KR102466557B1 - 초기 기동전류를 저감시킨 컨버터 - Google Patents

초기 기동전류를 저감시킨 컨버터 Download PDF

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Abstract

본 발명에서는 초기 기동전류를 저감시킨 컨버터에 있어서, 교류전원(10)과 연결되어 교류전원을 직류전원으로 정류하는 입력단 정류 다이오드(20); 상기 입력단 정류 다이오드(20)의 (+) 출력과 연결된 제3 보조 다이오드(33); 상기 입력단 정류 다이오드(20)의 (-) 출력과 연결된 역률개선 인덕터(34); 상기 역률개선 인덕터(34)의 일측(一側)과 연결된 제1 보조 다이오드(31); 상기 제1 보조 다이오드(31)의 캐소드(Cathode) 및 상기 역률개선 인덕터(34) 사이에 연결된 평활 커패시터(35); 상기 평활 커패시터(35)의 (+) 단자와 연결된 제2 보조 다이오드(32); 상기 제2 보조 다이오드(32)의 캐소드(Cathode) 및 상기 제3 보조 다이오드(33)의 캐소드(Cathode)와 연결된 주 변압기(150); 상기 주 변압기(150)와 상기 역률개선 인덕터(34) 사이에 연결된 주 스위치(37); 상기 주 변압기(150)의 2차측을 통하여 출력된 전력을 공급받아 소모하는 부하(Load); 상기 주 변압기(150)의 1차측에는 주 스위치(37)의 스위칭시 발생하는 서지 및 노이즈를 저감시키기 위해서 스너버 커패시터(171), 스너버 저항(172) 및 스너버 다이오드(173)를 포함하는 스너버(Snubber) 회로; 상기 부하(Load)의 전압을 검출하는 출력전압 검출부(151); 상기 부하(Load)의 전류를 검출하는 출력전류 검출부(152); 상기 출력전압 검출부(151)로부터 검출된 출력전압을 정전압 제어하는 정전압 제어부(141); 상기 출력전류 검출부(152)로부터 검출된 출력전류을 정전류 제어하는 정전류 제어부(145); 상기 정전압 제어부(141)의 출력 및 상기 정전류 제어부(145)의 출력은 정전압-정전류 동시 제어부(148)로 입력되는 것을 특징으로 하는 초기 기동전류를 저감시킨 컨버터를 제안한다.

Description

초기 기동전류를 저감시킨 컨버터 {The Converter with Reduced Initial Starting Current}
본 발명은 초기 기동전류를 저감시킨 전원공급장치에 관한 것이다. 무엇보다 전원공급장치는 뱅크(Bank) 커패시터로 인하여 초기에 기동전류가 발생하는 문제점이 있지만, 본 발명에서는 LED(Light Emitting Diode) 발광(發光)에 가장 적합하며, 초기 기동전류를 저감시킨 컨버터에 관한 것이다.
공진형 컨버터는 최근 전원공급장치로 가장 각광받고 있다. 무엇보다 변압기에서 누설 인덕터(Llk)와 공진 커패시터의 공진으로 인하여 안정적으로 영전압 스위칭[ZVS(Zero-Voltage-Switching)]이 이루어지는 장점이 있기에 다양한 전원공급장치로 활발하게 연구 및 적용이 되고 있다.
관련된 선행문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0004655호, 공개일 2018. 01. 12.(이하 [특허문헌1]이라함)에서는 하이브리드 풀브리지 LLC 컨버터 및 그 구동방법에 대하여 공개하였다. 상기 [특허문헌1]에서는 입력전압을 공급하는 입력 커패시터와 배터리 사이에 전엽 변환을 수행컨버터이며, 제1,2 풀브릿지 LLC 컨버터에서 제1,2 변압기의 입력단은 병렬로 연결되며 상기 제1,2 변압기의 출력단은 직렬로 연결된 것을 특징으로 한다.
또 다른 선행문헌으로는 대한민국 등록특허공보 제10-1223220호, 공고일 2013. 01. 10.(이하 [특허문헌2]이라함)에서는 직렬 공진형 컨버터 회로를 공개하였다. 상기 [특허문허2]에서는 변압기 1차측에서는 하프브리지 회로로 구성되며, 변압기 2차측에서는 배전압(Voltage Doubler) 정류회로를 가지며, 출력의 전압 및 전류를 검출하여 주 스위치를 제어하는 공진형 컨버터 및 그 제어방식에 대하여 공개하였다.
또한, 대한민국 등록특허공보 제10-1304777호, 공고일 2013. 09. 05.(이하 [특허문헌1]이라함)에서는 넓은 입력전압 제어범위를 갖는 직류-직류 컨버터를 공개하였다. 상기 [특허문헌1]에서는 넓은 입력범위를 갖는 태양전지에서 발생된 전기에너지를 부하에 전달하기 위하여 인터리브드 플라이백 컨버터(Interleaved Flyback Converter)와 LLC 공진형 컨버터를 결합시켜 넓은 입력전압 범위에서 안정적인 출력 전압을 생성시키는 직류-직류 컨버터를 공개하였다.
하지만, 상기 [특허문헌1] 내지 [특허문헌3]에서는 공진형 컨버터를 제안하였지만, 초기 기동전류를 저감시키지 못한 문제점이 있었다.
[특허문헌1] 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0004655호, 공개일 2018. 01. 12. [특허문헌2] 대한민국 등록특허공보 제10-1223220호, 공고일 2013. 01. 10. [특허문헌3] 대한민국 등록특허공보 제10-1304777호, 공고일 2013. 09. 05.
본 발명에서는 공진형 컨버터에서 초기 기동전류를 저감시켜서, 전원공급장치의 전기소자에 스트레스가 적어지며, 동시에 정전압-정전류 동시제어 방식을 도입하여 LED(Light Emitting Diode) 구동에 가장 적합한 컨버터를 제안하고자 한다.
본 발명에서는 과제의 해결 수단을 위하여 첫째, 교류전원(10)과 연결된 입력단 정류 다이오드(20)에 초기 기동전류 저감부(30)를 통하여 초기 기동전류가 저감되며, 둘째, 제1,2 역률개선 결합 인덕터(34-1,34-2)가 자기적으로 결합(34-3)되었기 때문에 기동전류를 더욱 저감시키며, 셋째, 정전압-정전류 동시 제어부(148)를 이용하여 LED(Light Emitting Diode) 구동에 가장 적합한 초기 기동전류를 저감시킨 정전압-정전류 컨버터를 과제의 해결 수단으로 한다.
본 발명에서는 첫째, 교류전원(10)과 연결된 입력단 정류 다이오드(20)에 초기 기동전류 저감부(30) 및 제1,2 역률개선 결합 인덕터(34-1,34-2)가 자기적으로 결합(34-3)으로 인하여 초기에 기동전류를 저감시키기 때문에, 전원공급장치 내부에 각종 전기소자의 스트레스를 저감시키는 효과가 있으며, 둘째, 초기에 과전류가 없어지기 때문에, 입력단 필터부(160) 소자의 정격을 저감시킬 수 있으며, 셋째, 정전압-정전류 동시 제어부(148)를 통하여 LED(Light Emitting Diode) 구동에 가장 적합하며, 부하(LED 등)에 정전압-정전류의 제어를 수행하는 상승된 효과가 있다.
