KR20110008786A - Constant power and high power factor typed converter for led lamp - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A constant power and high power factor type LED lamp is provided to reduce power loss by remarkably improving a power factor according to the supply current unbalance of an output DC power source by the change of an input voltage when AC power is supplied. CONSTITUTION: An EMI power supply part(1) includes a power fuse in order to prepare the inflow of an abnormal current. A rectifier part(2) includes a diode in order to rectify inputted AC power into DC power through the EMI power supply part. A boosting part(3) generates driving power which is suitable for a lighting LED module part. A current control part(4) is formed to supply a stable current to the LED module part. A high voltage rectification part(10) disconnects a great amount of current value which is provisionally generated in a circuit when an LED lamp is turned on.

Description

정전력 및 고역률형 LED 램프용 컨버터{CONSTANT POWER AND HIGH POWER FACTOR TYPED CONVERTER FOR LED LAMP}Converter for constant power and high power factor LED lamps {CONSTANT POWER AND HIGH POWER FACTOR TYPED CONVERTER FOR LED LAMP}

본 발명은 정전력 및 고역률형 LED 램프용 컨버터에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 복수의 조명용 LED로 구성되고 LED가 직렬로 구성된 LED 램프를 구동하기 위해 항상 구동전원으로 정전원을 유지하고 공급전류를 피드백시켜 역률을 보상하여 출력 전력을 안정화 시키고 입력전압의 변화에 대한 정전류가 공급될 수 있도록 제어부(상용화된 제어 IC를 이용)를 구성하는데 있어 출력되는 전류를 조절하고 이를 피드백시켜 감시하며 정전원 생성을 위해 제어에 반영함으로서 보다 확실한 역율을 개선시키고 전류조절부를 통해 정전류를 유지시키며, 부하 LED 모듈부에 공급함으로써 조명용 램프로서의 밝기를 개선하고 이를 통한 LED램프의 발열문제를 해결하고, 램프 효율을 개선하기 위한 것이다.The present invention relates to a converter for a constant power and high power factor LED lamp, and more particularly, to maintain an electrostatic source and drive supply current as a driving power to drive an LED lamp composed of a plurality of lighting LEDs in series LED Controls the output current by compensating the power factor by stabilizing the output power by stabilizing the output power and supplying a constant current for the change of the input voltage. In order to improve the power factor, maintain a constant current through the current control unit, and supply it to the load LED module to improve the brightness as a lighting lamp, solve the heat problem of the LED lamp, and improve the lamp efficiency. It is to.

LED 조명 장치는 백열램프 및 형광등 같은 기존의 조명장치를 대체할 광원으로서 고효율과 긴 수명으로 많은 관심을 받고 있어 이에 대한 기술 개발이 활발히 이루어지고 있는데, 실제 LED 조명등에 사용되는 LED 구동전원장치는 모듈화되어LED 구동용 디바이스 공급업체별로 공급되고 있다.LED lighting device is a light source that replaces existing lighting devices such as incandescent lamps and fluorescent lamps, and has received much attention due to its high efficiency and long lifespan. Therefore, technology development is being actively conducted. LED driving power devices used in actual LED lighting lamps are modularized. It is being supplied by each LED device supplier.

LED 구동 전원 장치는 조명용 LED를 직렬 및 병렬로 구성이 될 수도 있고, 또한 이의 조합으로 구성되어 LED 램프가 만들어지고 최적의 구동전원부를 사용하여 광원을 다양하게 구성할 수 있다. 그러나 어떠한 경우에도 LED 조명 램프는 일반적으로 사용되는 전원인 AC 220V 및, 지역에 따라 110V AC 전원에서 직접적으로 사용되지는 못하고 공급되는 전원을 변환하여 적합한 전원을 공급하는 장치를 사용함으로서 안전하게 사용할 수 있다. The LED driving power supply may be configured in series and in parallel with the LED for illumination, and also may be composed of a combination of these to make an LED lamp and to configure a variety of light sources using the optimal driving power supply. In any case, however, LED lighting lamps can be used safely by using AC 220V, a commonly used power source, and a device that converts the supplied power and supplies suitable power, although it is not used directly from 110V AC power depending on the region. .

