KR101822192B1 - 전압 제한 역극성 직렬식 ｌｅｄ장치 - Google Patents

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Abstract

본 방법은 LED 및 제너 다이오드가 동극성으로 병렬 연결되어 제1LED 및 제너 다이오드 셋과 제2LED 및 제너 다이오도 셋을 구성하고, 제1LED 및 제너 다이오드 셋과 제2LED 및 제너 다이오드 셋은 역극성으로 직결 연결되어 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치를 구성하며, 이러한 장치는 연결핀의 선택에 의하여 직류전원 또는 교류전원에 사용이 가능한 전 것을 특징으로 하는 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치를 제시한다.

Description

전압 제한 역극성 직렬식 ＬＥＤ장치{VOLTAGE-LIMITING AND REVERSE POLARITY SERIES TYPE LED DEVICE}
본 발명은 제너 다이오드 및 LED로 구성된 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치에 관한 것이다.
본 방법은 LED 및 제너 다이오드가 동극성으로 병렬 연결되어 제1LED 및 제너 다이오드 셋과 제2LED 및 제너 다이오도 셋을 구성하고, 제1LED 및 제너 다이오드 셋과 제2LED 및 제너 다이오드 셋은 역극성으로 직결 연결되어 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치를 구성하며, 이러한 장치는 연결핀의 선택에 의하여 직류전원 또는 교류전원에 사용이 가능한 것을 특징으로 하는 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치를 제시한다.
종래의 LED는 직류 전기에너지로 구동되거나 LED를 역극성으로 병렬 연결하여 교류 전기에너지에 의하여 구동되는 교류 LED로 구분되어 있다. 그러나, 그 사용면서 유동성이 비교적 없고 교류 전기에너지로 교류 LED가 구동될 때 역극성으로 병렬 연결된 개별 LED의 작동시간은 절반 밖에 되는 않는 것이 그 문제점이다.
본 방법은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 제너 다이오드 및 LED로 구성된 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치로서, 보다 구체적으로는 적어도 한 개 또는 여러 개가 동극성으로 병렬 또는 직렬 연결된 LED와 동일한 극성을 가진 제너 다이오드가 병렬 연결되어 제1LED 및 제너 다이오드 셋을 구성하고, 다른 한 조는 적어도 한 개 또는 여러 개가 동극성으로 병렬 또는 직렬 연결된 LED와 동일한 극성을 가진 제너 다이오드가 병렬 연결되어 제2LED 및 제너 다이오드 셋을 구성하며, 제1LED 및 제너 다이오드 셋과 제2LED 및 제너 다이오드 셋이 역극성으로 직렬 연결되는 것에 의하여 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치가 구성된다.
본 방법에서 말하는 LED란 발광 다이오드(Light-emitting diode)의 약자이다.
적어도 한 개 또는 여러 개가 동극성으로 병렬 또는 직렬 연결된 LED와 동일한 극성을 가진 제너 다이오드가 병렬 연결되어 제1LED 및 제너 다이오드 셋을 구성하고, 다른 한 셋은 적어도 한 개 또는 여러 개가 동극성으로 병렬 또는 직렬 연결된 LED와 동일한 극성을 가진 제너 다이오드가 병렬 연결되어 제2LED 및 제너 다이오드 셋을 구성하며, 상기 제1LED 및 제너 다이오드 셋과 상기 제2LED 및 제너 다이오드 셋이 역극성으로 직렬 연결되는 것에 의하여 구성되고;
그 주요 구성은 LED(101);와 LED(102); 및 제너 다이오드(501, 502);를 포함하여 이루어지고;
상기 LED(101)는 한 개 또는 한 개 이상의 발광 다이오드가 동극성으로 병렬 또는 직렬 연결되어 구성된 것이고;
상기 LED(102)는 한 개 또는 한 개 이상의 발광 다이오드가 동극성으로 병렬 또는 직렬 연결되어 구성된 것이고;
상기 제너 다이오드(501, 502)는 한 개 또는 한 개 이상의 제너 다이오드 또는 동일한 기능의 회로장치로 구성되고, 여러 개를 설치할 경우 병렬 또는 직렬 또는 직병렬로 연결되어 구성된 것이고;
상기 LED(101)와 동일한 극성을 가진 상기 제너 다이오드(501)는 병렬 연결되어 제1LED 및 제너 다이오드 셋을, 그리고 상기 LED(102)와 동일한 극성을 가진 상기 제너 다이오드(502)는 병렬 연결되어 제2LED 및 제너 다이오드 셋을 구성하며;
상기 제1LED 및 제너 다이오도 셋과 상기 제2LED 및 제너 다이오드 셋이 역극성으로 직렬 연결되는 것에 의하여 구성되고, 상기 제1LED 및 제너 다이오도 셋과 상기 제2LED 및 제너 다이오드 셋은 일체형으로 구성되거나 개별 구조로 구성되며, 외부에 대한 전지 전도체에는 역극성 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치이다.
응용 시, 본 방법에 따른 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치는 전류 제한 임피던스 엘리먼트 및/또는 축방전장치를 추가로 연결하므로써 설정된 작동의 특성을 생성시킨다.
