KR20110121896A

KR20110121896A - Revision circuit of led illuminating system

Info

Publication number: KR20110121896A
Application number: KR1020100041400A
Authority: KR
Inventors: 윤용철
Original assignee: 윤용철
Priority date: 2010-05-03
Filing date: 2010-05-03
Publication date: 2011-11-09

Abstract

PURPOSE: A revision circuit of an LED illuminating system is provided to solve a problem of repair and replacement by supplying power to Zener diodes which are connected in parallel with a failed LED. CONSTITUTION: In a revision circuit of an LED illuminating system, a plurality of LED(L1,L2,L3,L4,L5) are serially connected or in parallel with therein. . A plurality of zener diode(Z1,Z2,Z3,Z4,Z5) are connected in parallel with. The Zener diode loads the break down voltage between the LED. A break down voltage over a certain level is supplied to the Zener diodes which are connected in parallel with a failed LED, thereby enabling a next LED adjacent to the failed LED.

Description

Revision circuit of LED lighting device

본 발명은 LED 조명장치용 보정회로에 관한 것으로, 좀더 상세히는 전력소비가 적고 수명이 길며 눈의 피로가 발생하지 않고 친환경적인 LED를 사용하여 실내 또는 실외에 설치하는 조명장치의 내부에 마련한 LED의 고장 또는 손상시에도 자동적으로 보완해주는 보정회로에 관한 것이다.
The present invention relates to a correction circuit for the LED lighting device, more specifically, a low power consumption, long life, and does not cause eye fatigue, the LED of the interior of the lighting device installed indoors or outdoors using eco-friendly LED The present invention relates to a compensation circuit that automatically compensates for a failure or damage.

일반적으로 조명장치로서 일상생활에 있어 상용 교류 전원을 이용한 형광등 및 백열전구가 일반적으로 가장 많이 사용되고 있으며, 특히 전력 효율이 우수하고 그 조도가 더 많이 확보되는 형광등이 더 많이 사용되고 있는 실정이며, 또한 조명장치의 경우, 전원이 공급되고 조명 설치가 용이한 장소에 필요한 경우 어떠한 곳에라도 설치가 가능하다.
In general, as a lighting device, fluorescent lamps and incandescent lamps using commercial AC power are most commonly used in daily life, and in particular, fluorescent lamps having excellent power efficiency and more illumination are used. In the case of a device, it can be installed anywhere if it is needed in a place where power is supplied and the lighting is easy to install.

그리고, 조명장치는 전기 에너지를 빛 에너지로 변환하여 어두운 곳에서도 물체를 식별할 수 있도록 하는 외에도 최근에는 실내의 천정 또는 벽면에 설치하여 조명 이외에도 실내 장식이나 아늑한 분위기 등을 연출하기 위해서도 많이 이용되고 있으며, 이러한 조명장치는 여러가지 형태로 제조되고 있으나 백열등 또는 형광등을 이용한 조명장치가 주로 사용되어 있으나, 시간이 지날수록 조명에 대한 수요가 많아지고 그 적용분야가 많아짐에 따라, 전체적인 소비전력에 따른 부하는 나날이 늘어가고 실정에 있으므로 전력소비를 감소시키기 위한 노력이 다각적으로 행해지고 있다.
In addition, the lighting device converts electrical energy into light energy so that objects can be identified even in a dark place. Recently, the lighting device is installed on a ceiling or a wall of a room to produce an interior decoration or a cozy atmosphere. These lighting devices are manufactured in various forms, but lighting devices using incandescent or fluorescent lamps are mainly used. However, as time goes by, the demand for lighting increases and the field of application increases. As day by day is increasing, efforts are being made to reduce power consumption in various ways.

