KR20110061088A - Power supply device for using a led light and method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전원 제어 기술에 관한 것으로, 특히 PWM 신호로 스위칭 변환 동작을 제어하여 공진 이득의 능동 증감 및 LED 표기기 제품의 정격전력 범위에서의 원활한 동작을 유지케 하고, 고역 통과 및 미세 역률 보정용 캐패시터를 이용해 역률 및 전고조파왜율을 더욱 개선시키는 LED 조명용 전원공급장치 및 그 방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a power supply control technology, and in particular, to control the switching conversion operation with a PWM signal to maintain the active increase and decrease of the resonance gain and the smooth operation in the rated power range of the LED indicator product, a capacitor for high pass and fine power factor correction The present invention relates to a power supply for LED lighting and a method for further improving power factor and total harmonic distortion.
보편적으로 흔히 사용되는 전원공급 장치는 교류 전원을 전파 정류한 후, 평활시킨다. 이 과정에서 입력 교류 전력의 역률(Power Factor)와 THD(Total Harmonic Distortion)의 특성이 우수하지 못한 단점이 있다.A commonly used power supply device rectifies and then smoothes AC power. In this process, the power factor and total harmonic distortion (THD) characteristics of the input AC power are not excellent.
즉, 종래의 전원공급 장치는 역률 보정 및 출력 부하의 특성에 맞게끔 파워 스코프를 조절하는 역률 보정회로와 소비전력을 위한 컨버터 회로가 별도로 구비되어야 하며, 각 제품에 대한 기능과 정격전력에 따라 소모되는 부품량, 회로 사이즈 도 고려되어야 함으로 입출력 효율이 저하되는 문제점이 있다.That is, the conventional power supply device must be equipped with a power factor correction circuit for adjusting the power scope to suit the characteristics of the power factor correction and the output load and a converter circuit for power consumption, and consumed according to the function and rated power of each product. Since the amount of parts and the circuit size to be taken into consideration also have a problem that the input and output efficiency is reduced.
역률 보정 회로에는 능동역률 보정, 전하펌프, 벨리필 등의 방식을 적용한 별도의 회로 구성이 필요함으로 인해 회로 설계의 복잡성이 커질 뿐만 아니라 부품소자들이 증가되는 문제점이 있다.The power factor correction circuit requires a separate circuit configuration using an active power factor correction, a charge pump, and a bellows fill, thereby increasing the complexity of the circuit design and increasing the number of component devices.
또한, 종래의 전원공급 장치에 사용되는 능동 역률 보정 방식에 경우, 스텝 업 방식의 승압형 컨버터를 일례로 적용함으로 말미암아 고전압이 전체 회로에 인가되어 각 부품 소자에 전압 스트레스를 주는 문제점이 있다.In addition, in the active power factor correcting method used in the conventional power supply, there is a problem that a high voltage is applied to the entire circuit by applying a step-up step-up converter as an example, thereby giving voltage stress to each component element.
본 발명의 LED 조명용 전원공급장치 및 그 방법은 앞서 본 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 제 1 목적은 피드백된 PWM 신호로 출력 계통부의 스위칭 변환 동작을 제어함으로써 역률 및 공진 이득의 개선을 통한 LED 표시기를 정격 상태에 맞게 발광시키기 위함이다.The LED lighting power supply device and method thereof of the present invention have been devised to solve the problems of the prior art, and the first object of the present invention is to control the power factor and resonance by controlling the switching conversion operation of the output system with the feedback PWM signal. This is to make the LED indicator light up to the rated state by improving the gain.
본 발명의 제 2 목적은 고역 통과 및 미세 역률 보정용 캐패시터를 이용해 고역 통과 및 미세 역률 보정함으로써 역률 및 전고조파왜율을 더욱 개선시킬 뿐만 아니라, 이를 개선하는데 사용되는 부품소자 수를 최소화시키기 위함이다.A second object of the present invention is to minimize the number of component elements used to improve power factor and total harmonic distortion by improving high pass and fine power factor using a high pass and fine power factor correction capacitor.