일반적으로 LED 램프에 구동전원을 공급하기 위하여 사용되어지는 방법으로는 SMPS로 알려져 있는 스위칭-모드 전원 변환 공급 장치를 사용하고 있으며 이러한 장치는 플라이백-방식, 벅-변환 방식, 반-브릿지 변환 방식 등을 사용하여 단일 및 복수의 형태로 사용이 된다. In general, a method used to supply driving power to an LED lamp is a switching-mode power conversion supply known as SMPS, which is a flyback-, buck-, and semi-bridge conversion method. It is used in the form of single and plural forms, and the like.

일반적으로 LED 모듈은 신호용과 조명용으로 구분이 되는데 과거에는 안전한 LED 구동방법으로 일정한 전압을 LED 양단에 공급해 주는 정전압 방식에 의한 전원 공급 방식이 주종을 이루었으나, 근래에 들어서 조명용 LED 에서, LED 자체의 소모 파워가 증가하였고, 또한, 정전압으로 구동함에도 구동시 발열온도가 올라감에 따라 나타나는 현상으로서 비정상적으로 전류가 많이 흐르게 되고, 이로 인하여 온도가 다시 상승하는 상호작용으로 LED가 파괴되는 현상이 발생해서 이를 방지하는 방법으로 전류를 제한하는 방식이 좀더 안전한 LED 구동 방법으로 개발되어 있다.In general, LED module is divided into signal and lighting. In the past, the main power supply method is the constant voltage method which supplies a constant voltage to both ends of LED as a safe LED driving method. In addition, the power consumption is increased, and even when driving at a constant voltage, the phenomenon occurs as the heat generation temperature increases during driving, and an abnormally large current flows, which causes the LED to break down due to an interaction in which the temperature rises again. The method of limiting the current as a way to prevent this has been developed as a safer LED driving method.

LED 램프를 구동하는데 있어서 많은 구동회로가 제안되고 있는데 특히 LED 램프의 주요 규격으로 고역률을 통한 고효율화 문제가 해결되어야 한다. 이런 문제때문에 상용전원을 저전압의 DC 전압으로 변환하는 부분과 전류제어를 달성하기 위 해 변환된 전원을 가공하는 부분으로 구분하여 다양한 집적회로와 부가 회로들이 구성되게 되는데, 이렇게 됨으로써 많은 제작비용과 함께 회로사이즈가 커지는 단점이 있다. 또한, 양산시 LED 램프의 크기 문제(예를들면, 기존의 형광등사이즈 보다 LED 형광등 대체형 램프의 크기가 커지는 또는 기존 백열등보다 대체형 LED 램프의 크기가 커져서 동일한 등기구에 적용이 불가능한 문제)는 업계에서 가장 고민하는 문제로서 특히 전원 장치와 부하인 LED 모듈을 일체형으로 구성시 합산되는 열적문제와, 상기 문제로 제품의 디자인측면에서도 회로및 방렬판의 크기가 커져 디자인상 굉장히 불리한 측면도 있고. 또한 복잡한 회로로 인하여 불량 요인이 증가하고, 생산 단가가 높아지는 등의 많은 단점을 가지고 있다. Many driving circuits have been proposed for driving LED lamps. In particular, as a major standard of LED lamps, high efficiency through high power factor should be solved. Due to this problem, various integrated circuits and additional circuits are divided into parts converting commercial power into DC voltage of low voltage and processing converted power to achieve current control. There is a disadvantage that the circuit size increases. In addition, the problem of the size of the LED lamp in mass production (for example, the size of the LED fluorescent lamp replacement lamp than the conventional fluorescent lamp size or the size of the replacement LED lamp larger than the conventional incandescent lamp is not applicable to the same luminaire) The most worrisome problem is the thermal problem that is summed up when the LED module, which is the power supply and the load, is integrated, and the size of the circuit and the heat sink increases in terms of the product. In addition, due to complex circuits, there are many disadvantages such as an increase in defect factors and an increase in production cost.