도1은 본 방법의 바람직한 실시예에 따른 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치의 회로 구조도,
도2는 본 방법의 바람직한 실시예에 따른 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치를 교류전원 및 직렬 연결된 임피던스 엘리먼트에 응용한 회로도,
도3은 본 방법의 바람직한 실시예에 따른 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치를 직류전원에 응용한 회로도,
도4는 본 방법의 바람직한 실시예에 따른 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치를 교류전원 및 직렬 연결된 임피던스 엘리먼트에 응용한 회로도,
도5는 본 방법의 바람직한 실시예에 따른 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치를 직류전원 및 직렬 연결된 임피던스 엘리먼트에 응용한 회로도,
도6은 본 방법의 바람직한 실시예에 따른 LED에 전류 제한 임피던스 엘리먼트를 직렬로 연결한 후 다시 축방전장치 및 병렬 연결된 제너 다이오드를 병렬 연결한 회로도,
도7은 도6의 실시예에 있어서 LED에 전류 제한 임피던스 엘리먼트를 직렬 연결하고, 다시 축방전장치를 병렬 연결하고, 다시 차단 다이오드를 직렬 연결한 후 다시 제너 다이오드를 병렬 연결한 회로도,
도8은 도6의 실시예에 있어서 임피던스 엘리먼트를 설치하지 않은 회로도,
도9는 도7의 실시예에 있어서 임피던스 엘리먼트를 설치하지 않은 회로도,
도10은 도6의 실시예에 있어서 LED에 제너 다이오드를 병렬 연결한 회로도,.
도11은 도7의 실시예에 있어서 LED에 제너 다이오드를 병렬 연결한 회로도,
도12는 도9의 실시예에 있어서 LED에 제너 다이오드를 병렬 연결환 회로도,
도13은 본 방법의 바람직한 실시예에 따른 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치의 a단과 b단의 사이 및 b단과 c단의 사이에 다이오드를 역극성으로 병렬 연결한 회로 구조도이다.
종래의 LED는 직류 전기에너지로 구동되거나 LED를 역극성으로 병렬 연결하여 교류 전기에너지에 의하여 구동되는 교류 LED로 구분되어 있다. 그러나, 그 사용면에 있어서 유동성이 비교적 없고 교류 전기에너지로 교류 LED가 구동될 경우 역극성으로 병렬 연결된 개별 LED의 작동시간은 절반밖에 되는 않는 것이 그 문제점이다.
이에, 본 방법은 사용자에 편리함을 제공할 수 있도록 연결핀의 선택에 의하여 직류전원 또는 교류전원에 사용이 가능한 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치를 제시한다.
본 방법은 제너 다이오드 및 LED로 구성된 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치로서, 보다 구체적으로는 적어도 한 개 또는 여러 개가 동극성으로 병렬 또는 직렬 연결된 LED와 동일한 극성을 가진 제너 다이오드가 병렬 연결되어 제1LED 및 제너 다이오드 셋을 구성하고, 다른 한 셋은 적어도 한 개 또는 여러 개가 동극성으로 병렬 또는 직렬 연결된 LED와 동일한 극성을 가진 제너 다이오드가 병렬 연결되어 제2LED 및 제너 다이오드 셋을 구성하며, 제1LED 및 제너 다이오드 셋과 제2LED 및 제너 다이오드 셋이 역극성으로 직렬 연결되는 것에 의하여 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치가 구성된다.
응용 시, 본 방법에 따른 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치는 전류 제한 임피던스 엘리먼트 및/또는 축방전장치를 추가로 연결하므로써 설정된 작동의 특성을 생성시킨다.
이하, 본 방법의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 방법에 따른 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치의 주요 구성은 다음과 같다.
도1은 본 방법의 바람직한 실시예에 따른 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치의 회로 구조도이다.
도1에 도시된 바와 같이, 그 주요 구성은 LED(101);와 LED(102); 및 제너 다이오드(501, 502);를 포함하여 이루어지고;
상기 LED(101)는 한 개 또는 한 개 이상의 발광 다이오드가 동극성으로 병렬 또는 직렬 연결되어 구성된 것이고;
상기 LED(102)는 한 개 또는 한 개 이상의 발광 다이오드가 동극성으로 병렬 또는 직렬 연결되어 구성된 것이고;
상기 제너 다이오드(501, 502)는 한 개 또는 한 개 이상의 제너 다이오드 또는 동일한 기능의 회로장치로 구성되고, 여러 개를 설치할 경우 병렬 또는 직렬 또는 직병렬로 연결되어 구성된 것이고;
상기 LED(101)와 동일한 극성을 가진 상기 제너 다이오드(501)는 병렬 연결되어 제1LED 및 제너 다이오드 셋을, 그리고 상기 LED(102)와 동일한 극성을 가진 상기 제너 다이오드(502)는 병렬 연결되어 제2LED 및 제너 다이오드 셋을 구성하며;
상기 제1LED 및 제너 다이오드 셋과 상기 제2LED 및 제너 다이오드 셋이 역극성으로 직렬 연결되는 것에 의하여 본 방법에 따른 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치이 구성된다.
본 방법에 따른 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치에 있어서, 외부 전기 전도 인터페이스 장치에 대한 설치 방식은,
본 방법에 따른 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치에 있어서, 상기 제1LED 및 제너 다이오드 셋의 연결단은 a단으로서 전기 전도 인터페이스 장치를 설치하고, 상기 제1LED 및 제너 다이오드 셋과 상기 제2LED 및 제너 다이오드 셋이 역극성으로 직렬 연결된 연결단은 b단으로서 전기 전도 인터페이스 장치를 설치하고, 상기 제2LED 및 제너 다이오드 셋의 연결단은 c단으로서 전기 전도 인터페이스 장치를 설치하므로써 교류전원 또는 교번극성의 직류전원 또는 직류전원에 응용된다.
또한, 본 방법에 따른 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치에 있어서, 상기 제1LED 및 제너 다이오드 셋의 연결단은 a단으로서 전기 전도 인터페이스 장치를 설치하고, 상기 제1LED 및 제너 다이오드 셋과 상기 제2LED 및 제너 다이오드 셋이 역극성으로 직렬 연결된 연결단은 b단으로서 전기 전도 인테페이스 장치를 설치하지 아니하고, 상기 제2LED 및 제너 다이오드 셋의 연결단은 c단으로서 전기 전도 인터페이스 장치를 설치하므로써 교류전원 또는 교번극성의 직류전원에 응용된다.