본 발명의 제 3 목적은 장치 성능을 극대화시킴으로써 구매자의 만족도 향상 및 매출 증대에 대한 기대감을 높이기 위함이다.The third object of the present invention is to maximize the performance of the device to increase the expectations of buyers to increase the satisfaction and sales.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명은 다음과 같은 구성을 포함한다.The present invention for achieving the above object includes the following configuration.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명용 전원공급장치는 입력된 교류 전원을 전파 정류함으로 인해 얻어진 맥동성 직류 성분을 고역통과 및 미세 역률 보정시켜 구동용 맥동직류 전원을 생성하는 입력 계통부; 상기 구동용 맥동직류 전원을 스위칭 변환시킴에 따라 생성된 고주파 전원을 기구비된 공진 회로에 인가시켜 공진 이득을 제어하고, 상기 공진 이득 제어를 통해 생성된 출력 교류 전원을 대상으로 상대 교류 전류분과 상대 교류 전원분을 각각 검출하는 출력 계통부; 및 상기 상대 교류 전류분과 상대 교류 전원분을 각각 AC-DC 변환시켜 제 1, 2 직류 전원을 생성하고, 상기 제 1, 2 직류 전원과 기설정된 기준 전원치 간을 각기 비교 측정한 후 이를 통해 얻어진 제 1, 2 차이치를 증폭 및 신호 변환함으로써 생성된 제 1, 2 구형파 신호를 AND 연산하여 PWM 신호를 추출하는 제어 계통부를 포함하며, 상기 제어 계통부는 상기 PWM 신호를 상기 출력 계통부로 피드백시켜 상기 스위칭 변환 동작을 제어하며, 상기 출력 계통부는 상기 출력 교류 전원을 기구비된 LED 표시기에 인가하여 상기 LED 표시기의 정격 상태에 맞게 발광시키는 것을 특징으로 한다.That is, the LED lighting power supply device according to an embodiment of the present invention comprises: an input system unit for generating a pulsating DC power supply by driving the pulsating DC component obtained by full-wave rectification of the input AC power high pass and fine power factor; The high frequency power generated by switching the pulsating DC power for driving is applied to the instrumented resonant circuit to control the resonance gain, and the relative alternating current component and the relative alternating current are generated for the output AC power generated through the resonance gain control. An output system unit for detecting an AC power supply respectively; And AC-DC conversion of the relative AC current component and the relative AC power component, respectively, to generate first and second DC powers, and to compare and measure the first and second DC powers with a predetermined reference power value, respectively. And a control system unit for performing an AND operation on the first and second square wave signals generated by amplifying and converting the first and second difference values to extract a PWM signal, wherein the control system unit feeds back the PWM signal to the output system unit for switching. Controlling the conversion operation, the output system is characterized in that for applying the output AC power to the instrument indicator LED indicator to emit light in accordance with the rated state of the LED indicator.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명용 전원공급 장치의 전원공급 방법은 입력 계통부가 입력된 교류 전원을 전파 정류함으로 인해 얻어진 맥동성 직류 성분을 고역통과 및 미세 역률 보정시켜 구동용 맥동직류 전원을 생성하는 단계; 출력 계통부가 상기 구동용 맥동직류 전원을 스위칭 변환시킴에 따라 생성된 고주파 전원을 기구비된 공진 회로에 인가시켜 공진 이득을 제어하는 단계; 상기 출력 계통부가 상기 공진 이득을 제어함을 통해 생성된 출력 교류 전원을 대상으로 상대 교류 전류분과 상대 교류 전원분을 각각 검출하는 단계; 제어 계통부가 상기 상대 교류 전류분과 상대 교류 전원분을 각각 AC-DC 변환시켜 제 1, 2 직류 전원을 생성하는 단계; 상기 제어 계통부가 상기 제 1, 2 직류 전원과 기설정된 기준 전원치 간을 각기 비교 측정하고, 이를 통해 생성된 제 1, 2 차이치를 