KR102011110B1

KR102011110B1 - 고체콘덴서를 이용한 led 컨버터

Info

Publication number: KR102011110B1
Application number: KR1020190009815A
Authority: KR
Inventors: 배철희
Original assignee: 금호이앤지 (주)
Priority date: 2019-01-25
Filing date: 2019-01-25
Publication date: 2019-08-14
Also published as: WO2020153603A1

Abstract

본 발명은 고체콘덴서를 이용한 LED 컨버터에 관한 것이다. 본 발명의 일실시 예에 따른 고체콘덴서를 이용한 LED 컨버터는 전해콘덴서를 고체콘덴서로 대체하고, 내압 및 용량이 낮은 특성이 있는 고체콘덴서를 보호하기 위한 보호 회로를 구비하여 수명이 길면서 주변 조건에 대해 내구성이 강해 안정적인 LED 컨버터를 제공함으로써, 조명 장치의 수명을 연장하는 효과가 있다.

Description

고체콘덴서를 이용한 LED 컨버터{LED Converter Using Solid Capacitor}

본 발명은 LED 컨버터에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 전해콘덴서를 고체콘덴서로 대체하기 위한 고체콘덴서를 이용한 LED 컨버터에 관한 것이다.

일반적으로 LED(Light Emitting Diode)는 빛을 발하는 반도체 소자로 소형이고, 수명이 길며, 에너지 절감효과가 뛰어나기 때문에 이를 이용한 다양한 조명 장치의 개발이 활발하게 이루어지고 있다.

종래의 LED 조명 장치는 교류 전원을 직류 전원으로 바꾸는 컨버터를 구비하여 교류 전원을 이용하는 일반 조명 시스템에 적용할 수 있도록 하였다.

이러한 종래의 LED 조명 장치는 정류회로를 통해 교류 전원을 직류 전원으로 바꾸는 과정에서 교류 전원의 사인파로 인한 전압 변동을 평활시켜주는 평활 회로의 역할이 중요하다. 이러한 평활 회로의 역할을 하는 것이 콘덴서이다.

콘덴서의 종류에는 전해콘덴서, 탄탈 콘덴서, 세라믹 콘덴서, 마일러 콘덴서 등 여러가지가 있으며, 이 중 전해콘덴서는 낮은 원가 비용으로 소형 제작이 가능하면서 대용량을 갖기 때문에 컨버터의 구성부품으로 주로 사용되고 있다.

전해콘덴서는 전해액을 사용하기 때문에 열이 발생하는 컨버터의 특성상 수명에 취약하다는 단점을 가진다. 따라서, 종래의 LED 조명 장치는 반영구적인 수명을 갖는 LED 소자를 사용함에도 불구하고, 전해콘덴서로 인하여 약 3만 내지 5만 시간 정도의 수명밖에 보증할 수 없다는 문제점을 갖게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 LED 조명 장치는 평활 회로에 대용량의 전해콘덴서가 사용하는 대신에 사용 주변 조건에 대해 내구성이 강한 고체콘덴서를 사용하는 방식이 새롭게 제안되었다.

그러나 LED 조명 장치는 대용량의 전해콘덴서를 고체콘덴서로 대체하게 되면, 평균 무고장 시간이 증가하나, 출력되는 전압의 파형이 평활을 이루지 못하고 유동성이 생기므로 전원 공급장치인 컨버터로 사용할 수 없게 된다.

또한, 고체콘덴서는 내압이 50V 이상으로 만들기 어렵고, 특성상 내압으로 인해 손상될 가능성이 있어 회로 구성에 어려움이 있다.

