KR20120124699A - Power supply device for LED illumination to provide the protection function of embedded components and load damage by short of LED load - Google Patents

Power supply device for LED illumination to provide the protection function of embedded components and load damage by short of LED load Download PDF

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KR20120124699A
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Abstract

PURPOSE: A power supply apparatus for LED(Light Emitting Diode) lighting is provided to prevent damage to a power supply apparatus by automatically blocking the supply of power in the disconnection of an LED module loads. CONSTITUTION: A plurality of LED units(300a-300c) is constructed by directly connecting one or more LEDs which constructs the LED lighting. A power supply unit(100) provides standard power to the plurality of the LED units. One or more constant current control unit (110a-110c) provides the constant current to the plurality of the LED units. A protection circuit unit monitors the output of the constant current control unit. The protection circuit unit blocks the supply of the LED units by controlling the operation of the constant current control unit. [Reference numerals] (100) Power supply unit; (110a,100b,110c) Constant current control unit circuit; (AA) Protective circuit unit; (BB) Control signal; (CC) Short detection unit

Description

ＬＥＤ 부하의 단락에 의한 내장 부품 및 부하의 파손 방지 기능을 제공하는 ＬＥＤ 조명용 전원공급장치{Power supply device for LED illumination to provide the protection function of embedded components and load damage by short of LED load}Power supply device for LED illumination to provide the protection function of embedded components and load damage by short of LED load}

본 발명은 LED(Light Emitting Diode) 조명용 전원공급장치에 관한 것으로, 특히 스위칭 방식 또는 리니어 방식의 정전류제어부 회로를 사용한 LED 조명용 전원공급장치의 출력단에 LED 모듈 부하의 단락(short circuit)이 발생하였을 경우 LED용 전원공급장치의 내부의 부품의 파손을 방지하는 보호 회로부를 내장하여 안정적으로 점등하게 하는, LED 부하의 단락에 의한 내장 부품 및 부하의 파손 방지 기능을 제공하는 LED 조명용 전원공급장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply device for lighting an LED (Light Emitting Diode), and in particular, when a short circuit of the LED module load occurs at an output terminal of the power supply for LED lighting using a constant current control circuit of a switching method or a linear method. The present invention relates to a power supply for LED lighting that provides a function of preventing damage to internal components and loads caused by short circuits of the LED loads by stably lighting the built-in protection circuits to prevent damage to the internal parts of the LED power supplies. .

LED(Light Emitting Diode, 발광 다이오드)는 미국 일리노이 대학의 닉 호로니악 교수에 의해 1962년에 최초로 개발되었으며, pn 반도체에 순방향 전압이 인가되어 전류가 흐르면 화합물 반도체의 전계 발광(Electroluminescence) 효과 특성을 이용하여 전자(electron)가 가지는 전기에너지를 빛에너지로 전환되어 빛을 방출하는 다이오드(diode)이다. LED는 PN 접합(PN junction)의 발광 다이오드(LED)의 전극에 순방향 전압(forward bias)이 공급되면, p형 반도체의 애노드(Anode)측의 다수 반송파인 정공(hole)들은 n영역으로, n형 반도체의 캐소드(Cathode)측의 다수 반송파인 전자(electron)들은 p영역으로 확산(diffusion)되고 PN 접합면에 공핍층(Depletion Layer)이 생기며, PN 접합면 근처에서 전자(electron)와 정공(hole)들이 서로 재결합(recombination)할 때 광전 효과(electroluminescence effect)에 의해 에너지 갭에 해당하는 만큼의 파장(wavelength)을 갖는 많은 광자들(photons)이 방사된 빛(Emitted visible light)으로 광원이 발광된다. LED는 25 온도에서 색상에 따라 RED(100mW, 50mA), Yellow(120mW, 20mA), Green(120mW, 30mA), White의 power dissipation, average forward current가 필요하다.The LED (Light Emitting Diode) was first developed in 1962 by Professor Nick Hornyak of the University of Illinois, USA, and applied the forward voltage to the pn semiconductor to characterize the electroluminescence effect of the compound semiconductor. It is a diode that emits light by converting electrical energy of electrons into light energy. When the forward voltage is supplied to the electrode of the light emitting diode (LED) of the PN junction (PN junction), the holes of the plurality of carriers on the anode side of the p-type semiconductor in the n region, n Electrons, which are the majority carriers on the cathode side of the semiconductor type, are diffused to the p region, a depletion layer is formed on the PN junction surface, and electrons and holes are formed near the PN junction surface. When the holes recombine with each other, the light source emits light with the emitted light of many photons having a wavelength corresponding to the energy gap by the electroluminescence effect. do. LEDs require RED (100mW, 50mA), Yellow (120mW, 20mA), Green (120mW, 30mA), White power dissipation, and average forward current, depending on the color at 25 temperatures.

