KR102429145B1 - Driving apparatus for AC power light emitting diode with flicker reduction function - Google Patents

Driving apparatus for AC power light emitting diode with flicker reduction function Download PDF

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이진효
이규홍
박기영
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(주)알에프세미
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Abstract

An AC power light emitting diode driving device having a flicker reduction function according to the present invention comprises: a rectifier (1) in the form of a full bridge converting alternating current (AC) into direct current; a first current controller (10) connected to the rectifier and supplying a first current to a first LED module (6) and a second LED module (7) connected in parallel; a second current controller (11) connected between the first current controller and the second LED module to supply a second current to the second LED module; a third current controller (12) connected between the first LED module and the ground to supply the second current to the first LED module; a first variable capacitor (41) connected in parallel to both ends of the first LED module; and a second variable capacitor (42) connected in parallel to both ends of the second LED module. Accordingly, the AC power light emitting diode driving device can reduce flicker. The present invention provides the AC power light emitting diode driving device which reduces the flicker while maintaining the advantages of a direct AC type of high-power factor and low total harmonic distortion.

Description

플리커 감소 기능을 갖는 교류전원 발광다이오드 구동장치{Driving apparatus for AC power light emitting diode with flicker reduction function}AC power light emitting diode driving device having a flicker reduction function

본 발명은 플리커 감소 기능을 갖는 교류전원 발광다이오드(LED) 구동장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 플리커 감소를 위하여 LED 모듈에 커패시터를 연결한 LED 구동장치에 관한 것이다.The present invention relates to an AC-powered light emitting diode (LED) driving device having a flicker reducing function, and more particularly, to an LED driving device in which a capacitor is connected to an LED module to reduce flicker.

교류전원을 이용한 발광다이오드 조명장치는 교류전원을 직류전원으로 변환하고, 조명장치가 안전하게 동작하도록 전압과 전류가 일정 범위 내에서 동작하도록 제어하는 구동회로가 필요하게 된다.A light emitting diode lighting device using AC power requires a driving circuit that converts AC power into DC power and controls voltage and current to operate within a certain range so that the lighting device operates safely.

가장 일반적으로 사용되는 기술은 반도체 스위치 소자를 이용한 SMPS (switched mode power supply) 직류전원 장치를 사용하는 것이나, SMPS는 부피가 크고 사용부품이 많아 가격도 비싸며 수명도 발광다이오드에 비해 상대적으로 짧다. 특히 고온에서 사용할 경우 사용된 일부 부품의 수명이 급격히 단축된다.The most commonly used technology is to use a SMPS (switched mode power supply) DC power supply using a semiconductor switch element, but the SMPS is bulky and has many parts, so it is expensive and the lifespan is relatively short compared to the light emitting diode. Especially when used at high temperatures, the life of some parts used is drastically shortened.

특허문헌 1은 교류전원을 이용한 발광다이오드 구동회로로서 일반적으로 사용되는 SMPS 직류 전원 장치의 단점들을 보완하는 방법으로 고안되었으나, 발광다이오드가 입력 주파수에 따라 점등과 소등을 반복적으로 하게 되어 플리커(flicker)가 필연적으로 발생하게 된다. 플리커는 유럽 및 미국 등에서 규제를 시작하려 하고 있어 플리커를 감소시키는 연구가 필요하다.Patent Document 1 is a light emitting diode driving circuit using AC power and was devised as a method to compensate for the shortcomings of a generally used SMPS DC power supply. will inevitably occur. Flickr is about to be regulated in Europe and the US, so research to reduce flicker is needed.

종래의 플리커 감소 방법은 교류 입력단에 커패시터를 장착하는 것이나, 역률이나 전고조파 왜곡률이 나빠져 교류 직결형의 장점이 모두 사라지는 문제점이 있다.The conventional method for reducing flicker is to mount a capacitor at the AC input terminal, but there is a problem in that the power factor or the total harmonic distortion factor deteriorates, so that all the advantages of the AC direct connection type disappear.