최근 들어 조명장치에 이용되고 있는 LED (LED: Light Emitting Diode 발광 다이오드)는 다이오드의 P-N 접합부에 전계가 가해지면 전류가 흐르면서 발광하는 것으로 이는 전계에 의해서 고체가 발광하는 전계 루비네선스의 일종으로서 그 특징은 점등 또는 소등 속도가 빠르고, 작은 전력으로 높은 조도를 얻을 수 있으며, 그 수명도 1회 사용에 특별한 수리없이 장기간 사용이 가능하며 전력 소모가 적고, 다양한 색상의 발광이 가능한 장점이 있어 이와 같은 LED를 이용한 사무실 및 가정용 등 기구의 출현이 시급한 실정이며 지난 수년간 기술 발전으로 조명용으로 사용할 수 있을 정도로 밝기가 개선되었으며, 기존 백열전구에 비해 전력 소모량은 적으면서 수명은 길고 밝고 선명하여 일반 조명장치로 사용이 확산 될 전망이다.
LED (Light Emitting Diode Light Emitting Diode), which is used in recent years, emits light when electric current is applied to the diode's PN junction, which is a kind of electric luminescence that emits solid by electric field. Its features are fast turn on or turn off, high illumination with small power, long life without special repair for one time use, low power consumption, and light emission of various colors. The emergence of fixtures such as offices and homes using LEDs is urgent, and the brightness has been improved enough to be used for lighting due to technological developments over the last few years. Use is expected to spread.

최근 많이 사용되고 있는 LED에 대한 수요가 폭발적으로 증가함에 따라 LED를 이용한 조명장치가 각광을 받고 있는 실정이다.
Recently, as the demand for LEDs, which are widely used, has exploded, lighting devices using LEDs are in the spotlight.

그런데, 이러한 LED 조명장치의 내부에 마련한 다수의 LED를 구동시키기 위한 LED 구동방식으로서 직병렬 또는 직렬로 연결하여 정전압 또는 정전류 구동방식을 사용하고 있는데, 이러한 정전압 또는 정전류 구동방식은 LED의 온도가 올라가면서 LED에 전압과 발광시간이 증가하거나 오랜 사용으로 인한 노후로 손상되는 문제점이 있었다.
However, as a LED driving method for driving a plurality of LEDs provided in the LED lighting device, a constant voltage or a constant current driving method is used by connecting in series or in series, and the constant voltage or constant current driving method increases the temperature of the LED. There was a problem in that the voltage and light emitting time increased or damaged due to aging due to long use.

그런데, 이러한 직병렬 또는 직렬로 연결한 LED 조명장치는 도 5에서 보는 바와 같이 하나의 LED가 손상되면 손상된 LED와 직렬로 연결한 다수의 LED가 전원이 공급되지 않아 손상된 LED와 직렬로 연결한 LED는 손상되지 않더라도 전원이 공급되지 않아 발광이 되지 않아 일일이 조명장치의 내부에 마련한 발광되지 않은 LED가 손상된 것인지 손상되지는 않지만 전원이 공급되지 않아 발광이 되지 않은 것인지 일일이 확인하여 손상된 것만을 교체하여야 하므로 작업자가 일일이 신경을 써야 하는 번거러움이 있어 불편하였다.
However, the LED lighting device connected in series or in series is connected to the damaged LEDs in series because the LEDs connected to the damaged LEDs are not powered when one LED is damaged as shown in FIG. 5. Even though it is not damaged, it does not emit light because the power is not supplied, so it is not damaged or not the damaged LED which is prepared inside the lighting device. It was inconvenient because the worker has to worry about it one by one.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 위와 같이 LED 조명장치의 내부에 마련한 직병렬 또는 직렬로 연결한 LED가 손상되더라도 손상된 LED와 직렬로 연결한 다수의 LED로 전원이 공급되지 않아 발광이 되지 않아 작업자가 일일이 조명장치의 내부에 마련한 LED의 손상여부를 파악하여 수리 또는 교체하는 번거러움을 제거하기 위해, LED 조명장치의 내부에 LED를 직병렬 또는 직렬로 연결한 다수개의 LED 사이 사이에 제너다이오드를 병렬로 연결하여 직병렬 또는 직렬로 연결한 LED가 손상되더라도 어느 일정값 이상의 항복전압이 손상된 LED에서 병렬로 연결한 제너다이오드로 전원을 공급하여 직렬로 연결한 손상된 LED의 차기 LED부터 발광할 수 있도록 하는 것을 발명한 것이다.
The present invention is to solve the above-described conventional problems, even if the LEDs connected in series or in series in the interior of the LED lighting device is damaged as described above, the power is not supplied to a plurality of LEDs connected in series with the damaged LED in series. In order to eliminate the trouble of repairing or replacing the LEDs installed inside the lighting apparatus by the operator because they do not emit light, between the LEDs connected in series or in series in series. Even if the LEDs connected in parallel or series are damaged by connecting the zener diodes in parallel to each other, the next LED of the damaged LED connected in series by supplying power to the zener diodes connected in parallel from the damaged LED with a certain breakdown voltage above a certain value It is invented to enable light emission.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 내부에 직병렬 또는 직렬로 연결한 다수개의 LED(L1, L2,..., Ln)를 마련한 LED 조명장치에 있어서,The present invention for achieving the above object is in the LED lighting device provided with a plurality of LEDs (L1, L2, ..., Ln) connected in series or in series in the interior,