도 1은 기존의 일반적인 LED용 전원공급장치
도 2는 초기 기동전류를 저감시킨 플라이백 정류방식 컨버터(제1 실시예)
도 3은 초기 기동전류를 저감시킨 플라이백 정류방식 컨버터(제2 실시예)
도 4는 초기 기동전류를 저감시킨 포워드 정류방식 컨버터(제1 실시예)
도 5는 초기 기동전류를 저감시킨 포워드 정류방식 컨버터(제2 실시예)
도 6은 초기 기동전류를 저감시킨 2스위치 포워드 정류방식 컨버터(제1 실시예)
도 7은 초기 기동전류를 저감시킨 2스위치 포워드 정류방식 컨버터(제2 실시예)
도 8은 초기 기동전류를 저감시킨 하프브리지 포워드 정류방식 LLC 컨버터(제1 실시예)
도 9는 초기 기동전류를 저감시킨 하프브리지 포워드 정류방식 LLC 컨버터(제2 실시예)
도 10은 초기 기동전류를 저감시킨 정전압-정전류 컨버터
도 11은 초기 기동전류를 저감시킨 플라이백 정류방식 정전압-정전류 컨버터(제1 실시예)
도 12는 초기 기동전류를 저감시킨 플라이백 정류방식 정전압-정전류 컨버터(제2 실시예)
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 기존의 일반적인 LED용 전원공급장치를 나타낸다.
상기 기존의 일반적인 LED용 전원장치를 나타낸다. 교류전원(10)은 입력단 정류 다이오드(20)을 통하여 정류되며, 역률개선 컨버터부(100)와 DC-DC 컨버터부(200)에 의해서 LED 그룹(Group)(300)에 전원을 공급하는 것이 일반적이다.
상기 역률개선 컨버터부(100)는 입력단에 제1 전류센서(101)와 상기 역률개선 컨버터부(100) 내부의 전류를 검출하는 제2 전류센서(102) 및 상기 역률개선 컨버터부(100)는 출력단 제1,2 분압저항(103,104)으로부터 전류 및 전압 정보를 바탕으로 역률개선 컨버터 제어부(130)는 상기 역률개선 컨버터 전력회로부(110)의 스위치를 제어한다.
또한, DC-DC 컨버터부(200)의 출력단에 제3,4 분압저항(202,203) 및 제3 전류센서(204)로부터 상기 DC-DC 컨버터부(200)의 출력 전압 및 전류 정보를 검출하고, DC-DC 컨버터 제어부(230)를 통하여 상기 DC-DC 컨버터 전력회로부(210)의 스위치를 제어한다.
도 2는 초기 기동전류를 저감시킨 플라이백 정류방식 컨버터(제1 실시예)를 나타낸다.
상기 초기 기동전류를 저감시킨 플라이백 정류방식 컨버터(제1 실시예)에서는 교류전원(10)과 연결된 입력단 정류 다이오드(20)에 초기 기동전류 저감부(30)가 위치하는 것이 가장 큰 기술적 특징이다. 또한, 초기 기동전류 저감부(30)의 출력은 플라이백(Flyback) 변압기(36) 및 주 스위치(37)가 연결되어 있으며, 상기 주 스위치(37) 온(on) 및 오프(off) 됨을 통하여 플라이백(Flyback) 변압기 1차측(36-1)에, 전류의 흐름이 변하면서 상기 플라이백(Flyback) 변압기 2차측(36-2)으로 전력이 전달되게 된다.
무엇보다 초기 기동전류 저감부(30)는 상기 입력단 정류 다이오드(20)의 (+)출력단자에는 제3 보조 다이오드(33)가 연결되어 있으며, 상기 주 스위치(37)의 소스(Source) 단자에는 역률개선 인덕터(34)의 일측(一側) 단자가 연결되어 있으며, 상기 역률개선 인덕터(34)의 타측(他側) 단자는 상기 입력단 정류 다이오드(20)의 (-)출력단자에 연결되어 있다.
상기 역률개선 인덕터(34)의 타측(他側) 단자에는 제1 보조 다이오드(31)가 연결되어 있으며, 상기 제1 보조 다이오드(31)의 캐소드(Cathode) 단자와 상기 역률개선 인덕터(34)의 일측(一側) 단자에는 평활 커패시터(35)가 위치하며, 상기 제1 보조 다이오드(31)의 캐소드(Cathode) 단자에는 제2 보조 다이오드(32)가 연결되어 있으며, 상기 제2 보조 다이오드(32)의 캐소드(Cathode) 단자는 상기 제3 보조 다이오드(33)의 캐소드(Cathode) 단자 및 상기 플라이백(Flyback) 변압기 1차측(36-1)과 연결되어 있는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 초기 기동전류 저감부(30)는 상기 입력단 정류 다이오드(20)의 (+)출력단자에 상기 평활 커패시터(35)가 연결되지 않기 때문에, 초기 기동전류가 저감되는 상승된 효과가 있다.
또한, 상기 플라이백(Flyback) 변압기 2차측(36-2)에는 플라이백 정류부(40)를 통하여 LED 그룹(Group)을 발광(發光)시키는 것을 가장 큰 기술적 특징으로 한다.
도 3은 초기 기동전류를 저감시킨 플라이백 정류방식 컨버터(제2 실시예)를 나타낸다.
상기 초기 기동전류를 저감시킨 플라이백 정류방식 컨버터(제2 실시예)에서는 교류전원(10)과 연결된 입력단 정류 다이오드(20)에 초기 기동전류 저감부(30)가 위치하는 것이 가장 큰 기술적 특징이다. 또한, 초기 기동전류 저감부(30)의 출력은 플라이백(Flyback) 변압기(36) 및 주 스위치(37)가 연결되어 있으며, 상기 주 스위치(37) 온(on) 및 오프(off) 됨을 통하여 플라이백(Flyback) 변압기 1차측(36-1)에, 전류의 흐름이 변하면서 상기 플라이백(Flyback) 변압기 2차측(36-2)으로 전력이 전달되게 된다.
무엇보다 초기 기동전류 저감부(30)는 상기 입력단 정류 다이오드(20)의 (+)출력단자에는 제3 보조 다이오드(33)가 연결되어 있으며, 상기 주 스위치(37)의 소스(Source) 단자에는 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)의 일측(一側) 단자가 연결되어 있으며, 상기 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)의 타측(他側) 단자는 상기 입력단 정류 다이오드(20)의 (-)출력단자에 연결되어 있다.
상기 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)의 타측(他側) 단자에는 제1 보조 다이오드(31)가 연결되어 있으며, 상기 제1 보조 다이오드(31)의 캐소드(Cathode) 단자와 상기 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)의 일측(一側) 단자에는 평활 커패시터(35)가 위치하며, 상기 제1 보조 다이오드(31)의 캐소드(Cathode) 단자에는 제2 보조 다이오드(32)가 연결되어 있으며, 상기 제2 보조 다이오드(32)의 캐소드(Cathode) 단자는 상기 제3 보조 다이오드(33)의 캐소드(Cathode) 단자 및 상기 플라이백(Flyback) 변압기 1차측(36-1)과 연결되어 있다.
또한, 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)와 제2 역률개선 결합 인덕터(34-2)는 자기적 결합(34-3)을 형성시키며, 주 스위치(37)가 턴온(Turn-on)되면, 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)에 전류가 흐르면, 제2 역률개선 결합 인덕터(34-2)에는 자기적 결합(34-3)되어 있기 때문에 평활 커패시터(35)의 (+)단자 방향으로 제2 역률개선 결합인덕터(34-2)에 (+)극성이 형성되며, 상기 평활 커패시터(35)에 점차적으로 전기 에너지가 저장되게 된다.
