KR20100132478A

KR20100132478A - 엘이디 어레이 교류구동 회로

Info

Publication number: KR20100132478A
Application number: KR1020100120099A
Authority: KR
Inventors: 이동원
Original assignee: 이동원
Priority date: 2010-11-29
Filing date: 2010-11-29
Publication date: 2010-12-17

Abstract

복수개의 LED 어레이를 점등하는 LED 어레이 교류구동 회로가 개시된다. 이 LED 어레이 구동회로는 2보다 많은 복수개의 LED 어레이들 및 복수개의 정류다이오드들을 사용하며, 회로 동작에서 상기 LED 어레이들은 모두 직렬연결된다. 따라서, 모든 LED 어레이가 동시에 점등되는 LED 어레이 교류구동회로가 제공된다.

Description

엘이디 어레이 교류구동 회로{LED array circuit for AC driving}

본 발명은 발광다이오드(Lighting Emitting Diode, 이하 LED라 칭함) 구동회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수개의 정류다이오드를 사용하여 복수개의 LED 어레이(Array)를 교류구동하는 회로에 관한 것이다.

발광다이오드는 전류가 흐르면 빛을 방출하는 전광변환 반도체소자로서, 표시기 백라이트 등에 널리 사용되고 있으며, 기술발달로 전광변환 효율이 기존의 백열등 및 형광등보다 높아져서 현재는 일반 조명용으로 그 범위를 넓혀가고 있다.

종래의 대표적인 기술을 도1 에 도시하였다. 회로는, 2개의 LED 어레이(71)(72)를 역방향으로 병열배열하고, 상기배열의 한쪽 단자를 교류전원(50)에 연결하고, 상기 배열의 나머지 한쪽 단자를 저항(51)을 거쳐서 교류전원(50)과 연결한 것이다.

상기회로에서 양전압 공급시는 교류전원(50)에서 출발한 전류는 저항(51)과 LED 어레이(71)을 거쳐 흘르기 때문에 LED 어레이(71)이 점등되고, LED 어레이(72)는 소등된다. 또한, 음전압 공급시는 교류전원(50)에서 출발한 전류는 LED 어레이(72)와 저항(51)을 거쳐 흘르기 때문에 LED 어레이(72)가 점등되고, LED 어레이(71)는 소등된다.

따라서, 종래기술에서는 상기 LED 어레이(71)및 (72)가 동시에 점등되지 않아서 LED의 순시 사용율이 낮고, 결과적으로는 광효율이 낮은 문제점이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, LED 어레이 전부를 동시에 점등하여 광효율이 개선된 LED 어레이 교류 구동회로를 제공하는 데 있다.

이를 위해, 본 발명에 따른 LED 어레이 교류구동 회로는, 2개 이상의 LED를 포함하는 제1 내지 제(n) LED 어레이(n>=2); 상기 제1 LED 어레이와 직렬로 연결되어 다이오드 폐루프를 형성하는 제(1)A 및 제(1)B 정류다이오드; 상기 제(1)A 및 제(1)B 정류다이오드의 접속점으로 연결되는 제1 교류공급단자; n 보다 작은 소정의 제(x) LED 어레이와 직렬로 연결되어 다이오드 폐루프를 형성하는 제(x)A 정류다이오드, 제(x+1) LED 어레이 및 제(x)B 정류다이오드; 제(n) LED 어레이와 직렬로 연결되어 다이오드 폐루프를 형성하는 제(n+1)A 및 제(n+1)B 정류다이오드; 상기 제(n+1)A 및 제(n+1)B 정류다이오드의 접속점으로 연결되는 제2 교류공급단자;를 포함하며 교류공급이 양/음 전압에 관계없이 모든 LED 어레이가 동시에 점등하는 것을 특징으로한다.

또한, 상기 정류다이오드들 중에서 1개 이상을 발광다이오드로 대체 하는 것도 바람직하다.