전극으로부터 반도체에 주입된 전자(electron)와 정공(hole)들은 다른 에너지띠(전도띠나 원자가띠)를 흘러 PN 접합부 부근에서 띠간격를 넘어 정공과 전자가 재결합한다. 재결합할 때 거의 띠간격에 상당한 에너지가 빛으로 방출된다. LED의 전기적 특성은 다른 일반적인 다이오드(diode)와 동일하게 극성을 가지고 있으며, Cathode(-,음극)에서 Anode(+,양극)로 정전압을 가하여 사용한다. 전압이 낮은 동안은 전압을 올려도 거의 전류가 흐르지 않고 발광하지 않으며, 특정 전압 이상이 공급되면 전압 상승에 의해 전류가 빠르게 흐르고 전류량에 비례하여 LED로부터 빛이 발생된다. 이 전압을 순방향 강하전압이라고 하고, 일반적인 다이오드와 비교하여 LED(발광 다이오드)는 순방향 강하전압이 높다. Electrons and holes injected from the electrode into the semiconductor flow through different energy bands (conduction bands or valence bands) and recombine holes and electrons across the band gap near the PN junction. When recombining, a considerable amount of energy is emitted as light at almost the band gap. The electrical characteristics of LEDs are the same as those of other diodes, and they are used by applying a constant voltage from Cathode (-, Anode) to Anode (+, Anode). While the voltage is low, almost no current flows and does not emit light even when the voltage is raised.If a specific voltage is supplied, the current flows rapidly due to the voltage rise and light is generated from the LED in proportion to the amount of current. This voltage is called a forward drop voltage, and an LED (light emitting diode) has a higher forward drop voltage as compared with a general diode.

LED로부터 특정 색상의 가시광선으로 발광되는 빛의 파장(wavelength)은 PN 접합을 형성하는 소재의 띠간격의 크기와 관련이 있으며, 근적외선이나 가시광선, 자외선에 이르는 파장에 대응하는 띠간격을 가지는 반도체 재료를 사용하며, GaAsP(gallium arsenide phosphide), GaP(gallium phosphide) 등의 사용되는 재료에 따라 달라지며, 직접 천이형 반도체에서 발광 효율(luminous efficacy)이 우수하다. LED는 사용되는 소재의 종류에 따라 red, green, yellow, orange, white의 색상으로 발광되며, nanoseconds 정도의 response time을 가지며, 보통 1.7 ~ 3.3V의 전압 레벨(voltage level)에서 동작된다. 광통신 분야는 갈륨 비소 인(GaAsP) 등을 재료로 하는 LED를 광원으로 사용된다. LED의 발광색은 사용되는 재료에 따라 다르며 자외선영역에서 가시광선, 적외선 영역까지 발광하는 것을 제조할 수 있다.The wavelength of light emitted from the LED with visible light of a specific color is related to the size of the band gap of the material forming the PN junction, and has a band gap corresponding to the wavelength from near infrared light, visible light, and ultraviolet light. The material is used, and it depends on the materials used, such as gallium arsenide phosphide (GaAsP) and gallium phosphide (GaP), and has excellent luminous efficacy in direct transition semiconductors. LEDs emit red, green, yellow, orange, and white colors depending on the type of material used, and have response times on the order of nanoseconds, usually operating at voltage levels of 1.7 to 3.3V. In the optical communication field, LEDs made of gallium arsenide phosphorus (GaAsP) and the like are used as light sources. The emission color of the LED depends on the material used, and it can be produced to emit light from the ultraviolet region to visible light, infrared region.