도 1은 종래의 LED 조명장치 회로도이고, 도 2는 시간에 따른 전류 또는 전압 파형을 보여준다. 전압에 따라서 직렬 또는 병렬(이하 '직/병렬'로 표기함) 연결이 이루어지기 위한 역전류 방지 다이오드(25)와 소등상태에서 누설전류에 의한 발광현상을 방지하기 위한 누설전류통과저항(20)이 구성된다. 이와 같은 구성에서 전류변화는 최대 2단계로 구성되고, 고조파왜율을 감소시키기 위해서 누설전류통과저항(20)을 작게 하여야 하나, 저항이 작으면 누설전류로 인한 전력 손실이 증가하여 광효율이 떨어진다.1 is a circuit diagram of a conventional LED lighting device, and FIG. 2 shows a current or voltage waveform according to time. A reverse current preventing diode 25 for making a series or parallel (hereinafter referred to as 'series/parallel') connection according to the voltage and a leakage current passing resistor 20 for preventing light emission by leakage current in the off state it is composed In this configuration, the current change consists of a maximum of two steps, and in order to reduce the harmonic distortion, the leakage current passing resistance 20 should be made small.

점등 동작은 낮은 전압구간에서는 병렬로 연결되고 점차 전압이 증가함에 따라 회로가 순차적으로 직렬 연결된다. 이때 점등된 상태에서도 전부 직렬 연결전까지 낮은 전압 범위에서 누설전류통과저항(20)에 전류가 일정하게 흐르게 되어 불필요한 전력을 소모한다.The lighting operation is connected in parallel in the low voltage section, and as the voltage gradually increases, the circuits are sequentially connected in series. At this time, even in the lit state, a current constantly flows through the leakage current passing resistor 20 in a low voltage range until all series are connected, thereby consuming unnecessary power.

복수의 전류제어부(10~12)는 npn바이폴라 트랜지스터 2개와 nJFET 및 저항으로 구성되며, 정전류량은 0.6/저항값으로 결정된다.The plurality of current control units 10 to 12 are composed of two npn bipolar transistors, an nJFET, and a resistor, and the amount of constant current is determined as 0.6/resistance value.

도 2에서 피크전류인 제1 전류값(18)은 제1 전류제어부(10)의 전류이고, 피크전류보다 낮은 제2 전류값(19)은 제2 전류제어부(11) 및 제3 전류제어부(12)의 전류값이다. 입력주파수에 의해 제2 전류값(19)이 끝나는 시점부터 다시 동작하는 시점까지 제1 LED모듈(6)과 제2 LED모듈(7)은 전류가 흐르지 않게 되며 이로 인해 플리커가 발생한다.In FIG. 2, the first current value 18, which is the peak current, is the current of the first current control unit 10, and the second current value 19 lower than the peak current is the second current control unit 11 and the third current control unit ( 12) is the current value. The first LED module 6 and the second LED module 7 do not flow current from the time when the second current value 19 ends to the time when the second current value 19 is operated again by the input frequency, which causes flicker.

플리커를 감소시키기 위한 종래의 방법으로는 도 3과 같이 정류부(1)에 병렬로 커패시터를 연결하면 도 4와 같이 리플들이 평활화되어 직류성분(33)으로 변하게 되고, 입력주파수의 반 파장이 끝나도 제1 LED모듈(6)과 제2 LED모듈(7)에 계속 전류가 흐르게 되어 플리커가 감소된다. 그러나 커패시터의 충전과 방전으로 인하여 시간에 따라 왜곡 전류(32)가 발생하게 되어 역률과 전고조파 왜곡이 나빠지게 되는 문제점이 발생한다.As a conventional method for reducing flicker, when a capacitor is connected in parallel to the rectifier 1 as shown in FIG. 3, the ripples are smoothed and changed to a DC component 33 as shown in FIG. Current continues to flow through the first LED module 6 and the second LED module 7 to reduce flicker. However, due to the charging and discharging of the capacitor, a distortion current 32 is generated over time, so that the power factor and total harmonic distortion are deteriorated.

한국등록특허 제10-1301087호Korean Patent Registration No. 10-1301087

상기의 문제점을 해결하고자 본 발명은 고역률과 저전고조파 왜율의 교류 직결형의 장점을 유지하면서 플리커를 감소시키는 교류전원 발광다이오드 구동장치를 제공하고자 한다.In order to solve the above problems, the present invention is to provide an AC power light emitting diode driving device that reduces flicker while maintaining the advantages of AC direct connection type with high power factor and low total harmonic distortion.