증폭 및 신호 변환하는 단계; 상기 제어 계통부가 상기 증폭 및 신호 변환함으로써 생성된 제 1, 2 구형파 신호를 AND 연산을 통해 추출해 낸 PWM 신호를 상기 출력 계통부로 피드백시켜 상기 스위칭 변환 동작을 제어하는 단계; 및 상기 출력 계통부가 상기 출력 교류 전원을 기구비된 LED 표시기에 인가하여 상기 LED 표시기의 정격 상태에 맞게 발광시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the power supply method of the LED lighting power supply device according to an embodiment of the present invention, the pulsating DC power supply by driving the pulsating DC component obtained by the full-wave rectification of the AC power inputted by the input system part high pass and fine power factor correction Generating; Controlling the resonance gain by applying the generated high frequency power to the instrumented resonant circuit by an output system unit switching switching the pulsating DC power for driving; Detecting, by the output system unit, a relative AC current component and a relative AC power component, respectively, for the output AC power generated by controlling the resonance gain; Generating, by a control system, first and second DC power by AC-DC converting the relative AC current and the relative AC power; The control system comparing and measuring the first and second DC powers with a predetermined reference power value, respectively, and amplifying and signal converting the first and second difference values generated through the control system; Controlling the switching conversion operation by feeding back the PWM signal extracted from the first and second square wave signals generated by the amplification and signal conversion through an AND operation to the output system; And outputting, by the output system unit, the output AC power to the instrumented LED indicator to emit light according to the rated state of the LED indicator.
본 발명의 LED 조명용 전원공급장치 및 그 방법은 피드백된 PWM 신호로 출력 계통부의 스위칭 변환 동작을 제어함으로써 LED 표시기를 원활히 발광시키는 제 1 효과를 준다.The LED lighting power supply and the method of the present invention have the first effect of smoothly emitting the LED indicator by controlling the switching conversion operation of the output system section with the feedback PWM signal.
또한, 본 발명은 고역 통과 및 역률 보정용 캐패시터를 이용해 고역 통과 및 미세 역률 보정함으로써 역률 및 전고조파왜율을 더욱 개선시키고, 역률 및 전고조파왜율을 개선하는데 사용되는 부품소자 수를 최소화하는 제 2 효과를 준다.In addition, the present invention further improves the power factor and total harmonic distortion by using the high pass and power factor correction capacitors to further improve the power factor and total harmonic distortion, and minimizes the number of component elements used to improve the power factor and total harmonic distortion. give.
또한, 본 발명은 장치 성능을 극대화시킴으로써 구매자의 만족도 향상 및 매출 증대에 대한 기대감을 높이는 제 3 효과를 준다.In addition, the present invention has a third effect of maximizing the device performance to increase the buyer's satisfaction and to increase the expectations for increased sales.
[실시예][Example]
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 조명용 전원공급장치를 도시한 도면이다.1 is a view showing a power supply for lighting according to an embodiment of the present invention.