LED는 발광색에 따라 구동 전압이 다르며, 빨간색(red), 노란색(yellow), 초록색(green), 오렌지색(orange)으로 발광하는 경우 2.1V 정도, 빨간(red) 빛을 내지 않는 것에는 1.4V 정도, 백색(white)과 파란색(blue)으로 발광하는 경우 3.5V 정도 구동 전압이 필요하다. 상대적으로 고출력 LED 제품은 5V 전후인 것도 있다. LED 발광할 때 소비 전류는 표시등 용도에서 수 mA ~ 50 mA정도 이지만, 조명 용도에서 소비 전력이 수W 단위의 대출력 LED(발광 다이오드)도 판매되고 있으며, 구동 전류가 1 A 를 넘는 제품도 있다.LEDs have different driving voltages depending on the color of emission, about 2.1V when emitting red, yellow, green and orange, and about 1.4V when not emitting red light. In the case of emitting white and blue light, a driving voltage of about 3.5V is required. Some high-power LED products are around 5V. When the LED emits light, the current consumption ranges from several mA to 50 mA in the light application, but a large power LED (light emitting diode) with a power consumption of several W units is also sold in lighting applications. have.

LED는 역방향으로 전압을 가하는 경우의 내전압은 일반적인 실리콘 다이오드 보다 더 낮고, 보통은 -5 V 정도이며, 이것을 넘으면 LED 소자가 파괴된다. 따라서, 정류 용도로 사용할 수 없다. When the LED is applied in the reverse direction, the withstand voltage is lower than that of a typical silicon diode, and is usually about -5 V. If the LED is exceeded, the LED element is destroyed. Therefore, it cannot be used for rectification purposes.

일반적으로 LED(발광 다이오드)는 발광재결합 확률이 높은 직접 천이형의 반도체가 적합하고, 일반적인 반도체 재료인 실리콘(Si, 규소)나 게르마늄(Ge)과 같은 간접 천이형 반도체에서는 전자(electron)나 정공(hole)이 재결합할 경우, 빛을 방출하기 어렵다. 그러나 노란색이나 황녹색에 오랫동안 사용되어온 GaAsP계 또는 GaP계 LED는 도핑한 불순물 준위를 개입시켜 강하게 빛을 발광하는 재료도 있으므로 폭넓게 사용되고 있다.Generally, a direct transition type semiconductor having a high probability of recombination of a light emitting diode (LED) is suitable. In an indirect transition type semiconductor such as silicon (Si, silicon) or germanium (Ge), which are common semiconductor materials, electrons or holes are used. When the holes recombine, it is difficult to emit light. However, GaAsP-based or GaP-based LEDs, which have been used for a long time in yellow or yellow green, are widely used because some materials emit strong light through doped impurity levels.

LED는 다음과 같은 소재를 사용하여 제조시 필요 색상에 따라 LED(발광 다이오드)를 만들 수 있다.LEDs can be made from light emitting diodes (LEDs) based on the colors required for manufacturing using the following materials:

알루미늄 갈륨 비소(AlGaAs)- 적외선, 빨간색 Aluminum Gallium Arsenide (AlGaAs)-Infrared, Red

갈륨 비소 인(GaAsP) - 빨간색, 오렌지색, 노란색 Gallium Arsenide Phosphorus (GaAsP)-Red, Orange, Yellow

인듐 질화 갈륨(InGaN)/질화 갈륨 (GaN), 알루미늄 질화 갈륨(AlGaN)Indium gallium nitride (InGaN) / gallium nitride (GaN), aluminum gallium nitride (AlGaN)

-(오렌지색, 노란색)녹색, 파란색, 보라색, 자외선 -(Orange, yellow) green, blue, purple, ultraviolet

인화 갈륨(GaP) - 빨간색, 노란색, 녹색 Gallium Phosphate (GaP)-Red, Yellow, Green

셀렌화 아연(ZnSe) - 녹색, 파란색 Zinc Selenium (ZnSe)-Green, Blue

알루미늄 인듐 갈륨 인(AlGaInP) - 오렌지색, 노란색, 녹색 Aluminum Indium Gallium Phosphorus (AlGaInP)-Orange, Yellow, Green

다이아몬드(C) - 자외선 Diamond (C)-UV

산화 아연(ZnO) - 근 자외선(개발중)
Zinc Oxide (ZnO)-Near Ultraviolet (under development)

아래는 회로 기판으로 사용되는 LED를 나열하였다.Below is a list of LEDs used as circuit boards.