이러한 설치 방식은, 도2(도2는 본 방법의 바람직한 실시예에 따른 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치를 교류전원 및 직렬 연결된 임피던스 엘리먼트에 응용한 회로도임)에 도시된 바와 같이, 교류전원 또는 교번극성의 직류전원은 상기 a단의 전기 전도 인터페이스 장치 및 상기 c단의 전기 전도 인터페이스 장치가 송전하여 상기 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치로 하여금 교류 LED 기능으로 작동될 수 있도록 하고, 상기 제너 다이오드(501)와 상기 제너 다이오드(502)가 각각 상이한 전압 극성에 있을 경우 병렬 연결된 상기 LED(101) 및 상기 LED(102)에 대하여 전압을 제한하여 보호하고, 교류전원 또는 교번극성의 직류전원이 상기 LED(102)를 작동시킬 수 있는 제1극성 상태로 변할 경우 상기 제너 다이오드(501)의 역극성의 다이오드 기능에 의하여 상기 LED(102)를 흘러 지나가는 전류를 통과하고, 교류전원 또는 교번극성의 직류전원이 제2극성(제1극성과 반대)의 상태로 변할 경우에는 상기 제너 다이오드(502)의 역극성의 다이오드 기능에 의하여 상기 LED(101)를 흘러 지나가는 전류를 통과하거나; 또는
도3(도3은 본 방법의 바람직한 실시예에 따른 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치를 직류전원에 응용한 회로도임)에 도시된 바와 같이, 상기 a단의 전기 전도 인터페이스 장치와 상기 c단의 전기 전도 인터페이스 장치가 서로 연결될 경우, 그 연결단은 상기 b단과 상기 LED(101) 및 상기 LED(102)를 통과한 직류 전기에너지를 공동으로 전달받고, 상기 제너 다이오드(501) 및 상기 제너 다이오드(502)가 상기 LED(101) 및 상기 LED(102)에 대하여 전압 제한을 공동으로 진행하여 보호하므로써 본 방법에 따른 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치가 직류 LED 기능으로 작동토록 한다.
또한, 본 방법에 따른 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치에 있어서, 직류전원 또는 교번극성의 직류전원에 응용 시, 교류전원 또는 교번극성의 직류전원과 상기 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치의 상기 a단의 전기 전도 인터페이스 장치 또는 상기 c단의 전기 전도 인터페이스 장치의 사이에는 전류 제한 임피던스 엘리먼트(400)를 직렬 연결할 수 있고, 그리고/또는 상기 LED(101)에는 전류 제한 임피던스 엘리먼트(401)를 직렬 연결할 수 있고, 그리고/또는 상기 LED(102)에는 전류 제한 임피던스 엘리먼트(402)를 직렬 연결할 수 있다.
도4는 본 방법의 바람직한 실시예에 따른 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치를 교류전원 및 직렬 연결된 임피던스 엘리먼트에 응용한 회로도이다.
도4에 도시된 바와 같이, 임피던스 엘리먼트는 1) 저항성 임피던스 엘리먼트;와 2) 전용성 임피던스 엘리먼트;와 3) 점감성 임피던스 엘리먼트;와 4) 선성 트랜지스터 임피던스 엘리먼트;와 5) 고상 개폐식 임피던스 엘리먼트로 구성된 재단판 개폐식 엘리먼트; 및 6) 사이리스터의 재단파 개폐식 엘리먼트;를 포함한 한 가지 또는 한 가지 이상의 임피던스 엘리먼트로 구성된다.
상기 임피던스 엘리먼트의 직렬 연결 위치는, 1) 임피던스 엘리먼트와 개별 LED가 직렬 연결 후 다시 제너 다이오드와 병렬 연결되고, 그리고/또는 2) 임피던스 엘리먼트는 전원과 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치의 사이에 직렬 연결되고, 그리고/또는 3) LED와 제너 다이오드는 먼저 동일한 작동을 하는 극성으로 병렬 연결된 후 다시 임피던스 엘리먼트와 직렬 연결된다.
또한, 본 방법에 따른 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치에 있어서, 이를 직류전원에 응용할 경우, 상기 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치를 통과하는 전류를 제한하기 위한 방식으로는, 1) 직류전원과 상기 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치의 상기 a단의 전기 전도 인터페이스 장치와 상기 c단의 전기 전도 인터페이스 장치의 연결단의 사이에는 상기 전류 제한 임피던스 엘리먼트(400)를 직렬 연결할 수 있고, 그리고/또는 2) 직류전원과 상기 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치의 b단의 전기 전도 인터페이스 장치의 사이에는 전류 제한 임피던스 엘리먼트(400)를 직렬 연결할 수 있고, 그리고/또는 3) 상기 LED(101)에 상기 전류 제한 임피던스 엘리먼트(401)를 직렬 연결시킨 후 다시 상기 제너 다이오드(501)와 병렬 연결시킬 수 있고, 그리고/또는 4) 상기 LED(102)에 상기 전류 제한 임피던스 엘리먼트(402)를 직렬 연결시킨 후 다시 상기 제너 다이오드(502)와 병렬 연결시킬 수 있다.
도5는 본 방법의 바람직한 실시예에 따른 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치를 직류전원 및 직렬 연결된 임피던스 엘리먼트에 응용한 회로도이다.
도5에 도시된 바와 같이, 임피던스 엘리먼트는 1) 저항성 임피던스 엘리먼트;와 2) 선성 트랜지스터 임피던스 엘리먼트;와 3) 고상 개폐식 임피던스 엘리먼트로 구성된 재단판 개폐식 엘리먼트; 및 4) 사이리스터의 재단파 개폐식 엘리먼트;를 포함한 한 가지 또는 한 가지 이상의 임피던스 엘리먼트로 구성된다.
