KR101809996B1 - LED apparatus for improving flicker effect - Google Patents

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Abstract

본 발명은 깜빡임 현상이 개선된 LED 조명 장치에 관한 것으로, 두 개의 병렬 연결되는 컨버터 방식의 LED 구동회로를 활용하여 항상 LED 부하(load)에 거의 일정한 전류를 공급함으로써, AC입력 전원을 사용할 경우 발생할 수 있는 깜빡임(flicker) 현상을 제거하고, 동시에 높은 역률(power factor)을 달성할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to an LED lighting device with improved flicker effect, which utilizes two parallel-connected converter-type LED driving circuits to supply an almost constant current to the LED load at all times, Flicker phenomenon, and at the same time a high power factor can be achieved.

Description

깜빡임 현상이 개선된 LED 조명 장치{LED apparatus for improving flicker effect}[0001] The present invention relates to an LED lighting apparatus for improving flicker,

본 발명은 LED 조명 장치에 관련한 것으로, 특히 깜빡임 현상이 개선된 LED 조명 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an LED lighting device, and more particularly to an LED lighting device with improved flicker.

LED 구동 회로에서는 AC 입력 전원 주파수의 2배인 100~120Hz의 주파수를 가지는 깜빡임(flicker)이 발생할 수 있으며, 깜빡임(flicker) 현상은 일반적으로 사람들이 볼 수 없거나 인지할 수 없지만, 두통이나 눈의 피로감 등의 나쁜 영향을 끼친다.In the LED driving circuit, a flicker having a frequency of 100 to 120 Hz, which is twice the frequency of the AC input power source, may occur. The flicker phenomenon is generally not visible to people or can not be recognized. However, And the like.

깜빡임(flicker) 현상을 없애려면 LED 광원의 밝기가 거의 일정하게 유지되어야 하며, LED의 밝기는 LED에 흐르는 전류에 크게 영향을 받으므로, 일반적으로 LED 부하(load)에 흐르는 전류의 양을 조절하여 항상 거의 일정한 전류가 흐르도록 제어해야 한다.In order to eliminate the flicker phenomenon, the brightness of the LED light source should be kept almost constant, and the brightness of the LED is largely influenced by the current flowing through the LED, so that the amount of current flowing through the LED load It should be controlled so that almost constant current always flows.

대한민국 등록특허 제10-1211094호(2012. 12. 05)에서 AC 입력 전압을 DC 중간 전압으로 변환하는 AC/DC 컨버터 및 DC 중간 전압을 DC 출력 전압으로 변환하는 DC/DC 컨버터를 포함하는 피드백 제어 방식으로 LED를 구동하는 플리커 방지 기능을 가지는 엘이디 형광등을 제안하고 있다.An AC / DC converter for converting an AC input voltage to a DC intermediate voltage and a DC / DC converter for converting a DC intermediate voltage to a DC output voltage in Korean Patent No. 10-1211094 (Dec. 5, 2012) And a flicker-preventing function for driving the LED in a manner that is similar to that of the conventional fluorescent lamp.

본 발명자는 두 개의 병렬 연결되는 컨버터 방식의 LED 구동회로를 활용하여 항상 LED 부하(load)에 거의 일정한 전류를 공급함으로써, AC입력 전원을 사용할 경우 발생할 수 있는 깜빡임(flicker) 현상을 제거하고, 동시에 0.9 이상의 높은 역률(power factor)을 달성할 수 있는 기술에 대한 연구를 하게 되었다.The present inventors have utilized two parallel-connected converter-type LED driving circuits to always supply a constant current to an LED load, thereby eliminating a flicker phenomenon that may occur when an AC input power source is used, We have been studying a technology that can achieve a high power factor of 0.9 or more.

대한민국 등록특허 제10-1211094호(2012. 12. 05)Korean Patent No. 10-1211094 (December 05, 2012)

본 발명은 상기한 취지하에 발명된 것으로, 두 개의 병렬 연결되는 컨버터 방식의 LED 구동회로를 활용하여 LED 부하(load)에 거의 일정한 전류를 공급함으로써, AC입력 전원을 사용할 경우 발생할 수 있는 깜빡임(flicker) 현상을 제거하고, 동시에 높은 역률(power factor)을 달성할 수 있는 LED 조명 장치를 제공함을 그 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made under the above-mentioned circumstances, and it is an object of the present invention to provide an LED driver circuit of two parallel-connected converter type that supplies a substantially constant current to an LED load, The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide an LED lighting device capable of achieving a high power factor at the same time.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따르면, 깜빡임 현상이 개선된 LED 조명 장치가 적어도 하나의 LED와; 상기 적어도 하나의 LED가 특정값 이상의 역률(Power Factor)을 만족하도록 역률 보정(PFC : Power Factor Correction) 제어를 수행하는 제1컨버터와; 상기 제1컨버터와 병렬 연결되어, 상기 적어도 하나의 LED의 깜빡임(Flicker) 현상을 개선하기 위해 상기 적어도 하나의 LED에 일정한 전류가 흐르도록 제어하는 제2컨버터를; 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, an LED lighting device with improved flicker effect includes at least one LED; A first converter for performing a power factor correction (PFC) control such that the at least one LED satisfies a power factor greater than a specific value; A second converter connected in parallel with the first converter to control a constant current to flow through the at least one LED to improve a flicker phenomenon of the at least one LED; .

본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 상기 제1컨버터는 일정한 듀티 사이클(Duty Cycle)의 PWM(Pulse Width Modulation) 신호에 의해 제어되고, 불연속 전도 모드(DCM : Discontinuous Conduction Mode)에서 동작하여 입력전류가 입력전압에 비례하는 파형을 가지도록 함으로써 역률 보정(PFC : Power Factor Correction)을 수행하는 것을 특징으로 한다.According to a further aspect of the present invention, the first converter is controlled by a PWM (Pulse Width Modulation) signal having a predetermined duty cycle and operates in Discontinuous Conduction Mode (DCM) And a power factor correction (PFC) is performed by having a waveform proportional to the input voltage.

본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 상기 제2컨버터는 상기 적어도 하나의 LED에 흐르는 전류를 감지하여 PWM(Pulse Width Modulation) 신호에 의한 듀티 사이클(Duty Cycle)의 피드백(Feedback) 제어를 통해 상기 적어도 하나의 LED에 일정한 전류가 흐르도록 하여 상기 적어도 하나의 LED의 깜빡임(Flicker) 현상을 개선하는 것을 특징으로 한다.According to a further aspect of the present invention, the second converter senses a current flowing through the at least one LED and outputs a PWM (Pulse Width Modulation) And a constant current is allowed to flow through one LED, thereby improving a flicker phenomenon of the at least one LED.