도 1를 참조하면, 조명용 전원공급장치(1000)는 입력 계통부(100), 출력 계통부(200) 및 제어 계통부(300)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the lighting
먼저, 입력 계통부(100)는 입력된 교류 전원을 전파 정류함으로 인해 얻어진 맥동성 직류 성분을 고역통과 및 미세 역률 보정시켜 구동용 맥동직류 전원을 생성한다.First, the
즉, 상용전력 라인을 통해 공급되는 교류 전원이 조명용 전원공급장치(1000)의 입력 계통부(100)에 입력되면, 입력 계통부(100)는 순간 고압이나 서지에 내성을 갖는 바리스터를 포함하는 EMI 필터부(110)를 경유한 후 전파 정류부(120)를 이용해 교류 전원을 맥동성 직류로 정류시킨다.That is, when AC power supplied through a commercial power line is input to the
이때, 전파 정류부(120)에 기구비된 캐패시터(이하, 고역통과 및 미세 역률 보정용 캐패시터 : C1)는 도 3에서 보여지는 바와 같이, 하이패스 필터 역할도 하며 더불어 EMI 필터부(110) 구성에 따른 미소한 역률 변동값을 거의 1에 수렴하게끔 고역률화를 위한 미세 역률보정 역할도 한다.At this time, the capacitor (hereinafter, high-pass and fine power factor correction capacitor: C1) provided in the full-wave rectifying
고역통과 및 미세 역류 보정용 캐패시터(C1)로 역률을 미세 보정할 경우, 역률(유효전력/피상전력)은 0.9 이상으로 나타나며 THD(Total Harmonic Distortion : 전체 고조파 왜곡율 = 고조파 진폭/기본파 진폭*100)은 20% 이하의 값으로 나타난다.When the power factor is finely compensated by the high pass and fine backflow correction capacitor (C1), the power factor (effective power / apparent power) is greater than 0.9 and THD (Total Harmonic Distortion: Total Harmonic Distortion = Harmonic Amplitude / Basic Wave Amplitude * 100) Appears as a value of 20% or less.
입력 계통부(100)는 도 2에서 보여지는 바와 같이 EMI 필터부(110) 및 전파 정류부(120)를 포함한다.The
EMI 필터부(110)는 입력된 교류전원 내 고주파 노이즈 성분을 제거하고 고주파 노이즈 성분의 외부 출력을 방지한다. The
전파 정류부(120)는 도 3에서 보여지는 바와 같이 고주파 노이즈 성분이 제 거된 교류 전원을 EMI 필터부(110)의 출력단과 연결된 브릿지 다이오드(BR)를 이용해 전파 정류함에 따라, 전파 정류에 의해 얻어진 맥동성 직류 성분을 고역 통과 및 보조적으로 역률 보정한다.As shown in FIG. 3, the full
또한, 전파 정류부(120)는 기연결된 브릿지 다이오드(BR)로부터 출력된 맥동성 직류 성분을 고역통과 및 미세 역률 보정용 캐패시터(C1)에 인가하여 고역통과 및 미세 역률 보정을 실시함에 따라 구동용 맥동직류 전원을 생성시킨다.In addition, the full-
여기서, 고역통과 및 미세 역률 보정용 캐패시터(C1)는 0.1 ㎌ 내지 0.47 ㎌ 값을 갖는 것에 유의하며, 일반적으로 통용되는 평활 캐패시터의 경우에는 고역통과 및 미세 역률 보정용 캐패시터(C1)의 용량보다 훨씬 큰 수십 ㎌ 내지 수백 ㎌ 값으로 설계됨으로 고역통과 및 역률 보정을 하기 어렵다.Here, the high-pass and fine power factor correction capacitor (C1) has a value of 0.1 ㎌ to 0.47 ㎌ value, in the case of the smoothing capacitor generally used, dozens larger than the capacity of the high pass and fine power factor correction capacitor (C1). The high pass and power factor correction is difficult because it is designed to a value of ㎌ to several hundred ㎌.