대한민국 공개특허번호 제10-2013-0080265호

본 발명의 목적은 전해콘덴서를 고체콘덴서로 대체하는 데 있어 보호 회로를 통해 내압 및 용량이 낮은 특성이 있는 고체콘덴서를 용이하게 보호할 수 있도록 한 고체콘덴서를 이용한 LED 컨버터를 제공하는 데 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여,

본 발명의 일실시 예에 따른 고체콘덴서를 이용한 LED 컨버터는 입력 교류 전압을 정류하여 제1 직류 전압으로 변환하여 출력하는 제1 정류부;

상기 변환된 제1 직류 전압을 펄스폭 변조하여 제1 교류 전압을 출력하는 PWM 발생부;

상기 제1 교류 전압을 제2 교류 전압으로 변환하여 출력하는 변압부;

상기 변압부로부터 출력된 상기 제2 교류 전압을 정류하는 제2 정류부;

복수의 고체콘덴서를 병렬로 연결되어 형성하고, 상기 제2 정류부의 출력 전압인 제2 교류 전압을 평활시켜 제2 직류 전압으로 출력하는 평활 회로부;

상기 평활 회로부로부터 출력되는 상기 제2 직류 전압에 따른 고정 전류를 제공하는 고정 전류 회로부;

상기 고정 전류 회로부로부터 출력되는 전류값을 검출하여 피드백 신호로 출력하는 검출 회로부;

상기 피드백 신호를 전달받아 상기 PWM 발생부를 제어하는 제어부; 및

상기 평활 회로부의 고체콘덴서를 보호하기 위하여 상기 제2 정류부에 병렬로 연결되어 과도 전압을 억제하여 최대 출력 50V 이하 정전류로 출력되도록 하는 TVS 회로부;

를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 고체콘덴서를 이용한 LED 컨버터는 입력 교류 전압을 정류하여 제1 직류 전압으로 변환하여 출력하는 제1 정류부;

를 포함하며,

상기 각각의 고체콘덴서에 상기 제2 정류부를 직렬로 각각 접속하고, 상기 각각의 제2 정류부의 다이오드에 상기 TVS 회로부를 병렬로 각각 접속할 수 있다.

이러한 해결 수단은 첨부된 도면에 의거한 다음의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용으로부터 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명의 일실시 예에 따르면, 수명이 길면서 주변 조건에 대해 내구성이 강해 안정적인 LED 컨버터를 제공함으로써, 조명 장치의 수명을 연장하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 일실시 예에 따르면, 출력 정류 측에 보호 회로를 병렬로 연결하여 과도 전압을 억제하고, 전해콘덴서에 비해 가격이 비싸며, 내압 및 용량이 낮은특성의 고체콘덴서를 적절히 보호하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 고체콘덴서를 이용한 LED 컨버터의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 고체콘덴서, 제2 정류부, TVS 회로부의 회로 연결 관계를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 고체콘덴서를 이용한 LED 컨버터의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 고체콘덴서를 이용한 LED 컨버터의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 고체콘덴서, 제2 정류부, TVS 회로부의 회로 연결 관계를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 고체콘덴서, 제2 정류부, TVS 회로부의 회로 연결 관계를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 고체콘덴서, 제2 정류부, TVS 회로부의 회로 연결 관계를 나타낸 도면이다.

본 발명의 특이한 관점, 특정한 기술적 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 구체적인 내용과 일실시 예로부터 더욱 명백해 질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 일실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

이하, 본 발명의 일실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 고체콘덴서를 이용한 LED 컨버터의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 고체콘덴서, 제2 정류부, TVS 회로부의 회로 연결 관계를 나타낸 도면이다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 고체콘덴서를 이용한 LED 컨버터는 제1 정류부(110), PWM 발생부(120), 변압부(130), 제2 정류부(140), 평활 회로부(150), 고정 전류 회로부(160), 검출 회로부(170), 제어부(180), TVS 회로부(190) 및 서지 회로부(200)를 포함한다.

제1 정류부(110)는 전원 공급원으로부터 제공되는 입력 교류 전압을 정류하여 제1 직류 전압을 변환 출력하며, 브릿지 정류기 등이 적용될 수 있다.

PWM 발생부(120)는 상기 제1 정류부(110)로부터 변환 출력된 제1 직류 전압을 펄스폭 변조(Pulse Width Modulation, PWM)하여 제1 교류 전압으로 출력한다.

변압부(130)는 상기 PWM 발생부(120)로부터 출력된 펄스폭 변조된 전압인 제1 교류 전압을 제2 교류 전압으로 변환하여 출력한다.