또한 상기 주 스위치(37)가 턴오프(Turn-off)되면, 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)에 전류가 차단되고, 제2 역률개선 결합 인덕터(34-2)에는 자기적 결합(34-3)되어 있기 때문에 제1 보조 다이오드(31)의 캐소드(Cathode) 방향으로 전압이 생성되며, 상기 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)의 전류가 상기 제1 보조 다이오드(31) 및 상기 제2 역률개선 결합 인덕터(34-2)를 통하여 상기 평활 커패시터(35)에 전류가 흐르는데, 전체적으로 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)의 전류 흐름을 방해하는 방향으로 제2 역률개선 결합 인덕터(34-2)에 극성이 형성되기에 상기 평활 커패시터(35)에 돌입(突入) 전류가 흐르지 않는 기술적 특징 있다.
따라서 상기 초기 기동전류 저감부(30)는 상기 입력단 정류 다이오드(20)의 (+)출력단자에 상기 평활 커패시터(35)가 연결되지 않으며, 제1,2 역률개선 결합 인덕터(34-1,34-2)에 자기적인 결합으로 상기 평활 커패시터(35)에 돌입(突入) 전류를 저감시키므로 초기 기동전류가 매우 저감되는 상승된 효과가 있다.
또한, 상기 플라이백(Flyback) 변압기 2차측(36-2)에는 플라이백 정류부(40)를 통하여 LED 그룹(Group)을 발광(發光)시키는 것을 가장 큰 기술적 특징으로 한다.
도 4는 초기 기동전류를 저감시킨 포워드 정류방식 컨버터(제1 실시예)를 나타낸다.
상기 초기 기동전류를 저감시킨 포워드 정류방식 컨버터(제1 실시예)에서는 교류전원(10)과 연결된 입력단 정류 다이오드(20)에 초기 기동전류 저감부(30)가 위치하는 것이 가장 큰 기술적 특징이다. 또한, 초기 기동전류 저감부(30)의 출력은 포워드(Forward) 변압기(39) 및 주 스위치(37)가 연결되어 있으며, 상기 주 스위치(37) 온(on) 및 오프(off) 됨을 통하여 포워드(Forward) 변압기 1차측(39-1)에, 전류의 흐름이 변하면서 상기 포워드(Forward) 변압기 2차측(39-2)으로 전력이 전달되게 된다.
무엇보다 초기 기동전류 저감부(30)는 상기 입력단 정류 다이오드(20)의 (+)출력단자에는 제3 보조 다이오드(33)가 연결되어 있으며, 상기 주 스위치(37)의 소스(Source) 단자에는 역률개선 인덕터(34)의 일측(一側) 단자가 연결되어 있으며, 상기 역률개선 인덕터(34)의 타측(他側) 단자는 상기 입력단 정류 다이오드(20)의 (-)출력단자에 연결되어 있다.
상기 역률개선 인덕터(34)의 타측(他側) 단자에는 제1 보조 다이오드(31)가 연결되어 있으며, 상기 제1 보조 다이오드(31)의 캐소드(Cathode) 단자와 상기 역률개선 인덕터(34)의 일측(一側) 단자에는 평활 커패시터(35)가 위치하며, 상기 제1 보조 다이오드(31)의 캐소드(Cathode) 단자에는 제2 보조 다이오드(32)가 연결되어 있으며, 상기 제2 보조 다이오드(32)의 캐소드(Cathode) 단자는 상기 제3 보조 다이오드(33)의 캐소드(Cathode) 단자 및 상기 포워드(Forward) 변압기 1차측(39-1)과 연결되어 있는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 초기 기동전류 저감부(30)는 상기 입력단 정류 다이오드(20)의 (+)출력단자에 상기 평활 커패시터(35)가 연결되지 않기 때문에, 초기 기동전류가 저감되는 상승된 효과가 있다.
또한, 상기 포워드(Forward) 변압기 2차측(39-2)에는 포워드 정류부(50)를 통하여 LED 그룹(Group)을 발광(發光)시키는 것을 가장 큰 기술적 특징으로 한다.
도 5는 초기 기동전류를 저감시킨 포워드 정류방식 컨버터(제2 실시예)를 나타낸다.
상기 초기 기동전류를 저감시킨 포워드 정류방식 컨버터(제2 실시예)에서는 교류전원(10)과 연결된 입력단 정류 다이오드(20)에 초기 기동전류 저감부(30)가 위치하는 것이 가장 큰 기술적 특징이다. 또한, 초기 기동전류 저감부(30)의 출력은 포워드(Forward) 변압기(39) 및 주 스위치(37)가 연결되어 있으며, 상기 주 스위치(37) 온(on) 및 오프(off) 됨을 통하여 포워드(Forward) 변압기 1차측(39-1)에, 전류의 흐름이 변하면서 상기 포워드(Forward) 변압기 2차측(39-2)으로 전력이 전달되게 된다.
무엇보다 초기 기동전류 저감부(30)는 상기 입력단 정류 다이오드(20)의 (+)출력단자에는 제3 보조 다이오드(33)가 연결되어 있으며, 상기 주 스위치(37)의 소스(Source) 단자에는 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)의 일측(一側) 단자가 연결되어 있으며, 상기 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)의 타측(他側) 단자는 상기 입력단 정류 다이오드(20)의 (-)출력단자에 연결되어 있다.
상기 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)의 타측(他側) 단자에는 제1 보조 다이오드(31)가 연결되어 있으며, 상기 제1 보조 다이오드(31)의 캐소드(Cathode) 단자와 상기 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)의 일측(一側) 단자에는 평활 커패시터(35)가 위치하며, 상기 제1 보조 다이오드(31)의 캐소드(Cathode) 단자에는 제2 보조 다이오드(32)가 연결되어 있으며, 상기 제2 보조 다이오드(32)의 캐소드(Cathode) 단자는 상기 제3 보조 다이오드(33)의 캐소드(Cathode) 단자 및 상기 포워드(Forward) 변압기 1차측(39-1)과 연결되어 있다.
또한, 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)와 제2 역률개선 결합 인덕터(34-2)는 자기적 결합(34-3)을 형성시키며, 주 스위치(37)가 턴온(Turn-on)되면, 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)에 전류가 흐르면, 제2 역률개선 결합 인덕터(34-2)에는 자기적 결합(34-3)되어 있기 때문에 평활 커패시터(35)의 (+)단자 방향으로 제2 역률개선 결합인덕터(34-2)에 (+)극성이 형성되며, 상기 평활 커패시터(35)에 점차적으로 전기 에너지가 저장되게 된다.
또한 상기 주 스위치(37)가 턴오프(Turn-off)되면, 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)에 전류가 차단되고, 제2 역률개선 결합 인덕터(34-2)에는 자기적 결합(34-3)되어 있기 때문에 제1 보조 다이오드(31)의 캐소드(Cathode) 방향으로 전압이 생성되며, 상기 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)의 전류가 상기 제1 보조 다이오드(31) 및 상기 제2 역률개선 결합 인덕터(34-2)를 통하여 상기 평활 커패시터(35)에 전류가 흐르는데, 전체적으로 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)의 전류 흐름을 방해하는 방향으로 제2 역률개선 결합 인덕터(34-2)에 극성이 형성되기에 상기 평활 커패시터(35)에 돌입(突入) 전류가 흐르지 않는 기술적 특징 있다.
따라서 상기 초기 기동전류 저감부(30)는 상기 입력단 정류 다이오드(20)의 (+)출력단자에 상기 평활 커패시터(35)가 연결되지 않으며, 제1,2 역률개선 결합 인덕터(34-1,34-2)에 자기적인 결합으로 상기 평활 커패시터(35)에 돌입(突入) 전류를 저감시키므로 초기 기동전류가 매우 저감되는 상승된 효과가 있다.
또한, 상기 포워드(Forward) 변압기 2차측(39-2)에는 포워드 정류부(50)를 통하여 LED 그룹(Group)을 발광(發光)시키는 것을 가장 큰 기술적 특징으로 한다.