이어서, 출력 계통부(200)는 구동용 맥동직류 전원을 스위칭 변환시킴에 따라 생성된 고주파 전원을 기구비된 공진 회로에 인가시켜 공진 이득을 제어하고, 상기 공진 이득 제어를 통해 생성된 출력 교류 전원을 대상으로 상대 교류 전류분과 상대 교류 전원분을 각각 검출한다.Subsequently, the
출력 계통부(200)는 출력 교류 전원을 기구비된 LED 표시기(230)에 인가하여 LED 표시기(230)의 정격 상태에 맞게 발광시킨다.The
즉, 출력 계통부(200)는 구동용 맥동직류 전원을 기구비된 복수의 FET(Field Effect Transistor)에 인가하여 스위칭 변환케 동작시킨 후, 공진 이득 제어를 통해 출력된 출력 교류 전원을 RLC로 설계된 공진 회로의 변압기 1차측 인덕터(L1)와 제 1, 2, 3 저항(R1, R2, R3)에 인가한다.That is, the
출력 계통부(200)는 공진 회로를 통해 생성된 출력 교류 전원을 변압기 1차측 인덕터(L1)와 대응되는 2차측 인덕터(L2)의 양단자로 유도화된 상대 교류 전류분을 검출하고, 출력 교류 전원을 대상으로 제 1, 2, 3 저항(R1, R2, R3)에 분압된 상대 교류 전압분을 검출함과 더불어 출력 교류 전원을 직병렬 발광다이오드(D1 내지 D6) 배열로 구성된 LED 표시기(230)에 제공하는 장치라 할 수 있다.The
좀 더 구체적으로, 출력 계통부(200)는 도 2에서 보여지는 바와 같이 스위치 구동부(210), 출력부(220) 및 조광부(230)를 포함한다.More specifically, the
스위치 구동부(210)는 구동용 맥동직류 전원을 인버터 기능을 수행하는 복수의 FET(Q1, Q2)에 인가하여 스위칭 변환하고, 스위칭 변환을 통해 생성된 고주파 전원을 생성한다.The
스위치 구동부(210)는 도 3에서 보여지는 바와 같이, 인버터 및 드라이브 IC를 구비한다.The
즉, 인버터는 복수의 FET(Field Effect Transistor : Q1, Q2) 소자가 각각 하프브릿지 형태로 연결되며, 구동용 맥동직류 전원을 복수의 FET 소자(Q1, Q2)로 스위칭 변환하여 고주파 전원을 생성한다.That is, the inverter is a plurality of FET (Field Effect Transistor: Q1, Q2) elements are each connected in a half-bridge form, and generates a high frequency power source by switching the driving pulsating DC power supply to a plurality of FET elements (Q1, Q2). .
드라이브 IC는 제어 계통부(300)로부터 피드백된 PWM 신호를 수신하고, 복수의 FET 소자(Q1, Q2)의 각 게이트 단자에 제어신호를 입력시켜 복수의 FET 소자(Q1, Q2)의 스위칭 변환 동작을 제어한다.The drive IC receives the PWM signal fed back from the
출력부(220)는 고주파 전원을 기구비된 RLC 공진회로에 입력시켜 공진 이득을 제어하며, 공진 이득 제어에 의해 생성된 출력 교류 전원을 RLC 공진 회로 내 인덕터를 관통하게끔 유도하여 상대 교류 전류분을 출력시키고 직병렬로 회로 구성된 제 1, 2, 3 저항치(R1, R2, R3)에 분압시켜 상대 교류 전원분을 생성한다.The
출력부(220)는 도 3에서 보여지는 바와 같이 복수의 FET(Q1, Q2) 중 하나에 존재하는 소스 단자와 다른 하나에 존재하는 드레인 단자 간을 이은 접속 부위와 기탑재된 변압기 1차측 코일(L1) 및 캐패시터(C2)를 연결시켜 RLC 공진회로를 구성한 후, 변압기 1차측 코일(L1)과 대응되는 변압기 2차측 코일(L2)의 양단자를 통해 상대 교류 전류분을 출력시킨다.As shown in FIG. 3, the
이하, 상대 교류 전류분과 상대 교류 전원분이 생성하는 RLC 공진 회로에 대해 수식적으로 접근함으로 통해 좀 더 이해를 돕기로 한다.Hereinafter, a formal approach to the RLC resonant circuit generated by the relative AC current component and the relative AC power component will be further understood.
예를 들어, RLC 공진 회로 중 L1에 고주파 전원이 공급될 경우, L1과 C2로 부터 알 수 있는 고유 임피던스 Z는 wL1 - (1/wC2)이며, 공진 회로 상의 전체 임퍼던스 Ztot는 Rt + j(wL1 - (1/wC2))이다.For example, when high frequency power is supplied to L1 of the RLC resonant circuit, the intrinsic impedance Z known from L1 and C2 is wL1-(1 / wC2), and the total impedance Ztot on the resonant circuit is Rt + j ( wL1-(1 / wC2)).