본 발명은 이런 문제점을 해결하고자, 부하인 조명용 LED 램프(또는 조명용 모듈)의 구동전원부의 출력전원이 입력전원의 변동에 관계없이 정전류원이 되도록 구현하며, 전원 공급시 위상차에의한 저역율에 대한 역률개선 및 정전력 공급을 위한 컨버터 회로에 관한 것으로서, LED 소자가 일정수량이상 직/병렬로 이루어진 LED 모듈 및 램프의 구동전원을 LED 구성 방법과 수량에 따른 또는 내/외부조건의 변화에 의해 전원등이 변동되어도 일정한 안정화된 전류를 LED 모듈 및 램프에 지속적으로 공급하고, 이에따라 구동 전원의 역률을 지속적으로 개선하여, 고역률을 유지하고, 온도상승(발열)문제 및 THD 개선등을 통하여 효율및 안전성을 높이는 것을 목적으로 한다.In order to solve this problem, the present invention implements such that the output power of the driving power unit of the lighting LED lamp (or lighting module) as a load is a constant current source regardless of the variation of the input power, and the low power factor due to the phase difference when the power is supplied. The present invention relates to a converter circuit for power factor improvement and constant power supply. Constant power is supplied to the LED module and lamp even if the power supply fluctuates, and accordingly, the power factor of the driving power is continuously improved to maintain the high power factor, and the efficiency is improved through the problem of temperature rise (heating) and THD. And to improve safety.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 도 3에 기재된 바와 같이, 직렬로 연결된 다수의 LED로 이루어진 LED램프에 구성되어 있는 LED모듈부에 안정된 정전압과 정전류를 공급하기 위해서, EMI 전원부와, 입력된 전원을 정류하는 정류부와, 제어부(IC)와, 승압부와, 전류조절부 및 전류조절감지부를 포함하여 구성된 정전력 및 고역률형 LED 조명용 컨버터를 제공한다.The present invention for achieving the above object is, as described in Figure 3, in order to supply a stable constant voltage and constant current to the LED module portion of the LED lamp consisting of a plurality of LEDs connected in series, EMI power supply unit, and input power It provides a rectifier, a control unit (IC), a booster, a current control unit and a current control detection unit configured to rectify the high power factor and high power factor LED lighting converter.

본 발명에 따른 LED 조명용 컨버터에 의하여, LED 램프 구동 전원부의 문제점인 열문제와 AC 전원 공급시 입력전압의 변화에 따른 출력 DC 전원 변환 공급 전류 불균형에 따른 역률을 크게 개선하여 효율을 증대시켜 전력손실을 줄일 수 있으며, 발열을 해소함으로써 LED 램프의 수명을 늘려 에너지 절감도 이룰 수 있다.The LED lighting converter according to the present invention greatly improves the power factor due to the thermal problem, which is a problem of the LED lamp driving power unit, and the output DC power conversion supply current imbalance due to the change of the input voltage when AC power is supplied, thereby increasing efficiency and reducing power loss. In addition, energy savings can be achieved by extending the life of LED lamps by eliminating heat generation.

LED 램프의 전원구동부의 구성을 살펴보기에 앞서 LED 램프에 사용되는 전력의 개념은 순시전력으로써(도 1참조) 식 (1)과 같다.Prior to examining the configuration of the power driver of the LED lamp, the concept of power used in the LED lamp is instantaneous power (see FIG. 1) as shown in Equation (1).

p(t) = v(t) x i(t) 식 (1)  p (t) = v (t) x i (t) equation (1)

그밖에, 전력과 역율의 관계를 알아보기 위해서는 다음의 개념이 필요한데,전력의 구성 다양하게 나타나는데 식(2)와 식(3)과 같다.In addition, to understand the relationship between power and power factor, the following concept is required, and the composition of power appears in various ways, as shown in equations (2) and (3).

- 복소전력(Complex Power) : S[VA]-Complex Power: S [VA]

- 유효전력(Real Power) : P[W] S= P +jQ 식(2)-Real power: P [W] S = P + jQ equation (2)

- 무효전력(Reactive Power) : Q[var] Reactive Power: Q [var]

- 피상전력(Apparent Power) : |S| =

Figure 112009044346699-PAT00001
식(3)-Apparent power: | S | =
Figure 112009044346699-PAT00001
Equation (3)

- RMS(Root Mean Square) or Effective Value (도 2참조 )Root Mean Square (RMS) or Effective Value (see Figure 2)

P = VRMS 2/R [W] = P = VDC 2/R [W] 식(4)P = V RMS 2 / R [W] = P = V DC 2 / R [W] Equation (4)

∴ VRMS =

Figure 112009044346699-PAT00002
식(5) RMS V RMS =
Figure 112009044346699-PAT00002
Formula (5)

교류 정현파의 실효치는 아래의 식 (6),(7)과 같다.The effective value of the AC sine wave is shown in the following equations (6) and (7).

v(t) = Vm Sin wt [V] 식(6)v (t) = V m Sin wt [V] Equation (6)

∴ VRMS = Vm/

Figure 112009044346699-PAT00003
식(7) RMS V RMS = V m /
Figure 112009044346699-PAT00003
Formula (7)

여기서 역률은 상기 공식에 의거 아래 식(8)과 같다.Here, the power factor is as shown in Equation (8) below based on the above formula.

