KR102500607B1

KR102500607B1 - 듀얼 모드 동작의 led 램프

Info

Publication number: KR102500607B1
Application number: KR1020150145915A
Authority: KR
Inventors: 존 엠 데이븐포트; 데이비드 비나; 제레미아 에이 헤일맨
Original assignee: 에너지 포커스 인크.
Priority date: 2014-10-20
Filing date: 2015-10-20
Publication date: 2023-02-16
Also published as: KR20160046312A

Abstract

LED 램프는 형광램프 고정물로부터 듀얼 모드의 동작을 가진다. 제1 회로는, 램프의 제1 단부에 있는 제1 및 제2 파워 핀이 메인 파워(power main)에 직접 연결되는 고정물의 파워 컨택에 삽입될 때, 제1 모드 동작에서 적어도 하나의 LED에 파워를 공급한다. 제2 회로는, 램프의 제1 단부에 있는 제2 파워 핀 및 램프의 제2 단부에 있는 제3 파워 핀이 전자식 안정기로부터 파워를 공급받는 고정물의 파워 컨택에 삽입될 때, 제2 모드 동작에서 적어도 하나의 LED에 파워를 공급한다. 제1 및 제2 전도 조절 수단은, 제2 모드의 동작 동안, 제2 회로가 적어도 하나의 LED에 파워를 인가하도록 한다.

Description

듀얼 모드 동작의 LED 램프{LED LAMP WITH DUAL MODE OPERATION}

본 발명은 메인 파워 또는 형광램프 고정물에 관련된 전자식 안정기로부터 파워를 공급하도록 연결된 형광램프 고정물로부터 듀얼 모드로 동작하는 LED 램프에 관한 것이다.

하나의 통상적인, 가늘고 긴 LED 램프는 LED 램프에 메인 파워를 직접 공급하도록 재구성되는 배선을 가지는 기존 형광램프 고정물로 개조될 수 있다. 이런 LED "개조" 램프로, 파워는 일반적으로 램프의 일단에 있는 한 쌍의 파워 핀으로부터 램프에 공급되며, 램프의 다른 단부에 있는 한 쌍의 파워 핀은 램프에 파워를 공급하지 않고, 램프를 위한 기계적 지지를 제공한다. 램프의 일단에 있는 파워 핀으로부터 램프에 파워를 공급하는 종래 장치는 램프 설치 동안 램프 설치자가 메인 전류로부터의 잠재적으로 생명을 위험하는 전기적 쇼크에 노출되지 않도록 하는 장점을 가진다.

제2의 통상적인, 가늘고 긴 LED 램프는 형광램프 고정물 배선의 개조 없이 형광램프 고정물 내에 포함된 형광램프 전자식 안정기를 사용하기 위하여 형광램프 고정물로 개조될 수 있다. 형광램프의 경우와 같이, LED 개조 램프는 램프의 양쪽(즉, 반대측) 단에 있는 파워 핀으로부터 파워를 얻는다. 이런 타입의 대표적 LED 개조 램프는 박(Park)에 대한 미국특허 제8,089,213 B2호에 개시되어 있다. 박의 LED 램프는 형광램프 고정물과 관련된 기존 형광램프 안정기로부터 단일 동작 모드를 가진다. 박은 칼럼. 4, Ⅱ. 26-30에서 "형광램프 안정기의 직렬 공진 회로의 캐패시턴스를 조절"하기 위해 그의 도 1에서 캐패시터(C11-C14)의 사용을 교시한다. 박이 50 ㎑의 고주파수를 가지는 형광램프 안정기를 교시하는 점을 고려하면(칼럼.8, Ⅰ. 58 & 칼럼. 11, Ⅰ.4), 캐패시터(C11-C14)는, 당연히, 50 또는 60 ㎐의 전형적인 메인 주파수에서 고임피던스를 가진다. 따라서, 캐패시터(C11-C14)는 전형적인 메인 주파수에서의 임의 전류를 충분히 감쇠시켜서, LED 개조 램프가 메인 파워에 직접 연결된 형광램프 안정기 내에 실수로 배치되는 경우에 잠재적으로 생명을 위험하는 전기적 쇼크를 방지하는 장점을 제공한다.

램프 설계자는 형광램프와 관련된 기존 형광램프 안정기로부터, 또는 직접 메인 파워로부터 듀얼 모드 동작의 LED 개조 램프를 가지도록 하는 것이 바람직하다고 인식하고 있다. 정(Chung) 등에 대한 미국특허 제8,575,856 B2호는 듀얼 모드 동작의 LED 램프를 제공한다. 그러나, 파워가 AC 메인에 의해 공급되든지 또는 파워가 기존 형광램프 전자식 안정기에 의해 공급되든지, 단일 매스터 회로가 램프의 LED에 파워를 공급하는데 사용된다. 이런 시도는 AC 메인 파워로부터만 동작하는 LED 램프, 또는 형광램프 전자식 안정기에 의해 공급되는 파워로부터만 동작하는 LED 램프와 비교하여, 에너지 효율 및 안정성에 대한 잠재적 성능의 저하를 겪게 된다.

또한, 정(Chung) 등의 LED 램프는 램프가 메인 파워에 직접 연결되는 고정물 내에 배치될 때 잠재적으로 생명을 위험하는 전기적 쇼크 위험의 완화에 실패하고 있다는 점에서 결함이 있다. 이것은, AC 메인 동작의 경우에, 형광램프 전자식 안정기가 제공될 때 사용되는 동일한 회로를 통해, 파워가 LED 램프에 인가되기 때문이다. 그 결과, 잠재적 쇼크 위험이 생성되고, 이는 램프 설치동안 램프 설치자의 생명을 위협할 수 있다.

따라서, 형광램프 고정물과 관련된 기존 형광램프 전자식 안정기로부터, 뿐만 아니라, 대안적으로 효율적이고 안정적인 방식으로 메인 파워로부터 직접, 듀얼 모드 동작하는 LED 개조 램프를 제공하는 것이 바람직할 것이다. 또한, 메인 파워로부터 직접 파워를 공급하도록 연결되는 고정물 내에 램프가 배치될 때 잠재적으로 생명을 위험하는 전기적 쇼크 위험을 방지하도록 구성될 수 있는 램프를 제공하는 것이 바람직할 것이다.

본 발명은 LED 개조 램프의 듀얼 모드 동작을 결합시킨다. 제1 모드에서, LED 개조 램프는 형광램프 고정물 내의 메인 파워로부터 파워를 수용하고; 대안적인 제2 모드에서, LED 개조 램프는 형광램프 고정물의 형광램프 전자식 안정기로부터의 파워를 수용한다. 제1 모드에서, LED 램프는 램프의 일단에 있는 한 쌍의 파워 핀으로부터 파워를 수용하도록 연결될 수 있다. 제2 모드에서, LED 램프는 램프 고정물과 관련된 형광 램프 전자식 안정기로부터 파워를 수용한다. 이전의 듀얼 모드 동작은 제1 및 제2 모드 동작에 각각 전용되는 제1 및 제2 회로의 사용을 통해 달성된다. 제1 및 제2 회로가 LED 램프 상의 하나의 공통 파워 핀을 공유하여 동일한 LED에 파워를 공급하더라도, 제1 및 제2 회로는 새로운 전도 조절 구성을 통해 서로로부터 전기적으로 절연될 수 있다.

하나의 타입에서, 본 발명은 메인 파워 또는 안정기 주파수에서의 AC 파워를 공급하는 전자식 안정기로부터의 파워 중 하나를 공급하도록 연결된 형광램프 고정물로부터 듀얼 모드 동작하는 LED 램프를 제공한다. LED 램프는, 제1 및 제2 단부를 가지는 가늘고 긴 하우징을 포함한다. 가늘고 긴 하우징의 제1 단부는 제1 및 제2 파워 핀들을 구비한다. 가늘고 긴 하우징의 제2 단부는 제3 파워 핀을 구비한다. 제1 회로는, 제1 모드에서 구동되고 가늘고 긴 하우징의 길이를 따라 외부 광을 공급하는 적어도 하나의 LED에 1차 파워를 공급하도록 의도된다. 제1 모드는 LED 램프가 제1 및 제2 파워 핀들을 수용하고 안정기 주파수보다 훨씬 낮은 메인 주파수의 파워를 공급하는 메인 파워에 직접 연결되는 파워 컨택을 가지는 형광램프 고정물 내에 삽입될 때 발생한다. 제1 회로는 제1 모드에서 구동되는 적어도 하나의 LED에 대한 전류를 제한한다. 제2 회로는, 제2 모드에서 구동되고 가늘고 긴 하우징의 길이를 따라 외부 광을 공급하는 적어도 하나의 LED에 1차 파워를 공급하도록 의도된다. 제2 모드는 LED 램프가 반대편 램프 단부에서 제2 및 제3 파워 핀들을 수용하고 파워를 공급받기 위해 전자식 안정기에 연결되는 파워 컨택을 가지는 형광램프 고정물 내에 삽입될 때 발생한다. 제2 회로는 제2 및 제3 파워 핀들로부터 파워를 수용하는 정류 회로를 포함한다. 제1 전도 조절 수단은 제2 파워 핀과 정류 회로 사이에 직렬 연결되어, 제2 및 제3 파워 핀들이, 반대편 램프 단부에서, 전자식 안정기에 연결될 때, 제2 회로가 제2 모드에서 구동되는 적어도 하나의 LED에 파워를 공급하도록 한다. 제2 전도 조절 수단이 제3 파워 핀과 정류 회로 사이에 직렬 연결되어, 제2 및 제3 파워 핀들이, 반대편 램프 단부에서, 전자식 안정기에 연결될 때, 제2 회로가 제2 모드에서 구동되는 적어도 하나의 LED에 파워를 공급하도록 한다.

일부 실시예에서, 제1 모드에서 구동되는 적어도 하나의 LED 및 제2 모드에서 구동되는 적어도 하나의 LED는 공통의 적어도 하나의 LED를 가진다. 다른 실시예들에서, 제1 모드에서 구동되는 적어도 하나의 LED 및 제2 모드에서 구동되는 적어도 하나의 LED는 공통의 어떤 LED들도 가지지 않는다.

전술한 LED 램프는 기존 형광램프 고정물로 개조될 수 있고, 램프 고정물과 관련된 기존 형광램프 전자식 안정기로부터, 뿐만 아니라, 대안적으로, 직접 메인 파워로부터 듀얼 모드 동작을 한다. 유리하게, LED 램프는 램프가 메인 파워로부터 직접 파워를 공급하기 위해 연결되는 고정물 내에 배치될 때 잠재적으로 생명을 위험하는 전기적 쇼크 위험을 완화하도록 구성될 수 있다. 본 발명의 일부 실시예의 램프는 램프 설치자가 전기적 쇼크에 노출되지 않게 하는 추가적인 보호를 제공하도록 구성된다.

또한, 전술한 LED 램프는, 다양한 선행기술 참고자료가 교시하는 바와 같이, 램프 고정물이 전자식 안정기로부터 또는 직접 메인 파워로부터 파워를 공급하는 여부를 감지하여, LED에 적절한 파워를 공급하는 단일 마스터 회로를 사용하는 것보다 더욱 효율적으로 동작한다. 마스터 회로를 사용하는 대신에, 전술한 본 발명의 요약이 교시하는 바와 같이, 본 발명은 메인 파워 또는 기존 형광램프 안정기로부터의 파워를 각각 수용하는 제1 및 제2 회로를 사용한다. 이러한 접근법은 기존 형광램프 안정기로부터의 파워를 재처리하는 매스터 회로의 능동 LED 드라이버의 사용시에 발생되는 에너지 손실을 제거한다. 또한, 이러한 접근법은 전형적으로 제2 회로가 다이오드 정류 회로 및 하나 이상의 커패시터와 같은 수개의 수동 부품들로부터 저렴하게 형성될 수 있도록 해준다.

본 발명의 추가 특징 및 장점은 동일한 참조번호가 동일한 부품에 부여되는 다음의 도면과 함께 다음의 상세한 설명을 읽음으로써 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 LED 램프의 파워 핀에 직접 메인 파워를 공급하기 위해 연결되는 형광램프 고정물의, 부분적으로 블록 타입로 된, 전기적 개략도이다.
도 2는, 도 1과 유사하지만, 형광램프 고정물의 모든 4개의 파워 컨택에 메인 파워를 공급한다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 형광램프 전자식 안정기 및 LED 램프를 포함하는 형광램프 고정물의, 부분적으로 블록 타입로 된, 전기적 개략도이다.
도 5는 도 1-4에 도시된 LED 램프 내의 회로망의 전기적 개략도이다.
도 6 및 7은 도 5 도시의 LEDs를 배치하기 위한 바람직한 LEDs 회로를 도시하는 전기적 개략도들이다.
도 8은 제2 회로와 제1 및 제2 전도조절 수단 사이에서 안정기 주파수에서 동작하는 절연 트랜스를 포함하는 점을 제외하고 도 5에 유사하다.
도 9는 제2 회로와 제1 및 제2 전도조절 수단 사이에서 안정기 주파수에서 동작하는 자동트랜스를 포함하는 점을 제외하고 도 8에 유사하다.
도 10은 전기적 입력과 전기적 출력 사이의 고주파수 절연 트랜스를 포함하는 LED 파워 서플라이의 전기적 개략도이다.
도 11은 전기적 입력으로부터 전기적 출력을 절연하기 위한 수단을 포함하지 않는 LED 파워 서플라이의 전기적 개략도이다.
도 12, 13 및 14는, 도 5에 도시된 회로망에 대안적인, 도 1-4에 도시된 LED 램프 내의 회로망의 전기적 개략도이다.
도 15는 LED 램프를 포함하는 전기적 쇼크 위험 시험용 장치의 부분적인 전기적 개략도 및 부분 사시도이다.
도 16은 표 형식으로 도 5 및 도 12-14에 도시된 전도 조절 수단의 다른 실시예의 다양한 전기적 개략도를 도시하며, 이런 실시예들에 대한 다른 조건들을 제공한다.