본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 상기 제1컨버터가 일정한 듀티 사이클(Duty Cycle)의 PWM(Pulse Width Modulation) 신호에 의해 턴온 또는 턴오프되는 트랜지스터(M1)와; 상기 트랜지스터(M1)의 턴온시 에너지를 저장하고, 턴오프시 저장된 에너지를 이용해 제2컨버터로 전류를 인가하는 저장 캐패시터(CSTO)와; 상기 트랜지스터(M1)의 턴온시 상기 저장 캐패시터(CSTO)와 함께 에너지를 저장하되, 저장 캐패시터(CSTO)와 LC 필터를 형성하여 인가되는 전류의 고조파 성분을 제거하는 인덕터(L1)와; 상기 트랜지스터(M1)의 턴온시 상기 인덕터(L1)에 인가되는 전류의 통로 역할을 수행하는 다이오드(D1)를; 포함하는 반전 벅 컨버터(Inverted Buck Converter)인 것을 특징으로 한다.According to a further aspect of the present invention, the first converter is a transistor M 1 which is turned on or off by a PWM (Pulse Width Modulation) signal of a constant duty cycle; Storing energy during turn-on of said transistor (M 1) and, upon turn-off stored for applying a current to the second converter by using the stored energy capacitor (C STO) and; An inductor L 1 which stores energy together with the storage capacitor C STO when the transistor M 1 is turned on and removes a harmonic component of an applied current by forming an LC filter with the storage capacitor C STO , ; A diode D 1 serving as a path of a current applied to the inductor L 1 when the transistor M 1 is turned on; And an inverted buck converter (Inverted Buck Converter).

본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 상기 제1컨버터가 상기 저장 캐패시터(CSTO)와 접지(Ground)간에 연결되어, 상기 트랜지스터(M1)의 턴온시 역전류를 방지하고, 상기 트랜지스터(M1)의 턴오프시 도통되는 다이오드(D2)를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an additional aspect of the invention, the first converter is connected between said storage capacitor (C STO) and the ground (Ground), preventing a reverse current during turn-on of said transistor (M 1), said transistor (M 1 A diode D 2 which is turned on when it is turned off; And further comprising:

본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 상기 제2컨버터가 피드백 전류 조정을 위한 저항(RS)과; 상기 저항(RS)에 의해 조정되어 피드백되는 전류에 기인하는 전압과 기준전압(VREF)의 비교에 의한 듀티 사이클(Duty Cycle)의 PWM(Pulse Width Modulation) 신호에 의해 턴온 또는 턴오프되는 트랜지스터(M2)와; 상기 트랜지스터(M2)의 턴온시 에너지를 저장하고, 턴오프시 저장된 에너지를 이용해 적어도 하나의 LED로 전류를 인가하는 저장 캐패시터(COUT)와; 상기 트랜지스터(M2)의 턴온시 상기 저장 캐패시터(COUT)와 함께 에너지를 저장하되, 저장 캐패시터(COUT)와 LC 필터를 형성하여 인가되는 전류의 고조파 성분을 제거하는 인덕터(L2)와; 상기 트랜지스터(M2)의 턴온시 상기 인덕터(L1)에 인가되는 전류의 통로 역할을 수행하는 다이오드(D3)를; 포함하는 반전 벅 컨버터(Inverted Buck Converter)인 것을 특징으로 한다.According to a further aspect of the present invention, the second converter comprises a resistor (R S ) for feedback current adjustment; A transistor which is turned on or off by a PWM (Pulse Width Modulation) signal of a duty cycle based on a comparison between a voltage caused by a current regulated by the resistor R S and a reference voltage V REF , (M 2 ); A storage capacitor (C OUT ) that stores energy when the transistor (M 2 ) is turned on and applies current to at least one LED using energy stored when the transistor (M 2 ) is turned off; An inductor L 2 that stores energy together with the storage capacitor C OUT when the transistor M 2 is turned on and removes a harmonic component of an applied current by forming an LC filter with the storage capacitor C OUT ; ; A diode D 3 serving as a path of a current applied to the inductor L 1 when the transistor M 2 is turned on; And an inverted buck converter (Inverted Buck Converter).

본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 상기 깜빡임 현상이 개선된 LED 조명 장치가 상기 제1컨버터와, 제2컨버터의 PWM 제어를 위한 제어부를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a further aspect of the present invention, the LED lighting device with improved flicker effect includes a controller for PWM control of the first converter and the second converter; And further comprising:

본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 상기 제어부가 일정한 듀티 사이클의 PWM 신호를 생성하여 제1컨버터로 인가하는 제1제어부와; 제2컨버터로부터 피드백되는 신호에 의한 듀티 사이클의 PWM 신호를 생성하여 제2컨버터로 인가하는 제2제어부를; 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a further aspect of the present invention, the control unit may include a first controller for generating a PWM signal having a constant duty cycle and applying the generated PWM signal to the first converter; A second controller for generating a duty cycle PWM signal by a signal fed back from the second converter and applying the PWM signal to the second converter; .

본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 상기 깜빡임 현상이 개선된 LED 조명 장치가 입력 교류(AC) 전원을 직류(DC)로 정류하는 정류부를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a further aspect of the present invention, the LED lighting device with improved flicker phenomenon includes a rectifying section for rectifying the input AC power to direct current (DC); And further comprising:

본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 상기 깜빡임 현상이 개선된 LED 조명 장치가 상기 정류부에 의해 정류된 직류(DC)를 평활하는 평활부를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a further aspect of the present invention, the LED lighting device in which the flickering phenomenon is improved includes a smoothing unit for smoothing the direct current (DC) rectified by the rectifying unit; And further comprising:

본 발명은 두 개의 병렬 연결되는 컨버터 방식의 LED 구동회로를 활용하여 LED 부하(load)에 거의 일정한 전류를 공급함으로써, AC입력 전원을 사용할 경우 발생할 수 있는 깜빡임(flicker) 현상을 제거하고, 동시에 높은 역률(power factor)을 달성할 수 있으므로, 안정적인 LED 조명장치를 제공할 수 있는 효과가 있다. The present invention utilizes two parallel-connected converter-type LED driving circuits to supply an almost constant current to an LED load, thereby eliminating a flicker phenomenon that may occur when an AC input power source is used, A power factor can be achieved, so that there is an effect that a stable LED illumination device can be provided.