P. F = Average Power / RMS Voltage x RMS Current = PAV / VRMS x IRMS 식(8)P. F = Average Power / RMS Voltage x RMS Current = P AV / V RMS x I RMS Equation (8)

상기 공식에 의해 살펴보면 역률은 항상 0과 1사이의 값을 갖으며, 역률이 1에 가까워지기 위해서는 평균전력의 값은 크고, 실효치는 작아야한다. 또한 역률이 1이되면, 전원쪽에서 부하쪽으로 에너지가 가장 효율적으로 되는것이다.According to the above formula, the power factor always has a value between 0 and 1, and in order for the power factor to be close to 1, the average power value must be large and the effective value must be small. Also, when the power factor is 1, energy is most efficient from the power supply side to the load side.

상기 역률과 고조파의 관계를 정의해 보면If you define the relationship between the power factor and harmonics

- 정현파의 실효치는 식(5)과 식(6)과 같으며, 비정현파의 실효치는 Fourier급수를 이용하여 주어진 비 정현파 전압을 나타내는데 식(9)와 같다. -The effective value of sinusoidal wave is shown in equations (5) and (6), and the effective value of non-sinusoidal wave represents the given non-sinusoidal voltage using Fourier series.

v(t) = V0 + ∑ Vn cos(nwt-ψ) [V] ∴ VRMS =

Figure 112009044346699-PAT00004
식(9)v (t) = V0 + ∑ Vn cos (nwt-ψ) [V] ∴ V RMS =
Figure 112009044346699-PAT00004
Formula (9)

이를 분석하면 고조파는 실효치를 증가 시키며, 고조파는 평균전력의 크기와 무관하고 실효치증가가 손실증가라는 결론을 얻을수 있다. This analysis shows that harmonics increase the effective value, and harmonics are independent of the magnitude of the average power, and the increase in the effective value increases the loss.

그리하여 본 발명에서는 상기의 문제들을 감안하여 buck-boost topology를 기반으로하는 PFC 회로에 전류조절부와 전류조절감지부를 추가하여 구동 전원부의 고역률을 유지하고역률개선회로 구성을 통한 고조파 문제도 해결하여 보다 안정된 고 효율의 LED 램프를 구동할 수 있는 LED 구동용 컨버터를 제공한 것이다. Thus, in the present invention, the current control unit and the current control detection unit is added to the PFC circuit based on the buck-boost topology in view of the above problems to maintain the high power factor of the driving power supply and solve the harmonic problem through the power factor correction circuit configuration. To provide a LED drive converter that can drive a more stable high efficiency LED lamp.

이하 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예를 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 장치의 구성을 나타내는 블록도이며 도 4 및 도 5는 도 3의 구체적인 구성예를 나타낸 것이다.3 is a block diagram showing the configuration of an apparatus according to the present invention, and FIGS. 4 and 5 show specific configuration examples of FIG. 3.

외부에서 공급되는 입력 AC 전원은 전원접속부인 콘낵터(CN1)를 통해 공급되며, 이 AC 전원은 콘덴서(C1)가 병렬로 연결 되고 또한 C1의 일련의 연결점에 전원회로 보호를 위한 휴즈가 연결되고 C1의 다른 연결점에 Coil 1이 연결되어 각각의 뒷단에 EMI 필터(Trans 1)의 입력점에 연결되고 EMI 필터(Trans 1)의 출력점 양단에 콘덴서 C2가 병렬로 연결되어 구성된 고조파 노이즈 필터인 EMI 전원부(1)에 입력된다.Externally supplied input AC power is supplied through the connector (CN1), which is a power connection, and this AC power is connected to the capacitor (C1) in parallel, and a fuse to protect the power circuit is connected to a series of connection points of C1. Coil 1 is connected to the other connection point of C1, and is connected to the input point of EMI filter (Trans 1) at each rear end, and EMI is a harmonic noise filter composed of capacitor C2 connected in parallel across the output point of EMI filter (Trans 1). It is input to the power supply 1.