제2 정류부(140)는 상기 변압부(130)로부터 변환 출력된 상기 제2 교류 전압을 다이오드를 통해 정류한다.

평활 회로부(150)는 복수의 고체콘덴서를 병렬로 연결하여 이루어지고, 상기 제2 교류 전압을 평활시켜 제2 직류 전압으로 출력한다.

고체콘덴서는 제2 정류부(140)의 출력 전압을 평활하고, 제2 직류 전압으로 충전되어 LED 조명 장치의 구동 전원으로 공급하게 된다.

고정 전류 회로부(160)는 평활 회로부(150)로부터 출력되는 제2 직류 전압에 따른 고정 전류를 외부 부하에 제공한다.

검출 회로부(170)는 상기 고정 전류 회로부(160)로부터 출력되는 전류값을 검출하여 제어부(180)로 피드백 신호를 출력한다.

제어부(180)는 상기 피드백 신호를 전송받아 PWM 발생부(120)를 제어하도록 한다.

TVS 회로부(190)는 평활 회로부(150)의 고체콘덴서를 보호하기 위한 보호 회로이고, 상기 제2 정류부(140)에 병렬로 연결되어 과도 전압을 억제하도록 한다.

TVS 회로부(190)는 전해콘덴서 대비 가격이 비싸며 내압(최대 50V) 및 용량(220㎌ 이하)이 낮은 고체콘덴서를 보호하기 위하여 제2 정류부(140)에 TVS 다이오드를 병렬로 연결하여 구성한다.

TVS 다이오드는 빠른 응답 시간(ns 레벨)과 높은 서지 전류 흡수 능력을 가지므로 과도 전압 스파이크에 대한 즉각적인 회로 보호에 적합하다.

TVS 다이오드에 높은 과도 전압이 인가되면, 다이오드의 저항이 매우 빠르게 변하고, 과도 전류가 흡수되어 예민한 다운 스트림 장치가 보호된다. 이어서, 높은 피크 전압으로 인해 칩이 손상되는 것을 방지하기 위해 전압이 소정값으로 고정되게 된다.

현재 기술 수준으로 제작되는 고체콘덴서는 내압이 최대 50V이고 용량 220㎌ 이하이다. 따라서, 본 발명의 LED 컨버터는 최대 출력이 50V 이내가 되도록 구성하되 용량 증가를 위하여 고체콘덴서를 병렬로 연결하여 형성한다.

평활 회로부(150)는 전해콘덴서를 상기 복수의 고체콘덴서로 대체하는 경우, 최대 출력이 50V 이내가 되도록 구성하고, 용량 증가를 상기 전해콘덴서의 용량에 대응하도록 상기 고체콘덴서의 개수를 병렬로 구성한다.

즉, 전해콘덴서를 고체콘덴서로 대체하는 경우, 전해콘덴서 1000㎌, 50V를 복수의 고체콘덴서 220㎌, 50V로 대체하여 구성하게 된다. 즉 4개 내지 5개의 고체콘덴서 220㎌, 50V를 병렬로 구성하게 된다.

서지 회로부(200)는 제1 정류부(110) 측으로 교류 전압을 전송하는 전원 공급원에 병렬로 연결되어 서지(Surge)로부터 보호하도록 하며, 높은 전압이 걸리면 저항이 현저히 낮아지는 소자인 바리스터(Varistor) 소자를 채택하여 구성한다.

서지 회로부(200)는 전원 공급원으로부터 공급되는 교류 전압의 노이즈를 제거하여 제1 정류부(110)로 제공하게 되고, 교류 전압의 고주파 노이즈를 제거하는 EMI 필터(Electromagnetic Interference Filter) 등을 선택적으로 구성할 수 있다.

LED 컨버터는 정류부에서 AC 220V를 정류하여 DC 310V로 변환되고, 이를 변압부(130)를 거쳐 PWM 파형으로 변환한 후 고체콘덴서를 이용한 평활 회로를 거쳐서 최대 출력 50V 이하 정전류로 출력한다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 고체콘덴서를 이용한 LED 컨버터의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예의 LED 컨버터는 비절연 방식의 컨버터로 구성될 수 있으며, 제1 정류부(110), PWM 발생부(120), 변압부(130), 제2 정류부(140), 평활 회로부(150), 고정 전류 회로부(160), 검출 회로부(170), 제어부(180), TVS 회로부(190), 서지 회로부(200)를 아날로그 접지(Ground, GND) 된다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 고체콘덴서, 제2 정류부, TVS 회로부의 회로 연결 관계를 나타낸 도면이다.