상세한 설명에 제공된 예들과 도면들은 단지 예들이며, 일부 특허청구범위의 구조 또는 해석에서 특허청구범위의 범위를 제한하기 위하여 사용되지 않아야 한다.

정의(Definitions)

본 명세서 및 첨부의 특허청구범위에서, 이하의 정의들이 적용된다:

"능동 부품(active component)"은 전압이나 전류 타입로 조절가능한 에너지를 능동 부품을 포함하는 회로에 공급하는 조절가능한 전기 부품을 의미한다. 능동 부품의 예는 트랜지스터이다.

"능동 회로(active circuit)"는 전류를 부하로 제한하기 위하여 피드백과 능동 소자를 통합시킨 조절 루프를 사용하는 회로를 의미한다.

"수동 부품(passive component)"은 전압이나 전류 타입의 외부적으로 조절가능한 에너지를 수동 부품을 포함하는 회로에 공급할 수 없는 전기 부품을 의미한다. 수동 부품의 예들이 정류 다이오드, LED 다이오드, 저항기, 캐패시터, 인덕터, 또는 50 또는 60 Hz에서 동작하는 자기 안정기이다.

"수동 회로"는 여기 정의된 바와 같은 능동 부품을 포함하지 않는 회로를 의미한다.

"형광램프용 전자식 안정기(electronic ballast for a fluolescent lamp)" 등은 형광램프에 대해 전류-제한을 실현하기 위하여 스위치-모드 파워 공급을 이용하는 순시 점등 안정기, 신속 점등 안정기, 프로그램된 점등 안정기, 및 다른 안정기들을 의미한다. 형광램프 안정기용 전자식 안정기(electronic ballast for a fluorescent lamp ballast)는 소위 전자식 안정기를 포함하지 않는다.

"메인 파워(power mains)"는 최종 사용자에게 그를 통해 AC 또는 DC 구동되는 컨턱터를 의미한다. AC 파워는 통상적으로 약 50 및 60 Hz 사이, 그리고 통상적으로 약 100과 347 볼트/rms 사이의 주파수에서 공급된다. 특정된 메인 파워는 400Hz에서 전력을 공급한다. 메인 파워의 제로 주파수는 여기서 DC 파워에 대응한다.

여기 사용된 바와 같은 용어인, "절연(isolation)" 트랜스는 1:1의 권선 회전수 비를 가지는 것으로 제한되지 않는다.

예로서 "전도 조절 수단(conduction control means)" 및 단어 "허용(permit)"에 대해 다른 정의들이 이하의 상세한 설명에 제공된다.

형광램프 고정물(Fluorescent Lamp Fixtures)

도 1은 긴 LED 램프(102)용 예로서의 형광램프 고정물(100)을 도시한다. 형광램프 고정물(100)은 파워 소스(108)로부터 메인 파워를 각각의 파워 컨택(105 및 107)을 통해 제1 및 제2 파워 핀(104 및 106)들에 연결된다. 파워 컨택(125 및 127)들은 파워 핀들을 기계적으로 지지하기 위하여 메인 파워를 수용하도록 연결되지 않고, 제3 및 제4 파워 핀(124 및 126)들을 각각 수용하도록 연결된다. LED 파워 서플라이를 포함하는 제1 회로(110)는 LEDs로의 전류를 제한하는 바와 같은 LED 램프(102)의 LEDs(300)를 구동하기 위하여 파워 소스(109)에 의해 공급된 파워를 조절한다. 제2 회로(140)는 도 1에서 사용되지 않은 형광 램프 전자식 안정기로부터 파워를 수신하도록 설계되므로, LED 램프(102)는 또한 도 1에서 사용되지 않은 제2 회로(140)를 포함한다.

파워 소스(109)는 50 또는 60 Hz 또는 400 Hz의 통상적인 메인 파워 주파수를 가진 AC 소스일 수 있다. 파워 소스(109)는 또한 주요 주파수가 제로로 생각되는 DC 파워 소스일 수 있다.

도 1을 참조하면, 청구된 발명은 LED 램프(102)의 일 단부의 제1 및 제2 파워 핀(124)들과 램프의 다른 단부의 제3 파워 핀(124)을 상정한다. 도 1 도시와 같이 도 1 파워 핀(106)이 제3 파워 핀(124)으로부터 축방향으로 이동되는 것이 중요하지 않으며; 그들은 또한 서로 축방향으로 정렬된다. 제2 회로(140)는 도 2에서 사용되지 않은 형광 램프 전자 안정기로부터 파워를 수신하도록 구성되므로, LED 램프(102)의 제2 회로(140)는 도 2에서 사용되지 않는다.

도 2는 도 1에 유사하나, 형광램프 고정물(115)의 파워 컨택(125 및 127)을 각각 거쳐 제4 파워 핀(124 및 126)들 및 모든 4개의 파워 핀(104, 106, 124)에 메인 파워를 제공하는 예시적인 형광램프 고정물(115)을 도시한다. 메인 파워는 형광 램프 구조물(115)의 파워 컨택(125 및 127)들을 각각 통해서 제3 및 제4 파워 핀(124 및 126)들에 공급된다. LED 파워 서플라이를 포함하는 제1 회로(110)는 LEDs로의 전류를 제한함으로써 LED 램프(102)의 LEDs(300)를 구동하기 위하여 파워 소스(109)에 의하여 공급되는 파워를 조절한다. 도 1의 형광램프 고정물(100)과 대조적으로, LED 램프(102)가 역방향으로 형광램프 고정물(115)에 삽입되고, 메인 파워는 파워 컨택(125 및 127)들을 거쳐 제1 회로(110)로 공급될 것이다.

도 3은, 도 1과 2의 형광램프 고정물(100 및 115)로부터 다른 파워 커넥터 핀들을 통해, 도 1 또는 도 2 도시와 같이 제2 회로(140)를 거쳐, LED 램프(102)의 LEDs(300)들에 파워를 공급하는, 순시 점등 타입(instant start type)의 형광램프 전자식 안정기(122)를 포함하는 예시적인 형광램프 고정물(120)을 도시한다. 제2 회로(140)는 램프의 대향 단부들과 같이 파워 핀들을 통해 순시 점등 타입의 형광 램프 전자 안정기의 주파수에서 파워를 수신하며; 이는 램프(102)의 같은 단부들에서 한 쌍의 파워 핀(104 및 106)들에 의하여 도 1 및 도 2의 제1 회로(110)에 의하여 메인 파워를 수신하는 것과 비교된다. 도 3에서, 형광램프 전자식 안정기(122)로부터의 파워는 파워 컨택(107)을 거쳐 제2 파워 핀(106)을 통해, 그리고 파워 컨택(127)을 거쳐 제3 파워 핀(124)을 통해 LED 램프(102)에 공급된다. 제2 및 제3 파워 핀(106 및 126)들은 램프의 반대측에 있다. 편의상, 순시 점등 타입의 형광램프 전자식 안정기(122)를 사용할 때, 파워 컨택(105 및 107)들은 임의로 전기 단락부(108)에 의해 같이 단락될 수 있으며, 그리고 파워 컨택(125 및 127)은 전기 단락부(128)에 의해 같이 단락될 수 있다. 제4 파워 핀(126)은 도면에 도시된 바와 같이 램프 내의 회로에 연결될 필요가 없다.

도 4는 순시 점등 타입의 형광 램프 전자 안정기(122)(도 3)와 다른 형광램프 전자식 안정기(122)를 포함하는 예시적인 형광램프 고정물(130)을 도시한다. 형광 램프 전자식 안정기(123)(도 4)는 예로서, 신속점등 타입 또는 프로그램된 점등 타입일 수 있다. 도 3에서와 같이, 형광램프 고정물(130)은 제2 회로(200)를 거쳐 도 1 또는 도 2 도시와 같이 동일한 LED 램프(102)의 LEDs(300)들에 파워를 공급한다. 제2 회로(200)는 도 1과 도 2의 형광램프 고정물(100 및 115)과는 다른 파워 핀들을 통해 파워를 수신한다. 형광램프 고정물(120(도 3)과 130(도 4)) 사이의 주요 차이는 형광램프 고정물(130)은 각 파워 핀(104, 106, 124 및 126)에 별개의 컨덕터들을 제공하는 점이다. 별개의 컨덕터들의 사용은 예컨대, 신속 점등 또는 프로그램된 점등의 형광램프 고정물(130)에 대해 통상적이다.

도 1 또는 도 2의 메인 파워에 직접 배선된 때의 제1 동작모드와 도 3 또는 도 4 도시와 같은 형광램프 전자식 안정기(122)로부터의 제2 동작 모드에 의해 동일한 LED 램프(102)가 설명된다.

LED 램프 내의 회로(Circuitry within LED Lamp)

도 5는 상기 설명된 도 1-4의 LED 램프(102) 내의 회로망(200)을 도시한다. 회로망(200)은 제1 회로(110)와 제2 회로(140)를 포함하며, 각각 (a)형광램프 고정물(100(도 1) 또는 115(도 2)) 또는 (b)형광램프 고정물(120(도 3) 또는 130(도 4))이 사용된 여부에 따라 LEDs(300)를 구동할 수 있다. LEDs(300)들은 직렬-연결된 LEDs의 단일 스트링으로 도시되며, 여기서 사용된 "스트링(string)"은 적어도 하나의 LED를 의미한다. 직렬 연결된 LEDs(300)의 스트링은 이 기술 분야의 보통의 지식을 가진 자에 의해 하나 이상의 (a) 평행으로 연결된 LEDs의 스트링, 또는 (b) 하나 이상의 평행이며 직렬로 연결된 LEDs의 스트링, 또는 (c)상술한 (a)와 (b)의 구조들의 조합에 의해 교체될 수 있다. LEDs(300)를 포함하는 바람직한 LED 회로망(303 및 304)들은 도 6 및 7에 각각 도시된다.

제2 회로(140)에 도시된 전해 캐패시터(324)는 제1 회로(110)에 의해 공유될 수 있다. 대신에, 노드(308)와 전해 캐패시터(324) 사이에 선택적인 차단 다이오드(325)가 연결되면, 제1 회로(110)가 LEDs(300)를 구동할 때, 제1 회로(110)는 그러한 캐패시터를 충전하는 것이 필요하지 않을 것이다. 본 발명자들은 일부 실시예에서, 제1 회로(110)가 비교적 큰 용량의 전해 캐패시터(324)를 충분히 충전할 수 없으며, 일부의 LEDs(300)의 플리커링(flickering)이 초래되는 것을 발견하였다. 차단 다이오드(325)는 p-n 다이오드 또는 스토키 다이오드 또는 실리콘 콘트롤러 정류기(SCR)와 같은 비방향성 전류 흐름을 제공하는 또 다른 장치로 형성될 수 있다. 여기 도시된 다른 도면들(예컨대, 도 5, 12, 및 13)들에 도시된 차단 다이오드(325)에 대한 설명은 "유사한 참조 부호들은 유사한 부분을 지시한다"라는 위의 진술에 따라 전술한 설명과 같다. LEDs(300)를 구동하기 위한 대체적인 에너지 저장부가 구비되면, 전해 캐패시터(324)는 생략될 수 있다. 예로서, 대체적인 에너지 저장부는 형광 램프 전자식 안정기(122(도 3) 또는 123(도 4))의 전해 캐패시터 또는 제1 회로(110)(도 5)의 또 다른 전해 캐패시터일 수 있다. 전해 캐패시터(324)를 누락하면, 위에 설명된 바와 같은 안정기 주파수에서 LEDs(300)의 플리커를 초래하며, 이는 바 코드 스캐너로 하여금 오작동하도록 동작한다.

도 6은 LEDs(300)를 구현하며 상부의 노드(306 및 308), 및 바닥의 노드(310 및 312)의 이하의 도 5의 회로(200)의 노드들에 연결되는 LED 회로(303)를 도시한다. 도 6의 LEDs(300)들은 스티어링 다이오드(314, 315, 316, 317 및 320)들에 상호연결된다. LEDs들이 동일한 전압 정격을 가질 때 LEDs(300)들이 바람직하게는 수가 동일한 두 개의 분리된 스트링으로 도시된다. 이는 제1 회로(110)로부터 구동된 때 LEDs(300)의 각 스트링을 통해 흐르는 전류의 상당한 불균형을 방지하기 위함이다. 스티어링 다이오드들은 p-n 다이오드 또는 스토키 다이오드 또는 실리콘 콘트롤러 정류기(SCR)와 같은 비방향성 전류 흐름을 제공하는 또 다른 장치로 형성될 수 있다.