상기 임피던스 엘리먼트의 직렬 연결 위치는, 1) 임피던스 엘리먼트와 개별 LED가 직렬 연결 후 다시 제너 다이오드와 병렬 연결되고, 그리고/또는 2) 임피던스 엘리먼트는 전원과 역극성 직렬식 LED장치의 사이에 직렬 연결되고, 그리고/또는 3) LED와 제너 다이오드는 먼저 동일한 작동을 하는 극성으로 병렬 연결된 후 다시 임피던스 엘리먼트와 직렬 연결된다.
또한, 본 방법에 따른 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치에 있어서, 이를 교류전원에 응용 시, 교류전원과 역극성 직렬식 LED의 상기 a단 및/또는 상기 c단의 사이에는 상기 전류 제한 임피던스 엘리먼트(400)를 직렬 연결할 수 있고, 그리고/또는 상기 LED(101)에는 상기 전류 제한 임피던스 엘리먼트(401)를 직렬 연결할 수 있고, 그리고/또는 상기 LED(102)에는 상기 전류 제한 임피던스 엘리먼트(402)를 직렬 연결할 수 있으며, 상기 제너 다이오드(501)는 상기 a단 및 상기 b단의 사이에 병렬 연결되고, 상기 제너 다이오드(502)는 상기 b단과 상기 c단의 사이에 병렬 연결되고, 그리고 상기 제너 다이오드(501)의 양단에는 축방전장치(301)가 병렬 연결되고, 그리고/또는 상기 제너 다이오드(502)의 양단에는 축방전장치(302)가 병렬 연결되며, 그 극성은 교류전원의 송전에 있어서, 전류전원이 전원를 공급할 때의 극성이 병렬 연결된 LED에 대하여 전원 공급 상태를 나타내고, 전원의 전압이 병렬 연결된 축방전장치의 전압보다 높을 경우, 전원은 동시에 LED에 대하여 전원을 공급하고 병렬 연결된 축방전장치에 대하여는 충전을 수행하며, 전류전원이 전원을 공급할 때의 극성이 병렬 연결된 LED에 대하여 전원을 공급하지 아니하거나 전원이 공급하는 전원의 전압이 축방전장치의 전압보다 낮을 경우에는 축방전장치가 병렬 연결된 LED에 대하여 전원을 공급한다.
도6은 본 방법의 바람직한 실시예에 따른 LED에 전류 제한 임피던스 엘리먼트를 직렬로 연결한 후 다시 축방전장치 및 병렬 연결된 제너 다이오드를 병렬 연결한 회로도이다.
도6에 도시된 바와 같이, 축방전장치의 작동에 의하여 얻을 수 있는 기능은, 1) 두 개의 LED로 하여금 동시에 발광토록 하되, 교류전원의 극성 변화에는 영향을 받지 않고, 2) 교류전원으로 LED를 구동시킬 때 LED에서 생선되는 펄스를 감소시킬 수 있고, 3) 단전 전원을 제공한 후 LED는 점멸되는 전기에너지를 연체시키고, 4) 근급 단전 시, LED는 계속 조명되는 전원으로 사용되는 기능 중 일부 또는 전체 기능을 얻을 수 잇으며, 축방전장치에는 축방전이 가능한 전지를 포함하거나 단극성 혹은 양극성의 축전기 또는 슈퍼축전기로 구성된다.
또한, 본 방법에 따른 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치에 있어서, 이를 교류전원에 응용 시, 교류전원과 역극성 질렬식 LED의 상기 a단 및/또는 c단의 사이에는 상기 전류 제한 임피던스 엘리먼트(400)를 직렬 연결할 수 있고, 그리고/또는 상기 LED(101)에는 상기 전류 제한 임피던스 엘리먼트(401)를 직렬 연결할 수 있고, 그리고 상기 LED(101)의 발광이 가능한 방향에 따라 다이오드(203)를 직렬 연결할 수 있고, 다시 상기 다이오드(203)의 전류 입력단과 상기 LED(101)의 전류 출력단과 상기 제너 다이오드(501)가 동일한 작동 방향으로 병렬 연결되므로써 상기 LED(101)를 보호 즉, 상기 제너 다이오드(501)는 상기 a단 및 상기 b단에 병렬 연결되고, 그리고/또는 상기 LED(102)에는 상기 전류 제한 임피던스 엘리먼트(402)를 직렬 연결하고, 그리고 상기 LED(102)의 발광이 가능한 전류 방향에 따라 다이오드(204)를 직렬 연결할 수 있고, 다시 상기 다이오드(204)의 전류 입력단과 상기 LED(102)의 전류 출력단과 상기 제너 다이오드(502)가 동일한 작동 방향으로 병렬 연결되므로써 상기 LED(102)를 보호 즉, 상기 제너 다이오드(502)는 상기 b단 및 상기 c단에 병렬 연결되고, 그리고 상기 다이오드(203)와 상기 전류 제한 임피던스 엘리먼트(401)의 연결단과 상기 LED(101)의 전류 출력단의 사이에는 상기 축방전장치(301)가 병렬 연결되고, 그리고/또는 상기 다이오드(204)와 상기 전류 제한 임피던스 엘리먼트(402)의 연결단과 상기 LED(102)의 전류 출력단의 사이에는 상기 축방전장치(302)가 병렬 연결되며, 그 극성은 교류전원의 송전에 있어서, 교류전원이 전원을 공급할 때의 극성이 병렬 연결된 LED에 대하여 전원 공급 상태를 나타내고, 전원의 전압이 병렬 연결된 축방전장치의 전압보다 높은 경우, 전원은 동시에 LED에 대하여 전원을 공급하고, 그리고 병렬 연결된 축방전장치에 대하여는 충전을 수행하며, 교류전원이 전원을 공급할 때의 극성이 병렬 연결된 LED에 대하여 전원을 공급하지 아니하거나 전원이 공급하는 전압이 축방전장치의 전압보다 낮을 경우에는 축방전장치가 병렬 연결된 LED에 대하여 전원을 공급한다.