상기의 해결하고자 하는 과제를 위한 본 발명에 따른 플리커 감소 기능을 갖는 교류전원 발광다이오드 구동장치는, 교류(AC)를 직류로 변환하는 풀브릿지 형태의 정류부(1); 상기 정류부와 연결되고 병렬로 연결된 제1 LED모듈(6) 및 제2 LED 모듈(7)에 제1 전류를 공급하는 제1 전류제어부(10); 상기 제1 전류제어부와 상기 제2 LED모듈 사이에 연결되어 제2 전류를 제2 LED모듈에 전류를 공급하는 제2 전류제어부(11); 상기 제1 LED모듈과 접지 사이에 연결되어 제2 전류를 제1 LED모듈에 전류를 공급하는 제3 전류제어부(12); 상기 제1 LED모듈의 양단에 병렬로 연결된 제1 가변 커패시터(41) 및 상기 제2 LED모듈의 양단에 병렬로 연결된 제2 가변 커패시터(42)를 포함하여 플리커를 감소시키는 것을 특징으로 한다.AC power light emitting diode driving device having a flicker reducing function according to the present invention for the above problems to be solved, the rectifier (1) of the full-bridge type for converting alternating current (AC) to direct current; a first current control unit 10 connected to the rectifying unit and supplying a first current to the first LED module 6 and the second LED module 7 connected in parallel; a second current control unit 11 connected between the first current control unit and the second LED module to supply a second current to the second LED module; a third current control unit 12 connected between the first LED module and the ground to supply a second current to the first LED module; Flicker is reduced by including a first variable capacitor 41 connected in parallel to both ends of the first LED module and a second variable capacitor 42 connected in parallel to both ends of the second LED module.

상기 제1 내지 제3 전류제어부는 3개의 트랜지스터로 구성되되, 제1 트랜지스터(TR1)의 드레인 단자와 제3 트랜지스터(TR3)의 컬렉터 단자는 연결되어 LED모듈의 입력 입력 단자(i)를 이루고, 저항(R)의 일측 단자에 공통으로 연결되어 있는 트랜지스터(TR2)의 베이스 단자와 트랜지스터(TR3)의 에미터 단자는 제어 단자(c)를 이루며, 저항(R)의 타측 단자에 연결되어 있는 트랜지스터(TR2)의 에미터 단자는 출력 단자(o)를 이루는 것을 특징으로 한다.The first to third current control units are composed of three transistors, the drain terminal of the first transistor TR1 and the collector terminal of the third transistor TR3 are connected to form an input input terminal (i) of the LED module, The base terminal of the transistor TR2 and the emitter terminal of the transistor TR3, which are commonly connected to one terminal of the resistor R, form the control terminal c, and the transistor connected to the other terminal of the resistor R The emitter terminal of (TR2) is characterized in that it forms the output terminal (o).

평활전류(44)을 얻기 위하여 평활부를 제1 LED모듈과 제2 LED모듈에 각각 직렬로 연결하는 것을 특징으로 한다.In order to obtain a smoothing current 44, the smoothing unit is connected in series to the first LED module and the second LED module, respectively.

상기 평활부는 제너다이오드와 가변 커패시터가 직렬로 연결되고 저항과 2개의 바이폴라 트랜지스터가 병렬로 연결된 것을 특징으로 한다.The smoothing part is characterized in that a Zener diode and a variable capacitor are connected in series, and a resistor and two bipolar transistors are connected in parallel.

본 발명은 고역률과 저전고조파 왜율의 교류 직결형의 장점을 유지하면서 플리커를 감소시키는 교류전원 발광다이오드 구동장치를 제공한다.The present invention provides an AC power light emitting diode driving device that reduces flicker while maintaining the advantages of an AC direct connection type having a high power factor and a low total harmonic distortion.

도 1은 종래의 기술에 따른 LED 조명장치의 회로도이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 LED 조명장치의 동작 파형이다.
도 3은 종래의 기술에 따른 LED 조명장치의 플리커 감소 회로도이다.
도 4는 종래의 기술에 따른 LED 조명장치의 왜곡전류 동작 파형이다.
도 5는 본 발명에 따른 LED 조명장치의 회로도이다.
도 6은 본 발명에 따른 LED 조명장치의 동작 파형이다.
도 7은 본 발명에 따른 전류제어부의 상세도이다.
도 8은 본 발명에 따른 평활회로가 추가된 LED 조명장치의 회로도이다.
도 9는 본 발명에 따른 평활회로가 추가된 LED 조명장치의 동작 파형이다.
도 10은 본 발명에 따른 평활회로의 상세도이다.
도 11은 본 발명에 따른 다른 실시예의 평활회로도이다.
도 12는 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 평활회로도이다.1 is a circuit diagram of an LED lighting device according to the prior art.
2 is an operation waveform of the LED lighting device according to the prior art.
3 is a flicker reduction circuit diagram of an LED lighting device according to the prior art.
4 is a distortion current operation waveform of the LED lighting device according to the prior art.
5 is a circuit diagram of an LED lighting device according to the present invention.
6 is an operation waveform of the LED lighting device according to the present invention.
7 is a detailed view of the current control unit according to the present invention.
8 is a circuit diagram of an LED lighting device to which a smoothing circuit according to the present invention is added.
9 is an operation waveform of the LED lighting device to which the smoothing circuit according to the present invention is added.
10 is a detailed diagram of a smoothing circuit according to the present invention.
11 is a smoothing circuit diagram of another embodiment according to the present invention.
12 is a smoothing circuit diagram of another embodiment according to the present invention.