LEDs(300)들이 제1 회로(110)(도 5)에 의하여 구동된 때, 스티어링 다이오드(314, 315, 316 및 317)들은 전류를 전도하고, 스티어링 다이오드(320)는 역으로 바이어스되었으므로 전류를 전도하지 않는다. 따라서, LEDs(300)의 두 개의 스트링들은 평행으로 작동된다. LEDs(300)의 각 스트링의 수가 20이며, 각 LED는 대략 3볼트의 전압 정격을 가지므로, 노드(306 및 310)들 사이에서 제1 회로에 의하여 생성된 전압은 대략 60볼트 dc이다. 그러한 전압은 예컨대, 100볼트 rms에서 300볼트rms로 전체 주전원 소스(109)(도 1-4)에 걸쳐 효율적으로 생성될 수 있다.

다른 한편, 도 6의 LED 회로(303)의 LEDs(300)들이 제2 회로(140)(도 5)에 의하여 구동될 때, 전류는 직렬의 LEDs의 en 스트링들에 공급되고; 즉, 노드(308)로부터 LEDs(300)의 좌측 도시의 스트링을 통해, 공급되고, 이어서 스티어링 다이오드(320)를 통해 아래로 흘러 LEDs(300)의 우측 도시 스트링을 관통하고, 이어서 노드(312)로 공급된다. 스티어링 다이오드(314, 315, 316 및 317)들은 LEds(300)들이 제2 회로(140)로부터 구동될 때 비전도성이다. LEDs(300)가 제2 회로(140)로부터 직렬로 구동될 때, LEDs의 각각의 스트링에 대해 20개를 사용하고 위의 단락에서 설명된 각 LED의 대략 3볼트의 정격을 이용하면, 노드(308 및 312)들 사이에서 제2 회로(140)에 의하여 생성된 전압은 대략 120볼트 DC이다. 다시, 그러한 상승된 전압은 예컨대, 통상의 600mm 형광 램프에 보다 비교할만한 전기적 부하를 제2 회로(140)를 구동하는 형광 램프 전자식 안정기에 제공한다. 이 전압은 대략 제1 회로(110)에 의하여 제공된 전압의 두 배이다.

증대된 전압에서의 제2 회로(140)의 동작은 제2 회로(140)에서의 전류 레벨을 감소시키며; 그러한 감소된 전류 레벨은 제2 회로로부터의 전류에 노출된 자로부터의 생명을 위협할 수 있는 전기적인 쇼크 위험을 감소시킨다. 따라서, 예컨대, 미국에서, 약 25kHZ의 매우 낮게 동작하는 것으로 알려진 종래의 안정기들을 포함하는, 순시 점등 타입의 형광램프 전자식 안정기(122)(도 3) 또는 신속 점등 또는 다른 타입의 형광램프 전자식 안정기(123)(도 4)의 UL 1598c 표준 및 기준 UL 935 표준에서 기재된 UL 전기적인 쇼크 위험 시험을 충족시킬 수 있다. UL은 또한 안전과학 회사(Underwriter's Laboritories)로 알려져 있으며 미국에 본부를 두고 있다. 위에 설명된 바와 같이 증대된 레벨에서 제2 회로(140)를 동작시키지 않고, 약 45kHZ에서 동작하는 최신의 안정기들의 경우 UL 1598c 표준 및 기준 UL 935 표준에 기재된 쇼크 위험 시험을 충족시킬 수 있으나, 통상적으로 위에 설명된 바와 같이 약 25kHZ의 매우 낙제 동작하는 것으로 알려진 종래의 안정기들은 쇼크 위험 시험을 충족할 수 없다.

증대된 레벨에서 제2 회로(140)의 동작은, 특히 순시점등 타입의 형광램프 전자식 안정기(도 3)으로부터 구동된 경우, 추가적으로 형광램프 전자식 안정기의 더욱 효율적인 동작이 가능할 수 있다. 증대된 전압에서의 제2 회로(140)의 그러한 동작에 의하여 또한 여러 실시예들에서 LEDs(300)의 전류를 한정하기 위하여 사용되는 하나 이상의 캐패시터들이 더욱 소형이고 덜 고가일 수 있으며; 이러한 이점들은 이하 설명딜 것이다.

이하는 도면에서 LEDs(300)의 좌측-도시 및 우측-도시 스트링들 각각에 대한 도 6의 전술한 설명으로부터 이 기술 분야의 통상의 기술자에게 자명할 것이며; LED의 개별적인 하나는 둘 이상의 병렬로 연결된 LEDs들에 의하여 교체될 수 있다.

도 7은 형광램프 전자식 안정기로부터 동작된 때 이하 설명된 전기적인 쇼크 시험을 더욱 용이하게 충족하도록 제2 회로(140)의 보다 증대된 동작 전압을 달성하고 형광램프 전자식 안정기를 더욱 효율적으로 동작시킬 수 있는 LED 회로(304)를 도시한다. 다양한 실시예들에서, LED 회로(304)는 예컨대 다양한 전압의 더 높은 전압의 900mm 또는 1200mm 형광램프에 합치하는 전기적인 부하를 제공한다. LEDs(300)들이 제1 회로(110)로부터 구동될 때 여전히 낮은 전압의 병렬 동작을 제공하면서 LED 회로(304)는 이하에 설명되는 바와 같이 다양한 전류 한정 캐패시터들의 비용 및 크기 감소를 제공한다. LED 회로(304)는 두 개의, 바람직하게는 동일한 LED 회로 유닛(326 및 327)를 포함한다.

도 7의 LED 회로 유닛(326)에서, LEDs(300)의 좌측-도시의 두 개의 스트링들과 연관된 스티어링 다이오드(314, 315, 316, 317 및 320)들은 도 12의 LED 회로(303)에 도시된 바와 같다. LED 회로 유닛(326)은 추가적으로 스티어링 다이오드(318, 319 및 321)와 LEDs(300)의 연괸 스트링을 포함한다. LEDs(300)가 제1 회로(110)로부터 구동된 때, 스티어링 다이오드(318 및 319)는 도전되고, 스티어링 다이오드(321)는 역으로 바이어스되므로 도전되지 않는다. LEDs의 각각의 스트링의 수가 20이고 각각의 LED가 대략 3볼트의 전압 정격을 가지는 위의 예를 사용하면, 제1 회로(110)(도 5)가 LEDs를 구동시킬 때, LED 회로 유닛(326)에서 노드(306 및 310)들 사이에 LEDs(300)의 각각의 스트링에 걸쳐 제1 회로(110)에 의하여 생성된 전압은 대략 60볼트 rms이다.

제2 회로(140)(도 5)가 도 7의 LED 회로 유닛(326)의 LEDs(300)을 구동시킬 때, 스티어링 다이오드(320 및 321)들은 도시된 LEDs의 3개의 스트링들의 각각을 통해 직렬로 전류를 도전한다. 각각의 스트링이 각 LED에 대해 대략 3볼트 정격을 가지는 20의 LEDs를 가지며, LEDs의 3개의 스트링들에 걸친 직류 전압은 대략 180 볼트가 된다. 스티어링 다이오드(314, 315, 316, 317, 318 및 319)들은 이 때 비전도적이다. 증대된 전압에서 제2 회로(140)를 동작시키면 위의 두 단락들에서 설명된 이점들을 달성한다.

도 7의 LED 회로(304)의 LED 회로 유닛(327)의 동작은 바로 설명된 LED 회로 유닛(326)의 동작과 같다. 즉, LED 회로 유닛(327)을 참조하면, 스티어링 다이오드(328, 329, 330, 331, 332, 333, 334 및 335)들은 각각, LED 회로 유닛(326)을 참조할 때, 스티어링 다이오드(314, 315, 316, 317, 318, 319, 320 및 321)들과 같이 작용한다. 저 전원 LED 램프(예컨대, 대략 9와트)의 LED 회로 유닛(327)을 제외하고, LED 회로 유닛(327)을 포함하는 것이 바람직할 것이다. 어느 경우에나, 제2 회로(140)는 위에 주어진 예에서, LEDs의 각 스트링에 20개의 LEDs를 가지며, 각 LED는 대략 3볼트의 전압 정격을 가지도록 대략 180볼트 dc를 제공하며, 이는 900mm 또는 1200mm 길이를 가지는 형광 램프를 개조하기에 보다 적절하다.

본 발명은 제1 회로(110)보다 상당히 높은 전압으로 LEDs(300)를 제2 회로(140)가 구동할 때 제2 회로(140)의 동작은 여러 부정적인 영향을 미칠 수 있는 것을 발견하였다. 그러한 부정적인 영향은 제1 회로(110)의 부품들의 전압 정격을 초과할 수 있는 과도하게 높은 전압을 제1 회로(110)의 부품들에게 부과하는 것을 포함한다. 그러한 부정적인 영향은 도 7의 LED 회로(304)의 하나 이상의 스티어링 다이오드(314-321 및 328-335)들을 통한 해로운 수준의 역방향 누출 전류를 초래할 수 있다. 그러한 해로운 수준의 역방향 전류에 의하면 LEDs(300)들은 필요할 때 발광할 수 없으며, 또는 때때로 점멸하거나 또는 때때로 더욱 밝게 번쩍일 수 있다. 예컨대, 이것은 노드(307)로부터 노드(311)로의 전압이 해로운 수준으로 역으로 바이어스된 때 발견되었으며, 이는 제1 회로(110)의 부품들에서 과도한 바라지 않는 전류를 발생할 수 있으며 또는 LEDs(300)의 전부 또는 일부의 조명 고장을 초래할 수 있다. 위의 부정적인 결과를 피하기 위하여, 제2 회로(140)가 의도된 대로 LEDs(300)를 구동할 때, 제1 회로(110)는 LEDs(300)를 통해 제2 회로(140)로부터 오는 단극 전류로부터 차단된다.

LEDs(300)를 통해 제2 회로(140)로부터 오는 단극 전류로부터 제1 회로(110)를 차단하기 위한 바람직한 수단은 이하의 어느 하나 또는 모두이다: (a) 노드(306)와 LED 회로 유닛(326) 사이의 제1 컨덕터(339)와 직렬의 제1 컨덕터(339)의 n-채널 타입의 인터페이스 전계효과 트랜지스터(이하, "FET")(337), 및 (b) 노드(310)와 LED 회로 유닛(326) 사이의 제2 컨덕터(344)와 직렬의 p-채널 타입의 인터페이스 FET(342)이다. FETs(337 및 342)들은 제1회로(110)와 LEDs(300) 사이의 계면을 구성하므로 "인터페이스" FETs로 불렸다. 인터페이스 FETs(337 및 342)들은 노드(306 및 310)들에 걸린 전압이 LEDs(300)를 구동하기 위한 전압에 도달한 때 이들 FETs를 dc 또는 대략 dc주파수에서 도전시키도록 각각 바이어스 회로(340 및 345)를 통해 바이어스시키며, 그리고 이들 FETs를 통해 dc 또는 대략 dc주파수에서 비도전을 유지하도록 동작한다. 도 7의 LEDs(300)들에 대해 위에 설명된 예에서, LEDs(300)를 구동하기 위한 전압은 대략 60볼트이다. 제1 회로(110) 내의 전압을 검지하는 바이어스 회로(340 및 345)를 구성하는 것은 전술한 기준을 기초로 이 기술 분야의 통상의 기술자에게는 용이할 것이다.

FETs(337 및 342)들은 통상적으로 모든 주파수의 전류를 한 방향으로 통과시키는 본체 다이오드(body diode)를 가진다. FETs(337 및 342)들에 대한 그러한 본체 다이오드가 각각 다이오드(338 및 343)로서 도시되고, 바람직하게는 다이오드(338 및 343)들이 비-도전 상태에 있으면 이하의 목적을 달성하도록 정위된다: 노드(306)로부터 노드(310)로의 제1 회로(110)의 정격 출력 전압보다 높은 노드(306)로부터 노드(310)로의 전압(예컨대, 위에 설명된 예에서 대략 60볼트)을 제2 회로(140)가 부과하는 것을 방지하며; 그리고 음의 값의 노드(306)로부터 노드(310)로의 전압을 제2 회로(140)가 부과하는 것을 방지한다. 그러나, 본체 다이오드(338 및 343)들에 의하여 AC 소스로부터 단일 방향의 도전이 가능하므로, 통상적으로 약 45kHZ이며 보다 널리 통상적으로 20KHZ부터 100kHZ범위인 각각 도 3 및 4 도시의 형광램프 전자식 안정기(122 또는 123)의 주파수(이하, "안정기 주파수")에서 전류를 양방향으로 전도하는 것이 바람직하다. 이는 LEDs(300)들을 때때로 점멸하거나 또는 때때로 더 밝아지게 할 수 있는 제1 회로(110) 내의 캐패시터들의 충전을 한정하거나, 또는 충전의 누적 및 해로운 고전압을 초래할 수 있는 AC 전류의 일방향 도전을 방지하기 위함이다. 이를 위하여, 바이패스 캐패시터(346)가 바람직하게 인터페이스 FET(342)에 걸쳐 제공된다. 이로써 이 단락에서 이미 설명된 바와 같은 목적으로 FETs(337 및 342)에 걸친 우에 정의된 안정기 주파수에서 전류를 양방향으로 도전시킬 수 있다. 그렇지 않으면 안정기 주파수에서의 전류 전도를 단일 방향으로 차단하였을 FETs, 다이오드들, 또는 유사 장치들에 걸친 안정기 주파수에서 유사한 바이패스 캐패시터(도시 생략)들이 전류를 바이패스시키기 위하여 이용될 수 있다.