여기서, Rt는 R1//R2//R3를 등가로 연산 처리하여 나타낸 전체 저항값(실수값임)이다.Here, Rt is the total resistance value (it is a real value) shown by calculating and processing R1 // R2 // R3 equivalently.
즉, 상기 식에서 보여지는 바와 같이 Rt 값의 변화는 전체 임피던스에 영향을 주나, 공진 회로 자체의 고유 정수인 공진 주파수( )와 고유 임피던스 Z에는 영향을 주지 않음으로 고주파 전원 제어 또는 PWM 신호를 이용해 공진 이득(혹은, 출력 이득)을 제어할 수 있다.That is, as shown in the above equation, the change of Rt value affects the overall impedance, but the resonance frequency (intrinsic constant of the resonance circuit itself) ) And the intrinsic impedance Z can be used to control the resonant gain (or output gain) using high-frequency power control or PWM signals.
다음, L1에 인가된 출력 교류 전원은 L2로부터 색출되는 상대 교류 전류분에 영향을 준다. 수식적으로, 출력 교류 전원의 전류분 * L1의 코일 감은 수 = 상대 교류 전류분 * L2의 코일 감은 수이다.Next, the output AC power applied to L1 affects the relative alternating current component extracted from L2. The number of coil turns of the current component * L1 of the output AC power is the number of coil turns of the relative alternating current component * L2.
즉, 상대 교류 전류분은 출력 교류 전원의 전류분 * (L1/ L2)으로 그 값을 구할 수 있다 하겠다.In other words, the relative alternating current component can be obtained as the current component * (L1 / L2) of the output AC power supply.
본 발명의 실시예에 따른 출력 계통부(200)의 말단인 조광부(230)는 출력 교류 전원을 입력받아 직병렬 발광다이오드 배열(D1 내지 D6)로 구성된 LED 표시기(230)를 발광시킨다.The
직병렬로 배열된 다수의 발광 다이오드(D1 내지 D6)는 도 3에서 보여지는 바와 같이 상호 극성이 역방향이 되게끔 구성함으로써, 발광 다이오드의 고유 특성인 극성을 고려하지 않아도 고주파 신호 혹은 저주파 신호가 함유된 출력 교류 전원을 제공받아 정격 상태에 맞게 발광된다.Since the plurality of light emitting diodes D1 to D6 arranged in parallel are configured to have opposite polarities as shown in FIG. 3, high frequency signals or low frequency signals are contained even without considering polarity inherent in the light emitting diodes. Light is supplied according to the rated state with the supplied output AC power.