이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예와 도면을 참고하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 하나의 발명을 설명하기 위한 것으로서 권리범위는 예시된 실시예에 한정되지 아니하고, 예시된 도면은 발명의 명확성을 위하여 핵심적인 내용만 확대 도시하고 부수적인 것을 생략하였으므로 도면에 한정하여 해석하여서는 아니 된다. 동일한 기능을 하는 구성요소는 다른 실시예에서도 동일한 도면부호를 사용한다.Hereinafter, with reference to specific examples and drawings for the practice of the present invention will be described. The embodiment of the present invention is intended to explain one invention, and the scope of rights is not limited to the illustrated embodiment, and the illustrated drawings are limited to the drawings because only the essential content is enlarged and illustrated for clarity of the invention and incidental elements are omitted should not be interpreted as such. Elements having the same function are used with the same reference numerals in different embodiments.

본 발명에서 사용하는 '포함하다' 또는 '배치되다' 또는 '구비하다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것으로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함하는 것으로 이해되어야 한다.As used in the present invention, terms such as 'include' or 'arranged' or 'provide' mean that the corresponding component may be embedded, and other components are excluded, unless otherwise stated. Rather, it should be understood as further including other components.

또한, 단수 표현인 '상기'는 아래위 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현도 포함하는 것으로 이해될 수 있다.In addition, the singular expression 'above' may be understood to include a plural expression unless the context clearly indicates otherwise.

또한, "제1"과 "제2" 등의 서수적 표현은 대등한 구성요소들을 서로 구별하기 위한 것으로, 이들 용어에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.In addition, ordinal expressions such as "first" and "second" are for distinguishing equal elements from each other, and the scope of rights should not be limited by these terms. For example, a first component may be termed a second component, and similarly, a second component may also be termed a first component.

또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 구성요소 간 회로 동작을 의미하는 것으로서, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이며, '배치되는' '배치된'의 표현들은 구성요소 간 동작 연결 상태를 의미하는 것이 아닌 구성요소 간 물리적인 연결 상태를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 구성요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.In addition, when it is mentioned that a component is "connected" or "connected" to another component, it means a circuit operation between the components, and may be directly connected or connected to the other component. However, it should be understood that other components may exist in between. On the other hand, when it is said that an element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there is no other element in the middle, and 'disposed' is 'disposed'. Expressions of ' should be understood as meaning the physical connection state between the components, not the operational connection state between the components. In addition, other expressions describing the relationship between elements, that is, "between" and "immediately between" or "neighboring to" and "directly adjacent to", etc., should be interpreted similarly.

본 발명은 교류 직결형 발광다이오드(LED) 조명장치로서 고역률과 저전고조파 왜율의 교류 직결형의 장점을 유지하면서 플리커를 감소시키는 것이 특징이다. 종래에는 LED 모듈간에 역전류를 차단하기 위하여 다이오드(25)을 사용한다. 또한, 소등상태에서 누설전류에 의한 발광현상을 방지하기 위한 누설전류 통과저항(20)을 사용한다.The present invention is an AC direct-connected light emitting diode (LED) lighting device, characterized in that it reduces flicker while maintaining the advantages of an AC direct-coupled type of high power factor and low total harmonic distortion. Conventionally, a diode 25 is used to block reverse current between LED modules. In addition, a leakage current passing resistor 20 is used to prevent light emission caused by leakage current in the light-off state.

도 5는 본 발명에 따른 LED 조명장치의 회로도이고, 도 6은 본 발명에 따른 LED 조명장치의 동작 파형이다.5 is a circuit diagram of an LED lighting device according to the present invention, and FIG. 6 is an operation waveform of the LED lighting device according to the present invention.