본 발명자들은 일부 실시예들에서 전술한 차단 수단을 제1 컨덕터(339)와 직렬이며 제2 컨덕터(344)와 직렬로 구성하는 것이 바람직한 것을 발견하였으며; 이는 LEDs(300)의 반짝임을 유발할 수 있는 제2 회로(140)에 의한 LEDs들의 구동 동안 제1 회로(110)로부터 LEDs(300)로의 전류 누설을 방지하기 위함이다. 그러나, 다른 실시예들에서, 예컨대, LEDs의 때때로의 점멸 발광 및 때때로의 더 밝아짐을 무시할 수 있는 경우, 제1 회로(110)는 제1 컨덕터(339) 또는 제2 컨덕터(344)에서 단지 하나의 절연 수단에 의하여 LEDs(300)로부터 절연될 수 있다.

LED 회로(304)의 전술한 차단 수단의 변형이 n-채널 FET(337)를 p-채널 FET, 양극 접한 트랜지스터 또는 실리콘 조절 정류기, 또는 기계적인 스위치로 교체하는 것을 포함한다. 또 다른 변형은 p-채널 FET(342)를 n-채널 FET, 양극 접합 트랜지스터, 실리콘 조절 정류기 또는 기계적인 스위치로 대체하는 것을 포함한다.

도 6과 7의 LED 회로(303 및 304)들의 설명의 비교로부터 스티어링 다이오드(318, 319 및 321)들과 연관된 LEDs(300)의 스트링과 같은 LEDs(300)의 하나 이상의 추가적인 스트링들이 LED 회로 유닛(326 및 327)의 각각에 부가될 수 있는 것은 이 기술 분야의 통상의 기술자에게 자명할 것이다. 이는 또한 노드(306 및 310)들에 걸쳐 제1 회로(110)에 의하여 제공된 동일한 전압을 유지하면서 노드(308 및 312)들에 걸쳐 제2 회로(140)에 의하여 LEDs(300)에 제공된 전압을 더욱 증대시킨다. LED 회로 유닛(327)과 같은 하나 이상의 추가적인 LED 회로 유닛들이 도 7의 LED 회로(304)에 추가될 수 있다. 이로써 더 긴(예컨대, 1500mm, 1800mm, 2400mm, 또는 그 이상) 형광 램프가 효과적으로 구성될 수 있으며, 또한 더욱 균일한 광 분포를 달성하도록 LED 램프에서 더욱 저가의 LEDs를 더욱 치밀하게 분포시킬 수 있다.

도 5를 재차 참조하면, 회로(200)는 제1 전도 조절 수단(350)과 제2 전도 조절 수단(370)을 포함하며, 그 기능은 제1 및 제2 회로(110 및 140)들의 독립 작동을 허용하는 것을 포함한다. 제1 전도 조절 수단(350)과 제2 전도 조절 수단(370)은 또한 램프의 파워 핀에 메인 파워를 공급하는 파워 커넥터 리셉터클(도시 없음)을 가지는 형광램프 고정물에 삽입된 때 수명을 위험할 수 있는 전기적인 쇼크를 완화하기 위하여 사용될 수 있다.

파워 소스(109)가 메인 파워를 거쳐 직접 제1 및 제2 파워 핀(104 및 106)들에 전원을 공급하는 도 1 및 2의 형광 램프 고정물(100 또는 115)를 사용할 때, 제1 회로(110)는 LEDs(300)를 구동하기 위한 파워를 직접 조절한다. 제1 회로(110)는 도 1 과 2 도시의 LED 파워 서플라이를 포함한다. 전기적으로 분리되거나 또는 분리되지 않은 파워 서플라이가 모두 제1 회로에 대해 고려된다.

도 8은 제2 회로(140)의 정류기 회로(282)와 제1 및 제2 전도 조절수단(350 및 370) 사이에 위에 정의된 바와 같은 안정기 주파수에서 동작하는 절연 트랜스(382)를 포함하는 점을 제외하고, 도 5의 회로(200)와 유사한 회로(380)를 도시한다. 트랜스(382)용 권선 회전비를 선택하면, 도 7의 LED 회로(304)에 대해 위에서 설명된 예시적인 수준의 전압을 달성하기 위한 다른 방법이 제시된다. 이와 같이, 도 8의 우측으로부터 좌측으로 트랜스(382)의 권선 회전비를 3:1로 설정함을써 제1 및 제2 회로(110 및 140)는 대략 60볼트에서 LEDs(300)를 구동시킬 수 있다. 그러나, 그러한 권선 회전 비의 경우, 도 3의 형광 램프 전자식 안정기(122) 또는 도 4의 형광 램프 전자식 안정기(123)는 트랜스(382)에 대략 180볼트를 제공할 것이며 도 6과 7 도시 실시예들과 같이, 도 6과 7과 관련해서 위에 설명된 바와 같은 전기적인 쇼크 시험을 더욱 용이하게 충족하고 및 더큰 효율을 달성할 수 있다. 본 실시예는 LEDS들이 제2 회로(140)에 의하여 의도된 대로 구동된 때 LEDs(300)로부터의 단극 전류로부터 제1 회로(110)를 절연시키기 위하여 도 7의 인터페이스 FETs(337 및 342)와 같은 절연 수단을 사용할 필요성을 피한다. 예컨대, 3:1보다 2.8:1을 선택함으로써 절연 트랜스(382)의 권선 회전비를 조정하면, 회로 설계자는 예컨대 실시예를 더욱 효율적이거나 더욱 안전하게 구성할 수 있다. 다른 한편, 트랜스들은 통상적으로 도 7의 실시예에 사용된 설명된 절연수단보다 더 큰 공간을 점유한다.

도 8의 회로(380)의 LEDs(300)들은 바람직하게 LEDs의 단일 스트링에 부가해서 LEDS의 복수의 병렬 스트링들을 포함할 수 있다. LEDs의 더 많은 병렬 스트링들을 사용하면, LED 램프(102)의 길이가 증가함에 따라 적절한 광을 제공할 것이다.

도 9는 절연 트랜스(382)(도 8)를 자동 트랜스(392)로 대체한 점을 제외하고 도 8의 회로(380)와 유사한 회로(390)를 도시한다. 자동 트랜스(392)의 베이스에서 컨덕터(394)는 제2 회로(140)의 정류기 회로(282)로부터 제1 전도 조절수단(350)으로의 직류 회로 경로를 제공하며; 유사한 용량의 절연 트랜스(예컨대, 도 8의 382)에 비교해서, 자동 트랜스들은 통상 더욱 효율적이며, 더 작으며, 제조가 더 간단하며, 비용이 더 저가이다. 트랜스(392)에 대해 권선 회전비를 선택하면, 도 7의 LED 회로(304)에 대해 위에서 설명된 예시적인 전압 수준을 달성하기 위한 다른 방법이 제공된다. 이와 같이, 도 9의 우측에서 좌측으로 3:1에서 트랜스(392)의 권선 회전비를 설정함으로써, 제1 및 제2 회로(110, 140)는 모두 대략 60볼트에서 LEDs(300)를 구동시킬 수 있다. 그러나, 그러한 권선 회전비에서, 도 3의 형광램프 전자식 안정기(122) 또는 도 4의 형광램프 전자식 안정기(123)는 트랜스(382)에 대략 180볼트를 제공할 것이며, 도 6와 7의 실시예와 같이 형광램프 전자식 안정기로부터 동작될 때 더욱 용이하게 전기적 쇼크 시험을 충족할 것이며 도 6와 7에 관련해서 위에서 설명된 바와 같이 더 큰 동작 효율을 달성할 것이다. 본 실시예에 의하여 제2 회로(140)에 의하여 LEDS 들이 의도된 대로 구동될 때 LEDs(300)로부터의 단극 전류로부터 제1 회로(110)를 절연시키기 위하여 도 7의 인터페이스 FETs(337 및 342)들과 같은 절연 수단을 사용할 필요성을 피할 수 있다. 예컨대, 3:1보다 2.8:1을 선택함으로써 자동 트랜스(282)의 권선 회전 비를 조정하면, 회로 설계자는 예컨대 실시예를 더욱 효율적으로 또는 더욱 안전하게 구성할 수 있다.

도 9의 회로(390)의 LEDs(300)들은 바람직하게 도시된 LEDS의 단일 스트링에 부가해서 복수의 병렬의 LEDs 스트링들을 포함할 수 있다. 더욱 많은 병렬 LEDs스트링들을 사용하면, LED 램프(102)의 길이가 증가함에 따라 적절한 광을 제공할 것이다.

도 10은 LED 램프(102)(도 1-4)를 위한 제1 회로(110)의 통상적인 절연된 파워 서플라이(220)를 도시하며, 이는 제1 및 제2 파워 핀(104 및 106)들을 통해 메인 파워를 수용하며, 도 5의 LEDs(300)에 출력(222 및 224)으로 조절된 전력을 공급한다. 오프라인의, 절연된 플라이백 LED 드라이버 회로로 알려진 파워 서플라이(220)는 절연 트랜스(228)를 포함한다. "절연(isolation)"에 의해 메인 파워 주파수에서 트랜스를 통해 10 밀리암페어(milliamps) 이하로 충분히 전도를 제한할 수 있는 것을 의미한다. 절연 트랜스(282)는 통상적으로 위에서 정의된 바와 같은 안정기 주파수에서 동작한다. 상술한 제한은 여기서 설명되는 절연 트랜스의 타입를 특정한다. 상기 파워 서플라이(220)는 종래의 전파 정류 회로(230), FET(232), 출력 플라이백 다이오드(240) 및 캐패시터(242)를 포함한다. FET(232)는 게이트(233)에 인가된 신호에 의해 공지 방식으로 조절된다.

도 10의 절연 트랜스(228)의 사용은, 제1 회로(110)에 의하여 구동된 형광 램프 구조물(100(도 1) 또는 115(도 2))의 LED 램프(102)를 동작시킬 때 전기적인 쇼크 위험을 감소시키도록 보조한다. 절연 트랜스(228)가 예컨대 도 5에서 제1 및 제2 파워 핀(104 및 106)들과 제1 및 제2 전도 조절수단(350 및 370) 사이의 직류 절연을 제공하므로 이러한 감소가 달성된다. 유사하게, 도 8에서, 절연 트랜스(382)는 도 10의 절연 트랜스(228)에 대해 전술한 단락에서 설명된 바와 같은 방식으로 직류 절연을 달성한다.

제1 회로(110)보다 높은 전압에서 제2 회로(140)가 LEDs(300)를 구동하기 위하여 도 6과 7의 직렬 및 병렬 연결된 LEDs를 사용하거나 또는 도 8의 절연 트랜스(382)를 사용하거나 또는 도 9의 자동 트랜스를 사용하는 바람직한 대체 방안들이 있다. 바람직한 대체 방안은 제2 회로(140)에서와 같은 대략 동일한 전압에서 제1 회로(110)가 LEDs(300)를 구동하도록 구성하는 것이다. 바람직한 대체 회로는 이 기술 분야의 통상의 기술자에 의하여 구현될 수 있다. 예컨대, 도 10의 절연 파워 서플라이(220)에서 절연 트랜스(228)는 출력(222 및 224)에 연결된 트랜스 2차권선의 전압을 증가시키는 권선 회전비를 가지도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 전술한 권선 회전비는 제2 회로(140)와 거의 같은 전압으로 제1 회로(110)가LEDs(300)를 구동하도록 선택될 수 있다. 도 6과 7의 실시예에 대해, 본 바람직한 대체 실시예에서는 상기 설명된 목적으로 스티어링(steering) 다이오드(예컨대, 314 및 316)들과 인터페이스 FETs(337 및 342)들과 같은 절연 수단을 사용할 필요가 없다. 도 8과 9의 실시예들에 대해, 바람직한 대체적인 실시예는 이들 도면들에 도시된 트랜스를 사용할 필요가 제거된다.

도 11은 제1 및 제2 파워 핀(104 및 106)들을 통해 메인 파워로부터 파워를 공급받고, 도 5의 LEDs(300)으로 출력(222 및 224)의 조절된 파워를 공급하는 LED 램프(102)용 통상적인 비절연 파워 서플라이(250)(도 1-4)를 도시한다. 기본적인 오프라인 벅(buck) LED 드라이버 회로로 알려진 파워 서플라이(250)는 전계 트랜지스터(FET)(252), 및 연동 캐패시터(254), 인덕터(256), 및 캐패시터(258)을 포함한다. FET(252)는 게이트(253)에 공급된 신호에 의해 공지 방식으로 조절된다.

제2 회로(140)가 LEDs를 구동할 때 제1 회로(110)의 캐패시터(254 및 258)들과 같은 캐패시터들의 충전을 한정하기 위하여 위에 정의된 바와 같은 안정기 주파수에서, 전류가 흐를 수 있도록 전파 정류기 회로(230)의 선택된 다이오드들에 걸쳐 연결된 것으로 바이패스 캐패시터(262 및 263)들이 도시된다. 그러한 캐패시터들의 충전에 의하여 LEDs(300)의 주기적인 점멸 또는 주기적인 더욱 밝아짐을 초래할 수 있다. 바이패스 캐패시터(262 및 263)들을 이용하는 것의 대체안은 점선으로 도시된 바와 같은 대체 캐패시터(264 및 265)들을 이용하는 것이다. 바이패스 캐패시터(262 및 263)들을 이용하는 대체안의 또 다른 대체 방안은 대체 바이패스 캐패시터(262 및 264)들을 이용하거나, 또는 대체 바이패스 캐패시터(264 및 265)를 이용하는 것이다.