도 1 은 본 발명에 따른 깜빡임 현상이 개선된 LED 조명 장치의 일 실시예의 구성을 도시한 회로도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 깜빡임 현상이 개선된 LED 조명 장치의 에너지 흐름 컨셉 및 입출력 파형을 예시한 도면이다.
도 3 은 본 발명에 따른 깜빡임 현상이 개선된 LED 조명 장치의 제1컨버터 동작 모드에 따른 전류 흐름을 예시한 도면이다.
도 4 는 본 발명에 따른 깜빡임 현상이 개선된 LED 조명 장치의 제1컨버터 동작 모드에서의 이론적인 전압 및 전류 파형을 예시한 도면이다.
도 5 는 본 발명에 따른 깜빡임 현상이 개선된 LED 조명 장치의 제1컨버터 동작 모드에서의 측정된 전압 및 전류 파형을 예시한 도면이다.
도 6 은 본 발명에 따른 깜빡임 현상이 개선된 LED 조명 장치의 제1컨버터 동작 모드에서의 입력 전압, 전류 및 두 컨버터에 흐르는 전류 파형을 예시한 도면이다.FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an embodiment of an LED lighting device with improved flickering according to the present invention.
2 is a diagram illustrating an energy flow concept and an input / output waveform of an LED lighting device with improved flicker according to the present invention.
3 is a diagram illustrating current flow according to the first converter operation mode of the LED lighting device with improved flicker according to the present invention.
4 is a diagram illustrating the theoretical voltage and current waveforms in the first converter operation mode of the LED lighting device with improved flicker according to the present invention.
5 is a diagram illustrating measured voltage and current waveforms in a first converter mode of operation of an LED lighting device with improved flicker according to the present invention.
FIG. 6 is a graph illustrating input voltages, currents, and current waveforms flowing through two converters in the first converter operation mode of the LED lighting device with improved flicker according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout.

본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명 실시예들의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

본 발명 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 용어들은 본 발명 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 사용자 또는 운용자의 의도, 관례 등에 따라 충분히 변형될 수 있는 사항이므로, 이 용어들의 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.The terms used throughout the specification of the present invention have been defined in consideration of the functions of the embodiments of the present invention and can be sufficiently modified according to the intentions and customs of the user or operator. It should be based on the contents of.

도 1 은 본 발명에 따른 깜빡임 현상이 개선된 LED 조명 장치의 일 실시예의 구성을 도시한 회로도이다. 도 1 에 도시한 바와 같이, 이 실시예에 따른 깜빡임 현상이 개선된 LED 조명 장치(100)는 적어도 하나의 LED(110)와, 제1컨버터(120)와, 상기 제1컨버터와 병렬 연결되는 제2컨버터(130)를 포함한다.FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an embodiment of an LED lighting device with improved flickering according to the present invention. As shown in FIG. 1, the LED lighting device 100 with improved flicker according to this embodiment includes at least one LED 110, a first converter 120, and a second converter 120 connected in parallel with the first converter And a second converter (130).

상기 적어도 하나의 LED(110)는 제2컨버터(130)에 연결되며, 제1컨버터(120)에 의해 특정값 이상의 역률(Power Factor)을 만족하도록 역률 보정(PFC : Power Factor Correction)되고, 제2컨버터(130)에 의해 일정한 전류가 흐르도록 제어되어 깜빡임(Flicker) 현상이 개선될 수 있다.The at least one LED 110 is connected to the second converter 130 and is subjected to a power factor correction (PFC) to satisfy a power factor greater than a specific value by the first converter 120, 2 converter 130 so that a flicker phenomenon can be improved.

상기 제1컨버터(120)는 상기 적어도 하나의 LED(110)가 특정값 이상의 역률(Power Factor)을 만족하도록 역률 보정(PFC : Power Factor Correction) 제어를 수행한다.The first converter 120 performs a power factor correction (PFC) control such that the at least one LED 110 satisfies a power factor greater than a specific value.

이 때, 상기 제1컨버터(120)가 일정한 듀티 사이클(Duty Cycle)의 PWM(Pulse Width Modulation) 신호에 의해 제어되고, 불연속 전도 모드(DCM : Discontinuous Conduction Mode)에서 동작하여 입력전류가 입력전압에 비례하는 파형을 가지도록 함으로써 역률 보정(PFC : Power Factor Correction)을 수행하도록 구현될 수 있다.At this time, the first converter 120 is controlled by a PWM (Pulse Width Modulation) signal having a predetermined duty cycle and operates in a discontinuous conduction mode (DCM) And perform power factor correction (PFC) by having a proportional waveform.

상기 제2컨버터(130)는 상기 제1컨버터(120)와 병렬 연결되어, 상기 적어도 하나의 LED(110)의 깜빡임(Flicker) 현상을 개선하기 위해 상기 적어도 하나의 LED(110)에 일정한 전류가 흐르도록 제어한다.The second converter 130 is connected in parallel with the first converter 120 so that a constant current is applied to the at least one LED 110 in order to improve the flicker of the at least one LED 110 Respectively.

이 때, 상기 제2컨버터(130)가 상기 적어도 하나의 LED(110)에 흐르는 전류를 감지하여 PWM(Pulse Width Modulation) 신호에 의한 듀티 사이클(Duty Cycle)의 피드백(Feedback) 제어를 통해 상기 적어도 하나의 LED(110)에 일정한 전류가 흐르도록 하여 상기 적어도 하나의 LED(110)의 깜빡임(Flicker) 현상을 개선하도록 구현될 수 있다.At this time, the second converter 130 senses the current flowing through the at least one LED 110, and controls the feedback of the duty cycle according to a PWM (Pulse Width Modulation) A constant current may flow through one LED 110 to improve the flicker of the at least one LED 110.

이와 같이 구현함에 의해 본 발명은 두 개의 병렬 연결되는 컨버터 방식의 LED 구동회로를 활용하여 LED 부하(load)에 거의 일정한 전류를 공급함으로써, AC입력 전원을 사용할 경우 발생할 수 있는 깜빡임(flicker) 현상을 제거하고, 동시에 높은 역률(power factor)을 달성할 수 있다.The present invention realizes a flicker phenomenon that may occur when an AC input power source is used by supplying an almost constant current to an LED load using two parallel-connected converter-type LED driving circuits. And at the same time a high power factor can be achieved.

한편, 발명의 부가적인 양상에 따르면, 상기 제1컨버터(120)가 반전 벅 컨버터(Inverted Buck Converter)일 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 부스트(Boost) 컨버터 또는 벅-부스트(Buck-Boost) 컨버터 형태로 구현될 수 있다. According to a further aspect of the present invention, the first converter 120 may be an inverted buck converter, but not limited thereto, a Boost converter or a Buck-Boost converter . ≪ / RTI >

예컨대, 상기 제1컨버터(120)가 반전 벅 컨버터(Inverted Buck Converter)로 구현된 경우, 트랜지스터(M1)와, 저장 캐패시터(CSTO)와, 인덕터(L1)와, 다이오드(D1)를 포함할 수 있다.For example, when the first converter 120 is implemented as an inverted buck converter, the transistor M 1 , the storage capacitor C STO , the inductor L 1 , the diode D 1 , . ≪ / RTI >

상기 트랜지스터(M1)는 소스(Source)는 접지(Ground)와 연결되고, 드레인(Drain)은 다이오드(D1)의 애노드(Anode)와 인덕터(L1)간에 연결되며, 게이트(Gate)에 인가되는 일정한 듀티 사이클(Duty Cycle)의 PWM(Pulse Width Modulation) 신호에 의해 턴온 또는 턴오프된다. The source of the transistor M 1 is connected to the ground and the drain of the transistor M 1 is connected between the anode of the diode D 1 and the inductor L 1 . And is turned on or off by a PWM (Pulse Width Modulation) signal of a constant duty cycle applied.