탄화 규소(SiC) 기판 - 파랑 Silicon Carbide (SiC) Substrates-Blue

사파이어(Al2O3) 기판 - 파랑 Sapphire (Al2O3) Substrates-Blue

규소(Si) 기판 - 파랑 (연구 단계) Silicon (Si) Substrate-Blue (Research Phase)

최근 LED(Light Emitting Diode) 기술은 소형 LED 전구, LED 스탠드, LED 조명, LED 램프, 광고용 LED 전광판, 디지털 가전(LED BLU), 휴대폰, DTV 등의 전자제품의 점멸등, LED TV 등의 전자제품, 의료(UV살균) 분야 등 여러가지 용도에 사용이 가능하며, 향후 형광등이나 전구를 대체할 광원으로 기대되고 있다.Recently, LED (Light Emitting Diode) technology is a small LED bulb, LED stand, LED lighting, LED lamps, LED billboards for advertising, digital home appliances (LED BLU), flashing lights of electronic products such as mobile phones, DTV, electronic products such as LED TV, It can be used in various fields such as medical (UV sterilization) field, and is expected to be used as a light source to replace fluorescent lamps and bulbs in the future.

도 1은 LED 조명용 단일 채널 전원공급장치의 구성도이다. 1 is a block diagram of a single channel power supply for LED lighting.

LED 조명용 단일 채널 전원공급장치는 전원공급부(100), 정전류제어부(110), LED부(300)로 구성된다. Single channel power supply for LED lighting is composed of a power supply unit 100, constant current control unit 110, LED unit 300.

단일 채널 LED 조명용 전원공급장치는 교류전원(AC)을 LED의 전압특성에 적합한 전압의 직류전원(DC)으로 변환하는 SMPS(Switching Mode Power Supply) 또는 입력된 직류(DC) 전원을 LED 전압특성에 적합한 전압으로 변경하는 DC/DC 컨버터로 구성된 전원공급부(100); LED들의 조합에 적합한 전류를 인가하는 정전류제어부(110)로 구성되고, 정전류제어부(110)에 LED부(300)가 연결된다.Single-channel LED lighting power supply converts AC power (Switching Mode Power Supply) or input DC power to LED voltage characteristics to convert AC power to DC voltage suitable for LED voltage characteristics. A power supply unit 100 configured of a DC / DC converter for changing to a suitable voltage; It is composed of a constant current control unit 110 for applying a current suitable for the combination of the LED, the LED unit 300 is connected to the constant current control unit 110.

LED 조명용 전원공급장치는 연결되는 LED부(300a, 300b, 300c)의 부하모듈의 개수에 따라 전원 공급부(100)에 연결된 단일 정전류 제어부(110) 또는 다수의 정전류제어부(110a, 110b, 110c)를 포함한다. The LED lighting power supply unit uses a single constant current controller 110 or a plurality of constant current controllers 110a, 110b, and 110c connected to the power supply unit 100 according to the number of load modules of the LED units 300a, 300b, and 300c connected thereto. Include.

도 2는 LED 조명용 다중 채널 전원공급장치의 구성도이다.2 is a block diagram of a multi-channel power supply for LED lighting.

다중 채널 LED 조명용 전원공급장치는 교류전원(AC)을 입력받아 LED의 전압특성에 적합한 전압의 직류전원(DC)으로 변환하는 SMPS(Switching Mode Power Supply) 또는 입력된 직류(DC) 전원을 LED 전압특성에 적합한 전압으로 변경하는 DC/DC 컨버터로 구성된 전원공급부(100); 일측에 전원공급부(100)에 연결되고, 타측에 LED들의 조합의 각각의 LED부에 필요한 정전류를 공급하는 정전류제어부(110a, 110b, 110c)로 구성되고, 하나의 정전류제어부(110a)에 각각 하나의 LED부(300a)가 연결되는 방식으로 다수의 정전류제어부(110a, 110b, 110c)에 각각 연결된 다수의 LED부(300a, 300b, 300c)를 포함한다.Multi-channel LED lighting power supply converts SMPS (Switching Mode Power Supply) or input DC power into DC voltage which receives AC power and converts it into DC power of DC voltage. A power supply unit 100 configured of a DC / DC converter for changing to a voltage suitable for characteristics; It is connected to the power supply unit 100 on one side, consisting of a constant current control unit (110a, 110b, 110c) for supplying the constant current required for each LED unit of the combination of LEDs on the other side, each one in one constant current control unit (110a) The LED unit 300a includes a plurality of LED units 300a, 300b, and 300c connected to the plurality of constant current control units 110a, 110b, and 110c, respectively.