이어서, 제어 계통부(300)는 상대 교류 전류분과 상대 교류 전원분을 각각 AC-DC 변환시켜 제 1, 2 직류 전원을 생성하고, 제 1, 2 직류 전원과 기설정된 기준 전원치 간을 각기 비교 측정한 후 이를 통해 얻어진 제 1, 2 차이치를 증폭 및 신호 변환함으로써 생성된 제 1, 2 구형파 신호를 AND 연산하여 PWM 신호를 추출한다.Subsequently, the
제어 계통부(300)는 PWM 신호를 출력 계통부(200)로 피드백시켜 스위칭 변환 동작을 제어한다.The
다시 말해, 제어 계통부(300)는 출력 계통부(200)로부터 출력된 각각의 상대 교류 전류분과 상대 교류 전원분을 각각 AC-DC 변환시켜 제 1, 2 직류 전원을 생성 하고, 제 1, 2 직류 전원을 증폭시킨 후 그 각각의 출력값을 비교함에 따라 추출된 소정의 PWM 신호를 출력 계통부(200)로 다시 피드백시키는 장치라 할 것이다.In other words, the
여기서, 출력 계통부(200)로 피드백된 PWM 신호는 출력 계통부(200)의 스위치 구동부(210)로 인가되는 구동용 맥동직류 전원에 대한 최대-최소 피크값을 제어하여 공진 이득(출력 전원/입력 전원)를 능동적으로 조율해 주는 신호임에 유의한다.Here, the PWM signal fed back to the
제어 계통부(300)는 도 2에서 보여지는 바와 같이, 제 1 직류 전원 검출부(310), 제 2 직류 전원 검출부(320), 증폭부(330) 및 비교 및 신호 발생부(340)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the
즉, 제 1 직류 전원 검출부(310)는 상대 교류 전류분을 인가받은 후, 상대 교류 전류분을 제 1 AC-DC 변환시켜 제 1 직류 전원을 생성시킨다.That is, after receiving the relative alternating current component, the first
제 2 직류 전원 검출부(320)는 출력 계통부(200)에 기구비된 제 1, 2, 3 저항(R1, R2, R3)의 일부 단자와 연결되며, 제 1, 2, 3 저항(R1, R2, R3)로 분압된 상대 교류 전원분을 제 2 직류 전원으로 제 2 AC-DC 변환시킨다.The second
증폭부(330)는 제 1, 2 직류 전원과 기설정된 기준 전원치를 각각 비교하여 제 1, 2 직류 전원치와 기준 전원치 간에 측정된 제 1, 2 차이값을 각각 증폭시켜 제 1, 2 증폭 전원을 발생시킨다.The
비교 및 신호 발생부(340)는 제 1, 2 증폭 전원을 기생성된 톱니파 신호에 각각 실어 제 1, 2 구형파 신호로 변환시킨 후, 기생성된 제 1, 2 구형파 신호를 AND 연산함에 따라 제 1, 2 구형파 신호 중 펄스폭이 큰 하나를 PWM 신호로 선정한 다.The comparison and
여기서, 제 1, 2 구형파 신호 중 펄스폭이 큰 하나를 PWM 신호로 선정하는 이유는 검출된 상대 교류 전류분과 상대 교류 전압분 중 어느 한쪽이 높아질 경우 제 1, 2 구형파 신호 중 하나는 펄스폭이 좁아진다. The reason why the pulse width is selected as the PWM signal among the first and second square wave signals is that when either one of the detected relative AC current and the relative AC voltage becomes high, one of the first and second square wave signals has a pulse width. Narrows.
다시 말해, 상대 교류 전압분이 정상값을 갖더라도 상대 교류 전류분이 과하게 발생되면 AND 연산을 통한 최소율의 원칙에 입각하여 상대 교류 전압분을 이용해 PWM 신호를 생성하고, 반대로 상대 교류 전류분이 정상값을 갖더라도 상대 교류 전압분이 과하게 발생되면 상대 교류 전류분을 이용해 PWM 신호를 생성한다.In other words, if the relative alternating current component has a normal value, if the relative alternating current component is excessively generated, the PWM signal is generated using the relative alternating current component based on the principle of the minimum rate through the AND operation. Even if the relative AC voltage is excessively generated, the PWM signal is generated using the relative AC current.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명용 전원공급장치의 전원공급 방법을 나타낸 순서도이다.Figure 4 is a flow chart illustrating a power supply method of a power supply for LED lighting according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, LED 조명용 전원공급장치의 전원공급 방법은 PWM 신호로 스위칭 변환하여 출력이득을 능동적으로 제어하고, 고역 통과 및 미세 역률 보정용 캐패시터를 이용해 역률 및 전고조파왜율을 더욱 개선시키는 방법이다.Referring to FIG. 4, a power supply method of an LED lighting power supply is a method of actively controlling an output gain by switching and converting into a PWM signal, and further improving power factor and total harmonic distortion by using a high pass and fine power factor correction capacitor. .