예컨대, 저장 캐패시터(CSTO)에 충전된 전압(vsto)이 기준전압(VREF _2) 이상일 경우 트랜지스터(M1)가 턴오프되고, 저장 캐패시터(CSTO)에 충전된 전압(vsto)이 기준전압(VREF_2) 미만일 경우 트랜지스터(M1)가 턴온되도록 구현될 수 있다.The voltage (v sto) charge, for example, a storage capacitor (C STO) voltage (v sto) the reference voltage (V REF _2) or more when the transistor (M 1) is turned off, the storage capacitor (C STO) filled in The transistor M 1 may be turned on when the voltage V REF is less than the reference voltage V REF_2 .

상기 저장 캐패시터(CSTO)는 일측은 전원 입력단과 다이오드(D1)의 캐소드(Cathode)간에 연결되고, 타측은 인덕터(L1)에 연결되며, 상기 트랜지스터(M1)의 턴온시 에너지를 저장하고, 턴오프시 저장된 에너지를 이용해 제2컨버터(130)로 전류를 인가한다.One end of the storage capacitor C STO is connected between the power input terminal and the cathode of the diode D 1 and the other end of the storage capacitor C STO is connected to the inductor L 1 to store energy when the transistor M 1 is turned on And applies a current to the second converter 130 using the stored energy at turn-off.

상기 인덕터(L1)는 일측은 저장 캐패시터(CSTO)에 연결되고, 타측은 트랜지스터(M1)의 드레인(Drain)과 다이오드(D1)의 애노드(Anode)간에 연결되며, 상기 트랜지스터(M1)의 턴온시 상기 저장 캐패시터(CSTO)와 함께 에너지를 저장하되, 저장 캐패시터(CSTO)와 LC 필터를 형성하여 인가되는 전류의 고조파 성분을 제거한다.The other end of the inductor L 1 is connected to the storage capacitor C STO and the other end of the inductor L 1 is connected between the drain of the transistor M 1 and the anode of the diode D 1 , 1 ), energy is stored together with the storage capacitor (C STO ), and a storage capacitor (C STO ) and an LC filter are formed to remove a harmonic component of an applied current.

상기 다이오드(D1)는 애노드(Anode)는 트랜지스터(M1)의 드레인(Drain)과 인덕터(L1)간에 연결되고, 캐소드(Cathode)는 전원 입력단과 저장 캐패시터(CSTO)간에 연결되며, 상기 트랜지스터(M1)의 턴온시 상기 인덕터(L1)에 인가되는 전류의 통로 역할을 수행한다.The anode of the diode D 1 is connected between the drain of the transistor M 1 and the inductor L 1 and the cathode of the diode D 1 is connected between the power input terminal and the storage capacitor C STO , And serves as a path of current applied to the inductor L 1 when the transistor M 1 is turned on.

한편, 상기 제1컨버터(120)가 상기 저장 캐패시터(CSTO)와 접지(Ground)간에 연결되어, 상기 트랜지스터(M1)의 턴온시 역전류를 방지하고, 상기 트랜지스터(M1)의 턴오프시 도통되는 다이오드(D2)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, the first converter 120 is connected between the storage capacitor (C STO) and the ground (Ground), turn-off of the anti-reverse current during turn-on of said transistor (M 1), and said transistor (M 1) And may further include a diode D 2 that is turned on.

도 2 및 도 3 을 참조하여 상기 제1컨버터(120)의 동작을 알아본다. 도 2 는 본 발명에 따른 깜빡임 현상이 개선된 LED 조명 장치의 에너지 흐름 컨셉 및 입출력 파형을 예시한 도면이다. 도 3 은 본 발명에 따른 깜빡임 현상이 개선된 LED 조명 장치의 제1컨버터 동작 모드에 따른 전류 흐름을 예시한 도면이다.The operation of the first converter 120 will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. 2 is a diagram illustrating an energy flow concept and an input / output waveform of an LED lighting device with improved flicker according to the present invention. 3 is a diagram illustrating current flow according to the first converter operation mode of the LED lighting device with improved flicker according to the present invention.

적어도 하나의 LED(110)의 높은 역률(Power Factor)을 달성하기 위해서는 입력 전류(iin)가 입력 전압(vac)과 비슷해야만 한다. 트랜지스터(M1)가 턴온된 동작 모드1에서는 입력 전력(Power)이 출력 전력(Power) 보다 큰 구간이므로, 저장 캐패시터(CSTO)에 에너지를 저장한다. In order to achieve a high power factor of at least one LED 110, the input current i in must be similar to the input voltage v ac . In the operation mode 1 in which the transistor M 1 is turned on, since the input power Power is greater than the output power Power, energy is stored in the storage capacitor C STO .

한편, 트랜지스터(M1)가 턴오프된 동작 모드2에서는 입력 전원으로부터 에너지를 전달받지 않고, 저장 캐패시터(CSTO)에 저장해 두었던 에너지를 활용하여 적어도 하나의 LED(110)에 일정한 전류를 공급한다.On the other hand, in the operation mode 2 in which the transistor M 1 is turned off, energy is not transferred from the input power source, and the energy stored in the storage capacitor C STO is used to supply a constant current to the at least one LED 110 .

제2컨버터(130)는 제1컨버터(120)의 동작에 상관없이 독립적으로 동작한다. 트랜지스터(M1)가 턴온된 동작 모드1에서 iin = i1 + i2의 관계가 성립하고, 제2컨버터(130)는 제1컨버터(120)의 동작 모드에 관계없이 적어도 하나의 LED(110)에 일정한 전류(ILED)가 흐르도록 제어된다. The second converter 130 operates independently of the operation of the first converter 120. In operation mode 1 in which transistor M 1 is turned on, i in = i 1 + i 2 and the second converter 130 is controlled so that a constant current I LED flows through at least one LED 110 irrespective of the operation mode of the first converter 120 .

