전류 평형 커패시터는 제1 LED 열과 제2 LED 열에 연결되어 있고, 상기 제2 전류 평형 커패시터는 제3 LED 열과 제4 LED 열에 연결되어 있고, 상기 제3 전류 평형 커패시터는 제5 LED 열과 제6 LED 열에 연결되어 있고, 상기 Y형 전류 평형 변압기에서 3개의 코일 중 제1 코일은 일단이 상기 제1 LED 열과 제2 LED 열에 연결되고, 타단이 접지에 연결되며, 제2 코일은 일단이 상기 제3 LED 열과 제4 LED 열에 연결되고, 타단이 접지에 연결되며, 제3 코일은 일단이 상기 제5 LED 열과 제6 LED 열에 연결되고, 타단이 접지에 연결되어 있다. Wherein the first current balancing capacitor is coupled to the first LED string and the second LED string and the second current balancing capacitor is coupled to the third LED string and the fourth LED string, The first coil of the three coils is connected to the first LED string and the second LED string and the other end of the first coil is connected to the ground, And the other end of the third coil is connected to the fifth LED string and the sixth LED string and the other end of the third coil is connected to the ground.

상기 다중 LED 열간 하이브리드 전류 평형 시스템은, 일단이 상기 제1 전류 평형 커패시터와 제1 LED 열 사이에 연결되고, 타단이 상기 제1 코일의 일단에 연결되어 있는 제1 커패시터, 일단이 상기 제1 코일의 일단에 연결되고, 타단이 상기 제1 전류 평형 커패시터와 2 LED 열 사이에 연결되어 있는 제2 커패시터, 일단이 상기 제2 전류 평형 커패시터와 제3 LED 열 사이에 연결되고, 타단이 상기 제2 코일의 일단에 연결되어있는 제3 커패시터, 일단이 상기 제2 코일의 일단에 연결되고, 타단이 상기 제2 전류 평형 커패시터와 제4 LED 열 사이에 연결되어 있는 제4 커패시터, 일단이 상기 제3 전류 평형 커패시터와 제5 LED 열 사이에 연결되고, 타단이 상기 제3 코일의 일단에 연결되어 있는 제5 커패시터 및 일단이 상기 제3 코일의 일단에 연결되고, 타단이 상기 제3 전류 평형 커패시터와 제6 LED 열 사이에 연결되어 있는 제6 커패시터를 더 포함할 수 있다.
The multi-LED hot-spot hybrid current balancing system includes a first capacitor having one end connected between the first current balancing capacitor and the first LED string and the other end connected to one end of the first coil, One end of the second capacitor is connected between the second current balancing capacitor and the third LED string and the other end of the second capacitor is connected between the second current balancing capacitor and the second LED string, A third capacitor connected to one end of the coil, a fourth capacitor having one end connected to one end of the second coil and the other end connected between the second current balancing capacitor and the fourth LED string, A fifth capacitor connected between the current balancing capacitor and the fifth LED string and having one end connected to one end of the third coil and the other end connected to one end of the third coil, A sixth capacitor connected between the ballast capacitors and the sixth LED column may be further included.

본 발명에 의하면, Y형 전류 평형 변압기를 이용한 방법에 커패시터 전류 평형 방법을 함께 적용함으로써, 하나의 Y형 전류 평형 변압기를 이용하여 6개의 LED열(string)의 전류 편차를 보상할 수 있으므로, 다중 LED열을 구성할 경우에 회로의 구성을 간소화할 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention, by applying the capacitor current balancing method together with the method using the Y-type current balancing transformer, the current deviation of six LED strings can be compensated by using one Y-type current balancing transformer, There is an effect that the configuration of the circuit can be simplified when the LED string is constituted.