LED 조명은 전원이 공급받고 점등되면 발열을 하게 되고, 온도와 변화에 따라 LED의 순방향전압(forward voltage, Vf)가 변하는 특성을 갖는다. 이러한 이유로 LED 조명에 전원을 공급하는 전원 공급장치는 정전압 특성이 아닌 정전류 특성을 가져야 한다. 일반적인 LED용 전원공급장치는 온도에 따라 변화하는 LED의 순방향전압의 변화에 따라 출력전압이 조정되어 정전류가 공급되도록 스위칭 방식의 정전류제어회로를 포함한 LED 구동회로를 사용하거나 출력전압을 고정된 상태에서 변화하는 LED의 순방향전압에 따라 LED 구동회로의 임피던스를 변화시켜 LED에 공급되는 전류의 양이 일정하게 조절하는 리니어 방식의 정전류제어부 회로를 포함한 LED 구동회로를 사용한다. The LED lights generate heat when the power is supplied and turned on, and the forward voltage (Vf) of the LED changes according to temperature and change. For this reason, power supplies that power LED lighting must have a constant current rather than a constant voltage. General power supply for LED uses LED driving circuit including switching type constant current control circuit so that the output voltage is adjusted according to the change of LED forward voltage that changes with temperature, or the output voltage is fixed. LED drive circuit including linear type constant current controller circuit is used to change the amount of current supplied to LED by changing the impedance of LED drive circuit according to the forward voltage of changing LED.

LED에 정전류를 공급하는 정전류제어부 회로는 단일 IC로 구현하거나 FET(Field Effect Transistor), 전류 측정용 저항, 제어 IC 등을 조합하여 구현할 수 있다. 이 정전류제어부 회로는 구성된 부품에 따라 정격용량이 결정되며 이 용량을 초과한 전류가 인가될 경우 발열 또는 파손이 발생할 수 있다. LED를 연결하는 출력단에 LED 부하단에서 어느 하나의 LED 단락이 발생할 경우 과도한 전류가 짧은 시간동안 인가되며 정전류 부품이 파손되게 된다.
The constant current controller circuit that supplies constant current to the LED can be implemented as a single IC or a combination of field effect transistors (FETs), resistors for current measurement, and control ICs. This constant current controller circuit has a rated capacity depending on the components configured, and heat generation or breakage may occur if a current exceeding this capacity is applied. If any LED short circuit occurs at the LED load stage at the output terminal connecting the LED, excessive current is applied for a short time and the constant current component is broken.

종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 전술한 일반적인 스위칭 방식 또는 리니어 방식의 정전류제어부 회로를 사용한 LED 조명용 전원공급장치의 출력단에 어느 하나의 LED 모듈 부하에 단락(short circuit, 전기 회로의 전원의 양극이 도중에 부하(load)없이 직접 연결되는 것)이 발생할 경우 전원공급장치 내부 부품의 파손을 방지하도록 보호회로부를 구비하여 안정적인 전원공급장치를 사용하여 LED를 점등하는, LED 부하의 단락에 의한 내장 부품 및 부하의 파손 방지 기능을 제공하는 LED 조명용 전원공급장치를 제공하는 것이다..
Summary of the Invention An object of the present invention for solving the problems of the prior art is to short-circuit (short circuit, short circuit) to any one LED module load at the output terminal of the power supply for LED lighting using the above-described general switching or linear constant current control circuit. If the positive pole of the power supply is connected directly without a load in the middle of the power supply, a short circuit of the LED load is used to provide a protection circuit to prevent damage to the internal parts of the power supply. It is to provide a power supply for LED lighting that provides a function of preventing damage to internal components and loads.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위해, LED 부하의 단락에 의한 내장 부품 및 부하의 파손 방지 기능을 제공하는 LED 조명용 전원공급장치는, LED 조명을 구성하는 하나 이상의 LED들을 직렬로 연결하여 구성되는 다수의 LED부; 상기 다수의 LED부로 정격전압(DC전압)을 제공하는 전원공급부; 상기 다수의 LED부에 정전류를 공급하는 적어도 하나 이상의 정전류제어부; 및 상기 정전류제어부의 출력을 감시하고 다수의 LED부에서 어느 하나의 LED가 단락(short circuit)이 발생할 경우, 상기 정전류제어부의 동작을 중지시켜 상기 다수의 LED부로 정전류의 공급을 차단함으로써 전력의 공급을 중단되도록 하는 보호회로부를 포함한다.
In order to achieve the object of the present invention, the LED lighting power supply that provides a function of preventing damage to the built-in components and load by the short circuit of the LED load, a plurality of LED is configured by connecting in series one or more LEDs LED unit; A power supply unit providing a rated voltage (DC voltage) to the plurality of LED units; At least one constant current control unit supplying a constant current to the plurality of LED units; And monitoring the output of the constant current control unit, and when any one LED is short circuited in the plurality of LED units, by stopping the operation of the constant current control unit to cut off the supply of constant current to the plurality of LED units. It includes a protection circuit to stop the.