평활 회로부(150)는 복수의 고체콘덴서를 병렬로 구성하고 있다.

각각의 고체콘덴서에 제2 정류부(140)를 직렬로 각각 접속하고, 상기 각각의 제2 정류부(140)의 다이오드에 TVS 회로부(190)를 병렬로 각각 접속한다.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 고체콘덴서를 이용한 LED 컨버터의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예의 LED 컨버터는 절연 방식의 컨버터로 구성될 수 있으며, 제1 정류부(110), PWM 발생부(120), 검출 회로부(170), 제어부(180), 서지 회로부(200)를 아날로그 접지(Ground, GND)되며, 제2 정류부(140), 평활 회로부(150), 고정 전류 회로부(160) 및 TVS 회로부(190)를 디지털 접지된다.

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 고체콘덴서, 제2 정류부, TVS 회로부의 회로 연결 관계를 나타낸 도면이다.

도 6에 도시된 바와 같이, TVS 회로부(190)는 제1 TVS 다이오드(190a)와 제2 TVS 다이오드(190b)로 구성한다.
제3 실시예는 제1 저항(212), 제1 다이오드(210), 제2 저항(222), 제2 다이오드(220)가 직렬 연결되며, 제1 TVS 다이오드(190a)와 제2 TVS 다이오드(190b)가 직렬 연결된다.
제1 TVS 다이오드(190a)와 제2 TVS 다이오드(190b)의 사이의 접속점과 제1 다이오드(210)와 제2 저항(222)의 사이의 접속점을 서로 전기적으로 연결한다.
제1 TVS 다이오드(190a)와 제2 TVS 다이오드(190b)는 콘덴서(230)에 병렬로 접속하며, 제1 저항(212), 제1 다이오드(210), 제2 저항(222) 및 제2 다이오드(220)는 콘덴서(230)에 병렬로 접속한다. 콘덴서(230)는 상기 정류부(140)에 병렬로 접속한다.
제1 TVS 다이오드(190a)와 제2 TVS 다이오드(190b)는 동일한 저항값을 제1 저항(212), 제1 다이오드(210)과 제2 저항(222), 제2 다이오드(220)에 의해서 인가되는 전압이 균일하게 된다.

콘덴서(230)는 제2 정류부(140)의 출력 전압을 충전시킨 후, 제1 저항(210)과 제2 저항(220)에서 서서히 방전시켜 단시간 내에 급격히 변화하는 과도 전압을 흡수하여 제거시킨다. 즉, 제1 TVS 다이오드(190a)와 제2 TVS 다이오드(190b)는 고체콘덴서를 보호하기 위한 보호 회로로 과도 전압을 억제하고, 걸리는 전압이 균일하게 되어 한쪽 TVS 다이오드에만 더 높은 전압이 인가되는 것을 방지하여 각 TVS 다이오드가 정격 전압의 범위 내에서 안정적인 동작을 할 수 있다.