본 발명에 따른 LED 조명장치는 교류(AC)를 직류로 변환하는 풀브릿지 형태의 정류부(1), 복수의 LED를 직렬로 연결한 제1 LED모듈(6) 및 제2 LED모듈(7), 상기 LED모듈의 전류를 제어하는 제1 내지 제3 전류제어부(10~12)를 포함한다.The LED lighting device according to the present invention includes a rectifying unit 1 in the form of a full bridge that converts alternating current (AC) to direct current, a first LED module 6 and a second LED module 7 in which a plurality of LEDs are connected in series, and first to third current control units 10 to 12 for controlling the current of the LED module.

상기 교류 전원(AC)은 가정이나 사무실에 공급되는 일반적인 220V 교류 전원이다.The AC power is a general 220V AC power supplied to a home or office.

상기 정류부(1)는 다이오드가 풀브릿지 형태로 연결되어 교류 전원을 전파 정류하여 정류 전압을 출력한다.The rectifier 1 has a diode connected in a full-bridge form to full-wave rectify the AC power to output a rectified voltage.

상기 LED모듈은 출력된 정류 전압으로 구동되는 복수의 LED가 직렬로 연결된 것이다.In the LED module, a plurality of LEDs driven by the output rectified voltage are connected in series.

상기 전류제어부는 3개의 트랜지스터를 사용한 정전류원이다. 상기 전류제어부의 제1 트랜지스터(TR1)는 접합전계효과 트랜지스터(JFET)이고 제2 및 제3 트랜지스터(TR2, TR3)는 npn 바이폴라 트랜지스터(BJT)로 서로 연결되어 이루어져 있다. 출력 전류는 0.6/R(저항값)으로 결정된다.The current control unit is a constant current source using three transistors. The first transistor TR1 of the current control unit is a junction field effect transistor (JFET), and the second and third transistors TR2 and TR3 are connected to each other by an npn bipolar transistor BJT. The output current is determined as 0.6/R (resistance value).

본 발명은 높은 역률과 낮은 전고조파 왜율의 교류 직결형의 장점을 유지하면서 플리커를 감소시키기 위하여 제1 LED모듈(6)의 양단에 제1 가변 커패시터(41)를 병렬로 연결하고, 제2 LED모듈(7)의 양단에 제2 가변 커패시터(42)를 병렬로 연결하는 것이 특징이다.The present invention connects the first variable capacitor 41 at both ends of the first LED module 6 in parallel to reduce flicker while maintaining the advantages of the AC direct-connection type with high power factor and low total harmonic distortion, and the second LED It is characterized in that the second variable capacitor 42 is connected in parallel to both ends of the module 7 .

도 7은 상기 전류제어부의 상세도로 제1 트랜지스터(TR1)의 드레인 단자와 제3 트랜지스터(TR3)의 컬렉터 단자는 연결되어 LED모듈의 입력 입력 단자(i)를 이루고, 저항(R)의 일측 단자에 공통으로 연결되어 있는 트랜지스터(TR2)의 베이스 단자와 트랜지스터(TR3)의 에미터 단자는 제어 단자(c)를 이루며, 저항(R)의 타측 단자에 연결되어 있는 트랜지스터(TR2)의 에미터 단자는 출력 단자(o)를 이룬다.7 is a detailed view of the current control unit, wherein the drain terminal of the first transistor TR1 and the collector terminal of the third transistor TR3 are connected to form an input input terminal i of the LED module, and one terminal of the resistor R The base terminal of the transistor TR2 and the emitter terminal of the transistor TR3, which are commonly connected to is the output terminal (o).

본 발명의 실시예에서 제1 내지 제3 전류제어부(10~12)는 동일한 전류제어부를 사용하였으나, CRD(current regulation diode) 구조나 달링턴 구조 등 다양한 정전류 회로를 사용할 수 있다.In the embodiment of the present invention, the first to third current control units 10 to 12 use the same current control unit, but various constant current circuits such as a current regulation diode (CRD) structure or a Darlington structure may be used.