도 6은 초기 기동전류를 저감시킨 2스위치 포워드 정류방식 컨버터(제1 실시예)를 나타낸다.
상기 초기 기동전류를 저감시킨 2스위치 포워드 정류방식 컨버터(제1 실시예)에서는 교류전원(10)과 연결된 입력단 정류 다이오드(20)에 초기 기동전류 저감부(30)가 위치하는 것이 가장 큰 기술적 특징이다. 또한, 초기 기동전류 저감부(30)의 출력은 포워드(Forward) 변압기(39) 및 2스위치 포워드 회로부(60)가 연결되어 있으며, 상기 2스위치 포워드 회로부(60)의 제1,2 주 스위치(61,63)가 온(on) 및 오프(off) 됨을 통하여 포워드(Forward) 변압기 1차측(39-1)에, 전류의 흐름이 변하면서 상기 포워드(Forward) 변압기 2차측(39-2)으로 전력이 전달되게 된다.
무엇보다 초기 기동전류 저감부(30)는 상기 입력단 정류 다이오드(20)의 (+)출력단자에는 제3 보조 다이오드(33)가 연결되어 있으며, 상기 2스위치 포워드 회로부(60)의 소스(Source) 단자에는 역률개선 인덕터(34)의 일측(一側) 단자가 연결되어 있으며, 상기 역률개선 인덕터(34)의 타측(他側) 단자는 상기 입력단 정류 다이오드(20)의 (-)출력단자에 연결되어 있다.
상기 역률개선 인덕터(34)의 타측(他側) 단자에는 제1 보조 다이오드(31)가 연결되어 있으며, 상기 제1 보조 다이오드(31)의 캐소드(Cathode) 단자와 상기 역률개선 인덕터(34)의 일측(一側) 단자에는 평활 커패시터(35)가 위치하며, 상기 제1 보조 다이오드(31)의 캐소드(Cathode) 단자에는 제2 보조 다이오드(32)가 연결되어 있으며, 상기 제2 보조 다이오드(32)의 캐소드(Cathode) 단자는 상기 제3 보조 다이오드(33)의 캐소드(Cathode) 단자 및 상기 포워드(Forward) 변압기 1차측(39-1)과 연결되어 있는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 초기 기동전류 저감부(30)는 상기 입력단 정류 다이오드(20)의 (+)출력단자에 상기 평활 커패시터(35)가 연결되지 않기 때문에, 초기 기동전류가 저감되는 상승된 효과가 있다.
또한, 상기 포워드(Forward) 변압기 2차측(39-2)에는 포워드 정류부(50)를 통하여 LED 그룹(Group)을 발광(發光)시키는 것을 가장 큰 기술적 특징으로 한다.
도 7은 초기 기동전류를 저감시킨 2스위치 포워드 정류방식 컨버터(제2 실시예)를 나타낸다.
상기 초기 기동전류를 저감시킨 2스위치 포워드 정류방식 컨버터(제2 실시예)에서는 교류전원(10)과 연결된 입력단 정류 다이오드(20)에 초기 기동전류 저감부(30)가 위치하는 것이 가장 큰 기술적 특징이다. 또한, 초기 기동전류 저감부(30)의 출력은 포워드(Forward) 변압기(39) 및 2스위치 포워드 회로부(60)가 연결되어 있으며, 상기 2스위치 포워드 회로부(60)의 제1,2 주 스위치(61,63)가 온(on) 및 오프(off) 됨을 통하여 포워드(Forward) 변압기 1차측(39-1)에, 전류의 흐름이 변하면서 상기 포워드(Forward) 변압기 2차측(39-2)으로 전력이 전달되게 된다.
무엇보다 초기 기동전류 저감부(30)는 상기 입력단 정류 다이오드(20)의 (+)출력단자에는 제3 보조 다이오드(33)가 연결되어 있으며, 상기 2스위치 포워드 회로부(60)의 소스(Source) 단자에는 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)의 일측(一側) 단자가 연결되어 있으며, 상기 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)의 타측(他側) 단자는 상기 입력단 정류 다이오드(20)의 (-)출력단자에 연결되어 있다.
상기 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)의 타측(他側) 단자에는 제1 보조 다이오드(31)가 연결되어 있으며, 상기 제1 보조 다이오드(31)의 캐소드(Cathode) 단자와 상기 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)의 일측(一側) 단자에는 평활 커패시터(35)가 위치하며, 상기 제1 보조 다이오드(31)의 캐소드(Cathode) 단자에는 제2 보조 다이오드(32)가 연결되어 있으며, 상기 제2 보조 다이오드(32)의 캐소드(Cathode) 단자는 상기 제3 보조 다이오드(33)의 캐소드(Cathode) 단자 및 상기 포워드(Forward) 변압기 1차측(39-1)과 연결되어 있다.
또한, 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)와 제2 역률개선 결합 인덕터(34-2)는 자기적 결합(34-3)을 형성시키며, 2스위치 포워드 회로부(60)의 제1,2 스위치(61,62)가 턴온(Turn-on)되면, 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)에 전류가 흐르면, 제2 역률개선 결합 인덕터(34-2)에는 자기적 결합(34-3)되어 있기 때문에 평활 커패시터(35)의 (+)단자 방향으로 제2 역률개선 결합인덕터(34-2)에 (+)극성이 형성되며, 상기 평활 커패시터(35)에 점차적으로 전기 에너지가 저장되게 된다.
또한 상기 2스위치 포워드 회로부(60)에서 제1,2 스위치(61,62)가 턴오프(Turn-off)되면, 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)에 전류가 차단되고, 제2 역률개선 결합 인덕터(34-2)에는 자기적 결합(34-3)되어 있기 때문에 제1 보조 다이오드(31)의 캐소드(Cathode) 방향으로 전압이 생성되며, 상기 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)의 전류가 상기 제1 보조 다이오드(31) 및 상기 제2 역률개선 결합 인덕터(34-2)를 통하여 상기 평활 커패시터(35)에 전류가 흐르는데, 전체적으로 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)의 전류 흐름을 방해하는 방향으로 제2 역률개선 결합 인덕터(34-2)에 극성이 형성되기에 상기 평활 커패시터(35)에 돌입(突入) 전류가 흐르지 않는 기술적 특징 있다.
따라서 상기 초기 기동전류 저감부(30)는 상기 입력단 정류 다이오드(20)의 (+)출력단자에 상기 평활 커패시터(35)가 연결되지 않으며, 제1,2 역률개선 결합 인덕터(34-1,34-2)에 자기적인 결합으로 상기 평활 커패시터(35)에 돌입(突入) 전류를 저감시키므로 초기 기동전류가 매우 저감되는 상승된 효과가 있다.
또한, 상기 포워드(Forward) 변압기 2차측(39-2)에는 포워드 정류부(50)를 통하여 LED 그룹(Group)을 발광(發光)시키는 것을 가장 큰 기술적 특징으로 한다.