도 1은 Y형 전류 평형 변압기를 이용한 전류 평형 시스템의 회로도이다.
도 2는 커패시터를 이용한 전류 평형 시스템의 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 LED 열간 하이브리드 전류 평형 시스템의 회로도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 LED 열간 하이브리드 전류 평형 시스템에서의 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다. 1 is a circuit diagram of a current balancing system using a Y-type current balancing transformer.
2 is a circuit diagram of a current balancing system using a capacitor.
3 is a circuit diagram of a multi-LED hot-swap hybrid current balancing system in accordance with an embodiment of the present invention.
FIGS. 4 and 5 are views for explaining the operation principle of the multi-LED hot-spot hybrid current balancing system according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 갖는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted in an ideal or overly formal sense unless expressly defined in the present application Do not.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In the following description of the present invention with reference to the accompanying drawings, the same components are denoted by the same reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant explanations thereof will be omitted. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

도 1은 Y형 전류 평형 변압기를 이용한 전류 평형 시스템의 회로도이다. 1 is a circuit diagram of a current balancing system using a Y-type current balancing transformer.

도 1을 참조하면, Y형 전류 평형 변압기를 이용한 전류 평형 시스템은, 하나의 Y형 전류 평형 변압기를 이용하여 3개의 LED 열의 전류 편차를 보상할 수 있다.Referring to FIG. 1, a current balancing system using a Y-type current balancing transformer can compensate for current deviation of three LED columns using one Y-type current balancing transformer.

따라서, 다중 열로 연결된 LED의 경우, 기존의 전류 평형 변압기를 이용하는 경우에 비하여 적용되는 전류 평형 변압기의 수를 줄일 수 있어서, 전체 LED 구동 시스템의 구조를 간소화할 수 있다. Accordingly, in the case of LEDs connected in multiple rows, the number of current balancing transformers applied can be reduced compared with the case of using a conventional current balancing transformer, so that the structure of the entire LED driving system can be simplified.

도 1에서, 공진 커패시터(Cr)는 Y형 전류 평형 변압기에 직렬로 연결되어 있으며, Y형 전류 평형 변압기에서 발생하는 누설 인덕턴스를 상쇄시키는 역할을 한다. In Fig. 1, the resonant capacitor Cr is connected in series to the Y-type current balancing transformer, and serves to cancel the leakage inductance generated in the Y-type current balancing transformer.

도 2는 커패시터를 이용한 전류 평형 시스템의 회로도이다. 2 is a circuit diagram of a current balancing system using a capacitor.

도 2를 참조하면, 커패시터(CB)를 이용하여 병렬로 연결된 2열의 LED 열간 전류 편차를 보상할 수 있다. 도 2의 회로의 경우, 구조가 단순하지만 2열 이상의 다중 LED 열의 전류 편차를 보상할 수 없다.
Referring to FIG. 2, it is possible to compensate the LED hot current deviation in two rows connected in parallel by using the capacitor C B. In the case of the circuit of Fig. 2, although the structure is simple, the current deviation of the multiple LED columns of two or more rows can not be compensated.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 LED 열간 하이브리드 전류 평형 시스템의 회로도이다. 3 is a circuit diagram of a multi-LED hot-swap hybrid current balancing system in accordance with an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명은 다수의 LED(Light Emitting Diode) 열(string)을 구동시에 발생하는 LED 열간 전류 편차를 보상하기 위한, 다중 LED 열간 하이브리드 전류 평형 시스템은 교류 전원(VAC)으로부터 전원이 공급된다. Referring to FIG. 3, the present invention is a multi-LED hot-hybrid current balancing system for compensating LED hot current deviations caused by driving a plurality of LEDs (Light Emitting Diode) strings, .

Y형 전류 평형 변압기(100)는 자로 형성을 위한 Y자 형태의 자성체에 3개의 코일(L1, L2, L3)이 각각 권선되어 있으며, 3개의 코일(L1, L2, L3)이 다수의 LED 열에 각각 연결되어 있다.The Y-type current equilibrium transformer 100 has three coils L1, L2 and L3 wound around a Y-shaped magnetic body for forming a magnetic path, and three coils L1, L2 and L3 are connected to a plurality of LED columns Respectively.

제1 전류 평형 커패시터(CB1)는 교류 전원(VAC)과 하나 이상의 LED 열 사이에 연결되어 있다. The first current balancing capacitor (C B1 ) is connected between the AC power supply (VAC) and one or more LED columns.