도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 고체콘덴서, 제2 정류부, TVS 회로부의 회로 연결 관계를 나타낸 도면이다.
제4 실시예는 제2 정류부(140)와 제3 정류부(142)가 서로 직렬 연결되고, 제1 TVS 다이오드(190a)와 제2 TVS 다이오드(190b)가 서로 직렬 연결되며, 제1 저항(240), 제1 커패시터(250), 제2 저항(260), 제2 커패시터(270)가 서로 직렬 연결된다.
제4 실시예는 서로 직렬로 연결된 제2 정류부(140)와 제3 정류부(142)의 양단 출력과, 서로 직렬로 연결된 제1 TVS 다이오드(190a)와 제2 TVS 다이오드(190b)의 양단 출력이 병렬 연결된다.
서로 직렬로 연결된 제2 정류부(140)와 제3 정류부(142)의 양단 출력과 제1 저항(240), 제1 커패시터(250)과 제2 저항(260), 제2 커패시터(270)가 병렬 연결된다.
제2 정류부(140)와 제3 정류부(142)의 사이의 접속점과, 제1 커패시터(250)와 제2 저항(260)의 사이의 접속점과, 제1 TVS 다이오드(190a)와 제2 TVS 다이오드(190b)의 사이의 접속점은 서로 연결되어 있다.
제1 커패시터(250)와 제2 커패시터(270)는 제1 저항(240)와 제2 저항(260)에 의해 충전되며, 제1 커패시터(250)와 제2 커패시터(270)의 충전 전압은 제1 TVS 다이오드(190a)와 제2 TVS 다이오드(190b)에 의하여 정전압으로 유지될 수 있다.

입력단에서 발생된 신호 전압의 크기가 제1 커패시터(250)와 제2 커패시터(270)에 충전 전압 이하이면, 입력단에서 발생된 신호 전압의 크기가 출력단으로 통과되지 않는다. 즉, LED 컨버터는 입력 신호가 원하는 DC 전압 이하의 정전류로 출력되지 않는다.

입력단에서 발생된 신호 전압의 크기가 제1 커패시터(250)와 제2 커패시터(270)에 충전 전압 이상이면, 누설 전류를 접지단자로 흡수시키고, 제1 커패시터(250)와 제2 커패시터(270)에 충전 전압의 정전압 및 회로상의 써지 전압을 방전한다.

제1 TVS 다이오드(190a)와 제2 TVS 다이오드(190b)는 제2 정류부(140)와 제3 정류부(142)에서 정류한 맥류 전압을 평활화하게 된다.

이상 본 발명을 일실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 고체콘덴서를 이용한 LED 컨버터는 이에 한정되지 않는다. 그리고 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다", 또는 "가지다", 등의 용어는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 해당 구성요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 하며, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.

또한, 이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형 가능하다. 따라서, 본 발명에 개시된 일실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 일실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

110: 제1 정류부
120: PWM 발생부
130: 변압부
140: 제2 정류부
150: 평활 회로부
160: 고정 전류 회로부
170: 검출 회로부
180: 제어부
190: TVS 회로부
200: 서지 회로부