도 8은 초기 기동전류를 저감시킨 하프브리지 포워드 정류방식 컨버터(제1 실시예)를 나타낸다. 상기 초기 기동전류를 저감시킨 하프브리지 포워드 정류방식 컨버터(제1 실시예)에서는 교류전원(10)과 연결된 입력단 정류 다이오드(20)에 초기 기동전류 저감부(30)가 위치하는 것이 가장 큰 기술적 특징이다. 또한, 초기 기동전류 저감부(30)의 출력은 하프브리지 제1,2 주 스위치(71,73)가 연결되어 있으며, 상기 하프브리지 제2 주 스위치(73)의 양단에는 포워드(Forward) 변압기(39)가 연결되어 있으며, 공진 커패시터(Cs)(75) - 포워드 변압기의 누설 인덕턴스(Llk)(39-3) - 포워드 변압기의 자화 인덕턴스(Lm)이 공진하는 LLC 공진을 통하여 상기 하프브리지 제1,2 주 스위치(71,73)를 영전압 스위칭(ZVS : Zero Voltage Switching)하는 장점을 가지고 있다. 또한, 하프브리지 제1,2 주 스위치(71,73)가 온(on) 및 오프(off) 됨을 통하여 포워드(Forward) 변압기 1차측(39-1)에, 전류의 흐름이 변하면서 상기 포워드(Forward) 변압기 2차측(39-2)으로 전력이 전달되게 된다.
무엇보다 초기 기동전류 저감부(30)는 상기 입력단 정류 다이오드(20)의 (+)출력단자에는 제3 보조 다이오드(33)가 연결되어 있으며, 상기 하프브리지 제2 주 스위치(73)의 소스(Source) 단자에는 역률개선 인덕터(34)의 일측(一側) 단자가 연결되어 있으며, 상기 역률개선 인덕터(34)의 타측(他側) 단자는 상기 입력단 정류 다이오드(20)의 (-)출력단자에 연결되어 있다.
상기 역률개선 인덕터(34)의 타측(他側) 단자에는 제1 보조 다이오드(31)가 연결되어 있으며, 상기 제1 보조 다이오드(31)의 캐소드(Cathode) 단자와 상기 역률개선 인덕터(34)의 일측(一側) 단자에는 평활 커패시터(35)가 위치하며, 상기 제1 보조 다이오드(31)의 캐소드(Cathode) 단자에는 제2 보조 다이오드(32)가 연결되어 있으며, 상기 제2 보조 다이오드(32)의 캐소드(Cathode) 단자는 상기 제3 보조 다이오드(33)의 캐소드(Cathode) 단자 및 상기 포워드(Forward) 변압기 1차측(39-1)과 연결되어 있는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 초기 기동전류 저감부(30)는 상기 입력단 정류 다이오드(20)의 (+)출력단자에 상기 평활 커패시터(35)가 연결되지 않기 때문에, 초기 기동전류가 저감되는 상승된 효과가 있다.
또한, 상기 포워드(Forward) 변압기 2차측(39-2)에는 포워드 정류부(50)를 통하여 LED 그룹(Group)을 발광(發光)시키는 것을 가장 큰 기술적 특징으로 한다.
도 9는 초기 기동전류를 저감시킨 하프브리지 포워드 정류방식 LLC 컨버터(제2 실시예)를 나타낸다. 상기 초기 기동전류를 저감시킨 하프브리지 포워드 정류방식 컨버터(제2 실시예)에서는 교류전원(10)과 연결된 입력단 정류 다이오드(20)에 초기 기동전류 저감부(30)가 위치하는 것이 가장 큰 기술적 특징이다. 또한, 초기 기동전류 저감부(30)의 출력은 하프브리지 제1,2 주 스위치(71,73)가 연결되어 있으며, 상기 하프브리지 제2 주 스위치(73)의 양단에는 포워드(Forward) 변압기(39)가 연결되어 있으며, 공진 커패시터(Cs)(75) - 포워드 변압기의 누설 인덕턴스(Llk)(39-3) - 포워드 변압기의 자화 인덕턴스(Lm)이 공진하는 LLC 공진을 통하여 상기 하프브리지 제1,2 주 스위치(71,73)를 영전압 스위칭(ZVS : Zero Voltage Switching)하는 장점을 가지고 있다. 또한, 하프브리지 제1,2 주 스위치(71,73)가 온(on) 및 오프(off) 됨을 통하여 포워드(Forward) 변압기 1차측(39-1)에, 전류의 흐름이 변하면서 상기 포워드(Forward) 변압기 2차측(39-2)으로 전력이 전달되게 된다.
무엇보다 초기 기동전류 저감부(30)는 상기 입력단 정류 다이오드(20)의 (+)출력단자에는 제3 보조 다이오드(33)가 연결되어 있으며, 상기 하프브리지 제2 주 스위치(73)의 소스(Source) 단자에는 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)의 일측(一側) 단자가 연결되어 있으며, 상기 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)의 타측(他側) 단자는 상기 입력단 정류 다이오드(20)의 (-)출력단자에 연결되어 있다.
상기 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)의 타측(他側) 단자에는 제1 보조 다이오드(31)가 연결되어 있으며, 상기 제1 보조 다이오드(31)의 캐소드(Cathode) 단자와 상기 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)의 일측(一側) 단자에는 평활 커패시터(35)가 위치하며, 상기 제2 보조 다이오드(32)의 캐소드(Cathode) 단자에는 제2 역률개선 결합 인덕터(34-2)의 일측(一側)이 연결되어 있으며, 상기 제2 역률개선 결합 인덕터(34-2)의 타측(他側)은 하프브리지 제1 주 스위치(71)의 드레인(Drain) 단자와 연결되어 있다.
또한, 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)와 제2 역률개선 결합 인덕터(34-2)는 자기적 결합(34-3)을 형성시키며, 하프브리지 제2 주 스위치(73)가 턴온(Turn-on)되고, 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)에 전류가 흐르면, 제2 역률개선 결합 인덕터(34-2)에는 자기적 결합(34-3)되어 있기 때문에 제2 보조 다이오드(32)의 캐소드(Cathode) 단자 방향으로 (+)극성이 형성된다.
또한 상기 하프브리지 제2 주 스위치(73)가 턴오프(Turn-off)되고, 상기 하프브리지 제1 주 스위치(71)가 턴온(Turn-on)되면, 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)에 전류가 차단되고, 제2 역률개선 결합 인덕터(34-2)에는 자기적 결합(34-3)되어 있기 때문에 상기 하프브리지 제1 주 스위치(71) 방향으로 전압이 생성되며, 상기 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)의 전류가 상기 제1 보조 다이오드(31)를 통하여 상기 평활 커패시터(35)에 전류가 흐르는데, 전체적으로 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)의 전류 흐름을 방해하는 방향으로 제2 역률개선 결합 인덕터(34-2)에 극성이 형성되기에 상기 평활 커패시터(35)에 돌입(突入) 전류가 흐르지 않는 기술적 특징 있다.
상기 제2 역률개선 결합 인덕터(34-2)에 생성된 (+)극성은 - 하프브리지 제1 주 스위치(71) - 포워드 변압기(39) - 평활 커패시터(35)의 (-)단자로 전류가 흐르기 때문에 상기 평활 커패시터(35)에 돌입(突入) 전류가 흐르지 않는 기술적 특징이 있다.
따라서 상기 초기 기동전류 저감부(30)는 상기 입력단 정류 다이오드(20)의 (+)출력단자에 상기 평활 커패시터(35)가 연결되지 않으며, 제1,2 역률개선 결합 인덕터(34-1,34-2)에 자기적인 결합으로 상기 평활 커패시터(35)에 돌입(突入) 전류를 저감시키므로 초기 기동전류가 매우 저감되는 상승된 효과가 있다.
또한, 상기 포워드(Forward) 변압기 2차측(39-2)에는 포워드 정류부(50)를 통하여 LED 그룹(Group)을 발광(發光)시키는 것을 가장 큰 기술적 특징으로 한다.
도 10은 초기 기동전류를 저감시킨 정전압-정전류 컨버터를 나타낸다.