제2 전류 평형 커패시터(CB2)는 교류 전원(VAC)과 하나 이상의 LED 열 사이에 연결되어 있다. A second current balancing capacitor (C B2 ) is connected between the ac power source (VAC) and one or more LED strings.

제3 전류 평형 커패시터(CB3)는 교류 전원(VAC)과 하나 이상의 LED 열 사이에 연결되어 있다. A third current balancing capacitor (C B3) is coupled between the AC power supply (VAC) and one or more LED rows.

공진 커패시터(Cr)는 Y형 전류 평형 변압기(100)에 직렬로 연결되어 있으며, Y형 전류 평형 변압기(100)에서 발생하는 누설 인덕턴스를 상쇄시키는 역할을 한다. The resonance capacitor Cr is connected in series to the Y-type current equilibrium voltage transformer 100 and serves to cancel the leakage inductance generated in the Y-type current equilibrium voltage transformer 100.

도 3의 실시예에서, 제1 전류 평형 커패시터(CB1)는 LED 열 1과 LED 열 2에 연결되어 있고, 제2 전류 평형 커패시터(CB2)는 LED 열 3과 LED 열 4에 연결되어 있고, 제3 전류 평형 커패시터(CB3)는 LED 열 5와 LED 열 6에 연결되어 있다. In the embodiment of Figure 3, a first current balancing capacitor C B1 is connected to LED column 1 and LED column 2, and a second current balancing capacitor C B2 is connected to LED column 3 and LED column 4 And the third current balancing capacitor C B3 is connected to the LED column 5 and the LED column 6.

Y형 전류 평형 변압기(100)에서 3개의 코일 중 제1 코일(L1)은 일단이 LED 열 1과 LED 열 2에 연결되고, 타단이 접지에 연결되며, 제2 코일(L2)은 일단이 LED 열 3과 LED 열 4에 연결되고, 타단이 접지에 연결되며, 제3 코일(L3)은 일단이 LED 열 5와 LED 열 6에 연결되고, 타단이 접지에 연결되어 있다. In the Y-type current balancing transformer 100, the first coil L1 of one of the three coils is connected at one end to the LED string 1 and the LED string 2, the other end is connected to the ground, The other end of the third coil L3 is connected to the LED column 5 and the LED column 6, and the other end of the third coil L3 is connected to the ground.

제1 커패시터(Co1)는 일단이 제1 전류 평형 커패시터(CB1)와 LED 열 1 사이에 연결되고, 타단이 제1 코일(L1)의 일단에 연결되어 있다. The first capacitor Co1 has one end connected between the first current equalizing capacitor C B1 and the LED column 1 and the other end connected to one end of the first coil L1.

제2 커패시터(Co2)는 일단이 제1 코일(L1)의 일단에 연결되고, 타단이 제1 전류 평형 커패시터(CB1)와 LED 열 2 사이에 연결되어 있다. The second capacitor Co2 has one end connected to one end of the first coil L1 and the other end connected between the first current balancing capacitor C B1 and the LED column 2.

제3 커패시터(Co3)는 일단이 제2 전류 평형 커패시터(CB2)와 LED 열 3 사이에 연결되고, 타단이 제2 코일(L2)의 일단에 연결되어 있다. The third capacitor Co3 has one end connected between the second current balancing capacitor C B2 and the LED column 3 and the other end connected to one end of the second coil L2.

제4 커패시터(Co4)는 일단이 제2 코일(L2)의 일단에 연결되고, 타단이 제2 전류 평형 커패시터(CB2)와 LED 열 4 사이에 연결되어 있다. The fourth capacitor Co4 has one end connected to one end of the second coil L2 and the other end connected between the second current equalizing capacitor C B2 and the LED column 4.

제5 커패시터(Co5)는 일단이 제3 전류 평형 커패시터(CB3)와 LED 열 5 사이에 연결되고, 타단이 제3 코일(L3)의 일단에 연결되어 있다. A fifth capacitor (Co5) is one end is connected between the third current balancing capacitor (C B3) and the LED column 5 and the other end is connected to one end of the third coil (L3).