상기의 EMI 필터링된 입력전원은 정류하기위해 부하전력에 적합한 용량의 다이오드(D8,9,10,11)로 이루어진 풀브릿지 회로 방식의 정류부(2)을 통해 정류된다. 승압부(3)는 열분산의 효과 전류증대의 목적으로 정류부(2)의 + 출력전원을 공급받아 병렬로 구성된 발진트랜서를 구성되었으며 유도된 전류를 이용하여 영전류를 감지하여 제어부(8)(IC1)에 공급한다.The EMI filtered input power is rectified through a full-bridge rectifier 2 composed of diodes D8, 9, 10, and 11 of capacity suitable for load power in order to rectify the EMI power. The booster 3 is composed of an oscillation transformer configured in parallel by receiving the + output power of the rectifier 2 for the purpose of increasing the current effect of heat dissipation, and detecting the zero current using the induced current to control the controller 8 ( Supply to IC1).

상기 제어부(8)는 도 7과 같이 상용 IC1(예를들어 톰슨사의 모델번호 L6561)을 사용할 수가 있는데, 타 발명에서도 이런 상용화된 제어 IC를 사용하는 경우가 많다. 이와같이 본 발명의 제어부는 기 상용화된 IC를 사용함으로써 양산시 신뢰성 문제를 해소할 수가 있다. 본 발명의 제어부(8)는 안정적으로 영전류를 검출하고 보호하기 위해서 영전류검출보호회로(20)를 부가적으로 구성하는데, 영전류검출보호회로(20)는 정전압이 공급되도록 하는 제너다이오드(ZD1)와, 영전류검출의 전원의 필터회로 역할을 하는 R1,C10,C4 및 역전압이 영전원으로 공급되는 것을 방지하는 D1,R3,R4로 구성된다. 이밖에 제어부(8)는 구동을 안정적으로 운용하기 위해 승압발진부 및 EMI전원부의 회로로서 안정화회로(30)를 구성하는데, EMI전원부(1)의 쵸크코일는 AC노이즈를 제거하고, 승압발진부(7)의 다이오드 D2,D3, 저항 R7은 FET의 보호회로를 형성하여 제어부의 단자(7)에서 출력되는 신호가 역진행되지 않도록 하여 전류가 끊어짐이 없고 FET소자가 파괴되는 것을 막는다. The control unit 8 can use a commercial IC1 (for example, Thomson's model number L6561) as shown in FIG. 7, and in other inventions, such a commercially available control IC is often used. As described above, the controller of the present invention can solve reliability problems in mass production by using a commercially available IC. The controller 8 of the present invention additionally configures a zero current detection protection circuit 20 to stably detect and protect the zero current. The zero current detection protection circuit 20 includes a zener diode for supplying a constant voltage. ZD1) and R1, C10, C4 serving as filter circuits for the zero current detection power supply, and D1, R3, R4 for preventing the reverse voltage from being supplied to the zero power supply. In addition, the control unit 8 configures the stabilization circuit 30 as a circuit of the boost oscillation unit and the EMI power supply unit to stably operate the drive. The choke coil of the EMI power supply unit 1 removes AC noise, and the boost oscillation unit 7 The diodes D2, D3 and resistor R7 form a protection circuit of the FET so that the signal output from the terminal 7 of the controller is not reversed so that the current is not interrupted and the FET element is not destroyed.

승압발진부(7)는 FET소자(Q1) 및 다이오드 (D2,D3)로 구성되며 다이오드 D2 및 R7은 상기 제어부를 통해 FET소자의 게이트에 입력되는 PWM 신호라인상에 유도되는 역전류를 개선하며, 다이오드 D3는 FET소자의 드레인단과 소스단의 높은 전위차로 인하여 생기는 소자파괴를 막기위한 기생다이오드로서, 승압발진부를 통해 안정된 출력전압의 승압 및 강압이 이루어진다.Step-up oscillator 7 is composed of FET device (Q1) and diodes (D2, D3) and diodes D2 and R7 to improve the reverse current induced on the PWM signal line input to the gate of the FET device through the control unit, The diode D3 is a parasitic diode for preventing device destruction caused by the high potential difference between the drain and source terminals of the FET device. The diode D3 boosts and lowers the stable output voltage through the boost oscillator.