상기 직렬로 연결한 다수개의 LED(L1, L2,..., Ln) 사이에 항복전압(Vz)을 걸리게 하는 다수개의 제너다이오드(Z1, Z2,..., Zn)를 병렬로 연결하는 것이다.
It is to connect a plurality of zener diodes (Z1, Z2, ..., Zn) in parallel to the breakdown voltage (Vz) between the plurality of LEDs (L1, L2, ..., Ln) connected in series. .

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같이 LED 조명장치의 내부에 마련한 직병렬 또는 직렬로 연결한 LED가 손상되더라도 손상된 LED와 직렬로 연결한 다수의 LED로 전원이 공급되지 않아 발광이 되지 않는 문제점을 해결하기 위해, 조명장치의 내부에 LED를 직병렬 또는 직렬로 연결한 다수개의 LED 사이 사이에 제너다이오드를 병렬로 연결하여 직병렬 또는 직렬로 연결한 LED가 손상되더라도 어느 일정값 이상의 항복전압이 손상된 LED에서 병렬로 연결한 제너다이오드로 항복전압을 걸리게 하여 직렬로 연결한 차기 LED로 전원을 공급하여 손상된 LED이후로는 LED를 발광케할 수 있도록 하는 이점과 종래의 조명장치에서 LED가 손상되면 직렬로 연결한 다수의 LED가 전원이 공급되지 않아 발광이 되지 않아 작업자가 일일이 조명장치의 내부에 마련한 LED의 손상여부를 파악하여 수리 또는 교체하는 번거러움을 제거하는 이점이 있는 것이다.
Therefore, the present invention solves the problem that the power is not supplied to a plurality of LEDs connected in series with the damaged LEDs even when the LEDs connected in series or in series in the LED lighting apparatus are damaged as described above. To do this, a zener diode is connected in parallel between a plurality of LEDs connected in series or in series to the inside of the lighting device. Power is applied to the next LED connected in series by applying breakdown voltage to the Zener diode connected in parallel at the same time, and it is possible to make LED light after the damaged LED. Many LEDs that are connected do not emit light because power is not supplied. The advantage is to eliminate the hassle of identifying and repairing or replacing.

도 1은 본 발명의 실시예를 나타낸 예시도
도 2는 본 발명의 요부상태를 나타낸 예시도
도 3,4는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 예시도
도 5는 본 발명의 종래 실시예를 나타낸 예시도이다.1 is an exemplary view showing an embodiment of the present invention
2 is an exemplary view showing the main part of the present invention.
3 and 4 is an exemplary view showing another embodiment of the present invention
5 is an exemplary view showing a conventional embodiment of the present invention.

도 1에서 보는 바와 같이 상기 직렬로 연결한 다수개의 LED(L1, L2,..., Ln) 사이에 항복전압(Vz)을 걸리게 하는 다수개의 제너다이오드(Z1, Z2,..., Zn)를 병렬로 연결하는 것이다.
As shown in FIG. 1, a plurality of zener diodes Z1, Z2, ..., Zn which apply a breakdown voltage Vz between the LEDs L1, L2, ..., Ln connected in series. Are connected in parallel.