도 5의 전류제어 LED 조명장치는, 교류(AC)를 직류로 변환하는 풀브릿지 형태의 정류부(1); 상기 정류부와 연결되어 제1 LED모듈(6)에 제1 전류값(18)을 공급하는 제1 전류제어부(10); 상기 제1 전류제어부와 상기 제2 LED모듈(7) 사이에 연결되어 제2 전류값(19)에서 제2 LED모듈(7)에 전류를 공급하는 제2 전류제어부(11); 상기 제1 LED모듈(6)과 접지 사이에 연결되어 제2 전류값(19)에서 상기 제1 LED모듈에 전류를 공급하는 제3 전류제어부(12)로 구성된다. 다단 전류 제어를 하기 동일한 구성을 반복시킬 수 있다.The current control LED lighting device of FIG. 5 includes a full-bridge type rectifying unit 1 for converting alternating current (AC) into direct current; a first current control unit (10) connected to the rectifying unit to supply a first current value (18) to the first LED module (6); a second current control unit (11) connected between the first current control unit and the second LED module (7) to supply a current to the second LED module (7) at a second current value (19); and a third current control unit (12) connected between the first LED module (6) and the ground to supply a current to the first LED module at a second current value (19). The same configuration as follows for multi-stage current control can be repeated.

도 5의 LED 조명장치는 본 발명을 설명하기 위한 하나의 실시예로서 종래의 다이오드를 사용하는 대신에 정전류원의 전류제어부를 사용하여 직병렬 자동 전환을 하여 역전류를 차단하고 전류제어 단계를 높이는 해결원리가 적용된 다양한 실시예로 확장할 수 있다.The LED lighting device of FIG. 5 uses a current control unit of a constant current source instead of using a conventional diode as an embodiment for explaining the present invention to automatically switch between series and parallel to block the reverse current and increase the current control step. It can be extended to various embodiments to which the solution principle is applied.

본 발명에 따른 전류제어 LED 조명장치의 동작을 도 6을 참고하여 설명한다.An operation of the current-controlled LED lighting device according to the present invention will be described with reference to FIG. 6 .

정류부(1)의 출력 전압은 정현파의 반파 형태이고 정류 전류는 이산적인 계단식 전류값을 가진다. 정류부의 피크 전류는 제1 전류값(18)이고, 제2 및 제3 전류제어부의 전류값은 제2 전류값(19)이다. The output voltage of the rectifier 1 is in the form of a half-wave of a sine wave, and the rectified current has discrete stepwise current values. The peak current of the rectifying unit is a first current value (18), and the current values of the second and third current control units are a second current value (19).

제1 가변 커패시터(41)와 제2 가변 커패시터(42)는 입력주파수의 반파장이 끝날 때 제1 가변 커패시터(41)와 제2 가변 커패시터(42)에 제2 전류값(19)으로 충전되어 있어 다음 반파장이 입력될 때까지 충전된 전류에 의하여 제1 LED모듈과 제2 LED모듈에 유지전류(43)를 공급하여 플리커가 감소된다. The first variable capacitor 41 and the second variable capacitor 42 are charged with a second current value 19 in the first variable capacitor 41 and the second variable capacitor 42 when the half-wave of the input frequency ends. Flicker is reduced by supplying the holding current 43 to the first LED module and the second LED module by the charged current until the next half-wavelength is input.

제1 가변 커패시터와 제2 가변 커패시터가 제1 LED모듈과 제2 LED모듈에 연결되어 있어도 입력되는 파형은 제1 전류제어부에 의하여 제어되어 변하지 않으므로 파형 왜곡은 없다.Even if the first variable capacitor and the second variable capacitor are connected to the first LED module and the second LED module, the input waveform is controlled by the first current controller and is not changed, so there is no waveform distortion.

유지전류(43)는 커패시터의 충방전에 따라 리플이 발생하므로 도 8과 같이 평활부(111)을 제1 LED모듈과 제2 LED모듈에 각각 직렬로 연결하여 도 9와 같이 평활전류(44)를 생성하여 파형 왜곡을 최소화한다.Since the holding current 43 generates a ripple according to the charging and discharging of the capacitor, the smoothing part 111 is connected in series to the first LED module and the second LED module as shown in FIG. 8, respectively, and the smoothing current 44 as shown in FIG. to minimize waveform distortion.

도 10은 평활부(111) 회로의 일실시예로 제너다이오드와 가변 커패시터가 직렬로 연결되고 저항과 2개의 바이폴라 트랜지스터가 병렬로 연결된 것으로 일종의 RC 필터 개념이다. 2개의 바이폴라 트랜지스터는 캐스케이드로 연결된다.10 shows an embodiment of the smoothing unit 111 circuit, in which a Zener diode and a variable capacitor are connected in series, and a resistor and two bipolar transistors are connected in parallel, which is a kind of RC filter concept. Two bipolar transistors are connected in a cascade.