제1컨버터(120)는 일정한 듀티 사이클(duty cycle)의 PWM 신호를 통해 제어되며, 불연속 전도 모드(DCM : Discontinuous Conduction Mode)에서 동작한다. 불연속 전도 모드(DCM)에서 동작할 경우, 제1컨버터(120)의 입력 전류(i1)가 입력 전압에 거의 비례하는 파형을 가지므로, 역률 보정(PFC : Power Factor Correction) 기능을 수행할 수 있다. 제1컨버터(120)에는 출력 부하(Output Load)가 없으므로 vsto 전압은 제1모드 구간에서 계속해서 증가한다.The first converter 120 is controlled through a PWM signal having a predetermined duty cycle and operates in a discontinuous conduction mode (DCM). When operating in the discontinuous conduction mode DCM, since the input current i 1 of the first converter 120 has a waveform substantially proportional to the input voltage, it is possible to perform a power factor correction (PFC) have. Since there is no output load in the first converter 120, the voltage v sto continues to increase in the first mode section.

vsto 전압이 vac 전압보다 커지게 되면, 제1컨버터(120)의 트랜지스터(M1)가 턴오프된 동작 모드2가 되고, 저장 캐패시터(CSTO)에 저장되었던 에너지가 제2컨버터(130)를 통해 적어도 하나의 LED(110)로 전달된다. 이에 따라, vsto 전압은 계속해서 감소하고, i2 = -i1의 관계가 성립한다. When the sto voltage becomes larger than the v ac voltage, the transistor M 1 of the first converter 120 becomes the operation mode 2 in which the transistor M 1 is turned off, and the energy stored in the storage capacitor C STO is supplied to the second converter 130 To at least one LED (110). As a result, the voltage v sto continues to decrease, and the relationship i 2 = -i 1 holds.

한편, 발명의 부가적인 양상에 따르면, 상기 제2컨버터(130)가 반전 벅 컨버터(Inverted Buck Converter)일 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 부스트(Boost) 컨버터 또는 벅-부스트(Buck-Boost) 컨버터 형태로 구현될 수 있다. According to a further aspect of the present invention, the second converter 130 may be an inverted buck converter, but not limited thereto, a boost converter or a buck-boost converter . ≪ / RTI >

예컨대, 상기 제2컨버터(130)가 반전 벅 컨버터(Inverted Buck Converter)로 구현된 경우, 저항(RS)과, 트랜지스터(M2)와, 저장 캐패시터(COUT)와, 인덕터(L2)와, 다이오드(D3)를 포함할 수 있다.For example, when the second converter 130 is implemented with an inverted buck converter, the resistor R S , the transistor M 2 , the storage capacitor C OUT , the inductor L 2 , And a diode D 3 .

상기 저항(RS)은 일측은 트랜지스터(M2)의 소스와 연결되고, 타측은 접지(Ground)와 연결되며, 트랜지스터(M2)의 턴온 또는 턴오프 제어를 위한 피드백 전류를 조정한다.The resistor R S has one side connected to the source of the transistor M 2 and the other side connected to the ground to adjust the feedback current for the turn-on or turn-off control of the transistor M 2 .

상기 트랜지스터(M2)는 소스(Source)는 접지(Ground)와 연결되고, 드레인(Drain)은 다이오드(D3)의 애노드(Anode)와 인덕터(L2)간에 연결되며, 게이트(Gate)에 인가되는 PWM(Pulse Width Modulation) 신호에 의해 턴온 또는 턴오프된다. The source of the transistor M 2 is connected to the ground and the drain of the transistor M 2 is connected between the anode of the diode D 3 and the inductor L 2 . And is turned on or off by an applied PWM (Pulse Width Modulation) signal.

이 때, 트랜지스터(M2)의 게이트(Gate)에 인가되는 PWM(Pulse Width Modulation) 신호는 상기 저항(RS)에 의해 조정되어 피드백되는 전류에 기인하는 전압(vs)과 기준전압(VREF)의 비교에 의한 듀티 사이클(Duty Cycle)을 가진다. At this time, a PWM (Pulse Width Modulation) signal applied to the gate of the transistor M 2 is divided into a voltage (v s ) due to the current regulated by the resistor R S and a reference voltage V (REF ).

예컨대, 저항(RS)에 의해 조정되어 피드백되는 전류에 의한 전압(vs)이 기준전압(VREF) 이상일 경우 트랜지스터(M2)가 턴오프되고, 저항(RS)에 의해 조정되어 피드백되는 전류에 의한 전압(vs)이 기준전압(VREF) 미만일 경우 트랜지스터(M2)가 턴온되도록 구현될 수 있다.For example, when the resistance voltage (v s) the reference voltage (V REF) by the current to be fed back is adjusted by the (R S) than the transistor (M 2) is turned off, is controlled by the resistor (R S) feedback The transistor M 2 may be turned on when the voltage v s due to the current is less than the reference voltage V REF .

상기 저장 캐패시터(COUT)는 일측은 전원 입력단과 제1컨버터(120) 및 다이오드(D1)의 캐소드(Cathode)에 연결되고, 타측은 인덕터(L2)에 연결되며, 동시에 저장 캐패시터(COUT) 양단이 적어도 하나의 LED(110) 양단에 연결되어 상기 트랜지스터(M2)의 턴온시 적어도 하나의 LED(110)에 의해 소비되고 남는 에너지를 저장하고, 턴오프시 저장된 에너지를 이용해 적어도 하나의 LED(110)로 전류를 인가한다.One end of the storage capacitor C OUT is connected to the power input terminal, the cathode of the first converter 120 and the diode D 1 , the other end of the storage capacitor C OUT is connected to the inductor L 2 , OUT are connected to both ends of at least one LED 110 to store energy that is consumed and consumed by at least one LED 110 when the transistor M 2 is turned on and at least one The LED 110 of FIG.

상기 인덕터(L2)는 일측은 저장 캐패시터(Cout)에 연결되고, 타측은 트랜지스터(M2)의 드레인(Drain)과 다이오드(D3)의 애노드(Anode)간에 연결되며, 상기 트랜지스터(M2)의 턴온시 상기 저장 캐패시터(COUT)와 함께 적어도 하나의 LED(110)에 의해 소비되고 남는 에너지를 저장하되, 저장 캐패시터(COUT)와 LC 필터를 형성하여 인가되는 전류의 고조파 성분을 제거한다.One end of the inductor L 2 is connected to the storage capacitor C out and the other end is connected between the drain of the transistor M 2 and the anode of the diode D 3 . 2) turn on when the storage capacitor (C OUT), and, but with storage at least one LED (110) the energy consumption and the remaining by the storage capacitor (C OUT), and the harmonic component of the current that is applied to form an LC filter Remove.

상기 다이오드(D3)는 애노드(Anode)는 트랜지스터(M2)의 드레인(Drain)과 인덕터(L2)간에 연결되고, 캐소드(Cathode)는 전원 입력단과 제1컨버터(120) 및 저장 캐패시터(COUT)간에 연결되며, 상기 트랜지스터(M2)의 턴온시 상기 인덕터(L2)에 인가되는 전류의 통로 역할을 수행한다.The anode of the diode D 3 is connected between the drain of the transistor M 2 and the inductor L 2 and the cathode of the diode D 3 is connected between the power input terminal and the first converter 120 and the storage capacitor C OUT and serves as a path for current applied to the inductor L 2 when the transistor M 2 is turned on.