추가적으로, 4개의 모든 캐패시터(262, 263, 264 및 265)들을 사용하는 것이 바람직할 수 있으며, 이는 도 1 및 2의 특정 타입의 형광 램프 전자식 안정기(122 또는 123)의 각각의 경우 바람직할 수 있다. 예컨대, 캐패시터들의 상기 구조는 제1 회로(110)의 해로운 거동을 초래할 수 있는 연관된 다이오드들에 걸쳐 공통 모드 전도를 비대칭성을 감소시킬 수 있다.

도 10과 11의 상술한 LED 파워 서플라이(220 및 250)들은 기본 타입로 도시되고, 절연 및 비절연 LED 파워 서플라이를 표시한다. 절연 및 비절연 LED 파워 서플라이용의 많은 다른 적절한 구조들이 이 기술 분야의 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 사용될 수 있는 다른 적절한 절연된 파워 서플라이의 예들은 기본 플라이백 회로, 부스트(boost) 및 플라이백 회로, 추가 절연된 벅-부스트 회로, 또는 전방 컨버터이다. 사용될 수 있는 다른 적절한 비-절연 파워 서플라이의 예들은 벅-부스트 회로, 부스트 회로, Cuk 회로, 또는 싱글-엔드형 기초 유도자 컨덕터(SEPIC) 회로이다.

도 10과 11 도시의 절연 및 비절연의 LED 파워 서플라이(220 및 250)는 예컨대 통상적으로 FET(232또는 252)의 능동 전기 부품을 포함한다. 따라서, LED파워 서플라이(220 및 250)는 위에 정의된 바와 같은 능동 회로들을 포함할 수 있다.

도 5의 회로(200)를 다시 설명하면, 제2 회로(140)는 통상적으로 위에 정의된 바와 같은 수동 회로이다. 도시된 실시예에서, 제2 회로(140)는 주로 예컨대 전파 다이오드 브리지로 형성된 정류기 회로(282)를 포함한다. 정류기 회로(282)는 반파 브리지 또는 전압 더블러(doubler)와 같은 많은 다른 요소들에 의해 형성될 수 있다.

여러 이점들이 램프 고정물에 관련된 기존의 형광램프 안정기로부터의 동작과 직접 메인 파워의 동작에 각각 전속되는 제1 및 제2 회로(110 및 140)(도 5)를 사용하여 얻어진다. 위의 발명의 요지에서 설명된 에너지 효율 및 경제성의 이익에 부가하여, 램프 설치자(installer)는 LED 램프를 설치시 더 많은 방안을 가진다. 예컨대, 학교 건물에서, 설치자는 전기를 광으로 전환하는 효율을 증가시키기 위하여 메인 파워로부터 직접 교실에서 사용하도록 형광램프 안정기를 재배선하도록 결정할 수 있다. 동일 건물에서 다른 위치들에서, 설치자는 예컨대 계단통의 비상 조명을 위해 또는 창고의 기존의 형광램프 안정기로부터의 램프를 동작시키는 것이 전체적으로 보다 경제적임을 결정할 수 있다. 그러한 위치들에서의 조명 고정물이 때로 사용될 수 있으며, 기존의 형광램프 전자식 안정기를 사용하는 것보다 그들 위치에서 조명 고정물을 다시 배선하는 것이 더욱 비용이 소모될 것이기 때문이다. 추가적으로, 형광램프 안정기가 동작하지 않는 경우, 그러한 안정기를 포함하는 고정물이 메인 파워로부터 직접 동일한 램프를 작동시키도록 다시 배선될 수 있다.

또한, 제1 및 제2 회로(110 및 140)(도 5)들이 설명된 바와 같이 더 높은 효율과, 더 넓은 범위의 안정된 동작을 허용하도록 각각 여기 정의된 바와 같은 능동 및 수동 회로들인 것이 바람직하다. 특히, 각 회로는 각각의 전력 소스에 의해 가장 효율적으로 동작하도록 최적화될 수 있다.

도 12는 위에 설명된 도 1-4의 LED 램프(102) 내에서 대안적인 회로망(1200)을 도시한다. 회로망(1200)은 같은 도면 부호들로 표시된 도 5의 회로(200)와 부품들을 공유한다. 주요 차이는 제2 회로(140)는 노드(1202 및 1204)들을 통해 접속되는 LEDs의 일부만을 구동하도록 사용되는 것이다. 노드(1202)는 LEDs(300)의 상부에서와 같이 다른 위치들에 배치될 수 있다. 유사하게, 노드(1204)는 LEDs(300)의 바닥과 같은 다른 위치들에 있을 수 있다. 도 10의 절연된 LED 파워 서플라이(220) 또는 도 11의 비절연 LED 파워 서플라이(250)를 사용하는 제1 회로(110)의 실시예에서, 캐패시터 (242)(도 10) 또는 캐패시터(258)(도 11)의 값은 이하와 같이 선택되어야 한다. 상술한 캐패시터(242 또는 258)들의 값은 허용가능하게 낮은 광 플리커(flicker) 레벨을 발생하도록 LED 동작 주파수에서 충분한 에너지 저장을 제공하도록 도 12의 캐패시터(310)의 값과 관련하여 선택되어야 한다.

제2 회로(140)의 파워가 제1 회로(110)에 의해 구동된 LEDs(300)의 단지 일부가 되도록 함으로써, 회로 설계자는 제1 및 제2 회로(110 및 140)들의 하나 또는 모두를 최적화하기 위한 디자인 선택의 더 큰 자유도를 가진다.

도 13은 상기 설명한 도 1-4의 LED 램프(102) 내의 추가적인 대안적인 회로망(1300)을 도시한다. 회로망(1300)은 같은 도면 부호들을 가지는 도 5의 회로(200)와 부품들을 공유한다. 주요 차이는 제1 회로(110)가 노드(1302 및 1304)들에 의해 접속되는 LEDs의 일부만을 구동하기 위하여 사용된 점이다. 노드(1302)는 LEDs(300)의 상부와 같은 다른 위치들에 있을 수 있다. 유사하게, 노드(1304)는 LEDs(300)의 바닥에서와 같이 다른 위치들에 있을 수 있다. 도 10의 절연된 LED 파워 서플라이(220) 또는 도 11의 비절연 LED 파워 서플라이(250)를 사용하는 제1 회로(110)의 실시예에서, 캐패시터(242)(도 10) 또는 캐패시터(258)(도 11)의 값은 이하와 같이 선택되어야 한다. 상술한 캐패시터(242 또는 258)의 값은 허용가능하게 낮은 광 플리커 레벨을 발생하도록 LED 동작 주파수에서 충분한 에너지 저장을 제공하도록 도 13의 전해 캐패시터(324)의 값과 관련하여 선택되어야 한다.

제1 회로(110)의 전력이 제2 회로(140)에 의해 구동된 LEDs(300)의 단지 일부가 되도록 함으로써, 회로 설계자는 제1 및 제2 회로(110 및 140)들의 하나 또는 모두를 최적화하기 위한 디자인 선택의 더 큰 자유도를 가진다. 예컨대, 순시점등 타입의 형광램프 전자식 안정기(122(도 3))를 사용할 때 LEDs(300)로의 전류를 제한하는 것이 더욱 용이해질 수 있다. 이것은 제2 회로(140)로부터 모든 LEDs(300)에 공급되는 전압이 제1 회로(110)로부터 노드(1202)와 노드(1204) 사이에 LEDs(300)로 공급되는 전압보다 더 높을 수 있다.

도 5의 제1 회로(110)와 같이, 도 11과 12의 제1 회로(110)는 예로서, 도 10의 절연된 LED 파워 서플라이(220) 또는 도 11의 비절연 LED 파워 서플라이(250)로서 구현될 수 있다.

도 14는 상기 설명한 도 1-4의 LED 램프(102) 내의 추가적인 대안적인 회로망(1400)을 도시한다. 회로망(1400)은 같은 도면 부호들을 가지는 도 5, 12 및 13의 회로(200)와 부품들을 공유한다. 주요 차이는 제1 및 제2 회로(110 및 140) 모두에 의해 구동된 LEDs(300)를 가지는 대신에, 제1 회로(110)는 LEDs(301)를 전속적으로 구동하고 제2 회로(140)는 LEDs(302)를 전속적으로 구동하는 점이다. 위에 설명된 바와 같은 LEDs(300)의 변형은 LEDs(301) 및 LEDs(302)에 또한 적용된다. 이로써 제1 회로가 제1 및 제2 파워 핀(104 및 106)들을 거쳐 메인 파워에 연결된 때 제1 회로(110)의 의도된 동작과 저촉하고 제2 회로(140)를 통해 흐르는 상술한 메인 파워를 제거할 수 있다.

도 14의 제1 회로(110)가 LEDs(301)를 구동하고 제2 회로(140)가 LEDS(302)를 구동하도록 함으로써, 회로 설계자는 제1 및 제2 회로의 양자 또는 어느 하나를 최적화하기 위한 더 큰 설계 자유도를 가진다. 예컨대, 순시 점등 타입의 형광램프 전자식 안정기(122(도 3))를 사용할 때 LEDs(302)로의 전류를 제한하는 것이 더욱 용이해질 수 있다. 이것은 제2 회로(140)로부터 LEDs(302)에 공급되는 전압이 제1 회로(110)로부터 LEDs(301)로 공급되는 전압보다 더 높을 수 있기 때문이다.

제1 전도 조절수단의 기능

도 5와 8-9 및 12-14를 참조하면, 제1 유도조절수단(350)은 바람직하게 이하 기능들의 하나 이상을 수행한다:

(1)제2 회로 기능. 제1 유도 조절수단(350)은, 예컨대, 위에 규정된 바와 같은 전자식 안정기의 주파수에서 파워를 전도하기 위한 캐패시터로서 구현될 수 있다. 제2 회로 동작을 "허용(permit)"하는 것은 여기서 제2 회로(140)의 동작을 허용하기에 필요하나, 충분하지 않은 수단을 제공함을 의미한다. 더구나, 제2 전도조절 수단(370)은 또한 제2 회로의 작동을 허용하기 위하여 필요하다. 즉, 제1 및 제2 전도조절 수단(350 및 370)은 제2 회로(140)를 동작시킬 수 있기에 충분하고, 같이 필요하다.

(2) 제1 회로에 저촉하지 않고 제2 회로를 동작시키는 것을 허용. 제1 전도조절수단(350)은 또한 제1 회로(110)의 기대된 동작 동안 제1 회로(110)와 저촉함이 없이 제2 회로(140)가 동작하도록 허용하는 기능을 실행할 수 있으며; 즉, 제1 회로는 제1 및 제2 파워 핀(104 및 106)들을 거쳐 메인 파워에 연결된다. 이러한 기능을 실현하기 위하여, 전도 조절수단(350)은, 예컨대, 제1 회로(110)가 동작할 때, 제2 파워 핀(106)과 제2 회로(140)의 정류기 회로(282)를 거쳐 메인 파워로부터 LEDs(300)로의 전류 전도를 제한하기 위하여 개방 위치에 위치되는 캐패시터 또는 스위치로서 구성된다. 메인 파워로부터의 전류의 제한에 의해 독립적인 제1 회로(210)로부터 발생하는 LEDs의 평균 광도에 비해서 LEDs(300)로부터의 제1 또는 제2의 상당한 타입의 광 편향(deviation of light)을 방지한다. 제1 회로(110)는 도 5, 12 및 13의 회로에 대해 가상의 절단부(266 및 268)들이 형성되면 독립적이 된다. 이하의 두 타입의 광의 편향이 고려된다:

(1) 0.1 Hz 내지 200Hz 주파수 범위에서의 LEDs(300)로부터의 광의 플리커 타입 편향; 및

(2) LEDs(300)로부터의 광의 연속-타입 편향.

플리커(flicker)-타입과 연속-타입의 제1의 상당한 레벨의 광 편향은 10퍼센트이다. 플리커 타입 및 연속 타입의 편향의 오류를 최소화하기 위하여 제2의 상당한 레벨은 5%이다. 광 플리커를 산출하기 위한 광도 측정은 잘 알려져 있으며, 광원으로부터의 광을 항상 측정하기 위하여 광전지를 이용할 수 있다.

(3) LEDs 구동 전류의 제한. 제1 전도 조절 수단(350)이 또한 LEDs(300)을 구동하기 위하여 적절하게 전류를 제한할 수 있다. 제1 전도 조절 수단(350)은, 위에 규정된 바와 같은, 안정기 주파수에서보다 메인 파워 주파수에서 더 큰 임피던스를 제공하는 캐패시터로서 구현된 때 이 기능을 달성할 수 있다. 메인 파워 주파수는 안정기 주파수보다 휠씬 더 작은 데, 이는 메인 파워 주파수는 제로 내지 500hz 범위인 반면에, 안정기 주파수는 통상적으로 20kHZ 이상인 사실로부터 명백하다.