상기 초기 기동전류를 저감시킨 정전압-정전류 컨버터에서는 교류전원(10)과 연결된 입력단 정류 다이오드(20)에 초기 기동전류 저감부 및 스위치 회로부(80)가 연결되어 있으며, 상기 초기 기동전류 저감부 및 스위치 회로부(80)에 주 변압기(150)가 연결되어 있고, 상기 주 변압기(150) 2차측에는 플라이백 정류부(40)를 통하여 LED 그룹(Group)(300)에 전력을 공급하여 발광(發光)하게 된다.
상기 주 변압기(150)는 주 젼력을 전달시키는 플라이백 변압기(36) 및 정전압-정전류 제어부(140)와 주 스위치 제어IC(81)에 전원을 공급하는 보조 전원용 변압기(91)로 구성되어 있다.
또한, 상기 플라이백 변압기 1차측(36-1)에는 주 스위치(37)가 연결되어 있다.
상기 플라이백 정류부(40) 후단(後段)에 출력전압 검출부(151)에서 검출된 출력 전압 정보는 정전압-정전류 제어부(140)의 정전압 제어부(141)로 입력되어 정전압 제어가 수행되며, 출력전류 검출부(152)를 통하여 검출된 출력 전류 정보는 정전압-정전류 제어부(140)의 정전류 제어부(145)로 입력되어 정전류 제어가 수행되며, 상기 정전압 제어부(141)의 출력과 상기 정전류 제어부(145)의 출력은 정전압-정전류 동시 제어부(148)를 통하여 주 스위치 제어IC(81)를 제어하고, 주 스위치(37)에 온(on) 및 오프(off)를 제어하는 것을 기술적 특징으로 한다.
도 11은 초기 기동전류를 저감시킨 플라이백 정류방식 정전압-정전류 컨버터(제1 실시예)를 나타낸다.
상기초기 기동전류를 저감시킨 플라이백 정류방식 정전압-정전류 컨버터(제1 실시예)에서는 교류전원(10)과 연결된 입력단 필터부(160) 및 입력단 정류 다이오드(20)의 후단(後段)에 초기 기동전류 저감부(30)가 위치하는 것이 가장 큰 기술적 특징이다. 또한, 초기 기동전류 저감부(30)의 출력은 플라이백(Flyback) 변압기(36) 및 주 스위치(37)가 연결되어 있으며, 상기 주 스위치(37) 온(on) 및 오프(off) 됨을 통하여 플라이백(Flyback) 변압기 1차측(36-1)에, 전류의 흐름이 변하면서 상기 플라이백(Flyback) 변압기 2차측(36-2)으로 전력이 전달되게 된다.
무엇보다 초기 기동전류 저감부(30)는 상기 입력단 정류 다이오드(20)의 (+)출력단자에는 제3 보조 다이오드(33)가 연결되어 있으며, 상기 주 스위치(37)의 소스(Source) 단자에는 역률개선 인덕터(34)의 일측(一側) 단자가 연결되어 있으며, 상기 역률개선 인덕터(34)의 타측(他側) 단자는 상기 입력단 정류 다이오드(20)의 (-)출력단자에 연결되어 있다.
상기 역률개선 인덕터(34)의 타측(他側) 단자에는 제1 보조 다이오드(31)가 연결되어 있으며, 상기 제1 보조 다이오드(31)의 캐소드(Cathode) 단자와 상기 역률개선 인덕터(34)의 일측(一側) 단자에는 평활 커패시터(35)가 위치하며, 상기 제1 보조 다이오드(31)의 캐소드(Cathode) 단자에는 제2 보조 다이오드(32)가 연결되어 있으며, 상기 제2 보조 다이오드(32)의 캐소드(Cathode) 단자는 상기 제3 보조 다이오드(33)의 캐소드(Cathode) 단자 및 상기 플라이백(Flyback) 변압기 1차측(36-1)과 연결되어 있는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 초기 기동전류 저감부(30)는 상기 입력단 정류 다이오드(20)의 (+)출력단자에 상기 평활 커패시터(35)가 연결되지 않기 때문에, 초기 기동전류가 저감되는 상승된 효과가 있다.
또한, 상기 플라이백(Flyback) 변압기 2차측(36-2)에는 플라이백 정류부(40)를 통하여 LED 그룹(Group)을 발광(發光)시키는 것을 가장 큰 기술적 특징으로 한다.
상기 주 변압기(150)는 주 젼력을 전달시키는 플라이백 변압기(36) 및 정전압-정전류 제어부(140)와 주 스위치 제어IC(81)에 전원을 공급하는 보조 전원용 변압기(91)로 구성되어 있다.
또한, 상기 플라이백 변압기 1차측(36-1)에는 주 스위치(37)가 연결되어 있다.
상기 플라이백 정류부(40) 후단(後段)에 출력전압 검출부(151)에서 검출된 출력 전압 정보는 정전압-정전류 제어부(140)의 정전압 제어부(141)로 입력되어 정전압 제어가 수행되며, 출력전류 검출부(152)를 통하여 검출된 출력 전류 정보는 정전압-정전류 제어부(140)의 정전류 제어부(145)로 입력되어 정전류 제어가 수행되며, 상기 정전압 제어부(141)의 출력과 상기 정전류 제어부(145)의 출력은 정전압-정전류 동시 제어부(148)를 통하여 주 스위치 제어IC(81)를 제어하고, 주 스위치(37)에 온(on) 및 오프(off)를 제어하는 것을 기술적 특징으로 한다.
도 12는 초기 기동전류를 저감시킨 플라이백 정류방식 정전압-정전류 컨버터(제2 실시예)를 나타낸다.
상기 초기 기동전류를 저감시킨 플라이백 정류방식 정전압-정전류 컨버터(제2 실시예)에서는 교류전원(10)과 연결된 입력단 필터부(160) 및 입력단 정류 다이오드(20)의 후단(後段)에 초기 기동전류 저감부(30)가 위치하는 것이 가장 큰 기술적 특징이다. 또한, 초기 기동전류 저감부(30)의 출력은 플라이백(Flyback) 변압기(36) 및 주 스위치(37)가 연결되어 있으며, 상기 주 스위치(37) 온(on) 및 오프(off) 됨을 통하여 플라이백(Flyback) 변압기 1차측(36-1)에, 전류의 흐름이 변하면서 상기 플라이백(Flyback) 변압기 2차측(36-2)으로 전력이 전달되게 된다.
무엇보다 초기 기동전류 저감부(30)는 상기 입력단 정류 다이오드(20)의 (+)출력단자에는 제3 보조 다이오드(33)가 연결되어 있으며, 상기 주 스위치(37)의 소스(Source) 단자에는 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)의 일측(一側) 단자가 연결되어 있으며, 상기 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)의 타측(他側) 단자는 상기 입력단 정류 다이오드(20)의 (-)출력단자에 연결되어 있다.
상기 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)의 타측(他側) 단자에는 제1 보조 다이오드(31)가 연결되어 있으며, 상기 제1 보조 다이오드(31)의 캐소드(Cathode) 단자와 상기 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)의 일측(一側) 단자에는 평활 커패시터(35)가 위치하며, 상기 제1 보조 다이오드(31)의 캐소드(Cathode) 단자에는 제2 보조 다이오드(32)가 연결되어 있으며, 상기 제2 보조 다이오드(32)의 캐소드(Cathode) 단자는 상기 제3 보조 다이오드(33)의 캐소드(Cathode) 단자 및 상기 플라이백(Flyback) 변압기 1차측(36-1)과 연결되어 있다.
또한, 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)와 제2 역률개선 결합 인덕터(34-2)는 자기적 결합(34-3)을 형성시키며, 주 스위치(37)가 턴온(Turn-on)되면, 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)에 전류가 흐르면, 제2 역률개선 결합 인덕터(34-2)에는 자기적 결합(34-3)되어 있기 때문에 평활 커패시터(35)의 (+)단자 방향으로 제2 역률개선 결합인덕터(34-2)에 (+)극성이 형성되며, 상기 평활 커패시터(35)에 점차적으로 전기 에너지가 저장되게 된다.