제2컨버터(130)는 제1컨버터(120)의 동작 모드와 상관없이 독립적으로 동작한다. 저항(RS)에 의해 조정되어 피드백되는 전류에 의한 전압(vs)이 기준전압(VREF) 미만일 경우 트랜지스터(M2)가 턴온되어 적어도 하나의 LED(110)에 의해 소비되고 남는 에너지를 저장 캐패시터(COUT)에 저장하고, 저항(RS)에 의해 조정되어 피드백되는 전류에 의한 전압(vs)이 기준전압(VREF) 이상일 경우 트랜지스터(M2)가 턴오프되어 저장 캐패시터(COUT)에 저장된 에너지를 이용해 적어도 하나의 LED(110)로 전류를 인가함으로써 적어도 하나의 LED(110)에 일정한 전류가 흐르도록 하여 적어도 하나의 LED(110)의 깜빡임(Flicker) 현상을 개선한다.The second converter 130 operates independently of the operation mode of the first converter 120. Resistance (R S) when the voltage (v s) the reference voltage (V REF) by adjusting the current to be fed back is by less than the transistor (M 2) is turned on at least one is consumed by the LED (110) remaining energy The transistor M 2 is turned off when the voltage v s due to the current adjusted by the resistor R s and stored in the storage capacitor C OUT is equal to or higher than the reference voltage V REF , C OUT to apply a constant current to at least one LED 110 by applying a current to at least one LED 110 to improve the flicker of at least one LED 110 .

한편, 발명의 부가적인 양상에 따르면, 상기 깜빡임 현상이 개선된 LED 조명 장치(100)가 제어부(140)를 더 포함할 수 있다. 상기 제어부(140)는 상기 제1컨버터(120)와, 제2컨버터(130)의 PWM 제어를 수행한다.According to an additional aspect of the present invention, the LED lighting apparatus 100 having improved flickering may further include a control unit 140. [ The controller 140 performs PWM control of the first converter 120 and the second converter 130.

이 때, 상기 제어부(140)가 일정한 듀티 사이클의 PWM 신호를 생성하여 제1컨버터(120)로 인가하는 제1제어부(141)와, 제2컨버터(130)로부터 피드백되는 신호에 의한 듀티 사이클의 PWM 신호를 생성하여 제2컨버터(130)로 인가하는 제2제어부(142)를 포함할 수 있다.In this case, the controller 140 generates a PWM signal having a constant duty cycle and applies the generated PWM signal to the first converter 120, and a second controller 141 that generates a PWM signal having a duty cycle according to a signal fed back from the second converter 130 And a second controller 142 for generating a PWM signal and applying the PWM signal to the second converter 130.

예컨대, 상기 제1제어부(141)가 제1컨버터(120)의 저장 캐패시터(CSTO)에 충전된 전압(vsto)과 기준전압(VREF _ 2)을 비교한 값을 이용하여 제1컨버터(120)의 트랜지스터(M1)의 게이트에 인가되는 PWM 신호의 듀티(Duty)를 제어하도록 구현될 수 있다.For example, the first controller 141, a storage capacitor (C STO) voltage (v sto) and a reference voltage (V REF _ 2), the first converter by using the comparison value the charge on the first converter (120) May be implemented to control the duty of the PWM signal applied to the gate of the transistor (M 1 ) of the transistor (120).

예컨대, 상기 제2제어부(142)가 제2컨버터(130)의 저항(RS)에 의해 조정되어 피드백되는 전류에 의한 전압(vs)과 기준전압(VREF)을 비교한 값을 이용하여 제2컨버터(130)의 트랜지스터(M2)의 게이트에 인가되는 PWM 신호의 듀티(Duty)를 제어하도록 구현될 수 있다.For example, the second control unit 142 may use a value obtained by comparing the voltage (v s ) by the current regulated by the resistor R S of the second converter 130 and the reference voltage (V REF ) May be implemented to control the duty of the PWM signal applied to the gate of the transistor M 2 of the second converter 130.

이 때, 기준전압(VREF) 값을 조정함에 의해 적어도 하나의 LED(110)에 흐르는 전류량이 조정되도록 제어하고, 제1인버터(120)의 저장 캐패시터(CSTO)의 양단 전압 vsto도 시간이 지남에 따라 일정한 범위의 값으로 설정할 수 있으므로, 적어도 하나의 LED(110)에 대한 아날로그 디밍(Dimming)이 가능해질 수 있다.At this time, by controlling the value of the reference voltage V REF , the amount of current flowing through the at least one LED 110 is controlled so that the both-end voltage v sto of the storage capacitor C STO of the first inverter 120 So that analog dimming of at least one of the LEDs 110 can be made possible.

한편, 발명의 부가적인 양상에 따르면, 상기 깜빡임 현상이 개선된 LED 조명 장치(100)가 정류부(150)를 더 포함할 수 있다. 상기 정류부(150)는 입력 교류(AC) 전원을 직류(DC)로 정류한다. 예컨대, 상기 정류부(150)가 풀브리지 정류기(Full Bridge Rectifier) 형태로 구현될 수 있다.According to a further aspect of the present invention, the LED lighting apparatus 100 in which the flickering phenomenon is improved may further include the rectifying unit 150. [ The rectifying unit 150 rectifies the input AC power to direct current (DC). For example, the rectifier 150 may be implemented as a full bridge rectifier.

제1컨버터(120)의 트랜지스터(M1)의 턴온시에는 입력 교류(AC) 전원은 정류부(150)에 의해 정류되어, 제1컨버터(120) 및 제2컨버터(130)로 전원을 입력하고, 제1컨버터(120)의 트랜지스터(M1)의 턴오프시에는 정류부(150)가 동작하지 않아 제1컨버터(120)의 저장 캐패시터(CSTO)에 저장된 에너지만 제2컨버터(130)를 통해 적어도 하나의 LED(110)로 인가되도록 한다. When the transistor M 1 of the first converter 120 is turned on, the input AC power is rectified by the rectifying unit 150 to input power to the first converter 120 and the second converter 130 The rectifier 150 is not operated when the transistor M 1 of the first converter 120 is turned off and only the energy stored in the storage capacitor C STO of the first converter 120 is supplied to the second converter 130 To the at least one LED (110).

한편, 발명의 부가적인 양상에 따르면, 상기 깜빡임 현상이 개선된 LED 조명 장치(100)가 평활부(160)를 더 포함할 수 있다. 상기 평활부(160)는 상기 정류부(150)에 의해 정류된 직류(DC)로부터 고조파 잡음을 제거하여 안정된 전압으로 평활한다. 예컨대, 평활부(160)가 파이형 EMI 필터(ElectroMagnetic Interference Filter) 형태로 구현될 수 있다.According to an additional aspect of the present invention, the LED lighting apparatus 100 having improved flickering may further include a smoothing unit 160. [ The smoothing unit 160 removes harmonic noises from the rectified DC by the rectifying unit 150 and smoothens to a stable voltage. For example, the smoothing unit 160 may be implemented in the form of a pie-type EMI filter (ElectroMagnetic Interference Filter).