축방전장치의 작동에 의하여 얻을 수 있는 기능은, 1) 두 개의 LED로 하여금 동시에 발광토록 하되, 교류전원의 극성 변화에는 영향을 받지 않고, 2) 교류전원으로 LED를 구동시킬 때 LED에서 생선되는 펄스를 감소시킬 수 있고, 3) 단전 전원을 제공한 후 LED는 점멸되는 전기에너지를 연체시키고, 4) 근급 단전 시, LED는 계속 조명되는 전원으로 사용되는 기능 중 일부 또는 전체 기능을 얻을 수 잇으며, 축방전장치에는 축방전이 가능한 전지를 포함하거나 단극성 혹은 양극성의 축전기 또는 슈퍼축전기로 구성된다.
도7은 도6의 실시예에 있어서 LED에 전류 제한 임피던스 엘리먼트를 직렬 연결하고, 다시 축방전장치를 병렬 연결하고, 다시 차단 다이오드를 직렬 연결한 후 다시 제너 다이오드를 병렬 연결한 회로도이다.
상기 도6 및 도7에 기술된 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치를 교류전원 및 병렬 연결된 축방전장치에 응용하는 실시예에 있어서, 상기 전류 제한 임피던스 엘리먼트(400) 및/또는 상기 전류 제한 임피던스 엘리먼트(401) 및/또는 상기 전류 제한 임피던스 엘리먼트(402)는 설치하지 아니할 수도 있다.
도8은 도6의 실시예에 있어서 임피던스 엘리먼트를 설치하지 않은 회로도이고, 도9는 도7의 실시예에 있어서 임피던스 엘리먼트를 설치하지 않은 회로도이다.
또한, 본 방법에 따른 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치는, 이를 상기 도6, 도7 및 도9에 도시된 실시예의 회로도에 응용함에 있어서, 상기 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치의 상기 a단과 상기 b단의 사이에 병렬 연결된 상기 제너 다이오도(501) 및/또는 상기 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치의 상기 b단 및 상기 c단에 병렬 연결된 상기 제너 다이오드(502)는 상기 LED(101) 및/또는 상기 LED(102)에 병열로 연결하여 설치하거나 양쪽에 설치할 수 있다.
도10은 도6의 실시예에 있어서 LED에 제너 다이오드를 병렬 연결한 회로도이고, 도11은 도7의 실시예에 있어서 LED에 제너 다이오드를 병렬 연결한 회로도이고, 도12는 도9의 실시예에 있어서 LED에 제너 다이오드를 병렬 연결환 회로도이다.
또한, 본 방법에 따른 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치는, 여러 개의 LED 및 제너 다이오드가 직렬 또는 병렬로 연결되어 상기 LED(101) 및 상기 LED(102) 및 상기 제너 다이오드(501), 상기 제너 다이오드(502)를 구성할 경우, 병렬 연결된 제너 다이오드의 정방향 전압(VF)도 직렬로 형성되고, 그 중 한 조의 LED의 전류가 다른 한 조의 LED에 병렬 연결된 제너 다이오드를 통과할 때 전압 하강에 의한 전기에너지의 손실을 증가시키게 된다. 이에, 상기 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치의 상기 a단과 상기 b단의 사이 및 상기 b단과 상기 c단의 사이에 다이오드가 역극성으로 병렬 연결된 회로 구조를 갖추므로써 그 중 한 조의 LED의 전류가 다른 한 조의 LED에 병렬 연결된 다이오드를 흘러 지나갈 때 전압 하강에 따른 손실을 감소시킬 수 있다.
도13은 본 방법의 바람직한 실시예에 따른 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치의 a단과 b단의 사이 및 b단과 c단의 사이에 다이오드를 역극성으로 병렬 연결한 회로 구조도이다.
도13에 도시된 바와 같이, 그 주요 구성은 LED(101);와, LED(102);와 제너 다이오드(501, 502); 및 다이오드(601, 602);를 포함하여 이루어지고;
상기 LED(101)는 한 개 또는 한 개 이상의 발광 다이오드가 동극성으로 병렬 또는 직렬 연결되어 구성된 것이고;
상기 LED(102)는 한 개 또는 한 개 이상의 발광 다이오드가 동극성으로 병렬 또는 직렬 연결되어 구성된 것이고;
상기 제너 다이오드(501, 502)는 한 개 또는 한 개 이상의 제너 다이오드 또는 동일한 기능의 회로장치로 구성되고, 여러 개를 설치할 경우 병렬 또는 직렬 또는 직병렬로 연결되어 구성된 것이고;
상기 LED(101)와 동일한 극성을 가진 상기 제너 다이오드(501)는 병렬 연결되어 제1LED 및 제너 다이오드 셋을, 그리고 상기 LED(102)와 동일한 극성을 가진 상기 제너 다이오드(502)는 병렬 연결되어 제2LED 및 제너 다이오드 셋을 구성하며;
상기 제1LED 및 제너 다이오드 셋과 제2LED 및 제너 다이오드 셋이 역극성으로 직렬 연결되는 것에 의하여 본 방법에 따른 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치이 구성되며;
상기 다이오드(601, 602)는 정류 다이오드로 구성되는 것에 있어서, 상기 다이오드(601)의 여려 개의 상기 LED(101)와 직렬 또는 병렬로 연결된 후의 양단은 역극성으로 병렬 연결되고, 상기 다이오드(602)의 여러 개의 상기 LED(102)와 직렬 또는 병렬로 연결된 후의 양단은 역극성으로 병렬 연결되며;
외부 전기 전도 인터페이스 장치에 대한 설치 방식은,
본 방법에 따른 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치에 있어서, 제1LED 및 제너 다이오드 셋의 연결단은 a단으로서 전기 전도 인터페이스 장치를 설치하고, 제1LED 및 제너 다이오드 셋과 제2LED 및 제너 다이오드 셋의 역극성으로 직렬 연결된 연결단은 b단으로서 전기 전도 인퍼페이스 장치를 설치하고, 제2LED 및 제너 다이오드 셋의 연결단은 c단으로서 전기 전도 인터페이스 장치를 설치하므로써 교류전원 또는 교번극성의 직류전원 또는 직류전원에 응용된다.