고압정류부(10)는 다이오드 D4,D5 와 NTC써미스터 및 콘덴서C9로 구성되는데, 승압발진부(7)에서 승압되어진 전원이 다이오드 D4에서 고압정류되며 다이오드 D4의 출력단에 보강된 다이오드 D5를 통해 전류가 증대되고, NTC써미스터 및 콘덴 서C9으로 이루어진 평활회로를 통해 평활되어 전류조절부((4)로 공급된다. 고압정류부(10)는 LED램프의 전원을 켤때 회로내에서 일시적으로 발생하는 대용량의 전류값을 막기 위한 것으로 이 돌입전류값을 NTC써미스터를 사용하여 돌입전류를 제한하며 돌입전류를 제한하기 적합하도록 여러가지 적용가능한 저항값과 전류값등 기타 전기적특성을 부가하게 되며 이런 초기 돌입전류를 줄여 주는 써미스터는 인가된 전류로 인해 열이 발생해 온도가 올라가지만 그에 따라 부온도계수 특성을 가진 NTC써미스터는 자체 저항값이 낮아져 큰 전력의 손실없이 회로를 보호할 수가 있다.The high voltage rectifier 10 includes diodes D4 and D5, an NTC thermistor, and a capacitor C9. The power boosted by the boost oscillation unit 7 is rectified by a high voltage at the diode D4, and the current is increased through the diode D5 reinforced at the output of the diode D4. And smoothed through a smoothing circuit consisting of an NTC thermistor and a capacitor C9 and supplied to the current regulator 4. The high-voltage rectifier 10 is a large current value generated temporarily in the circuit when the LED lamp is turned on. This inrush current value is used to limit the inrush current by using NTC thermistor and adds various electric resistance such as resistance value and current value suitable for limiting the inrush current and reduces the initial inrush current. The temperature rises due to the heat generated by the applied current, but the NTC thermistor with negative temperature coefficient characteristic It can be lowered to protect the circuit without significant power loss.

전류조절부(4)는 부하인 LED 모듈부에 안정된 전류를 공급하기 위해 구성된 회로로서, 상기 승압부의 출력전류와 승압발진부의 제어된 정전압으로 이루어진 + 정전원을 입력받아 출력전류를 안정한 값으로 조절해서 출력단보호회로(40)를 거쳐 LED모듈부에 공급한다. 전류조절부(4)는 트랜지스터 Q2 및 Q3가 역다이링톤회로로 구성된 것으로 승압부와 승압발진부를 통해 생성된 전원이 트랜지스터Q2의 베이스단과 콜렉터단사이에 공급되고 Q2의 베이스단은 바이어스저항(R21)과 연결되어 Q2의 에미트단을 통해 증폭된 제 1 전류 리피트회로 구성되고, 제1전류 리피트 단은 다시 Q3의 베이스에 입력되고 Q2의 베이스단과 바이어스 저항(R21)이 연결된 일련의 점을 Q3의 콜렉터에 입력되고 Q3의 베이스단과 콜렉터단 사이에 바이어스 저항 (R22)가 연결된 Q3의 콜렉터단을 출력으로 하는 제2전류 리피트 회로가 되어 2차 증폭된 안정된 전류가 유지되는 것이다. The current controller 4 is a circuit configured to supply a stable current to the LED module, which is a load, and adjusts the output current to a stable value by receiving a + electrostatic source composed of the output current of the booster and the controlled constant voltage of the booster oscillator. Then, it is supplied to the LED module part via the output terminal protection circuit 40. In the current regulator 4, the transistors Q2 and Q3 are constituted by a reverse diring tone circuit. The power generated by the booster and the booster oscillator is supplied between the base terminal and the collector terminal of the transistor Q2, and the base terminal of Q2 is bias resistor (R21). ) Is connected to the first current repeating circuit amplified through the emit end of Q2, and the first current repeating stage is input to the base of Q3, and a series of points connected to the base end of Q2 and the bias resistor (R21) is connected to Q3. It becomes a second current repeating circuit which is input to the collector and outputs the collector terminal of Q3 having a bias resistor (R22) connected between the base terminal and the collector terminal of Q3, so that a stable second amplified current is maintained.