제너다이오드는 첫 번째로 평활부(111) 내에 과도한 전압이 유기되어도 제너 다이오드 이상의 전압이 인가되지 않게 하는 목적이 있고, 두 번째로는 도 8의 회로에 초기전원 인가 시 저항 Rp와 커패시터 Cp가 매우 큰 값을 가지고 있고 매우 높은 시정수를 가지고 있어 도 8의 LED모듈(6, 7)에 전류가 흐르지 않게 되지만 Vcc 전압이 제너다이오드 이상의 전압이 인가되면 제너다이오드가 동작을 하며 Cp가 충전이 되고 그에 따라 도8의 LED모듈(6, 7)에 일정 전류가 흐르게 된다.First, the Zener diode has a purpose of preventing the voltage higher than the Zener diode from being applied even if an excessive voltage is induced in the smoothing part 111. Second, when the initial power is applied to the circuit of FIG. 8, the resistance Rp and the capacitor Cp are very Since it has a large value and a very high time constant, current does not flow in the LED modules 6 and 7 of FIG. Accordingly, a constant current flows through the LED modules 6 and 7 of FIG.

트랜지스터 T1, T2는 달링톤 회로이며 저항 Rp의 저항이 매우 크기 때문에 T1, T2는 높은 증폭이 필요하다. 커패시터 Cp는 높은 용량을 가지고 있어 일정한 Vc를 갖는데 목적이 있고, 두 번째는 Rp와 함께 RC 필터로서 동작하게 되며 도 9의 유지전류(43)의 리플을 완화시키게 된다. 도 9의 유지전류의 리플은 최대 수msec이지만 Cp와 Rp의 시정수는 수십sec 이상으로 전류의 변화를 억제하여 도 9의 평활전류(44)와 같이 리플을 감소시키는 역할을 한다.Transistors T1 and T2 are Darlington circuits, and since the resistance of the resistor Rp is very large, T1 and T2 need high amplification. Capacitor Cp has a high capacitance and has a purpose to have a constant Vc. Second, it operates as an RC filter together with Rp to alleviate the ripple of the holding current 43 of FIG. 9 . Although the maximum ripple of the holding current of FIG. 9 is several msec, the time constants of Cp and Rp suppress the change of the current to several tens of sec or more, thereby reducing the ripple like the smoothing current 44 of FIG.

RADJ는 회로의 정전류원의 역할을 한다. 평활부(111)의 회로에 전류가 많이 흐르게 되면 RADJ의 전압이 높아지게 되며 고정된 Vc의 전압에 의해 트랜지스터 T1, T2의 베이스-에미터 양단의 전압이 작아져 RADJ에 흐르는 전류가 줄어들게 되는 피드백 동작을 하여 정전류 동작을 하게 된다.R ADJ acts as a constant current source for the circuit. When a large amount of current flows in the circuit of the smoothing unit 111, the voltage of R ADJ increases, and the voltage across the base-emitter of transistors T1 and T2 decreases by the fixed voltage of Vc, thereby reducing the current flowing through R ADJ . The feedback operation results in a constant current operation.

도 11은 평활부(111) 회로의 다른 실시예로 제너다이오드와 가변 커패시터가 직렬로 연결되고 저항과 2개의 바이폴라 트랜지스터가 병렬로 연결된다. 2개의 바이폴라 트랜지스터는 캐스코드로 연결된다. 평활부 회로의 트랜지스터 T1, T2의 달링톤 회로를 NPN, PNP 회로로 대체하여 동작은 동일하다.11 shows another embodiment of the circuit of the smoothing unit 111, in which a Zener diode and a variable capacitor are connected in series, and a resistor and two bipolar transistors are connected in parallel. Two bipolar transistors are connected in a cascode. The operation is the same by replacing the Darlington circuits of transistors T1 and T2 of the smoothing circuit with NPN and PNP circuits.