제6 커패시터(Co6)는 일단이 제3 코일(L3)의 일단에 연결되고, 타단이 제3 전류 평형 커패시터(CB3)와 LED 열 6 사이에 연결되어 있다. The sixth capacitor Co6 has one end connected to one end of the third coil L3 and the other end connected between the third current balancing capacitor CB3 and the LED column 6. [

도 3을 참조하면, 본 발명의 다중 LED 열간 하이브리드 전류 평형 시스템은 LED 열(string) 1~6에 흐르는 전류의 크기가 모두 다른 경우라 할지라도, Y형 전류 평형 변압기(100)에 의하여 LED 열 1,2와 LED 열 3,4와, LED 열 5,6을 통해 흐르는 전류가 균일하게 된다. 이때, LED 열 1과 LED 열 2 사이에 전류 편차가 발생할 수 있고, LED 열 3과 LED 열 4 사이에 전류 편차가 발생할 수 있고, LED 열 5와 LED 열 6 사이에 전류 편차가 발생할 수 있다. Referring to FIG. 3, the multi-LED hot-hybrid-type current balancing system according to the present invention includes a Y-type current balancing transformer 100, 1, 2, LED columns 3, 4, and LED columns 5, 6. At this time, a current deviation may occur between the LED column 1 and the LED column 2, a current deviation may occur between the LED column 3 and the LED column 4, and a current deviation may occur between the LED column 5 and the LED column 6.

도 3에서, 제1 전류 평형 커패시터(CB1)를 이용하여 LED 열 1과 LED 열 2 사이의 전류 편차를 보상하고, 제2 전류 평형 커패시터(CB2)를 이용하여 LED 열 3과 LED 열 4 사이의 전류 편차를 보상하고, 제3 전류 평형 커패시터(CB3)를 이용하여 LED 열 5와 LED 열 6 사이의 전류 편차를 보상한다. 그러므로, LED 열 1 ~ LED 열 6에 흐르는 전류의 크기가 같아진다. In FIG. 3, the first current balancing capacitor C B1 is used to compensate for the current deviation between LED column 1 and LED column 2, and the second current balancing capacitor C B2 is used to compensate for the LED column 3 and LED column 4 And compensates for the current deviation between the LED column 5 and the LED column 6 by using the third current balancing capacitor C B3 . Therefore, the magnitude of the current flowing in the LED column 1 to the LED column 6 becomes equal.

이처럼, 본 발명에서는 LED 열간 전류 편차를 보상하기 위하여 커패시터와 변압기를 이용하며, 이는 리액턴스 성분을 이용한 것으로서, 실제 전류를 보상하기 위한 전력소모가 거의 발생하지 않아서, 효율이 높다.
As described above, in the present invention, a capacitor and a transformer are used to compensate for the LED hot current deviation, and this uses the reactance component, and the power consumption for compensating the actual current hardly occurs, and the efficiency is high.

도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 LED 열간 하이브리드 전류 평형 시스템에서의 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다. FIGS. 4 and 5 are views for explaining the operation principle of the multi-LED hot-spot hybrid current balancing system according to an embodiment of the present invention.

도 4는 교류 전원(VAC)의 입력 AC 전압의 한 주기(T)의 A 구간(t0~t1)에서의 전류의 흐름을 도시한 도면이다. Figure 4 is a diagram showing a current flow in the A interval (t 0 ~ t 1) of one period (T) of the input AC voltage of the AC power supply (VAC).

도 4에서, 붉은색으로 표시한 부분과 노란색으로 표시한 부분은 교류 전원(VAC)에 의하여 LED 열 1, LED 열 3, LED 열 5에 전원이 공급되어 전류가 흐르는 것을 나타낸다. In FIG. 4, a portion indicated by red and a portion indicated by yellow indicate that power is supplied to LED column 1, LED column 3, and LED column 5 by an AC power supply (VAC), and current flows.