또한, 본 방법에 따른 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치에 있어서, LED에 대하여 전압을 보호하는 역할을 담당하는 제너 다이오드는 전압 제한 교화 및 역극성으로 전기 전도가 가능한 반도체 엘리먼트 장치 또는 전자기기 전자의 회로 장치로 대체되어 구설될 수도 있다.
또한, 본 방법에 따른 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치에 있어서, 이를 응용 시, 관련 엘리먼트는 다음과 같은 선택을 할 수 있다.
1) 상기 LED(101)와 상기 LED(102)의 파워, 전압, 전류 및 수량 및 직렬 또는 병렬 또는 직병렬 연결 방식은 동일하거나 사이한 규격일 수 있고;
2) 상기 LED(101)와 상기 LED(102)의 통전에 의하여 발광하는 색깔은 동일하거나 상이한 색깔일 수 있고;
3) 상기 전류 제한 임피던스 엘리먼트(400) 및/또는 상기 전류 제한 임피던스 엘리먼트(401) 및/또는 상기 전류 제한 임피던스 엘리먼트(402)는 동일하거나 상이한 종류별 엘리먼트 및 동일하거나 상이한 규격일 수 있고;
4) 상기 전류 제한 임피던스 엘리먼트(400) 및/또는 상기 전류 제한 임피던스 엘리먼트(401) 및/또는 상기 전류 제한 임피던스 엘리먼트(402)는 고정 임피던스 및 임피던스 값의 조절 또는 재단파 제어 또는 선형 제어가 가능하므로써 LED에 대하여 광조절 제어를 수행하고, 이와 동시에 상기 LED(101) 및 상기 LED(102)를 조절하거나 개별 조절을 수행하고;
5) 상기 축방전장치(301) 및/또는 상기 축방전장치(302)의 종류 및 규격은 동일하거나 상이할 수 있고;
6) 상기 제너 다이오드(501) 및/또는 상기 제너 다이오드(502)의 종류 및 규격은 동일하거나 상이할 수 있다.
실제 응용에 있어서, 본 방법에 따른 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치의 구조 방식에 따른 상용 구조예는 다음을 포함여하 이루어진다.
1) 본 방법에 따른 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치를 구성하는 개별 엘리먼트는 독립 구조이되, 외부에 대한 연결 및 개별 엘리먼트의 사이는 전기 전도 단자 및/또는 전선 및/또는 전기 전도체 및/또는 플러그 및/또는 소켓 등의 전기 전도 인터페이스 장치로 연결하거나 용접 또는 조여 고정하는 방식으로 연결시키고; 그리고/또는
2) 그 중 두 개 또는 두 개 이상의 개별 엘리먼트는 일체형 봉장 및 전기 전도 인터페이스 장치를 설치하되, 외부에 대한 연결 및 기타 일부 개별 엘리먼트의 사이는 전기 전도 단자 및/또는 전선 및/또는 전기 전도체 및/또는 플러그 및/또는 소켓 등의 전기 전도 인터페이스 장치로 연결하거나 용접 또는 조여 고정하는 방식으로 연결시키고; 그리고/또는
3) 제1LED 및 제너 다이오드 셋은 일체형 봉장 및 전기 전도 인터페이스 장치를 설치하고, 제2LED 및 제너 다이오드 셋은 일체형 봉장 및 전기 전도 인터페이스 장치를 설치하고, 이 둘의 사이는 전기 전도 단자 및/또는 전선 및/또는 전기 전도체 및/또는 플러그 및/또는 소켓 등의 전기 전도 인터페이스 장치로 연결하거나 용접 또는 조여 고정하는 방식으로 연결시키고; 그리고/또는
4) 본 방법에 따른 전압 제한 역극성 직렬식 LED장치는 일체형 봉장으로 구성하고, 그리고 전기 전도 단자 및/또는 전선 및/또는 전기 전도체 및/또는 플러그 및/또는 소켓 등의 전기 전도 인터페이스 장치를 설치하여 연결하거나 용접 또는 조여 고정하는 방식으로 연결시킨다.
같은 쪽 장치 또는 회로 엘리먼트 사이의 하드 구조의 구성은 회로 원리가 변하지 않는 하에서 필요한 방식으로 배설할 수 있다.