본 발명의 LED 조명장치는 직병렬 또는 직렬로 연결한 다수개의 LED(L1, L2,..., Ln)가 손상되더라도 어느 일정값 이상의 항복전압을 걸리게 하여 손상된 LED(L1)에서 병렬로 연결한 제너다이오드(Z1)로 항복전압을 걸리게 하여 전원을 LED(L2)로 연결하여 직렬로 연결한 LED(L2, L3...,Ln)를 발광케 할 수 있도록 하는 것이다.
The LED lighting device of the present invention is connected to the damaged LED (L1) in parallel by causing a breakdown voltage of a certain value even if a plurality of LEDs (L1, L2, ..., Ln) connected in series or in series is damaged. The breakdown voltage is applied to the zener diode (Z1) so that the power is connected to the LED (L2) so that the LEDs (L2, L3 ..., Ln) connected in series can emit light.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예로는 도 2에서 보는 바와 같이 직병렬 또는 직렬로 연결한 각각의 LED(L1, L2,..., Ln)에 제너다이오드(Z1, Z2,..., Zn)를 병렬로 연결하면 상기 직병렬 또는 직렬로 연결한 LED(L1)이 고장 또는 손상된 경우 병렬로 연결된 제너다이오드(Z1)를 거쳐 손상된 LED(L1)를 거쳐 LED(L2, L3,...Ln)를 발광하도록 하는 것이다.
According to the exemplary embodiment of the present invention configured as described above, zener diodes Z1, Z2, ..., are connected to the respective LEDs L1, L2, ..., Ln connected in series or in series as shown in FIG. When Zn) is connected in parallel, when the LED (L1) connected in series or in series is broken or damaged, the LEDs (L2, L3, ...) are passed through the zener diode (Z1) connected in parallel and the damaged LED (L1). Ln) is made to emit light.

그리고, Vf = LED의 포워드 전압, Vz = 항복전압, n = 제너다이오드와 병렬로 연결한 LED의 갯수이며, 그 관련식은 Vf × n < Vz < Vf × (n + 1)이다.
Then, Vf = forward voltage of the LED, Vz = breakdown voltage, n = number of LEDs connected in parallel with the zener diode, and the relation is Vf × n <Vz <Vf × (n + 1).

이때, Vf(LED의 포워드 전압)는 Vi(전체전압) > Vf(LED의 포워드 전압) × N( 직렬상의 LED 갯수합 )으로, 상기 관련식의 예를 들어 도 2에서 보는 바와 같이 Vf = 3V 라면 3(Vf) × 1(n) < Vz < 3(Vf) × (1(n) + 1) 으로 항복전압(Vz)는 3 < Vz < 6이다.
At this time, Vf (forward voltage of LED) is Vi (total voltage)> Vf (forward voltage of LED) x N (sum of LEDs in series), and Vf = 3V as shown in FIG. If 3 (Vf) × 1 (n) <Vz <3 (Vf) × (1 (n) + 1), the breakdown voltage (Vz) is 3 <Vz <6.

본 발명의 또 다른 실시예로는 도 3에서 보는 바와 같이 직병렬 또는 직렬로 연결한 각각의 LED(L1, L2,..., Ln)를 2개씩 구분하여 구분된 LED(L1, L2), LED(L3, L4), ... LED(Ln-1, Ln) 사이에 제너다이오드(Z1, Z2,..., Zn)를 병렬로 연결하면 상기 직병렬 또는 직렬로 연결한 LED(L1, L2)중 하나가 손상되더라도 병렬로 연결된 제너다이오드(Z1)를 거쳐 손상된 LED(L1, L2)를 거쳐 LED(L3, L4, ..., Ln)를 발광하도록 하는 것이다.
As another embodiment of the present invention, as shown in Figure 3 LED (L1, L2), divided by dividing each LED (L1, L2, ..., Ln) connected in series or in series or in series, When the zener diodes Z1, Z2, ..., Zn are connected in parallel between the LEDs (L3, L4) and ... (Ln-1, Ln), the LEDs (L1, Even if one of L2) is damaged, LEDs (L3, L4, ..., Ln) are made to pass through damaged LEDs (L1, L2) via a zener diode (Z1) connected in parallel.

이때, Vf는 Vi > Vf × N( 직렬상의 LED 갯수합 )으로, 상기 관련식의 예를 들어 Vf = 3V 라면 3(Vf) × 2(n) < Vz < 3(Vf) × (2(n) + 1)로 항복전압(Vz)는 6 < Vz < 9이다.
In this case, Vf is Vi> Vf × N (sum of LEDs in series). For example, if Vf = 3V, 3 (Vf) × 2 (n) <Vz <3 (Vf) × (2 (n ) + 1), the breakdown voltage (Vz) is 6 <Vz <9.