초록색으로 표시한 부분은 제2 커패시터(Co2), 제4 커패시터(Co4), 제6 커패시터(Co6)에 저장된 에너지에 의해 각각 LED 열 2, LED 열 4, LED 열 6에 전류가 공급되는 것을 보여준다. 즉, 한 주기(T)에서 A 구간 동안 제1 커패시터(Co1), 제3 커패시터(Co3), 제5 커패시터(Co5)에 전기 에너지가 저장되고, 반대로 제2 커패시터(Co2), 제4 커패시터(Co4), 제6 커패시터(Co6)에 저장된 전기 에너지가 방출되면서, LED 열 2, LED 열 4, LED 열 6이 발광된다. The portion indicated by green shows that current is supplied to the LED column 2, the LED column 4 and the LED column 6 by the energy stored in the second capacitor Co2, the fourth capacitor Co4 and the sixth capacitor Co6 . That is, electric energy is stored in the first capacitor Co1, the third capacitor Co3, and the fifth capacitor Co5 during the period A in one period T, and the electric energy is stored in the second capacitor Co2 and the fourth capacitor Co4) and the sixth capacitor (Co6) are discharged, the LED column 2, the LED column 4, and the LED column 6 emit light.

결과적으로 모든 LED 열(1~6)이 발광하게 된다. As a result, all of the LED strings 1 to 6 emit light.

도 5는 교류 전원(VAC)의 입력 AC 전압의 한 주기(T)의 B 구간(t1~t2)에서의 전류의 흐름을 도시한 도면이다. 5 is a diagram showing a current flow in the AC power supply (VAC), type B duration of one period (T) of the AC voltage (t 1 ~ t2) of.

도 4에서, 붉은색으로 표시한 부분과 노란색으로 표시한 부분은 교류 전원(VAC)에 의하여 LED 열 2, LED 열 4, LED 열 6에 전원이 공급되어 전류가 흐르는 것을 나타낸다. In FIG. 4, a portion indicated by red and a portion indicated by yellow indicate that power is supplied to LED column 2, LED column 4, and LED column 6 by an AC power supply (VAC) to allow current to flow.

초록색으로 표시한 부분은 제1 커패시터(Co1), 제3 커패시터(Co3), 제5 커패시터(Co5)에 저장된 에너지에 의해 각각 LED 열 1, LED 열 3, LED 열 5에 전류가 공급되는 것을 보여준다. 즉, 한 주기(T)에서 B 구간 동안 제2 커패시터(Co2), 제4 커패시터(Co4), 제6 커패시터(Co6)에 전기 에너지가 저장되고, 반대로 제1 커패시터(Co1), 제3 커패시터(Co3), 제5 커패시터(Co5)에 저장된 전기 에너지가 방출되면서, LED 열 1, LED 열 3, LED 열 5이 발광된다. The portion indicated by green shows that current is supplied to the LED column 1, the LED column 3 and the LED column 5 by the energy stored in the first capacitor Co1, the third capacitor Co3 and the fifth capacitor Co5 . That is, the electric energy is stored in the second capacitor Co2, the fourth capacitor Co4 and the sixth capacitor Co6 during the period B in one period T, and the electric energy is stored in the first capacitor Co1, Co3) and the fifth capacitor Co5 are discharged, the LED column 1, the LED column 3, and the LED column 5 emit light.

결과적으로 모든 LED 열(1~6)이 발광하게 된다.
As a result, all of the LED strings 1 to 6 emit light.

이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다.
While the present invention has been described with reference to several preferred embodiments, these embodiments are illustrative and not restrictive. It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit of the invention and the scope of the appended claims.

100 Y형 전류 평형 변압기
L1 제1 코일
L2 제2 코일
L3 제3 코일
CB1 제1 전류 평형 커패시터
CB2 제2 전류 평형 커패시터
CB3 제3 전류 평형 커패시터100 Y-type current balancing transformer
L1 first coil
L2 second coil
L3 third coil
C B1 first current balancing capacitor
C B2 second current balancing capacitor
C B3 3rd Current Balanced Capacitor

Claims (3)