먼저, 입력 계통부는 입력된 교류 전원을 전파 정류함으로 인해 얻어진 맥동성 직류 성분을 고역통과 및 미세 역률 보정시켜 구동용 맥동직류 전원을 생성한다(S10, S20, S30).First, the input system unit generates a pulsating DC power source by driving high frequency and fine power factor correction of the pulsating DC component obtained by full-wave rectification of the input AC power (S10, S20, S30).
출력 계통부는 구동용 맥동직류 전원을 스위칭 변환시킴에 따라 생성된 고주파 전원을 기구비된 공진 회로에 인가시켜 공진 이득을 제어한다(S40, S50).The output system unit controls the resonance gain by applying the generated high frequency power to the instrumented resonant circuit by switching the driving pulsating DC power supply (S40, S50).
출력 계통부는 공진 이득을 제어함을 통해 생성된 출력 교류 전원을 대상으 로 상대 교류 전류분과 상대 교류 전원분을 각각 검출한다(S60).The output system unit detects the relative AC current and the relative AC power for the output AC power generated by controlling the resonance gain (S60).
제어 계통부는 상대 교류 전류분과 상대 교류 전원분을 각각 AC-DC 변환시켜 제 1, 2 직류 전원을 생성한다(S70, S80).The control system unit AC-DC converts the relative AC current component and the relative AC power component, respectively, to generate first and second DC power sources (S70 and S80).
제어 계통부는 제 1, 2 직류 전원과 기설정된 기준 전원치 간을 각기 비교 측정하고, 이를 통해 생성된 제 1, 2 차이치를 증폭 및 신호 변환한다(S90, S100).The control system compares and measures the first and second DC power sources and the predetermined reference power values, respectively, and amplifies and converts the first and second difference values generated through the control (S90 and S100).
제어 계통부는 제 1, 2 차이치를 기구비된 증폭부를 이용해 증폭한 후, 증폭을 통해 생성된 제 1, 2 증폭 전원을 신호 변환시킨 제 1, 2 구형파 신호를 AND 연산함으로써 PWM 신호를 추출한다(S110, S120).The control system extracts the PWM signal by amplifying the first and second difference values using an instrumented amplifying unit and then performing an AND operation on the first and second square wave signals obtained by converting the first and second amplified power supplies generated through the amplification ( S110, S120).
제어 계통부는 PWM 신호를 출력 계통부로 피드백시켜 스위칭 변환 동작을 제어한다(S130).The control system feeds back the PWM signal to the output system to control the switching conversion operation (S130).
출력 계통부는 상대 교류 전원을 기구비된 LED 표시기에 인가하여 상기 LED 표시기의 정격 상태에 맞게 발광시킨다(S140, S150).The output system unit applies the relative AC power to the instrument ratio LED indicator to emit light in accordance with the rated state of the LED indicator (S140, S150).
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. It will be appreciated.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명용 전원공급장치를 도시한 도면이다.1 is a view showing a power supply for LED lighting according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명용 전원공급장치를 구체적으로 도시한 다른 도면이다.2 is another view specifically showing a power supply for LED lighting according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명용 전원공급장치를 구체적으로 도시한 회로도이다.3 is a circuit diagram specifically showing a power supply for LED lighting according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명용 전원공급장치의 전원공급 방법을 나타낸 순서도이다.Figure 4 is a flow chart illustrating a power supply method of a power supply for LED lighting according to an embodiment of the present invention.
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KR1020090117625A KR20110061088A (en) | 2009-12-01 | 2009-12-01 | Power supply device for using a led light and method of the same |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101386143B1 (en) * | 2012-07-12 | 2014-04-17 | 주식회사 파이컨 | Apparatus and Method for Supplying Power of LED Lighting, and LED Lighting Apparatus Using That |
KR20150096239A (en) * | 2014-02-14 | 2015-08-24 | 전북대학교산학협력단 | Driver for led device |
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2009
- 2009-12-01 KR KR1020090117625A patent/KR20110061088A/en active IP Right Grant
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