(4)충격 위험 보호의 달성 허용. 제1 전도 조절 수단(350)(그리고 또한 제2 전도수단(370))의 제4 기능은 램프(102)(도 1-2)가 설치자에 의해 형광램프 고정물(예컨대, 도 1-2의 100, 115)에 삽입된 때, 잠재적인 생명-위협 전기 쇼크 위험을 완화할 수 있는 것이다. 도 15는 전기충격위험 시험을 실행하기 위한 참조 UL935 표준 및 UL 1583c 표준에 기재된 장치에 유사한 LED 램프(102)의 전기 쇼트 위험 시험용 장치를 도시한다. 램프(102)는 램프의 일 단부에 제1 및 제2 파워 핀(104 및 106)들을 가지며, 램프의 대향 단부에 제3 및 제4 파워 핀(124 및 126)들을 가진다. 두-핀의 선형 형광 램프의 램프홀더(1510)는 제1 및 제2 파워 컨택(1511 및 1512)을 가진다. 대신에, 각각의 파워 컨택(1511 및 1512)은 단순히 파워 핀(104, 106, 124 및 126)들의 어느 것에 부착될 수 있는 전기 클립일 수 있다. 램프홀더(1510)의 제1 파워 컨택(1511)은 의도된 주 라인 전압에 대응하는 AC 전압용 전압 소스(1520)에 연결된다. 전압 소스(1520)는 일정 범위의 전압을 제공할 수 있는 데, 이는 전압 소스(1520)용 부호에서 화살표로 표시된다. 램프홀더(1510)의 제2 파워 컨택(1512)은 전압 소스(1520)의 주 라인 중간점에 연결되며, 이는 또한 지면에 접지된다. 또 다른 램프홀더(1530)는 램프홀더(1510)를 포함하는 장치(1535)에 존재할 수 있으나, 본 시험에서는 사용되지 않는다. 제1 회로(110)를 구동하기 위하여 시험들은 설정된 주라인 전압 및 주파수에서 실행된다. LED 개조 램프의 경우, 이는 통상적으로 전압 소스(1520)의 110 VAC RMS 내지 277VAC RMS 범위의 전압에 대응하고 50 또는 60 Hz 라인 주파수들에 대응한다. 시험은 단일 설정의 주 소스 전압에 합치하는 고정된 전압에서 실행된다. 필요하면, 347VAC RMS 또는 480VAC RMS과 같은 다른 설정된 주 소스 전압을 이 기술 분야의 통상의 기술자는 이해할 것이다. 이는 LED 램프(102)의 다른 특정 장치에 사용되는 주 전원 전압을 단지 확인하는 문제이다.

충격 위험 시험에서, 제1 및 제2 전도조절수단(350 및 370)은 각각 제1 및 제2의 직렬로 연결된 부품(1550 및 1555)들로 구성되고, 전기 프로브(1540)를 거쳐, 전술한 각각의 노출된 파워 핀들과 접지 지면 사이에 직접 연결된 회로를 통해 측정된 때 설정된 전원 전압 범위에 걸쳐 그리고 50Hz에서 그리고 60Hz에서 정해진 RMS milliamps 값을 초과하는 양의 주요 주파수에서의 전류 유도(I = V/R, 도 26)를 방지하도록 구성된 개방위치에 위치된 스위치 또는 캐패시터의 하나에 구현될 수 있으며, 제1 부품(1550)은 비-유도성 1500 ohm 저항기 및 0.22 microparad 캐패시터의 병렬 결합으로 구성되고, 제2 부품(1555)은 이하의 각각의 위치들에서 비-유도성 500 ohm 저항기로 구성된다:

(1) 제1 및 제2의 파워 핀(104 및 106)들이 제1 파워 컨택(1511)에 제1 파워 핀(104)을 연결하고 제2 파워 핀(106)을 제2 파워 컨택(1512)에 연결하고, 프로브(1540)이 파워 핀(124)에 연결되도록 램프 홀더(1510)에 삽입되며;

(2) 제1 및 제2의 파워 핀(104 및 106)들이 제1 파워 컨택(1511)에 제1 파워 핀(104)을 연결하고 제2 파워 핀(106)을 제2 파워 컨택(1512)에 연결하고, 프로브(1540)이 제4 파워 핀(126)에 연결되도록 램프 홀더(1510)에 삽입되며;

(3) 제1 및 제2의 파워 핀(124 및 126)들이 제1 파워 컨택(1511)에 제3 파워 핀(124)을 연결하고 제4 파워 핀(126)을 제2 파워 컨택(1512)에 연결하고, 프로브(1540)이 제1 파워 핀(104)에 연결되도록 램프 홀더(1510)에 삽입되며;

(4) 제1 및 제2의 파워 핀(124 및 126)들이 제1 파워 컨택(1511)에 제3 파워 핀(124)을 연결하고 제4 파워 핀(126)을 제2 파워 컨택(1512)에 연결하고, 프로브(1540)가 제2 파워 핀(106)에 연결되도록 램프 홀더(1510)에 삽입되며;

(5) 제1 및 제2 파워 핀(104 및 106)들은 제2 파워 핀(106)을 제1 파워 컨택(1511)에 연결하고 제1 파워 핀(104)을 제2 파워 컨택(1512)에 연결하며, 포르브가 제3 파워 핀(124)에 연결되도록, 램프홀더(1510)에 삽입되며;

(6) 제1 및 제2 파워 핀(104 및 106)들은 제2 파워 핀(106)을 제1 파워 컨택(1511)에 연결하고 제1 파워 핀(104)을 제2 파워 컨택(1512)에 연결하며, 포르브가 제4 파워 핀(126)에 연결되도록, 램프홀더(1510)에 삽입되고;

(7) 제1 및 제2의 파워 핀(126 및 124)들이 제1 파워 컨택(1511)에 제2 파워 핀(126)을 연결하고 제3 파워 핀(124)을 제2 파워 컨택(1512)에 연결하고, 프로브(1540)가 제1 파워 핀(104)에 연결되도록 램프 홀더(1510)에 삽입되며; 및

(8) 제1 및 제2의 파워 핀(126 및 124)들이 제1 파워 컨택(1511)에 제4 파워 핀(124)을 연결하고 제3 파워 핀(124)을 제2 파워 컨택(1512)에 연결하고, 프로브(1540)가 제2 파워 핀(106)에 연결되도록, 램프 홀더(1510)에 삽입된다.

캐패시터가 제1 및 제2 전도조절 수단(350 및 370)의 양자 또는 어느 하나를 구형하기 위하여 사용될 때, 캐패시터(들)의 값은 위의 단락에서 그리고 또한 아래 단락에서 설명되는 전류를 제한하기 위하여 효과적으로 선택되고, 이들 양자는 :"(2)LEDs를 구동하기 위하여 전류를 제한한다." 라는 문구로 시작한다.

최대의 정해진 RMS milliamps 값은 예컨대, 110 VAC RMS 내지 277 VAC RMS 범위의 전원 전압에 걸친 소정의 전압 값에 대해 50Hz 및 60Hz에서 10일 수 있다. 정해진 최대 RMS milliamps 값은 바람직하게 50Hz 및 60Hz에서 5와 같이 낮은 값이다. 이들 값의 의미는 이하의 표에 관련해서 설명된다:

이하의 데이타는 인체에 대한 전류 효과에 대한 미국 주요 연구자인 찰스 달지엘(Charles Dalziel)에 의하여 수집되고 양호한 건강의 인체시험 주제에 대한 것이다. 상기 단락에서 기재된 전기 회로는 UL(Underwriter's Laboratory)에 의하여 사용되고, 이는 LED 램프의 노출된 전도 회로에 접촉하는 사람의 손과, 인간을 관통하여 접지면에 이르는 경로를 모사하기 위한 것이다. 정해진 10의 rms milliamp 값은 여성에 대해 "자율 근육 조절 상실의 통증"을 유발하는 한계보다 다소 작으며, 0.5 milliamp 차이가 안전 한계를 제공한다. 남자의 경우의 비교 한계는 다소 높다(즉, 16 milliamps). 자율근육 조절의 상실은 램프 장착자가 예로서 3m 높이의 사다리에서의 낙하를 유발할 수 있는 할 수 있으므로 위험하다. 5의 작은 정해진 RMS milliamp 값은 LED 램프의 장착자에게 위에 설명된 잠재적인 생명을 위협하는 전기적인 충격 위험을 완화하기 위하여, UL에 의하여 공식화된, 미국에서의 UL 1598c 표준을 충족하는 60Hz에서의 미국 UL에 의하여 선택된 값이다. 위의 표로부터 5의 정해진 rms 값은 바람직하게 "자율근육 조절 유지 통증"의 한계 이하이다.

인체 효과	성	60Hz AC	10kHz AC
컨택 점에서 다소 인식	남자	0.4mA	7mA
컨택 점에서 다소 인식	여자	0.3mA	5mA
신체지각 한계	남자	1.1mA	12mA
신체지각 한계	여자	0.7mA	8mA
자율근육의 조절 유지 통증	남자	9mA	55mA
자율근육의 조절 유지 통증	여자	6mA	37mA
자율근육 조절상실 통증	남자	16mA	75mA
자율근육 조절상실 통증	여자	10.5mA	50mA
심한 통증, 호흡 곤란	남자	23mA	94mA
심한 통증, 호흡 곤란	여자	15mA	63mA
3초후 심장 섬유화가능	남자	100mA
3초후 심장 섬유화가능	여자	100mA

상기 UL 1598c 표준은 예컨대 60Hz에서의 시험을 요구하며, 또한 형광 램프의 전자식 안정기에 의하여 생성된 주파수에서의 시험을 요구한다. 위에 표시된 바와 같이, 안정기들은 통상적으로 20kHZ에서 100kHz 범위의 여러 주파수들을 가질 수 있다. 인체는 위의 표에서 나타내는 바와 같이 마지막 두 컬럼들에 기재된 데이타를 비교로서, 더 높은 주파수에서 더 높은 레벨의 전류를 견딜 수 있다. 인체는 상기 설명된 50Hz 또는 60Hz보다 더 높은 주파수에서 더 높은 레벨의 전류를 견딜 수 있으므로, UL 1598c 표준에 의하면, 예컨대, 25kHz에서 대략 59milliamps 및 50kHz에서 대략 120miliamps의 휠씬 더 높은 레벨의 전류가 허용된다.

제2 전도 조절 수단의 기능

도 5 및 8-9 및 12-14를 참조하면, 제2 전도 조절 수단(370)은 바람직하게는 하나 이상의 이하의 기능을 실행한다:

(1) 제2 회로의 동작을 허용. 제2 전도 조절 수단(370)은 파워를 전도하기 위한 캐패시터로서 구현될 수 있다. 단어 "허용(permit)"은 제1 전도 조절 수단의 기능(1)에 대해 위에서 정의되었다.

(2) 제1회로와 저촉되지 않고 제2 회로가 동작하도록 허용한다. 제2 전도 조절 수단(370)은 또한 제1 회로(110)의 의도된 작동 동안; 즉, 제1 회로가 제1 및 제2 파워 핀(104 및 106)들을 거쳐 메인 파워에 연결될 때, 제1 회로(110)와 저촉되지 않고 제2 회로(140)가 동작하도록 허용하는 기능을 수행할 수 있다. 이러한 기능을 실현하기 위하여, 제1 회로(110)가 작동될 때, 전도 조절 수단(370)은 메인 파워로부터 제3 파워 핀(124)과 제2 회로(140)의 정류기 회로(282)를 거쳐 LEDs(300)로의 전류 전도를 제한하기 위하여 개방 위치에 위치된 스위치 또는 캐패시터로서 구성된다. 메인 파워는 예컨대 도 2의 형광 램프 고정물(115)을 사용할 때 제3 파워 핀(124)에 공급된다. 그러한 메인 파워로부터의 전류의 제한에 의해 독립적인 제1 회로(110)에서 발생하는 LEDs의 평균 광도에 비해 LEDs(300)로부터의 제1 또는 제2의 상당한 레벨의 광의 편향이 방지된다. 제1 회로(110)는 도 5, 8-9 및 12-13의 회로에 가상의 절단부(266 및 268)가 형성되면 독립적일 것이다. 이하와 같은 두 타입의 광의 편향이 고려될 것이다:

(3) 0.1 Hz 내지 200Hz 주파수 범위에서의 LEDs(300)로부터의 광의 플리커 타입 편향; 및

(4) LEDs(300)로부터의 광의 연속-타입 편향.

플리커(flicker)-타입과 연속-타입의 제1의 상당한 레벨의 광 편향은 10퍼센트이다. 플리커 타입과 연속 타입 편향의 오류를 최소화하기 위하여 제2의 상당한 레벨의 광 편향은 5%이다. 광 플리커를 산출하기 위한 광도 측정은 잘 알려져 있으며, 광원으로부터의 광을 항상 측정하기 위하여 광전지를 이용할 수 있다.

(3) LEDs 구동 전류를 제한한다. 제2 전도 조절 수단(370)이 또한 LEDs(300)을 구동하기 위하여 적절하도록 전류를 제한할 수 있다. 제2 전도 조절 수단(370)은, 형광램프 전자식 안정기(122)의 주파수에서보다 메인 파워 주파수에서 더 큰 임피던스를 제공하는 캐패시터로서 구현된 때 이 기능을 달성할 수 있다. 메인 파워 주파수는 안정기 주파수보다 휠씬 더 작은 데, 이는 메인 파워 주파수는 제로 내지 500hz 범위인 반면에, 안정기 주파수는 10kHz 내지 그 이상인 사실로부터 명백하다.

(4) 쇼크 위험 보호의 달성을 허용한다. 제2 전도 조절 수단(370)의 또 다른 기능은 램프(102)(도 1-4)가 설치자에 의해 형광램프 고정물(예컨대, 도 1-4의 100, 115, 120 또는 130)에 삽입된 때, 생명-위험 전기 쇼크 위험의 완화를 허용하는 것이다.