본 발명의 실시예들에 따르면, LED 어레이 전부를 동시에 점등하여 광효율이 개선된 LED 어레이 교류 구동회로가 제공된다.

도 1은 종래기술에 따는 LED 어레이 교류구동회로 이다.
도 2는 본 발명에 따른 제1 실시예이다.
도 3는 본 발명에 따른 제2 실시예이다.
도 4는 본 발명에 따른 제3 실시예이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때 첨부된 도면에서 동일한 구성요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 또한 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석해서는 아니 되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

<제1 실시예>

이하 도 2를 사용하여 본 발명의 제1 실시예를 상세히 설명한다.

먼저 회로는 3개의 LED 어레이(1)(2)(3)과 8개의 정류다이오드(1A)(1B) (2A)(2B)(3A)(3B)(4A)(4B), 전류제한저항(21) 및 교류전원(20)으로 구성된다.

먼저, 도 2 회로의 결선에 대하여 설명한다.

정류다이오드(1A), 제1 LED 어레이(1) 및 정류다이오드(1B)는 모두 직렬로 연결되어 다이오드 폐루프를 형성하며, 두 정류다이오드(1A)(1B)의 접속점에 교류전원(20)의 제1 공급단자가 연결된다.

또한, 제2 LED 어레이(2)는, 제1 LED 어레이(1), 정류다이오드(2A), 제2 LED 어레이(2) 및 정류다이오드(2B)를 모두 직렬로 연결한 다이오드 폐루프를 형성하여 제1 LED 어레이(1)과 연결된다.

그리고, 제3 LED 어레이(3)는, 제2 LED 어레이(2), 정류다이오드(3A), 제3 LED 어레이(3) 및 정류다이오드(3B)를 모두 직렬로 연결한 다이오드 폐루프를 형성하여 제2 LED 어레이(2)와 연결된다.

마지막으로, 제3 LED 어레이(3)는, 제3 LED 어레이(3), 정류다이오드(4A), 및 정류다이오드(4B)를 모두 직렬로 연결한 다이오드 폐루프를 형성하고, 상기 정류다이오드(4A) 및 정류다이오드(4B)의 접속점이 전류제한저항(21)의 한 단자에 연결되고, 상지 저항(21)의 다른쪽 단자가 교류전원(20)의 제2 공급단자에 연결된다. 여기서 전류제한저항(21)은 생략할 수도 있다.

이하, 도 2 회로의 동작에 대하여 설명한다.

먼저, 교류전원(20)에서 양(순방향)전압이 공급되면, 교류전원(20)에서 출발한 전류는 모든 LED 어레이(1)(2)(3) 및 정류다이오드(1A)(2A)(3A)(4A) 그리고 전류제한저항(21)을 통하여 흐른다. 상기 교류전원(20)의 제1 공급단자를 출발한 전류가 흐르는 순서는, 정류다이오드(1A), LED 어레이(1),정류다이오드(2A), LED 어레이(2), 정류다이오드(3A), LED 어레이(3), 정류다이오드(4A) 및 전류제한저항 (21) 를 차례로 통과하여 교류전원(20)의 제2 공급단자로 흐른다.

그리고, 교류전원(20)에서 음(역방향)전압이 공급되면, 교류전원(20)에서 출발한 전류는 모든 LED 어레이(1)(2)(3) 및 정류다이오드(1B)(2B)(3B)(4B) 그리고 전류제한저항(21)을 통하여 흐른다. 상기 교류전원(20)의 제2 공급단자를 출발한 전류가 흐르는 순서는, 전류제한저항(21), 정류다이오드(4B), LED 어레이(3),정류다이오드(3B), LED 어레이(2), 정류다이오드(2B), LED 어레이(1) 및 정류다이오드 (1B)를 차례로 통과하여 교류전원(20)의 제1 공급단자로 흐른다.