전류조절감지부(5)는 상기 전류조절부(4)의 출력전원을 피드백시켜 비교 부(6)에서 입력전원과의 차이값을 검출하게 하는데, 입력전원의 레벨값을 커플링다이오드와 트랜지스터를 이용하여 제 3의 전류값을 생성하여 비교부(6)의 입력신호로 공급하며 비교부(6)의 출력값은 제어부(IC1)에 데이터입력으로 공급되며 부하측의 + 전원과 인버터출력 + 쪽의 값을 비교부로로 입력하여 전류 컴포레이터 포트로 공급함으로써 전류검출용 기준레벨 저항값 R9의 값에 따라 제어부의 출력레벨로 반영되어 승압발진부(7)을 통하여 전압전류가 증대된다. 상기 출력된 값은 + 전원 쪽의 값을 제어함으로서 전압과 전류를 동시에 제어할수 있는 전류조절부(4)를 통하여 안정된 전압과 전류가 다수의 조명용 LED 가 직렬로 연결되어 구성된 LED 모듈부로 공급되게 된다. The current regulation detection unit 5 feeds back the output power of the current regulation unit 4 so that the comparison unit 6 detects a difference value between the input power and the input power level. The third current value is generated by using the input signal of the comparator 6, and the output value of the comparator 6 is supplied as a data input to the controller IC1, and the value of the + power and the inverter output + of the load side is generated. Is input to the comparator and supplied to the current comparator port to reflect the output level of the controller according to the value of the reference level resistance value R9 for current detection, thereby increasing the voltage current through the boost oscillator 7. The output value is a stable voltage and current is supplied to the LED module unit consisting of a plurality of lighting LEDs connected in series through the current control unit 4 that can control the voltage and current at the same time by controlling the value of the + power side. .

전류조절부(4)와 LED 모듈부사이에는 다수의 LED 램프와 전류조절부간의 역전력을 방지하는 다이오드 및 저항으로 구성된 출력보호회로(40)를 포함한다.Between the current control unit 4 and the LED module unit includes a plurality of LED lamps and an output protection circuit 40 composed of a diode and a resistor to prevent reverse power between the current control unit.

상기와 같이 구성되어 + 쪽 전원값을 제어하는 본원발명의 개념은 기존의 - 쪽 전류 안정화 회로의 개념과는 전혀 다른 개념의 회로 안정화방식이며, 고압정류부(10) 및 승압발진부(7), LED 램프단의 보호회로(40), 제어부의 부가적인 전기적특성(20,30), 전류조절부(4) 및 전류보호감지부(5)등은 본 발명만의 특징적인 구성이다.The concept of the present invention, which is configured as described above and controls the + side power value, is a circuit stabilization method of a concept completely different from that of the existing-side current stabilization circuit, and includes a high voltage rectifying unit 10, a boost oscillation unit 7, and an LED. The protection circuit 40 of the lamp stage, the additional electrical characteristics 20 and 30 of the control unit, the current control unit 4 and the current protection detection unit 5 are characteristic features of the present invention only.

도 1은 전력의 개념등가도1 is a conceptual equivalent diagram of electric power

도 2는 RMS을 위한 등가도2 is an equivalent diagram for RMS

도 3은 본 발명의 LED 램프 컨버터의 블록도3 is a block diagram of the LED lamp converter of the present invention;

도 4는 도 3의 상세회로도4 is a detailed circuit diagram of FIG.

도 5은 도 3의 또다른 상세회로도5 is another detailed circuit diagram of FIG.

도 6은 LED 모듈부의 램프구성을 위한 구조6 is a structure for the lamp configuration of the LED module unit

도 7은 제어부의 상용 IC 어플리게이션의 기본구조도7 is a basic structural diagram of a commercial IC application of the control unit

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1: EMI 전원부 2: 정류부1: EMI power supply 2: rectifier

3: 승압부 4:전류조절부3: boosting unit 4: current adjusting unit

5:전류조절감지부 6:비교부5: Current regulation detecting part 6: Comparison part

7:승압발진부 8: 제어부7: boost oscillation unit 8: control unit

20: 영전류검출보호회로 40: 출력단보호회로 20: zero current detection protection circuit 40: output stage protection circuit

Claims (6)