이러한 이유로서, 제2 전도조절 수단(370)은 "(4) 쇼크 위험 보호의 달성을 허용한다"로 시작하고 "제2 전도조절수단"을 기재되는 서두 전에 종료하는 단락에서 위에 설명된 바와 같이 제1 전도조절수단(350)과 같이 작용하도록 구성될 수 있다.

쇼크 위험 보호의 제공 - 다른 기술

도 5, 12-13 및 14의 제1 및 제2 전도 조절 수단(350 및 370)에 대한 쇼크 위험의 보호를 허용하기 위한 상술한 가능 기능들은 다른 방식들로 실현될 수 있다. 예컨대, 제2 전도 조절 수단(370)을 캐패시터 또는 스위치로서 실현하는 대신에, 예컨대, 비절연 LED 파워 서플라이(250)(도 11)보다 절연 트랜스(382)(도 8) 또는 절연 LED 파워 서플라이(220)(도 10)가 사용될 수 있다. 또한 본 발명의 교시로부터 벗어나지 않고 노출된 파워 핀에 메인 파워가 접촉하는 것을 방지하기 위한 다수 수단을 통합할 수 있다. 노출된 파워 핀은 제1 및 제2 전도 조절 수단(350 및 370)에 대해 쇼크 위험 보호 기능에서 위에 설명된 바와 같은 의미를 가진다.

제1 및 제2 전도조절수단의 실시예 1-13의 표 리스트

도 16은 제1 및 제2 전도조절수단(350 및 370)의 실시예 1-13의 표 리스트를 도시한다. 표 리스트는 도 5, 8-9, 12 및 13에 도시된 제1 회로(110)의 절연 또는 비절연 타입에 대한 필요성을 기재하는 컬럼을 포함한다. 표 리스트의 또 다른 컬럼은 각 실시예와 관련된 형광램프 고정물(100(도 1), 115(도 2), 120(도 3) 또는 130(도 4))을 표시한다. 각 실시예에 대해, 또 다른 칸은 그러한 실시예가 LEDs를 공유하는지 또는 LED 램프(102)의 길이를 따라 조명하기 위한 그러한 LEDs를 구동하는 의미에서 LEDs를 공유하지 않는 여부를 표시한다. 회로망(200(도 5), 380(도 8), 390(도 9), 1200(도 12), 및 1300(도 13))들은 제1 및 제2 회로(110 및 140)들 사이에서 LEDs를 공유하고 회로망(1400)(도 14)는 제1 및 제2 회로(110 및 140)들 사이에 LEDs를 공유하지 않는다.

실시예 1-13

도 16 도시와 같은 모든 실시예 1-13들에 대해, 이하의 제1 전도조절 기능들은 이하의 표 2에 따라 달성될 수 있다:

제1 전도 조절 수단(350)의 실현	제1 전도 조절 수단(350)의 기능들
캐패시터(352)	(1)(4)
스위치(354)	(1)(2) 및 (4)
단락회로(358)	(1)

당업계에 잘 알려진 바와 같이, 캐패시터(352)는 보다 일반적으로 캐패시턴스(capacitance)로 언급될 수 있다. 보다 일반적인 용어인 캐패시턴스는, 소정의 캐패시턴스를 달성하기 위하여 다수의 캐패시터들의 사용을 포괄한다.

도 16 도시와 같은 모든 실시예들 1-13에 대해, 이하의 표 3에 따라 이하의 제2 전도조절 기능들이 달성될 수 있다:

제2 전도 조절 수단(370)의 실현	제2 전도 조절 수단(370)의 기능들
캐패시터(374)	(1)(4)
스위치(376)	(1)(2) 및 (4)
단락 회로(372)	(1)

제1 및 제2 전도 조절 수단(350 및 370)의 단락 회로(352 및 358)들이 여기 사용된 바와 같은 전도 조절 수단에 포함된다. 그러나, 단락회로(352 및 358)의 "조절" 측면은 항상 전도성이다. 예컨대, 이는 교대로 전도성이고 비전도성일 수 있는 스위치의 "조절"과 대조된다.

또한, 제1 전도 조절 수단(350)의 단락 회로(352)는 제2 파워 핀(106)과 제2 회로(370) 사이의 전도를 가능하게 하기 위한 것이다. 유사하게, 제2 전도 조절 수단(370)의 단락 회로(358)는 제2 파워 핀(124)과 제2 회로(140) 사이의 전도를 가능하게 하기 위한 것이다.

모든 실시예들 1-13에 대해, 도 16의 표 리스트를 참조하며, 표의 내용은 반드시 여기 반복될 필요는 없다. 모든 실시예들 1-13에 대해, 램프 설치 또는 제거는 형광램프 고정물에의 메인 파워가 차단된 때만 진행되어야 하는 것을 표시하는 제품 포장, 등 위의 경고를 제공하는 것이 바람직하다.

실시예 1-2 및 11-13은 제1 및 제2 전도 조절 수단(350 또는 370)의 가능한 기능들로 위에서 설명된 쇼크 위험 보호를 달성할 수 없다. 이는 실시예 1, 2 및 11-13이 단락 회로(352)로서 제1 전도조절 수단(350)을 실현하기 때문이다. 그러므로, 이들 실시예들에서, 위에 설명된 바와 같이 제품 포장, 등에 경고를 제공하는 것이 특히 중요하다.

모두 도 14의 회로망(1400)에 관련된, 실시예들 9 및 10에 대해, 도 16은 제1 및 제2 전도조절 수단(350 및 370)의 두 개의 가능한 조합을 도시한다. 대체적으로, 도 14의 제1 및 제2 전도 조절 수단(350 및 370)이 예로서 실시예 5-8에 대해 도 16이 도시하는 방식으로 구현될 수 있다.

비절연인 비용이 더 적은 제1 회로(110)를 사용하는 것이 바람직하지만, 실시예들 5-10에 대해, 절연된 보다 고가인 제1 회로(110)가 또한 사용될 수 있을 것이다.

도 11을 참조하면, 실시예 11은 단락 회로(358 및 372)로서 각각 제1 및 제2 전도 조절 수단(350 및 370)을 실현한다. 절연 타입인 제1 회로(110) 내에 도시된 LED 파워 서플라이를 구성함으로써 모든 4개의 파워 핀(104, 106, 124, 및 126)들에 메인 파워를 제공하는 형광램프 고정물(115)(도 2)을 피함으로써, 위에 설명된 바와 같은 플리커 및 연속 타입의 간섭 모두에 관한 제1 회로(110)와 제2 회로(140)의 비간섭이라는 이점이 달성된다.

실시예 12는 제1 회로(110) 내의 절연 타입의 LED 파워 서플라이를 사용하고, 위에 설명된 바와 같은 플리커 및 연속 타입의 간섭에 관한 제2 회로(140)와 제1 회로(110)에 의한 비간섭이라는 이하의 이점을 달성하기 위하여 모든 4개의 파워 핀(104, 106, 124 및 126)들에 메인파워를 제공하는 형광 램프 구조물(115)(도 2)의 사용을 피한다.

제1 및 제2 전도 조절 수단(350 및 370)이 각각 단락 회로(358 및 372)들로 실현되는 실시예 13은 위에 설명된 바와 같은 플리커 및 연속 타입의 간섭에 관한 제2 회로(140)에 의해 제1 회로(110)가 간섭되지 않는 이점을 얻기 위하여 LED 램프(102)의 길이를 따라 조명을 위하여 LEDs를 구동하는 의미에서 LEDs를 공유하지 않는다.

도 16을 참조하면, 스위치(354 및 376)들은 여러 타입로 구현될 수 있다. 스위치들은 기계적인 스위치들을 구성할 수 있으며, 양측 스위치들을 사용하는 실시예 8에서, 점선(400)으로 도시된 바와 같이 스위치들이 서로 기계적으로 결합되는 것이 바람직하므로, 하나의 스위치의 조절는 양측 스위치들을 조절한다. 이러한 타입의 기계적인 스위치는 이중-극-단일-작동 스위치로 알려져 있다. 스위치(354 및 376)들은 대체적으로, 예컨대, 가동되지 않은 때에는 비전도 상태인 FETs와 같은 전기 스위치로서 구성될 수 있다.

안전성을 위하여, 제1 및 제2 전도 조절 수단(350 또는 370)을 실현하기 위하여 사용된 소정의 스위치들이 개방되거나, 또는 비절연 상태로 설치자에게 제공되는 것이 소망스럽다. 형광램프 고정물(100(도 1) 또는 115(도 2))에 램프가 고정된 것을 설치자가 일단 확인하면, 스위치들은 개방 유지된다. 대조적으로, 형광램프 고정물(120(도 3) 또는 130(도 4))에 램프가 고정된 것을 설치자가 일단 확인하면, 이어서 스위치들은 폐쇄된다.

도 16 도시의 캐패시터(352 및 374)들은 도 5의 회로망(200)의 LEDs(300)들이 부호들과 관련해서 위에 설명된 바와 같은 도 6 또는 도 7에 도시된 바와 같이 구현될 때 크기 및 가격이 감소될 수 있다.

전술한 내용은 램프 구조물과 연관된 종래의 형광 램프 전자식 안정기로부터 이중 모드 동작을 가지는 기존의 형광 램프 구조물로 개조될 수 있으며, 그리고 대신에 메인 파워로부터 직접 구동될 수 있는 LED 램프를 기재한다. 효과적으로, LED 램프는 메인 파워로부터 직접 전원을 공급받도록 배선된 구조물에 램프가 배치될 때 잠재적으로 생명을 위협하는 전기적인 쇼크 위험을 완화하도록 구성될 수 있다. 본 발명의 램프의 일부 실시예들은 램프 장착자에게 쇼크 노출에 대한 추가적인 보호를 제공하도록 구성된다.

특허청구범위의 범위는 바람직한 실시예들과 예들에 의하여 제한되지 않으나, 전체로서의 서면 설명에 합치하는 최대로 넓은 해석이 이루어져야 한다.

다음은 본 명세서 및 도면에서 사용된 바와 같은 참조 번호 및 관련 부품의 리스트이다.

100 : 형광램프 고정물 102 : LED 램프
104 : 제1 파워 핀 105 : 파워 컨택
106 : 제2 파워 핀 107 : 파워 컨택
108 : 전기적 단락부 109 : 파워 소스
110 : 제1 회로 115, 120 : 형광램프 고정물
122 : 형광램프 전자식 안정기 123 : 형광램프 전자식 안정기
124 : 제3 파워 핀 125 : 파워 컨택
126 : 제4 파워 핀 127 : 파워 컨택
128 : 전기적 단락부 130 : 형광램프 고정물
140: 제2 회로 200 : 회로망
220 : 절연 파워 서플라이 222, 224: 출력
228: 절연 트랜스 230: 전파 정류기 회로
232: FET 233: 게이트
240: 플라이백 다이오드 242: 캐패시터
250: 비절연 파워 서플라이 252: FET
253 : 게이트 254 : 캐패시터
256 : 인덕터 258 : 캐패시터
260 : 다이오드 262, 264, 265: 바이패스 캐패시터
266, 268 : 가상의 절단부 282 : 정류기 회로
300, 301, 302 : LEDs 303, 304: LED 회로
306, 307, 308, 310, 311, 312: 노드
314, 315, 316, 317, 318, 319, 320, 321: 스티어링 노드
324: 전해 캐패시터 325: 차단 다이오드
326, 327: LED 회로 유닛
328, 329, 330, 331, 332, 333, 334, 335: 스티어링 다이오드
337, 342: 계면 FET 338, 343: 인체 다이오드
339: 제1 컨덕터 340, 345 : 바이어스 회로
341, 346: 바이패스 캐패시터 344 : 제2 컨덕터
350 : 제1 전도조절수단 352: 캐패시터
354: 스위치 358: 단락 회로
370: 제2 전도조절수단 372: 단락 회로
374: 캐패시터 376: 스위치
380: 회로망 382: 절연 트랜스
390: 회로망 392:자동 트랜스
394: 컨덕터 400: 전기적 또는 기계적 커플링
1200, 1300, 1400: 회로망 1202, 1204, 1302, 1304 : 노드
1500: 장치(Arrangement) 1510: 램프홀더
1511: 제1 파워 컨택 1512: 제2 파워 컨택
1520: 전압 소스 1530: 커넥터
1535: 장치(Apparatus) 1540: 전기 프로브
1550, 1555: 부품