이상에서 설명한 본 발명의 제1 실시예에 의하여 모든 LED 어레이가 동시에 점등되는 LED 어레이 교류구동 회로에 대하여 상세히 설명하였다.

도3은, 도 2에 도시된 모든 다이오드(LED 어레이 및 정류다이오드)를 뒤집어 배치한 것으로, 회로동작은 앞에서 설명한 바와 동일하다.

그리고, 본 발명의 상기 실시예에 적용된 정류다이오드를 높은 역전압을 갖는 LED로 대체하여도 회로는 동일하게 작동함은 당연하다.

또한 복합 LED 어레이 회로(11)은, 단일 부도체 기판(일예로 사파이어)을 사용하여 하나의 LED 패키지로 제작할 수도 있다.

<제2 실시예>

도 4는 본 발명에 따른 제2 실시예를 도시한 예이다.

제2 실시예의 회로 구성은, 도 2의 제1 실시예에서 제3 LED 어레이(3)과 정류다이오드(4A)(4B)를 제거하고, 상기 소자들을 제거함으로써 개방된 정류다이오드 (3A)(3B) 및 전류제한저항(21) 개방단자들을 서로 접속시킨 것이다.

제2 실시예의 동작은 제1 실시예와 유사하므로 설명을 생략한다.

<제3 실시예>

도 5은 본 발명에 따른 제3 실시예를 도시한 예이다.

제3 실시예의 회로 구성은, 도 2의 제1 실시예에서 제4 LED 어레이(4)와 정류다이오드(5A)(5B)를 추가한 것이다. 이때, 제3 LED 어레이(3), 정류다이로드 (4A), 제4 LED 어레이(4) 및 정류다이오드(4B)는 모두 직렬로 연결된 다이오드 루프를 형성한다. 그리고 제4 LED 어레이(4)와 정류다이오드(5A)(5B)도 모두 직렬로 연결되어 다이오드 폐루프를 형성한다. 마지막으로, 상기 정류다이오드(5A)(5B)의 접속점은 전류제한저항(21)로 접속된다.

제3 실시예의 동작도 제1 실시예와 유사하므로 설명은 생략한다. 그리고 보다 많은 개수의 LED 어레이를 동일한 개념으로 확장하여 구동할 수 있음은 당연하다.

이상, 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았다.본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술내용을 쉽게 설명하고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 준 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

1,2,3 제1 LED 어레이
1A,2A,3A,4A,5A 교류 양전압시 도통되는 정류다이오드
1B,2B,3B,4B,5B 교류 음전압시 도통되는 정류다이오드
20,50 교류전원
21,51 전류제한저항

Claims

LED 어레이 교류구동 회로에 있어서,

2개 이상의 LED를 포함하는 제1 내지 제(n) LED 어레이(n>=2);
상기 제1 LED 어레이와 모두 직렬로 연결되어 다이오드 폐루프를 형성하는 제(1)A 및 제(1)B 정류다이오드;
상기 제(1)A 및 제(1)B 정류다이오드의 접속점으로 연결되는 제1 교류공급단자;

n 보다 작은 소정의 제(x) LED 어레이와 모두 직렬로 연결되어 다이오드 폐루프를 형성하는 제(x)A 정류다이오드, 제(x+1) LED 어레이 및 제(x)B 정류다이오드;

제(n) LED 어레이와 모두 직렬로 연결되어 다이오드 폐루프를 형성하는 제(n+1)A 및 제(n+1)B 정류다이오드;
상기 제(n+1)A 및 제(n+1)B 정류다이오드의 접속점으로 연결되는 제2 교류공급단자;를 포함하며 교류공급이 양/음 전압에 관계없이 모든 LED 어레이가 동시에 점등하는 것을 특징으로하는 LED 어레이 교류구동 회로.
제1항에 있어서, 상기 정류다이오드들 중에서 1개 이상이 발광다이오드인 것;을 특징으로하는 LED 어레이 교류구동 회로.