LED 램프용 컨버터로서,As a converter for LED lamps, 입력된 AC전원을 고주파노이즈필터링과 이상전류의 인입에 대비한 전원휴즈로 구성된 EMI전원부와,EMI power unit consisting of a high-frequency noise filtering and a power supply fuse for input of abnormal current, 상기 EMI전원부를 통해 입력된 AC전원을 DC전원으로 정류하기 위해 다이오드로 구성된 정류부와,A rectifier configured as a diode to rectify the AC power inputted through the EMI power unit into a DC power source; 상기 정류부를 통하여 생성된 DC전원을 부하인 조명용 LED 모듈부에 적합한 구동전원을 생성하기 위한 승압부와,A boosting unit for generating driving power suitable for the lighting LED module unit which is a load of the DC power generated through the rectifying unit; LED램프의 전원을 켤때 회로내에서 일시적으로 발생하는 대용량의 전류값을 막기 위한 고압정류부와,High-voltage rectifier to prevent the large current value generated temporarily in the circuit when the LED lamp is turned on, 상기 승압부에서 입력된 전압에 제어부의 PWM 출력신호를 이용해 전력제어용 FET소자를 제어하여 생성되는 정전원을 상기 조명용 LED 모듈부에 안정된 전류로 공급하기 위하여 역다이얼링톤 회로(Q2,Q3)로 구성된 전류조절부와,Inverse dialling tone circuits Q2 and Q3 are configured to supply a stable current to the lighting LED module part by controlling the power control FET device using the PWM output signal of the controller to the voltage input from the booster part. Current control unit, 상기 전류조절부를 통해 공급되는 전류가 안정적으로 지속되도록 제어부의 CPU에 부하단 출력전류를 피드백하여 레벨을 검출해내기 위하여 커플링다이오드로 구성된 전류조절감지부와,A current regulation detecting unit configured of a coupling diode to detect a level by feeding back the output current of the load stage to the CPU of the controller so that the current supplied through the current adjusting unit is stably maintained; 상기 전류조절감지부의 레벨과 LED 모듈부의 입력단의 피드백된 전류레벨을 비교하여 제어부에 제공하는 비교부와,A comparison unit comparing the level of the current regulation detection unit with the feedback current level of the input terminal of the LED module unit and providing the control unit to the control unit; 상기 비교부에서 전류차를 검출한 레벨신호와 상기 승압부의 2차측 유도전원 으로부터 영전류점을 검출하기 위해 정전원을 공급받아 FET 소자의 게이트단에 제어레벨신호를 출력하는 제어부와, 및A controller which receives an electrostatic source for outputting a level signal detected by the comparator and a zero current point from the secondary induction power supply of the booster, and outputs a control level signal to a gate terminal of the FET device; 다이오드(D2,D3) 및 저항(R7)로 구성된 전력제어소자(FET)의 안정화보호회로를 포함하여 제어부의 단자에서 출력되는 신호가 역진행되지 않도록 하여 전류가 끊어짐이 없고 FET소자가 파괴되는 것을 막는 승압발진부를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 램프용 컨버터.Including the stabilization protection circuit of the power control element (FET) consisting of the diode (D2, D3) and the resistor (R7) to prevent the signal output from the terminal of the control unit to reverse the current is not broken and the FET element is destroyed The converter for the LED lamp, characterized in that it comprises a boost boosting unit. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는 정전압이 공급되도록 하는 제너다이오드(ZD1)와, 영전류검출 전원의 필터회로 역할을 하는 소자( R1,C10,C4) 및 역전압이 영전원으로 공급되는 것을 방지하는 소자( D1,R3,R4)로 구성된 영전류검출보호회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 램프용 컨버터 .The method of claim 1, wherein the controller prevents the zener diode ZD1 from which the constant voltage is supplied, the elements R1, C10, C4 serving as a filter circuit of the zero current detection power, and the reverse voltage from being supplied to the zero power. Converter for LED lamps comprising a zero current detection protection circuit consisting of the elements (D1, R3, R4). 제 1항에 있어서, 상기 EMI 전원부는 쵸크코일 회로를 포함하는 것을 특징으로하는 LED 램프용 컨버터.The converter of claim 1, wherein the EMI power supply unit comprises a choke coil circuit. 제 1항에 있어서, 상기 승압부는 정류부의 + 출력전원을 공급받으며 병렬로 구성된 발진트랜서로 구성된 것을 특징으로하는 LED 램프용 컨버터.The converter of claim 1, wherein the boosting unit is configured with an oscillation transformer configured in parallel with receiving the + output power of the rectifying unit. 제 1항에 있어서, 상기 고압정류부는 정류용다이오드와 전류증대용다이오드 및 NTC써미스터 및 콘덴서C9으로 이루어진 평활회로를 포함하는것을 특징으로하는 LED 램프용 컨버터.The converter of claim 1, wherein the high-voltage rectifier comprises a rectifying diode, a current increasing diode, and a smoothing circuit comprising an NTC thermistor and a capacitor C9. 제 1항 내지 5항중 어느 한항에 있어서, 상기 전류조절부와 LED 모듈부사이에 다수의 LED 램프와 전류조절부간의 역전력을 방지하는 다이오드 및 저항으로 구성된 출력단보호회로를 더 포함하는 것을 특징으로하는 LED 램프용 컨버터.According to any one of claims 1 to 5, characterized in that it further comprises an output stage protection circuit composed of a diode and a resistor for preventing reverse power between the plurality of LED lamps and the current control unit between the current control unit and the LED module unit. Converter for LED lamps.
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