본 발명에 따른 LED 부하의 단락에 의한 내장 부품 및 부하의 파손 방지 기능을 제공하는 LED 조명용 전원공급장치는 일반적인 스위칭 방식 또는 리니어 방식의 정전류제어부 회로를 사용한 LED 조명용 전원공급장치의 출력단에 어느 하나의 LED 모듈 부하의 단락(short circuit)이 발생할 경우에 자동으로 전원의 공급을 차단하여 전원공급장치의 파손, 화재 등을 방지하며 LED 조명에 안정적으로 전원을 공급하는 효과를 제공한다.
LED lighting power supply that provides a function of preventing damage to the built-in components and load by the short circuit of the LED load according to the present invention is any one of the output terminal of the LED lighting power supply using a constant current control circuit of the general switching method or linear method When short circuit of LED module load occurs, it automatically cuts off the power supply to prevent damage to the power supply, fire, etc., and provides stable power supply to LED lighting.

도 1은 LED 조명용 단일 채널 전원공급장치의 구성도이다.
도 2는 LED 조명용 다중 채널 전원공급장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 LED 조명용 다중 채널 전원공급장치의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 보호 회로부의 구체적인 회로도이다.
도 5는 보호 회로부의 제너 다이오드의 특성을 설명하기 위한 도면이다.
1 is a block diagram of a single channel power supply for LED lighting.
2 is a block diagram of a multi-channel power supply for LED lighting.
3 is a block diagram of a multi-channel power supply for LED lighting according to the present invention.
4 is a detailed circuit diagram of a protection circuit unit according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining the characteristics of the zener diode of the protection circuit portion.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 구성 및 동작을 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail the configuration and operation.

도 3은 본 발명에 따른 LED 조명용 다중 채널 전원공급장치의 구성도이다.3 is a block diagram of a multi-channel power supply for LED lighting according to the present invention.

LED 조명용 다중 채널 전원공급장치는 다중출력전원 공급장치로 구성되어 다수의 정전류제어부를 포함하는 전원공급장치를 표현하였으나, 하나의 정전류제어부를 갖는 단일 출력 전원공급장치의 경우 단락(short circuit)을 감시할 위치가 하나로 줄어드는 것 외에 동일한 원리로 적용된다. The multi-channel power supply for LED lighting represents a power supply that consists of multiple output power supplies and includes a number of constant current controllers, but in the case of a single output power supply with one constant current controller, a short circuit is monitored. The same principle applies to the reduction of one position to do.

도 3을 참조하면, LED 조명용 다중 채널 전원공급장치는 Referring to Figure 3, the multi-channel power supply for LED lighting