도 12는 평활부(111) 회로의 다른 실시예로 제너다이오드와 가변 커패시터가 직렬로 연결되고 저항과 전계효과 트랜지스터와 바이폴라 트랜지스터가 병렬로 연결된다. 전계효과 트랜지스터와 바이폴라 트랜지스터는 캐스케이드로 연결된다. 평활부 회로의 트랜지스터 T1, T2의 달링톤 회로를 NMOSFET과 NPN 회로로 대체하여 동작은 동일하다.12 shows another embodiment of the circuit of the smoothing unit 111, in which a Zener diode and a variable capacitor are connected in series, and a resistor, a field effect transistor, and a bipolar transistor are connected in parallel. The field effect transistor and the bipolar transistor are connected in cascade. The operation is the same by replacing the Darlington circuit of the transistors T1 and T2 of the smoothing circuit with an NMOSFET and an NPN circuit.

1: 정류부 6: 제1 LED모듈
7: 제2 LED모듈
10: 제1 전류제어부 11: 제2 전류제어부
12: 제3 전류제어부
41: 제1 가변 커패시터 42: 제2 가변 커패시터
63: 제4 전류제어부 64: 제5 전류제어부
111: 평활 장치 1: Rectifier 6: First LED module
7: 2nd LED module
10: first current control unit 11: second current control unit
12: third current control unit
41: first variable capacitor 42: second variable capacitor
63: fourth current control unit 64: fifth current control unit
111: smoothing device

Claims (4)

교류(AC)를 직류로 변환하는 풀브릿지 형태의 정류부(1);
상기 정류부와 연결되고 병렬로 연결된 제1 LED모듈(6) 및 제2 LED 모듈(7)에 제1 전류를 공급하는 제1 전류제어부(10);
상기 제1 전류제어부와 상기 제2 LED모듈 사이에 연결되어 제2 전류를 제2 LED모듈에 전류를 공급하는 제2 전류제어부(11);
상기 제1 LED모듈과 접지 사이에 연결되어 제2 전류를 제1 LED모듈에 전류를 공급하는 제3 전류제어부(12);
상기 제1 LED모듈의 양단에 병렬로 연결된 제1 가변 커패시터(41) 및
상기 제2 LED모듈의 양단에 병렬로 연결된 제2 가변 커패시터(42)를 포함하고,
평활전류(44)을 얻기 위하여 평활부(111)를 제1 LED모듈과 제2 LED모듈에 각각 직렬로 연결하되, 상기 평활부는 제너다이오드와 커패시터가 직렬로 연결되고 저항과 2개의 바이폴라 트랜지스터가 병렬로 연결하여
플리커를 감소시키는 것을 특징으로 하는 교류전원 발광다이오드 구동장치.A full-bridge type rectifier (1) for converting alternating current (AC) to direct current;
a first current control unit 10 connected to the rectifying unit and supplying a first current to the first LED module 6 and the second LED module 7 connected in parallel;
a second current control unit 11 connected between the first current control unit and the second LED module to supply a second current to the second LED module;
a third current control unit 12 connected between the first LED module and the ground to supply a second current to the first LED module;
a first variable capacitor 41 connected in parallel to both ends of the first LED module, and
and a second variable capacitor 42 connected in parallel to both ends of the second LED module,
In order to obtain a smoothing current 44, the smoothing unit 111 is connected in series to the first LED module and the second LED module, respectively, and the smoothing unit includes a Zener diode and a capacitor connected in series and a resistor and two bipolar transistors in parallel by connecting
AC power light emitting diode driving device, characterized in that it reduces flicker. 제1항에 있어서,
상기 제1 내지 제3 전류제어부는 3개의 트랜지스터로 구성되되, 제1 트랜지스터(TR1)의 드레인 단자와 제3 트랜지스터(TR3)의 컬렉터 단자는 연결되어 LED모듈의 입력 입력 단자(i)를 이루고, 저항(R)의 일측 단자에 공통으로 연결되어 있는 트랜지스터(TR2)의 베이스 단자와 트랜지스터(TR3)의 에미터 단자는 제어 단자(c)를 이루며, 저항(R)의 타측 단자에 연결되어 있는 트랜지스터(TR2)의 에미터 단자는 출력 단자(o)를 이루는 것을 특징으로 하는 교류전원 발광다이오드 구동장치.According to claim 1,
The first to third current control units are composed of three transistors, the drain terminal of the first transistor TR1 and the collector terminal of the third transistor TR3 are connected to form an input input terminal (i) of the LED module, The base terminal of the transistor TR2 and the emitter terminal of the transistor TR3, which are commonly connected to one terminal of the resistor R, form the control terminal c, and the transistor connected to the other terminal of the resistor R The emitter terminal of (TR2) constitutes the output terminal (o). 삭제delete 삭제delete
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