또한 상기 주 스위치(37)가 턴오프(Turn-off)되면, 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)에 전류가 차단되고, 제2 역률개선 결합 인덕터(34-2)에는 자기적 결합(34-3)되어 있기 때문에 제1 보조 다이오드(31)의 캐소드(Cathode) 방향으로 전압이 생성되며, 상기 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)의 전류가 상기 제1 보조 다이오드(31) 및 상기 제2 역률개선 결합 인덕터(34-2)를 통하여 상기 평활 커패시터(35)에 전류가 흐르는데, 전체적으로 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)의 전류 흐름을 방해하는 방향으로 제2 역률개선 결합 인덕터(34-2)에 극성이 형성되기에 상기 평활 커패시터(35)에 돌입(突入) 전류가 흐르지 않는 기술적 특징 있다.
따라서 상기 초기 기동전류 저감부(30)는 상기 입력단 정류 다이오드(20)의 (+)출력단자에 상기 평활 커패시터(35)가 연결되지 않으며, 제1,2 역률개선 결합 인덕터(34-1,34-2)에 자기적인 결합으로 상기 평활 커패시터(35)에 돌입(突入) 전류를 저감시키므로 초기 기동전류가 매우 저감되는 상승된 효과가 있다.
또한, 상기 플라이백(Flyback) 변압기 2차측(36-2)에는 플라이백 정류부(40)를 통하여 LED 그룹(Group)을 발광(發光)시키는 것을 가장 큰 기술적 특징으로 한다.
상기 주 변압기(150)는 주 젼력을 전달시키는 플라이백 변압기(36) 및 정전압-정전류 제어부(140)와 주 스위치 제어IC(81)에 전원을 공급하는 보조 전원용 변압기(91)로 구성되어 있다.
또한, 상기 플라이백 변압기 1차측(36-1)에는 주 스위치(37)가 연결되어 있다.
상기 플라이백 정류부(40) 후단(後段)에 출력전압 검출부(151)에서 검출된 출력 전압 정보는 정전압-정전류 제어부(140)의 정전압 제어부(141)로 입력되어 정전압 제어가 수행되며, 출력전류 검출부(152)를 통하여 검출된 출력 전류 정보는 정전압-정전류 제어부(140)의 정전류 제어부(145)로 입력되어 정전류 제어가 수행되며, 상기 정전압 제어부(141)의 출력과 상기 정전류 제어부(145)의 출력은 정전압-정전류 동시 제어부(148)를 통하여 주 스위치 제어IC(81)를 제어하고, 주 스위치(37)에 온(on) 및 오프(off)를 제어하는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 도 11 및 도 12에서 제안하는 초기 기동전류를 저감시킨 플라이백 정류방식 정전압-정전류 제어회로는 단지 플라이백(Flyback) 컨버터만이 아니라 도 4 내지 도 9에서 제안하는 포워드(Forward), 2스위치 포워드, 하프브리지(Half-Bridge) 컨버터에서도 이 기술분야의 통상의 지식을 가진자가 용이하게 적용할 수 있다.
본 발명에서는 초기 기동전류를 저감시킨 컨버터에 있어서, 교류전원(10)과 연결되어 교류전원을 직류전원으로 정류하는 입력단 정류 다이오드(20); 상기 입력단 정류 다이오드(20)의 (+) 출력과 연결된 제3 보조 다이오드(33); 상기 입력단 정류 다이오드(20)의 (-) 출력과 연결된 역률개선 인덕터(34); 상기 역률개선 인덕터(34)의 일측(一側)과 연결된 제1 보조 다이오드(31); 상기 제1 보조 다이오드(31)의 캐소드(Cathode) 및 상기 역률개선 인덕터(34) 사이에 연결된 평활 커패시터(35); 상기 평활 커패시터(35)의 (+) 단자와 연결된 제2 보조 다이오드(32); 상기 제2 보조 다이오드(32)의 캐소드(Cathode) 및 상기 제3 보조 다이오드(33)의 캐소드(Cathode)와 연결된 주 변압기(150); 상기 주 변압기(150)와 상기 역률개선 인덕터(34) 사이에 연결된 주 스위치(37); 상기 주 변압기(150)의 2차측을 통하여 출력된 전력을 공급받아 소모하는 부하(Load); 상기 주 변압기(150)의 1차측에는 주 스위치(37)의 스위칭시 발생하는 서지 및 노이즈를 저감시키기 위해서 스너버 커패시터(171), 스너버 저항(172) 및 스너버 다이오드(173)를 포함하는 스너버(Snubber) 회로; 상기 부하(Load)의 전압을 검출하는 출력전압 검출부(151); 상기 부하(Load)의 전류를 검출하는 출력전류 검출부(152); 상기 출력전압 검출부(151)로부터 검출된 출력전압을 정전압 제어하는 정전압 제어부(141); 상기 출력전류 검출부(152)로부터 검출된 출력전류를 정전류 제어하는 정전류 제어부(145); 상기 정전압 제어부(141)의 출력 및 상기 정전류 제어부(145)의 출력은 정전압-정전류 동시 제어부(148)로 입력되는 것을 특징으로 하는 초기 기동전류를 저감시킨 컨버터를 제안하고자 한다.
또한, 본 발명에서는 초기 기동전류를 저감시킨 컨버터에 있어서, 교류전원(10)과 연결되어 교류전원을 직류전원으로 정류하는 입력단 정류 다이오드(20); 상기 입력단 정류 다이오드(20)의 (+) 출력과 연결된 제3 보조 다이오드(33); 상기 입력단 정류 다이오드(20)의 (-) 출력과 연결된 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1); 상기 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)의 일측(一側)과 연결된 제1 보조 다이오드(31); 상기 제1 보조 다이오드(31)의 캐소드(Cathode)와 연결된 제2 역률개선 결합 인덕터(34-2); 상기 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1) 및 상기 제2 역률개선 결합 인덕터(34-2) 사이에 연결된 평활 커패시터(35); 상기 평활 커패시터(35)의 (+) 단자와 연결된 제2 보조 다이오드(32); 상기 제2 보조 다이오드(32)의 캐소드(Cathode) 및 상기 제3 보조 다이오드(33)의 캐소드(Cathode)와 연결된 주 변압기(150); 상기 주 변압기(150)와 상기 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1) 사이에 연결된 주 스위치(37); 상기 주 변압기(150)의 2차측을 통하여 출력된 전력을 공급받아 소모하는 부하(Load); 상기 주 변압기(150)의 1차측에는 주 스위치(37)의 스위칭시 발생하는 서지 및 노이즈를 저감시키기 위해서 스너버 커패시터(171), 스너버 저항(172) 및 스너버 다이오드(173)를 포함하는 스너버(Snubber) 회로; 상기 부하(Load)의 전압을 검출하는 출력전압 검출부(151); 상기 부하(Load)의 전류를 검출하는 출력전류 검출부(152); 상기 출력전압 검출부(151)로부터 검출된 출력전압을 정전압 제어하는 정전압 제어부(141); 상기 출력전류 검출부(152)로부터 검출된 출력전류를 정전류 제어하는 정전류 제어부(145); 상기 정전압 제어부(141)의 출력 및 상기 정전류 제어부(145)의 출력은 정전압-정전류 동시 제어부(148)로 입력되는 것을 특징으로 하는 초기 기동전류를 저감시킨 컨버터를 제안하고자 한다.