다수의 LED(Light Emitting Diode) 열(string)을 구동시에 발생하는 LED 열간 전류 편차를 보상하기 위한, 다중 LED 열간 하이브리드 전류 평형 시스템에서,
교류 전원;
상기 교류 전원과 하나 이상의 LED 열 사이에 연결되어 있는 제1 전류 평형 커패시터;
상기 교류 전원과 하나 이상의 LED 열 사이에 연결되어 있는 제2 전류 평형 커패시터;
상기 교류 전원과 하나 이상의 LED 열 사이에 연결되어 있는 제3 전류 평형 커패시터; 및
자로 형성을 위한 Y자 형태의 자성체에 3개의 코일이 각각 권선되어 있으며, 3개의 코일이 다수의 LED 열에 각각 연결되어 있는 Y형 전류 평형 변압기를 포함하되,
상기 제1 전류 평형 커패시터는 제1 LED 열과 제2 LED 열에 연결되어 있고,
상기 제2 전류 평형 커패시터는 제3 LED 열과 제4 LED 열에 연결되어 있고,
상기 제3 전류 평형 커패시터는 제5 LED 열과 제6 LED 열에 연결되어 있고,
상기 Y형 전류 평형 변압기에서 3개의 코일 중 제1 코일은 일단이 상기 제1 LED 열과 제2 LED 열에 연결되고, 타단이 접지에 연결되며, 제2 코일은 일단이 상기 제3 LED 열과 제4 LED 열에 연결되고, 타단이 접지에 연결되며, 제3 코일은 일단이 상기 제5 LED 열과 제6 LED 열에 연결되고, 타단이 접지에 연결되어 있으며,
일단이 상기 제1 전류 평형 커패시터와 제1 LED 열 사이에 연결되고, 타단이 상기 제1 코일의 일단에 연결되어 있는 제1 커패시터;
일단이 상기 제1 코일의 일단에 연결되고, 타단이 상기 제1 전류 평형 커패시터와 제2 LED 열 사이에 연결되어 있는 제2 커패시터;
일단이 상기 제2 전류 평형 커패시터와 제3 LED 열 사이에 연결되고, 타단이 상기 제2 코일의 일단에 연결되어있는 제3 커패시터;
일단이 상기 제2 코일의 일단에 연결되고, 타단이 상기 제2 전류 평형 커패시터와 제4 LED 열 사이에 연결되어 있는 제4 커패시터;
일단이 상기 제3 전류 평형 커패시터와 제5 LED 열 사이에 연결되고, 타단이 상기 제3 코일의 일단에 연결되어 있는 제5 커패시터; 및
일단이 상기 제3 코일의 일단에 연결되고, 타단이 상기 제3 전류 평형 커패시터와 제6 LED 열 사이에 연결되어 있는 제6 커패시터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 열간 하이브리드 전류 평형 시스템.
In a multi-LED hot hybrid current balancing system to compensate for LED hot current drift that occurs when driving multiple LED (Light Emitting Diode) strings,
AC power supply;
A first current balancing capacitor coupled between the ac power supply and one or more LED strings;
A second current balancing capacitor coupled between the ac power supply and one or more LED strings;
A third current balancing capacitor coupled between the ac power supply and one or more LED strings; And
A Y-type current equilibrium transformer in which three coils are wound on a Y-shaped magnetic body for forming a magnetic path and three coils are connected to a plurality of LED columns, respectively,
Wherein the first current balancing capacitor is coupled to the first LED string and the second LED string,
Wherein the second current balancing capacitor is coupled to the third LED string and the fourth LED string,
The third current balancing capacitor being coupled to the fifth LED string and the sixth LED string,
In the Y-type current balancing transformer, the first coil of one of the three coils has one end connected to the first LED string and the second LED string and the other end connected to the ground. The second coil has one end connected to the third LED string, And the other end of the third coil is connected to the fifth LED string and the sixth LED string and the other end of the third coil is connected to the ground,
A first capacitor having one end connected between the first current balancing capacitor and the first LED string and the other end connected to one end of the first coil;
A second capacitor having one end connected to one end of the first coil and the other end connected between the first current balancing capacitor and the second LED string;
A third capacitor having one end connected between the second current balancing capacitor and the third LED string and the other end connected to one end of the second coil;
A fourth capacitor having one end connected to one end of the second coil and the other end connected between the second current balancing capacitor and the fourth LED string;
A fifth capacitor having one end connected between the third current balancing capacitor and the fifth LED string and the other end connected to one end of the third coil; And
And a sixth capacitor having one end connected to one end of the third coil and the other end connected between the third current balancing capacitor and the sixth LED string.
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