도 4 는 본 발명에 따른 깜빡임 현상이 개선된 LED 조명 장치의 제1컨버터 동작 모드에서의 이론적인 전압 및 전류 파형을 예시한 도면, 도 5 는 본 발명에 따른 깜빡임 현상이 개선된 LED 조명 장치의 제1컨버터 동작 모드에서의 측정된 전압 및 전류 파형을 예시한 도면, 도 6 은 본 발명에 따른 깜빡임 현상이 개선된 LED 조명 장치의 제1컨버터 동작 모드에서의 입력 전압, 전류 및 두 컨버터에 흐르는 전류 파형을 예시한 도면이다.FIG. 4 is a diagram illustrating the theoretical voltage and current waveforms in the first converter operation mode of the LED lighting apparatus with improved flicker phenomenon according to the present invention. FIG. 6 is a graph illustrating the measured voltage and current waveforms in the first converter operation mode, and FIG. 6 is a graph showing the input voltage and current in the first converter operation mode of the LED lighting device with improved flicker according to the present invention, Fig.

도 4 는 제1인버터(120)의 동작모드에 따른 이론적인 전압 및 전류 파형을 나타낸 것이고, 도 5 와 도 6 은 입력전압으로 AC 110 Vrms(60 Hz)를 사용하여 실험을 수행한 실험 결과 파형으로, 입력 전압 및 전류, 저장 캐패시터의 양단 전압의 파형을 나타낸 것이다.FIG. 4 shows the theoretical voltage and current waveforms according to the operation mode of the first inverter 120, and FIG. 5 and FIG. 6 show waveforms of an experiment in which AC 110 Vrms (60 Hz) The waveforms of the input voltage and the current, and the voltage across the storage capacitor.

실험 결과, 역률(Power Factor)은 0.91이고, 적어도 하나의 LED에 흐르는 전류는 약 342mA로 6% 정도의 전류 리플을 가짐을 볼 수 있다. 따라서, 0.9 이상의 높은 역률(Power Factor)을 가지면서, 동시에 LED 부하(Load)에 거의 일정한 전류를 공급할 수 있어 깜빡임(flicker) 없이 동작 가능한 LED 조명 장치가 구현되었음을 볼 수 있다. As a result of the experiment, it is seen that the power factor is 0.91, and the current flowing through at least one LED is about 342 mA, and the current ripple is about 6%. Accordingly, it can be seen that the LED lighting device capable of operating without a flicker can be realized because it can supply a constant current to the LED load while having a high power factor of 0.9 or more.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 두 개의 병렬 연결되는 컨버터 방식의 LED 구동회로를 활용하여 항상 LED 부하(load)에 거의 일정한 전류를 공급함으로써, AC입력 전원을 사용할 경우 발생할 수 있는 깜빡임(flicker) 현상을 제거하고, 동시에 높은 역률(power factor)을 달성할 수 있으므로, 안정적인 LED 조명장치를 제공할 수 있다.As described above, the present invention utilizes two parallel-connected converter-type LED driving circuits to supply an almost constant current to the LED load at all times, thereby providing a flicker that may occur when an AC input power source is used. It is possible to eliminate the phenomenon and achieve a high power factor at the same time, so that a stable LED illumination device can be provided.

더욱이, 종래의 two-stage 기반의 AC-DC LED 구동회로의 경우, 캐스케이드(cascaded) 구조이기 때문에 입력에서부터 LED 부하(load)로 전달되는 모든 전력(Power)이 2번 변환되므로, 상대적으로 효율이 낮은 반면에, 본 발명은 대부분의 전력(Power)이 입력에서부터 LED 부하(load)로 1번의 변환을 통해 직접 전달되므로, 더 높은 효율을 기대할 수 있다.Furthermore, in the conventional two-stage based AC-DC LED driving circuit, since all the power transmitted from the input to the LED load is converted twice due to the cascaded structure, On the other hand, the present invention can expect higher efficiency since most of the power is directly transmitted from the input to the LED load through one conversion.

또한, 본 발명은 변형된 벅 컨버터(buck converter) 형태인 반전 벅 컨버터(Inverted Buck Converter) 2개를 병렬 연결하여, 각 출력단 저장 커패시터의 전압 스트레스(voltage stress)를 최소화 할 수 있다.In addition, the present invention can minimize the voltage stress of each output stage storage capacitor by connecting two inverted buck converters in the form of a modified buck converter in parallel.

또한, 본 발명은 병렬 연결된 2개의 반전 벅 컨버터(Inverted Buck Converter)를 활용함으로써, 제어해야 하는 트랜지스터(Transistor) 2개가 모두 접지(Ground)에 연결되어 동작하므로, 일반적인 벅 컨버터(buck converter)에서 필요한 부가적인 부트스트래핑(bootstrapping) 회로가 필요하지 않기 때문에 비용 및 복잡성을 줄일 수 있다.In addition, the present invention utilizes two inverted buck converters connected in parallel, so that all of the transistors to be controlled are connected to the ground, so that it is necessary in a general buck converter Cost and complexity can be reduced because no additional bootstrapping circuitry is required.

본 발명은 첨부된 도면에 의해 참조되는 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만, 이러한 기재로부터 후술하는 특허청구범위에 의해 포괄되는 범위내에서 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. .

본 발명은 LED 조명 기술분야 및 이의 응용 기술분야에서 산업상으로 이용 가능하다.The present invention is industrially applicable in the field of LED lighting technology and its application technology.

100 : LED 조명 장치
110 : LED
120 : 제1컨버터
130 : 제2컨버터
140 : 제어부
141 : 제1제어부
142 : 제2제어부
150 : 정류부
160 : 평활부100: LED lighting device
110: LED
120: first converter
130: second converter
140:
141:
142:
150: rectification part
160: Smooth part

Claims (10)