101, 102: LED 203, 204: 다이오드
301, 302: 축방전장치 400, 401, 402: 전류 제한 임피던스 엘리먼트
501, 502 : 제너 다이오드 601, 602 : 다이오드
a단 : 제1LED 및 제너 다이오드 셋의 연결단
b단 : 제1LED 및 제너 다이오드 셋과 상기 제2LED 및 제너 다이오드 셋이
역극성으로 직렬 연결된
c단 : 제2LED 및 제너 다이오드 셋의 연결단

Claims (12)

  1. 제1 LED(101), 제2 LED(102), 제1 제너 다이오드(501), 제2 제너 다이오드(502), a단, b단, c단, 제1 전류 제한 임피던스 소자(400), 제2 전류 제한 임피던스 소자(401), 및 제3 전류 제한 임피던스 소자(402)를 구비하고,
    상기 제1 LED(101)는 1개 이상의 발광다이오드를 동극이 되도록 병렬 접속, 직렬 접속 또는 직병렬 접속함으로써 구성되고,
    상기 제2 LED(102)는 1개 이상의 발광다이오드를 동극이 되도록 병렬 접속, 직렬 접속 또는 직병렬 접속함으로써 구성되고,
    상기 제1 제너 다이오드(501) 및 상기 제2 제너 다이오드(502)는 1개 이상의 제너 다이오드에 의해 구성되고, 복수개를 설치할 때 병렬 접속, 직렬 접속 또는 직병렬 접속함으로써 구성되고,
    상기 제1 LED(101)와 상기 제1 제너 다이오드(501)를 병렬로 접속함으로써, 상기 제1 LED 제너 다이오드 셋을 구성하고,
    상기 제2 LED(102)와 상기 제2 제너 다이오드(502)를 병렬로 접속함으로써 상기 제2 LED 제너 다이오드 셋을 구성하고,
    상기 제1 LED 제너 다이오드 셋과 상기 제2 LED 제너 다이오드 셋을 역극성 직렬로 접속함으로써 구성되고, 일체식 구조 또는 개별 구조에 의해 구성되고, 외부로부터 도전체와 연결함으로써 역극성으로 직렬로 접속되어 있고,
    상기 a단은 상기 제1 LED 제너 다이오드 셋의 제1 단에 접속되어 있고,
    상기 b단은 상기 제1 LED 제너 다이오드 셋의 제2 단, 및 상기 제2 LED 제너 다이오드 셋의 제2 단에 접속되어 있으며, 상기 제1 LED 제너 다이오드 셋 또는 상기 제2 LED 제너 다이오드 셋을 경유하여, 상기 a단 또는 상기 c단에 접속되어 있고,
    상기 c단은 상기 제2 LED 제너 다이오드 셋의 제1 단에 접속되어 있고,
    상기 제1 전류 제한 임피던스 소자(400)는 상기 a단 또는 상기 c단에 접속되어 있고,
    상기 제2 전류 제한 임피던스 소자(401)는 상기 제1 LED(101)에 직렬 접속되어 있고,
    상기 제3 전류 제한 임피던스 소자(402)는 상기 제2 LED(102)에 직렬 접속되어 있고,
    상기 제1 LED(101)에 병렬로 접속되어 있는 제1 축방전 장치(301), 및 상기 제2 LED(102)에 병렬로 접속되어 있는 제2 축방전 장치(302)를 추가로 구비하고,
    상기 제1 축방전 장치(301)는 정극이 상기 제1 제너 다이오드(501)의 음극과 접속되고, 부극이 상기 제1 제너 다이오드(501)의 양극과 접속되도록 설치되어 있고,
    상기 제2 축방전 장치(302)는 정극이 상기 제2 제너 다이오드(502)의 음극과 접속되고, 부극이 상기 제2 제너 다이오드(502)의 양극과 접속되도록 설치되어 있고,
    상기 제1 축방전 장치(301) 및 상기 제2 축방전 장치(302)는 충방전 가능한 전지, 단극성 또는 쌍극성 컨덴서, 또는 울트라 커패시터에 의해 구성되는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 전압제한 및 역극성 직렬 접속식 LED 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 제너 다이오드(501)를 상기 a단 및 상기 b단 사이에 접속하고, 상기 제2 제너 다이오드(502)를 상기 b단과 상기 c단 사이에 접속하고,
    또한 상기 제1 제너 다이오드(501)에 상기 제1 축방전 장치(301)가 병렬로 접속되고, 또한 상기 제2 제너 다이오드(502)에 상기 제2 축방전 장치(302)를 병렬로 접속하고,
    교류 전원이 상기 제1 LED(101) 또는 상기 제2 LED(102)에 대하여 급전하고, 또한 전원전압이 상기 제1 축방전 장치(301) 또는 상기 제2 축방전 장치(302)의 전압보다 높을 때, 전원이 동시에 상기 제1 LED(101) 또는 상기 제2 LED(102)에 대하여 급전하고, 또한 상기 제1 축방전 장치(301) 또는 상기 제2 축방전 장치(302)를 충전하고,
    교류 전원이 상기 제1 LED(101) 또는 상기 제2 LED(102)에 대하여 급전하지 않을 때, 또는 전원전압이 상기 제1 축방전 장치(301) 또는 상기 제2 축방전 장치(302)의 전압보다 낮을 때, 상기 제1 축방전 장치(301) 또는 상기 제2 축방전 장치(302)에 의해 상기 제1 LED(101) 또는 상기 제2 LED(102)에 대하여 급전하고,
    상기 제1 축방전 장치(301) 또는 상기 제2 축방전 장치(302)의 작동에 의해, 상기 제1 LED(101) 및 상기 제2 LED(102)가 교류전원의 극성변화에 영향을 주지 않고 동시에 발광측으로 송전하는 기능, 교류전원에 의해 상기 제1 LED(101) 또는 상기 제2 LED(102)를 구동할 때, 상기 제1 LED(101) 또는 상기 제2 LED(102)에 의해 발생하는 광의 펄스를 감소시키는 기능, 전원 절단 후, 상기 제1 LED(101) 또는 상기 제2 LED(102)의 전기에너지의 차단을 지연시키는 기능, 및 비상 단전시에서의 상기 제1 LED(101) 또는 상기 제2 LED(102)의 조명용 전원으로 하는 기능 중 일부 또는 모든 기능을 구비하고,