본 발명의 또 다른 실시예로는 도 4에서 보는 바와 같이 직병렬 또는 직렬로 연결한 각각의 LED(L1, L2,..., Ln)를 3개씩 구분하여 구분된 LED(L1, L2, L3), LED(L4, L5, L6), ... LED(Ln-2, Ln-1, Ln) 사이에 제너다이오드(Z1, Z2,..., Zn)를 병렬로 연결하면 상기 직병렬 또는 직렬로 연결한 LED(L1, L2, L3)중 하나가 손상되더라도 병렬로 연결된 제너다이오드(Z1)를 거쳐 손상된 LED(L1, L2, L3)를 거쳐 LED(L4, L5, ..., Ln)를 발광하도록 하는 것이다.
As another embodiment of the present invention, as shown in Figure 4 LED (L1, L2, L3 divided into three by separating each LED (L1, L2, ..., Ln) connected in series or in series ), LEDs (L4, L5, L6), ... Zener diodes (Z1, Z2, ..., Zn) are connected in parallel between the LEDs (Ln-2, Ln-1, Ln) in parallel or If one of the LEDs (L1, L2, L3) connected in series is damaged, the LEDs (L4, L5, ..., Ln) are passed through the zener diodes (Z1) connected in parallel and the damaged LEDs (L1, L2, L3). To emit light.

이때, Vf는 Vi > Vf × N(직렬상의 LED 갯수합)으로, 상기 관련식의 예를 들어 Vf = 3V 라면 3(Vf) × 3(n) < Vz < 3(Vf) × (3(n) + 1)로 항복전압(Vz)는 9 < Vz < 12이다.
In this case, Vf is Vi> Vf × N (sum of LEDs in series). For example, in the case of Vf = 3V, 3 (Vf) × 3 (n) <Vz <3 (Vf) × (3 (n ) + 1), the breakdown voltage (Vz) is 9 <Vz <12.

예를 들어, 각각의 LED가 10개씩의 LED를 가지고 있고, 각 LED에서의 전압강하가 3볼트라면, 각 블록의 전압 강하값은 3볼트 × 10개 = 30볼트이므로 각 제너다이오드의 항복전압(Vz)은 30볼트 이상이며, 33볼트 이하로 선택하는 것이 바람직하다.
For example, if each LED has 10 LEDs and the voltage drop at each LED is 3 volts, the voltage drop of each block is 3 volts × 10 = 30 volts, so the breakdown voltage of each zener diode ( Vz) is 30 volts or more, and it is preferable to select 33 volts or less.

따라서, LED를 직병렬 또는 직렬로 연결한 LED 조명장치의 각각의 LED(L1, L2,..., Ln)가 내,외부적인 충격으로 손상되어 다수개의 LED(L1, L2,..., Ln)중 일부가 전기적으로 오픈(OPEN)상태가 되면 제너다이오드(Z1, Z2,..., Zn)을 통해 직렬로 손상된 LED를 거쳐 직렬로 다음 연결한 LED로 연결하여 직렬로 연결한 다수개의 LED중 하나 이상 손상되더라도 질렬로 연결한 다음 LED로 전원을 공급하여 발광가능케 하는 것이다.
Therefore, each LED (L1, L2, ..., Ln) of the LED lighting device in which the LEDs are connected in series or in series is damaged by internal and external shocks, and a plurality of LEDs (L1, L2, ..., When some of the Ln) are electrically open, the zener diodes (Z1, Z2, ..., Zn) pass through the damaged LEDs in series and connect them in series to the next connected LED. Even if one or more of the LEDs are damaged, they are connected in series and then powered by the LEDs to enable light emission.

1 : 조명장치1: Lighting device

Claims

In the LED lighting device provided with a plurality of LEDs (L1, L2, ..., Ln) connected in parallel or in series in the interior,
Connecting a plurality of zener diodes Z1, Z2, ..., Zn in parallel to the breakdown voltage Vz between the plurality of LEDs L1, L2, ..., Ln connected in series Compensation circuit for LED lighting device characterized in that.