Claims

메인 파워 또는 안정기 주파수에서의 AC 파워를 공급하는 전자식 안정기로부터의 파워 중 하나를 공급하도록 연결된, 형광램프 고정물로부터 듀얼 모드 동작하는 LED 램프에 있어서,
a) 제1 및 제2 단부를 가지는 가늘고 긴 하우징;
b) 제1 및 제2 파워 핀을 구비하는 상기 가늘고 긴 하우징의 제1 단부;
c) 제3 파워 핀을 구비하는 상기 가늘고 긴 하우징의 제2 단부;
d) 제1 모드에서 구동되고 상기 가늘고 긴 하우징의 길이를 따라 외부 광을 공급하는 적어도 하나의 LED에 1차 파워를 공급하도록 의도된 제1 회로를 포함하고; 상기 제1 모드는 LED 램프가 제1 및 제2 파워 핀을 수용하고 안정기 주파수보다 훨씬 낮은 메인 주파수의 파워를 공급하는 메인 파워에 직접 연결되는 파워 컨택을 가지는 형광램프 고정물 내에 삽입될 때 발생하고; 상기 제1 회로는 제1 모드에서 구동되는 적어도 하나의 LED에 대한 전류를 제한하며;
e) 제2 모드에서 구동되고 상기 가늘고 긴 하우징의 길이를 따라 외부 광을 공급하는 적어도 하나의 LED에 1차 파워를 공급하도록 의도된 제2 회로를 포함하고; 상기 제2 모드는 LED 램프가 반대편 램프 단부에서 제2 및 제3 파워 핀을 수용하고 파워를 공급받기 위해 전자식 안정기에 연결되는 파워 컨택을 가지는 형광램프 고정물 내에 삽입될 때 발생하고; 상기 제2 회로는 제2 및 제3 파워 핀으로부터 파워를 수용하는 정류 회로이며;
f) 제2 파워 핀과 정류 회로 사이에 직렬 연결되는 제1 전도 조절 수단을 포함하여, 제2 및 제3 파워 핀이, 반대편 램프 단부에서, 전자식 안정기에 연결될 때, 제2 회로가 제2 모드에서 구동되는 적어도 하나의 LED에 파워를 공급하도록 하며;
g) 제3 파워 핀과 정류 회로 사이에 직렬 연결되는 제2 전도 조절 수단을 포함하여, 제2 및 제3 파워 핀이, 반대편 램프 단부에서, 전자식 안정기에 연결될 때, 제2 회로가 제2 모드에서 구동되는 적어도 하나의 LED에 파워를 공급하도록 하는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 동작의 LED 램프.
제1항에 있어서,
a) 제1 모드에서 구동되는 적어도 하나의 LED 및 제2 모드에서 구동되는 적어도 하나의 LED는 공통의 적어도 하나의 LED를 가지며;
b) 제1 전도 조절 수단은, 제1 회로의 동작이 메인 주파수에서 파워를 공급하는 메인 파워에 제1 및 제2 파워 핀의 직접 접속에 의해 인에이블될 때, 메인 파워의 간섭 레벨이 제2 파워 핀을 통해 제2 회로에 도달하지 못하도록 하고; 메인 파워의 간섭 레벨은, 플리커 타입 및 연속 타입 편향은 독립형인 제1 회로로부터 발생할 수 있는 제1 회로 모드에서 구동되는 적어도 하나의 LED의 광의 평균 광도와 비교될 때, 적어도 10%의 0.1 ㎐ 내지 200 ㎐의 주파수 범위에서 제1 모드에서 구동되는 적어도 하나의 LED로부터의 광의 플릭커 타입 편향 및 적어도 10%의 제1 모드에서 구동되는 적어도 하나의 LED로부터의 광의 연속 타입 편향에 의해 정의되는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 동작의 LED 램프.
제1항에 있어서,
a) 제1 모드에서 구동되는 적어도 하나의 LED 및 제2 모드에서 구동되는 적어도 하나의 LED는 공통의 적어도 하나의 LED를 가지며;
b) 제2 전도 조절 수단은, 제1 회로의 동작이 메인 주파수에서 파워를 공급하는 메인 파워에 대한 제1 및 제2 파워 핀의 직접 연결에 의해 인에이블될 때, 메인 파워의 간섭 레벨이 제3 파워 핀을 통해 제2 회로에 도달하지 못하도록 하고; 메인 파워의 간섭 레벨은, 플리커 타입 및 연속 타입 편향이 독립형인 제1 회로로부터 발생할 수 있는 제1 회로 모드에서 구동되는 적어도 하나의 LED의 광의 평균 광도와 비교될 때, 적어도 10%의 0.1 ㎐ 내지 200 ㎐의 주파수 범위에서 제1 모드에서 구동되는 적어도 하나의 LED로부터의 광의 플릭커 타입 편향 및 적어도 10%의 제1 모드에서 구동되는 적어도 하나의 LED로부터의 광의 연속 타입 편향에 의해 정의되는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 동작의 LED 램프.
제3항에 있어서,
a) 제1 모드에서 구동된 적어도 하나의 LEd와 제2 모드에서 구동된 적어도 하나의 LED가 적어도 하나의 공통 LED를 가지며;
b) 상기 제2 회로의 정류기 회로와 상기 제1 및 제2 전도 조절수단 사이에 트랜스가 결합되며;
c) 상기 트랜스는 권선 회전 비가 1:1일 때에 비교해서 상기 제2 회로로부터 제2 모드에서 구동된 적어도 하나의 LED로 공급된 전류 레벨을 감소시키는 권선 회전 비를 가지는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 동작의 LED 램프.
제4항에 있어서,
상기 트랜스는 절연 트랜스인 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 동작의 LED 램프.
제4항에 있어서,
상기 트랜스는 자동 트랜스인 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 동작의 LED 램프.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 전도 조절수단은, 선택된 파워 핀과 접지 사이에 직접 프로브를 통해 연결되고 비유도성 1500 ohm 저항기와 0.22microparad 캐패시터로 구성된 제1 부품과 비유도성 500 ohm 저항기로 구성된 직렬로 연결된 제2 부품으로 구성되는 회로를 통해 측정될 때, LED 램프의 선택된 파워 핀들이 제1 및 제2 파워 컨택들에 연결될 때, 50Hz와 60Hz에서 10의 정해진 RMS miliamps 값을 초과하는 양으로 전류 전도를 방지하도록 구성되고, 이하의 각각의 상황들에 대해, 제1 파워 컨택은 상기 제1 회로를 구동하기 위한 전압 또는 메인 전압에 합치하는 전압 범위에 걸쳐 변하는 전압 또는 고정된 전압에 의하여 구동되고 제2 파워 컨택은 접지되며;
a) 상기 프로브가 상기 제3 파워 핀에 연결되면서, 상기 제1 파워 핀은 상기 제1 파워 컨택에 연결되고 상기 제2 파워 핀은 상기 제2 파워 컨택에 연결되며;
b) 상기 프로브가 제4 파워 핀에 연결되면서, 상기 제1 파워 핀은 상기 제1 파워 컨택에 연결되고 상기 제2 파워 핀은 상기 제2 파워 컨택에 연결되며;
c) 상기 프로브가 상기 제1 파워 핀에 연결되면서, 상기 제3 파워 핀은 상기 제1 파워 컨택에 연결되고 상기 제4 파워 핀은 상기 제2 파워 컨택에 연결되며;
d) 상기 프로브가 상기 제2 파워 핀에 연결되면서, 상기 제1 파워 핀은 상기 제1 파워 컨택에 연결되고 상기 제4 파워 핀은 상기 제2 파워 컨택에 연결되며;
e) 상기 프로브가 상기 제3 파워 핀에 연결되면서, 상기 제2 파워 핀은 상기 제1 파워 컨택에 연결되고 상기 제1 파워 핀은 상기 제2 파워 컨택에 연결되며;
f) 상기 프로브가 상기 제4 파워 핀에 연결되면서, 상기 제2 파워 핀은 상기 제1 파워 컨택에 연결되고 상기 제1 파워 핀은 상기 제2 파워 컨택에 연결되며;
g) 상기 프로브가 상기 제1 파워 핀에 연결되면서, 상기 제4 파워 핀은 상기 제1 파워 컨택에 연결되고 상기 제3 파워 핀은 상기 제2 파워 컨택에 연결되며;
h) 상기 프로브가 상기 제2 파워 핀에 연결되면서, 상기 제4 파워 핀은 상기 제1 파워 컨택에 연결되고 상기 제3 파워 핀은 상기 제2 파워 컨택에 연결되는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 동작의 LED 램프.
제7항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전도 조절수단은 상기 정해진 RMS miliamps 값으로서 5의 값을 구현하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 동작의 LED 램프.
제1항에 있어서, 상기 제1 회로는 능동 회로이고 상기 제2 회로는 수동 회로인 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 동작의 LED 램프.
제1항에 있어서, 제1 모드에서 구동된 적어도 하나의 LED의 수는 제2 모드에서 구동된 적어도 하나의 LED의 수보다 높은 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 동작의 LED 램프.
제1항에 있어서, 제2 모드에서 구동된 적어도 하나의 LED의 수는 제1 모드에서 구동된 적어도 하나의 LED의 수보다 높은 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 동작의 LED 램프.
제1항에 있어서,
a) 상기 제1 회로는 메인 파워를 수신하는 입력과 제1 모드에서 구동되는 적어도 하나의 LED에 조절된 파워를 공급하는 출력 사이에 배치된 절연 트랜스를 포함하며; 및
b) 상기 절연 트랜스는 메인 파워가 제1 모드의 동작 동안 상기 제2 회로를 통과하여 상기 제1 회로와 간섭하는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 동작의 LED 램프.
제1항에 있어서,
a) 상기 제1 및 제2 회로는 제1 모드에서 구동되는 적어도 하나의 LED 및 제2 모드에서 구동되는 적어도 하나의 LED가 서로 분리되도록 구성되며;
b) 상기 제2 회로는, 제1 모드의 동작 동안, 제1 모드 동안 구동되는 적어도 하나의 LED의 구동을 방지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 동작의 LED 램프.
제1항에 있어서,
a) 제 모드에서 구동되는 적어도 하나의 LED와 제2 모드에서 구동되는 적어도 하나의 LED는 공통으로 모든 LEDs를 가지며 각 스트링이 적어도 하나의 LED를 가지는 LEDs의 복수의 스트링들을 포함하며;
b) 복수의 LEDs를 배치하기 위한 LED 회로는; LEDs의 적어도 제1 및 제2 스트링은 각각 상기 제1 회로로부터 구동된 때 거의 동일한 전압을 가지도록 복수의 LEDs 스트링들의 적어도 제1 및 제2 LEDs 스트링들을 배치하기 위한 제1 LED 회로를 포함하며;
c) 상기 제1 LED 회로 유닛은, 상기 제1 회로에 의하여 구동된 때, 각각 거의 같은 전압을 가지도록 LEDs의 적어도 제1 및 제2 스트링들이 병렬로 동작하도록 구성되며; 및
d) 상기 LED 회로 유닛은 추가로, 상기 제2 회로에 의하여 구동된 때, 상기 제2 회로에 의하여 LEDs의 적어도 제1 및 제2 스트링들에 인가된 전압이 LEDs의 적어도 제1 및 제2 스트링 각각에 걸린 각각의 전압의 거의 합과 같도록 LEDs의 적어도 제1 및 제2 스트링들이 직렬로 동작하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 동작의 LED 램프.
제14항에 있어서,
상기 제1 LED 회로는 제1 회로로부터 구동된 때 LEDs의 적어도 제1 및 제2 스트링들을 병렬로 동작시킬 수 있으며 제2 회로로부터 구동된 때 직렬로 동작시킬 수 있도록 스티어링 다이오드들을 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 동작의 LED 램프.
제14항에 있어서,
a) LED 회로는, LEDs의 적어도 제1 및 제2의 다른 스트링들이 각각 제1 회로로부터 구동된 때 거의 같은 전압을 가지도록 LEDs의 복수의 스트링들의 LEDs의 적어도 제1 및 제2의 다른 스트링들을 배치하기 위한 제2 LED 회로 유닛을 포함하며;
b) 상기 제2 LED 회로 유닛은, 상기 제1 회로에 의하여 구동된 때, LEDs의 적어도 제1 및 제2의 다른 스트링들이 각각 거의 같은 전압을 갖도록 병렬로 동작하도록 구성되며;
c) 상기 제2 LED 회로 유닛은, 상기 제2 회로에 의하여 구동된 때, 상기 제2 회로에 의하여 LEDs의 적어도 제1 및 제2 스트링들에 인가된 전압이 LEDs의 적어도 제1 및 제2 스트링 각각에 걸린 각각의 전압의 거의 합과 같도록 LEDs의 적어도 제1 및 제2 스트링들이 직렬로 동작하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 동작의 LED 램프.
제14항 또는 제16항에 있어서,
a) 상기 제1 회로는 상기 제1 및 제2 컨덕터들에 의하여 LED 회로 유닛에 연결되고; 및
b) 각각의 절연 수단은 전술한 LEDs들이 상기 제2 회로로부터 구동될 때 전술한 LED 회로 유닛으로부터 흐르는 단극 전류로부터 상기 제1 회로를 절연하기 위하여 상기 제1 및 제2 컨덕터의 적어도 하나와 직렬로 구비되는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 동작의 LED 램프.
제17항에 있어서, 상기 각각의 절연 수단은 전계-효과-트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 동작의 LED 램프.
제17항에 있어서,
a) 각각의 절연 수단은 전술한 LEDs들이 상기 제2 회로로부터 구동될 때 전술한 LED 회로 유닛으로부터 흐르는 단극 전류로부터 상기 제1 회로를 절연하기 위하여 상기 제1 컨덕터와 직렬로 구비되고; 및
b) 각각의 절연 수단은 전술한 LEDs들이 상기 제2 회로로부터 구동될 때 전술한 LED 회로 유닛으로부터 흐르는 단극 전류로부터 상기 제1 회로를 절연하기 위하여 상기 제2 컨덕터와 직렬로 구비되는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 동작의 LED 램프.
제19항에 있어서, 상기 각각의 절연 수단은 전계-효과-트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 동작의 LED 램프.
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