    상기 제1 축방전 장치(301) 및 상기 제2 축방전 장치(302)는 충방전 가능 전지, 단극성 또는 쌍극성 컨덴서, 또는 수퍼 컨덴서에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 전압제한 및 역극성 직렬 접속식 LED 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 LED(101)와 상기 a단 사이에 제1 다이오드(203)를 직렬로 접속하고, 또한 상기 제1 다이오드(203)의 전류입력단 및 상기 제1 LED(101)의 전류출력단과 상기 제1 제너 다이오드(501)를 병렬로 접속함으로써 상기 제1 LED(101)를 보호하고, 즉 상기 제1 제너 다이오드(501)를 상기 a단과 상기 b단 사이에 접속하고,
    또는 상기 제2 LED(102)와 상기 제3 전류 제한 임피던스 소자(402)를 직렬로 접속하고, 또한 상기 제2 LED(102)와 상기 c단 사이에 제2 다이오드(204)를 직렬로 접속하고, 다시 상기 제2 다이오드(204)의 전류입력단 및 상기 제2 LED(102)의 제2 전류출력단과 제너 다이오드(502)를 병렬로 접속함으로써 상기 제2 LED(102)를 보호하고, 즉 상기 제2 제너 다이오드(502)를 상기 b단과 상기 c단 사이에 접속하고,
    추가로, 상기 제1 다이오드(203)와 상기 제1 전류 제한 임피던스 소자(401)의 접속단과, 상기 제1 LED(101)의 전류출력단과의 사이에 상기 제1 축방전 장치(301)를 병렬로 접속하고, 또는 상기 제2 다이오드(204)와 상기 제2 전류 제한 임피던스 소자(402)의 접속단과, 상기 제2 LED(102)의 전류 출력단과의 사이에 상기 제2 축방전 장치(302)를 병렬로 접속하는 것을 특징으로 하는 전압제한 및 역극성 직렬 접속식 LED 장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 전류 제한 임피던스 소자(400), 상기 제2 전류 제한 임피던스 소자(401) 및 상기 제3 전류 제한 임피던스 소자(402) 중 적어도 하나를 설치하지 않는 것을 특징으로 하는 전압제한 및 역극성 직렬 접속식 LED 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    정류 다이오드에 의해 구성되는 제3 다이오드(601) 및 제4 다이오드(602)를 추가로 구비하고,
    상기 제3 다이오드(601)는 직렬 또는 직병렬로 접속되어 있는 복수의 상기 제1 LED(101)의 양단에 역극성 병렬 접속되어 있고,
    상기 제4 다이오드(602)는 직렬 또는 직병렬로 접속되어 있는 복수의 상기 제2 LED(102)의 양단에 역극성 병렬 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 전압제한 및 역극성 직렬 접속식 LED 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 LED(101)와 상기 제2 LED(102)는 역률, 전압, 전류, 수량, 및 직렬 접속, 병렬 접속 또는 직병렬 접속의 접속방식이, 동일 또는 다른 규격이고, 통전 발광의 색이, 동일한, 또는 다른 것을 특징으로 하는 전압제한 및 역극성 직렬 접속식 LED 장치.
  7. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 전류 제한 임피던스 소자(400), 상기 제2 전류 제한 임피던스 소자(401), 및 상기 제3 전류 제한 임피던스 소자(402)는, 동일 또는 다른 종류의 소자이고, 동일 또는 다른 규격을 갖고,
    상기 제1 전류 제한 임피던스 소자(400), 상기 제2 전류 제한 임피던스 소자(401), 및 상기 제3 전류 제한 임피던스 소자(402) 중 적어도 하나는 고정 임피던스, 및 제어 가능한 임피던스를 사용한, 클립퍼 제어 또는 선형 제어에 의해, LED에 대하여 동시 또는 개별로 조광제어를 실시하는 것을 특징으로 하는 전압제한 및 역극성 직렬 접속식 LED 장치.
  8. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 축방전 장치(301) 및 상기 제2 축방전 장치(302)는 종류 및 규격이 동일 또는 다른 것을 특징으로 하는 전압제한 및 역극성 직렬 접속식 LED 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 제너 다이오드(501) 및 상기 제2 제너 다이오드(502)는 종류 및 규격이 동일 또는 다른 것을 특징으로 하는 전압제한 및 역극성 직렬 접속식 LED 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    1) 독립 구조를 갖는 개별소자에 의해 구성되어 있고, 외부와 개별 소자와의 사이 및 개별 소자의 사이에는 도전단자, 도선, 도전체, 플러그, 및 소켓 중 적어도 하나를 포함하는 도전 인터페이스 장치가 설치되어 있고, 상기 도전 인터페이스 장치가 연결, 용접, 또는 로크 고정에 의해 접속을 실시하고, 또는
    2) 2개 이상의 개별 소자를 일체로 패키징하고, 또한 도전 인터페이스 장치를 설치함으로써 외부 및 다른 부분의 개별 소자와의 사이를 접속하고, 상기 도전 인터페이스 장치는 도전단자, 도선, 도전체, 플러그 및 소켓 중 적어도 하나를 갖고 연결, 용접, 또는 로크 고정에 의해 접속을 실시하고, 또는
    3) 상기 제1 LED 제너 다이오드 셋은 일체로 패키징되어 있는 구조를 갖고 도전 인터페이스 장치가 설치되어 있고, 상기 제2 LED 제너 다이오드 셋은 일체로 패키징되어 있는 구조를 갖고 상기 도전 인터페이스 장치가 설치되어 있고, 상기 제1 LED 제너 다이오드 셋과 상기 제2 LED 제너 다이오드 셋 사이에는 도전단자, 도선, 도전체, 플러그, 및 소켓 중 적어도 하나를 포함하는 도전 인터페이스 장치가 설치되어 있고, 상기 도전 인터페이스 장치가 연결, 용접, 또는 로크 고정에 의해 상기 제1 LED 제너 다이오드 셋과 상기 제2 LED 제너 다이오드 셋과의 사이 또는 외부와의 접속을 실시하고, 또는
    4) 전체를 일체로 패키징함으로써 구성되어 있고, 도전단자, 도선, 도전체, 플러그, 및 소켓 중 적어도 하나를 포함하는 도전 인터페이스 장치가 설치되어 있고, 상기 도전 인터페이스 장치가 접속, 용접, 또는 로크 고정에 의해 외부와의 접속을 실시하는 것을 특징으로 하는 전압제한 및 역극성 직렬 접속식 LED 장치.
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