본 발명은 이 분야의 통상의 지식을 가진자가 다양한 변형에 의하여 초기 기동전류를 저감시킨 정전압-정전류 컨버터에 적용시킬 수 있으며, 기술적으로 용이하게 변형시키는 기술의 범주도 본 특허의 권리범위에 속하는 것으로 인정해야 할 것이다.
10 : 교류전원
20 : 입력단 정류 다이오드
30 : 초기 기동전류 저감부
31 : 제1 보조 다이오드
32 : 제2 보조 다이오드
33 : 제3 보조 다이오드
34 : 역률개선 인덕터
34-1 : 제1 역률개선 결합 인덕터
34-2 : 제2 역률개선 결합 인덕터
34-3 : 자기적 결합
35 : 평활 커패시터
36 : 플라이백 변압기
36-1 : 플라이백 변압기 1차측
36-2 : 플라이백 변압기 2차측
37 : 주 스위치
38 : 환류 다이오드
39 : 포워드 변압기
39-1 : 포워드 변압기 1차측
39-2 : 포워드 변압기 2차측
39-3 : 포워드 변압기의 누설 인덕턴스(Llk)
40 : 플라이백 정류부
41 : 플라이백 정류 다이오드
42 : 플라이백 출력 커패시터
50 : 포워드 정류부
51 : 포워드 정류 다이오드
52 : 포워드 환류 다이오드
53 : 포워드 출력 인덕터
54 : 포워드 출력 커패시터
60 : 2스위치 포워드 회로부
61 : 2스위치 포워드 제1 주 스위치
62 : 2스위치 포워드 제1 역병렬 다이오드
63 : 2스위치 포워드 제2 주 스위치
64 : 2스위치 포워드 제2 역병렬 다이오드
65 : 2스위치 포워드 제1 환류 다이오드
66 : 2스위치 포워드 제2 환류 다이오드
70 : 하프브리지 회로부
71 : 하프브리지 제1 주 스위치
72 : 하프브리지 제1 역병렬 다이오드
73 : 하프브리지 제2 주 스위치
74 : 하프브리지 제2 역병렬 다이오드
75 : 공진 커패시터(Cs)
80 : 초기 기동전류 저감부 및 스위치 회로부
81 : 주 스위치 제어IC
91 : 보조 전원용 변압기
91-1 : 제1 보조 전원용 변압기
91-2 : 제2 보조 전원용 변압기
95 : 보조 전원용 정류부
96 : 보조 전원용 정류 다이오드
97 : 보조 전원용 출력 커패시터
100 : 역률개선 컨버터부
101 : 제1 전류센서
102 : 제2 전류센서
103 : 제1 분압저항
104 : 제2 분압저항
110 : 역률개선 컨버터 전력회로부
120 : 역률개선 컨버터 게이트 구동회로
130 : 역률개선 컨버터 제어부
131 : 역률개선 컨버터의 게이트 신호 발생부
132 : 역률개선 컨버터의 출력전압 검출부
133 : 제1 전류 검출부
134 : 제2 전류 검출부
140 : 정전압-정전류 제어부
141 : 정전압 제어부
142 : 정전압 제어 비교비
145 : 정전류 제어부
146 : 정전류 제어 비교기
148 ; 정전압-정전류 동시 제어부
150 : 주 변압기
151 : 출력전압 검출부
151-1 : 제1 출력 분압저항
151-2 : 제2 출력 분압저항
152 : 출력전류 검출부
160 : 입력단 필터부
161 : 바리스터
162 : 공통모드(Common Mode) 노이즈 인덕터
163 : 차동모드(Differential Mode) 노이즈 인덕터
164 : 제1 X-커패시터(제1 X-Cap)
165 : 제2 X-커패시터(제2 X-Cap)
166 : 제1 Y-커패시터(제1 Y-Cap)
167 : 제2 Y-커패시터(제2 Y-Cap)
170 : 스너버(Snubber) 회로
171 : 스너버 커패시터
172 : 스너버 저항
173 : 스너버 다이오드
175 : 스위치 하부 전류검출 저항
176 : 제너 다이오드
180 : 주 스위치 제어부
200 : DC-DC 컨버터부
201 : 뱅크(Bank) 커패시터
202 : 제3 분압저항
203 : 제4 분압저항
204 : 제3 전류센서
210 : DC-DC 컨버터 전력회로부
220 : DC-DC 컨버터 게이트 구동회로
230 : DC-DC 컨버터 제어부
231 : DC-DC 컨버터의 게이트 신호 발생부
232 : DC-DC 컨버터의 출력전압 검출부
233 : 제3 전류 검출부
300 : LED 그룹(Group)
301 : 제1 LED 그룹
302 : 제2 LED 그룹
303 : 제3 LED 그룹
AC1 : 제1 교류전원
AC2 : 제2 교류전원
FG : 프레임 그라운드
C1 : 제1 커패시터
C2 : 제2 커패시터
C21 : 제21 커패시터
D1 : 제1 다이오드
D2 : 제2 다이오드
D21 : 제21 다이오드
PH1 : 포토커플러 발신부
PH2 : 포토커플러 수신부
R1 : 제1 저항
R2 : 제2 저항
R3 : 제3 저항
R4 : 제4 저항
R5 : 제5 저항
R11 : 제11 저항
R12 : 제12 저항
R21 : 제21 저항
R22 : 제22 저항
Rg1 : 제1 게이트 저항
Rg2 : 제2 게이트 저항

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 초기 기동전류를 저감시킨 컨버터에 있어서,
    교류전원(10)과 연결되어 교류전원을 직류전원으로 정류하는 입력단 정류 다이오드(20);
    상기 입력단 정류 다이오드(20)의 (+) 출력과 연결된 제3 보조 다이오드(33);
    상기 입력단 정류 다이오드(20)의 (-) 출력과 연결된 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1);
    상기 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1)의 일측(一側)과 연결된 제1 보조 다이오드(31);
    상기 제1 보조 다이오드(31)의 캐소드(Cathode)와 연결된 제2 역률개선 결합 인덕터(34-2);
    상기 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1) 및 상기 제2 역률개선 결합 인덕터(34-2) 사이에 연결된 평활 커패시터(35);
    상기 평활 커패시터(35)의 (+) 단자와 연결된 제2 보조 다이오드(32);
    상기 제2 보조 다이오드(32)의 캐소드(Cathode) 및 상기 제3 보조 다이오드(33)의 캐소드(Cathode)와 연결된 주 변압기(150);
    상기 주 변압기(150)와 상기 제1 역률개선 결합 인덕터(34-1) 사이에 연결된 주 스위치(37);
    상기 주 변압기(150)의 2차측을 통하여 출력된 전력을 공급받아 소모하는 부하(Load);
    상기 주 변압기(150)의 1차측에는 주 스위치(37)의 스위칭시 발생하는 서지 및 노이즈를 저감시키기 위해서 스너버 커패시터(171), 스너버 저항(172) 및 스너버 다이오드(173)를 포함하는 스너버(Snubber) 회로;
    상기 부하(Load)의 전압을 검출하는 출력전압 검출부(151);
    상기 부하(Load)의 전류를 검출하는 출력전류 검출부(152);
    상기 출력전압 검출부(151)로부터 검출된 출력전압을 정전압 제어하는 정전압 제어부(141);
    상기 출력전류 검출부(152)로부터 검출된 출력전류를 정전류 제어하는 정전류 제어부(145);
    상기 정전압 제어부(141)의 출력 및 상기 정전류 제어부(145)의 출력은 정전압-정전류 동시 제어부(148)로 입력되는 것을 특징으로 하는 초기 기동전류를 저감시킨 컨버터.
  3. 삭제
  4. 삭제
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