Claims

입력 교류 전압을 정류하여 제1 직류 전압으로 변환하여 출력하는 제1 정류부;
상기 변환된 제1 직류 전압을 펄스폭 변조하여 제1 교류 전압을 출력하는 PWM 발생부;
상기 제1 교류 전압을 제2 교류 전압으로 변환하여 출력하는 변압부;
상기 변압부로부터 출력된 상기 제2 교류 전압을 정류하는 제2 정류부;
복수의 고체콘덴서를 병렬로 연결되어 형성하고, 상기 제2 정류부의 출력 전압인 제2 교류 전압을 평활시켜 제2 직류 전압으로 출력하는 평활 회로부;
상기 평활 회로부로부터 출력되는 상기 제2 직류 전압에 따른 고정 전류를 제공하는 고정 전류 회로부;
상기 고정 전류 회로부로부터 출력되는 전류값을 검출하여 피드백 신호로 출력하는 검출 회로부;
상기 피드백 신호를 전달받아 상기 PWM 발생부를 제어하는 제어부; 및
상기 평활 회로부의 고체콘덴서를 보호하기 위하여 상기 제2 정류부에 병렬로 연결되어 과도 전압을 억제하여 최대 출력 50V 이하 정전류로 출력되도록 하는 TVS 회로부;
를 포함하며,
상기 TVS 회로부는 제1 TVS 다이오드와 제2 TVS 다이오드로 구성되고, 제1 저항, 제1 다이오드, 제2 저항, 제2 다이오드가 직렬 연결되고, 상기 제1 TVS 다이오드와 상기 제2 TVS 다이오드가 직렬 연결되고,
상기 제1 TVS 다이오드와 상기 제2 TVS 다이오드의 사이의 접속점과, 상기 제1 다이오드와 상기 제2 저항의 사이의 접속점을 서로 전기적으로 연결하고,
상기 제1 TVS 다이오드와 상기 제2 TVS 다이오드는 콘덴서에 병렬로 접속하며, 상기 제1 저항, 상기 제1 다이오드, 상기 제2 저항 및 상기 제2 다이오드는 상기 콘덴서에 병렬로 접속하며, 상기 콘덴서는 상기 제2 정류부에 병렬로 접속하는 고체콘덴서를 이용한 LED 컨버터.
입력 교류 전압을 정류하여 제1 직류 전압으로 변환하여 출력하는 제1 정류부;
상기 변환된 제1 직류 전압을 펄스폭 변조하여 제1 교류 전압을 출력하는 PWM 발생부;
상기 제1 교류 전압을 제2 교류 전압으로 변환하여 출력하는 변압부;
상기 변압부로부터 출력된 상기 제2 교류 전압을 정류하는 제2 정류부;
복수의 고체콘덴서를 병렬로 연결되어 형성하고, 상기 제2 정류부의 출력 전압인 제2 교류 전압을 평활시켜 제2 직류 전압으로 출력하는 평활 회로부;
상기 평활 회로부로부터 출력되는 상기 제2 직류 전압에 따른 고정 전류를 제공하는 고정 전류 회로부;
상기 고정 전류 회로부로부터 출력되는 전류값을 검출하여 피드백 신호로 출력하는 검출 회로부;
상기 피드백 신호를 전달받아 상기 PWM 발생부를 제어하는 제어부; 및
상기 평활 회로부의 고체콘덴서를 보호하기 위하여 상기 제2 정류부에 병렬로 연결되어 과도 전압을 억제하여 최대 출력 50V 이하 정전류로 출력되도록 하는 TVS 회로부;
를 포함하며,
상기 TVS 회로부는 제1 TVS 다이오드와 제2 TVS 다이오드로 구성되고,
상기 제2 정류부와 제3 정류부가 직렬 연결되고, 상기 제1 TVS 다이오드와 상기 제2 TVS 다이오드가 직렬 연결되고, 제1 저항, 제1 커패시터, 제2 저항, 제2 커패시터가 서로 직렬 연결되고,
상기 서로 직렬로 연결된 제2 정류부와 제3 정류부의 양단 출력과, 상기 서로 직렬로 연결된 제1 TVS 다이오드와 제2 TVS 다이오드의 양단 출력이 병렬 연결되고,
상기 서로 직렬로 연결된 제2 정류부와 제3 정류부의 양단 출력과 상기 제1 저항, 상기 제1 커패시터, 상기 제2 저항, 상기 제2 커패시터가 병렬 연결되고,
상기 제2 정류부와 상기 제3 정류부의 사이의 접속점과, 상기 제1 커패시터와 상기 제2 저항의 사이의 접속점, 상기 제1 TVS 다이오드와 상기 제2 TVS 다이오드의 접속점은 서로 연결되어 있는 고체콘덴서를 이용한 LED 컨버터.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 고체콘덴서를 이용한 LED 컨버터는 비절연 방식으로 상기 제1 정류부, 상기 PWM 발생부, 상기 변압부, 상기 제2 정류부, 상기 평활 회로부, 상기 고정 전류 회로부, 상기 검출 회로부, 상기 제어부, 상기 TVS 회로부를 아날로그 그라운드(GND)되는 것을 특징으로 하는 LED 컨버터.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 고체콘덴서를 이용한 LED 컨버터는 절연 방식으로 상기 제1 정류부, 상기 PWM 발생부, 상기 제어부를 아날로그 그라운드되고, 상기 제2 정류부, 상기 평활 회로부, 상기 고정 전류 회로부 및 상기 TVS 회로부를 디지털 그라운드되는 것을 특징으로 하는 LED 컨버터.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 평활 회로부는 전해콘덴서를 상기 복수의 고체콘덴서로 대체하는 경우, 최대 출력이 50V 이내가 되도록 구성하고, 용량 증가를 상기 전해콘덴서의 용량에 대응하도록 상기 고체콘덴서의 개수를 병렬로 구성하는 것을 특징으로 하는 LED 컨버터.