적어도 하나의 LED와;
상기 적어도 하나의 LED가 특정값 이상의 역률(Power Factor)을 만족하도록 역률 보정(PFC : Power Factor Correction) 제어를 수행하되, 일정한 듀티 사이클(Duty Cycle)의 PWM(Pulse Width Modulation) 신호에 의해 턴온 또는 턴오프되는 트랜지스터(M1)와, 상기 트랜지스터(M1)의 턴온시 에너지를 저장하고, 턴오프시 저장된 에너지를 이용해 제2컨버터로 전류를 인가하는 저장 캐패시터(CSTO)와, 상기 트랜지스터(M1)의 턴온시 상기 저장 캐패시터(CSTO)와 함께 에너지를 저장하되, 저장 캐패시터(CSTO)와 LC 필터를 형성하여 인가되는 전류의 고조파 성분을 제거하는 인덕터(L1)와, 상기 트랜지스터(M1)의 턴온시 상기 인덕터(L1)에 인가되는 전류의 통로 역할을 수행하는 다이오드(D1)를 포함하는 반전 벅 컨버터(Inverted Buck Converter)인 제1컨버터와;
상기 제1컨버터와 병렬 연결되어, 상기 적어도 하나의 LED의 깜빡임(Flicker) 현상을 개선하기 위해 상기 적어도 하나의 LED에 일정한 전류가 흐르도록 제어하는 제2컨버터와;
일정한 듀티 사이클의 PWM 신호를 생성하여 상기 제1컨버터로 인가함으로써 제1컨버터가 불연속 전도 모드(DCM : Discontinuous Conduction Mode)에서 동작하도록 제어하여 입력전류가 입력전압에 비례하는 파형을 가지도록 함으로써 상기 LED의 역률을 보상하는 동시에 제2컨버터로부터 피드백되는 신호에 의한 듀티 사이클의 PWM 신호를 생성하여 제2컨버터로 인가함으로써 상기 LED에 일정한 전류가 흐르도록 하여 LED의 깜빡임(Flicker) 현상을 개선하는 제어부를;
포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 깜빡임 현상이 개선된 LED 조명 장치.At least one LED;
The power factor correcting (PFC) control is performed so that the at least one LED satisfies a power factor greater than or equal to a specific value. The power factor correcting (PFC) control is performed by turning on or off a PWM (Pulse Width Modulation) turn to be off transistor (M 1) and, with the storage capacitor (C STO) for storing the turn-on when the energy of said transistor (M 1) and, using the energy stored during the turn-off applying a current to the second converter, wherein the transistor ( but stores the energy with the storage capacitor (C STO) upon turn-on of M 1), a storage capacitor (C STO) and inductors to remove the harmonic content of the current that is applied to form an LC filter (L 1) and the transistor A first converter that is an inverted buck converter including a diode D 1 serving as a path of a current applied to the inductor L 1 when the first switch M 1 is turned on;
A second converter connected in parallel to the first converter to control a constant current to flow through the at least one LED to improve a flicker phenomenon of the at least one LED;
By generating a PWM signal having a constant duty cycle and applying the generated PWM signal to the first converter to control the first converter to operate in a Discontinuous Conduction Mode (DCM) so that the input current has a waveform proportional to the input voltage, And a PWM signal having a duty cycle according to a signal fed back from the second converter is generated and applied to the second converter so that a constant current flows through the LED to thereby improve a flicker phenomenon of the LED ;
The LED lighting device according to claim 1, 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제1컨버터가:
상기 저장 캐패시터(CSTO)와 접지(Ground)간에 연결되어, 상기 트랜지스터(M1)의 턴온시 역전류를 방지하고, 상기 트랜지스터(M1)의 턴오프시 도통되는 다이오드(D2)를;
더 포함하는 것을 특징으로 하는 깜빡임 현상이 개선된 LED 조명 장치.The method according to claim 1,
Said first converter comprising:
A diode D 2 connected between the storage capacitor C STO and a ground to prevent a reverse current when the transistor M 1 is turned on and to be turned on when the transistor M 1 is turned off;
Wherein the LED lighting device further comprises: 제 1 항에 있어서,
상기 제2컨버터가:
피드백 전류 조정을 위한 저항(RS)과;
상기 저항(RS)에 의해 조정되어 피드백되는 전류에 기인하는 전압과 기준전압(VREF)의 비교에 의한 듀티 사이클(Duty Cycle)의 PWM(Pulse Width Modulation) 신호에 의해 턴온 또는 턴오프되는 트랜지스터(M2)와;
상기 트랜지스터(M2)의 턴온시 에너지를 저장하고, 턴오프시 저장된 에너지를 이용해 적어도 하나의 LED로 전류를 인가하는 저장 캐패시터(COUT)와;
상기 트랜지스터(M2)의 턴온시 상기 저장 캐패시터(COUT)와 함께 에너지를 저장하되, 저장 캐패시터(COUT)와 LC 필터를 형성하여 인가되는 전류의 고조파 성분을 제거하는 인덕터(L2)와;
상기 트랜지스터(M2)의 턴온시 상기 인덕터(L1)에 인가되는 전류의 통로 역할을 수행하는 다이오드(D3)를;
포함하는 반전 벅 컨버터(Inverted Buck Converter)인 것을 특징으로 하는 깜빡임 현상이 개선된 LED 조명 장치.The method according to claim 1,
Said second converter comprising:
A resistor (R S ) for feedback current adjustment;
A transistor which is turned on or off by a PWM (Pulse Width Modulation) signal of a duty cycle based on a comparison between a voltage caused by a current regulated by the resistor R S and a reference voltage V REF , (M 2 );
A storage capacitor (C OUT ) that stores energy when the transistor (M 2 ) is turned on and applies current to at least one LED using energy stored when the transistor (M 2 ) is turned off;
An inductor L 2 that stores energy together with the storage capacitor C OUT when the transistor M 2 is turned on and removes a harmonic component of an applied current by forming an LC filter with the storage capacitor C OUT ; ;
A diode D 3 serving as a path of a current applied to the inductor L 1 when the transistor M 2 is turned on;
Wherein the LED lighting device is an inverted buck converter including an inverter. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제어부가:
일정한 듀티 사이클의 PWM 신호를 생성하여 제1컨버터로 인가하는 제1제어부와;
제2컨버터로부터 피드백되는 신호에 의한 듀티 사이클의 PWM 신호를 생성하여 제2컨버터로 인가하는 제2제어부를;
포함하는 것을 특징으로 하는 깜빡임 현상이 개선된 LED 조명 장치.The method according to claim 1,
Wherein the control unit comprises:
A first controller for generating a PWM signal having a constant duty cycle and applying the PWM signal to the first converter;
A second controller for generating a duty cycle PWM signal by a signal fed back from the second converter and applying the PWM signal to the second converter;
The LED lighting device comprising: 제 1 항에 있어서,
상기 깜빡임 현상이 개선된 LED 조명 장치가:
입력 교류(AC) 전원을 직류(DC)로 정류하는 정류부를;
더 포함하는 것을 특징으로 하는 깜빡임 현상이 개선된 LED 조명 장치.The method according to claim 1,
An LED lighting device with improved flicker effect comprising:
A rectifying unit for rectifying an input AC power to direct current (DC);
Wherein the LED lighting device further comprises: 제 9 항에 있어서,
상기 깜빡임 현상이 개선된 LED 조명 장치가:
상기 정류부에 의해 정류된 직류(DC)를 평활하는 평활부를;
더 포함하는 것을 특징으로 하는 깜빡임 현상이 개선된 LED 조명 장치.10. The method of claim 9,
An LED lighting device with improved flicker effect comprising:
A smoothing unit for smoothing the direct current (DC) rectified by the rectifying unit;
Wherein the LED lighting device further comprises:
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