LED 조명을 구성하는 하나 이상의 LED들을 직렬로 연결하여 구성되는 다수의 LED부(300a,300b,300c); LED 조명을 구성하는 다수의 LED 모듈의 정격전압에 맞게 교류전원(AC)을 입력받아 AC/DC 변환하여 직류전원(DC)으로 변환하여 LED부로 정격전압을 공급하는 SMPS부(AC), 또는 일정 DC전압을 입력받아 LED부의 정격전압인 DC전압을 제공하는 DC/DC 변환부로 구성되고, 상기 다수의 LED부(300a,300b,300c)로 정격전압(DC전압)을 제공하는 전원공급부(100); 상기 다수의 LED부(300a,300b,300c)에 정전류를 공급하는 적어도 하나 이상의 정전류제어부(110a,110b,110c); 및 상기 정전류제어부(110a,110b,110c)의 출력을 감시하고 다수의 LED부(300a,300b,300c)에서 어느 하나의 LED가 단락(short circuit)이 발생할 경우, 상기 정전류제어부(110a,110b,110c)의 동작을 중지시켜 상기 다수의 LED부(300a,300b,300c)로 정전류의 공급을 차단함으로써 전력의 공급을 중단하는 보호회로부(200)로 구성된다. A plurality of LED units 300a, 300b, and 300c configured by connecting one or more LEDs constituting the LED light in series; SMPS unit (AC) that receives AC power according to the rated voltage of a plurality of LED modules constituting LED lighting, converts AC / DC to DC power, and supplies the rated voltage to the LED unit, or constant A power supply unit 100 configured to receive a DC voltage and provide a DC / DC conversion unit for providing a DC voltage, which is a rated voltage of the LED unit, and provide a rated voltage (DC voltage) to the plurality of LED units 300a, 300b, and 300c. ; At least one constant current controller (110a, 110b, 110c) for supplying a constant current to the plurality of LED units (300a, 300b, 300c); And monitoring the outputs of the constant current controllers 110a, 110b, and 110c, and when one LED is shorted in the plurality of LED units 300a, 300b, and 300c, the constant current controllers 110a, 110b, It is composed of a protection circuit unit 200 to stop the supply of power by stopping the operation of 110c to stop the supply of constant current to the plurality of LED (300a, 300b, 300c).

상기 다수의 LED부(300a,300b,300c)는 LED 조명을 구성하기 위한 하나 이상의 LED부로 구성되고, 하나의 정전류제어부에 각각 하나의 LED부가 연결되는 방식으로 다수의 정전류제어부(110a, 110b, 110c)에 각각 연다수의 LED부(300a, 300b, 300c)를 연결된다. The plurality of LED units 300a, 300b, and 300c include one or more LED units for constituting LED lighting, and a plurality of constant current controllers 110a, 110b, and 110c in such a manner that one LED unit is connected to one constant current controller. Are connected to a plurality of LED units (300a, 300b, 300c) respectively.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 보호 회로부의 구체적인 회로도이다.4 is a detailed circuit diagram of a protection circuit unit according to an embodiment of the present invention.

LED부(300a, 300b, 300c)는 각각 직렬 연결된 다수의 LED들로 구성된다.The LED units 300a, 300b, and 300c each include a plurality of LEDs connected in series.

그러나, LED는 수명이 다되거나 임계치 이상의 과전압에 의해 단락(short circuit)이 발생되면, 직렬로 연결된 하나 이상의 LED 바의 캐소드 단에 제너 다이오드(Z)의 캐소드(cathode)를 연결하여 과전압을 막고 보호회로부(200)의 제너 다이오드(Z)를 사용하였다. However, when the LED reaches the end of its life or a short circuit occurs due to an overvoltage above a threshold, a zener diode (Z) cathode is connected to the cathode of one or more LED bars connected in series to prevent and protect the overvoltage. The zener diode Z of the circuit part 200 was used.

도 5에 도시된 바와 같이, 보호 회로부(200)에 사용된 제너 다이오드(Zener Diode)의 특성은 제너 저압(예: 최소1.8V, 3V~150V 전압, 전력은 200mW~50W의 범위) 이상의 항복전압(breakdown voltage)을 가하면 전류가 급격히 증가하지만 전압이 일정하게 유지되는 정전압 현상이 발생한다.As shown in FIG. 5, the characteristics of a Zener diode used in the protection circuit 200 may include a breakdown voltage of Zener low voltage (eg, at least 1.8 V, 3 V to 150 V, and power of 200 mW to 50 W). (breakdown voltage) increases the current rapidly, but a constant voltage phenomenon occurs where the voltage remains constant.

예를 들면, LED부1(300a)은 하나의 LED가 40V 전압과 100mA 전류가 필요한 LED 20개로 구성된 경우, LED부1(300a)을 구동하기 위해 정전류제어부(110a) 회로부터 20x100mA= 2000mA의 정전류를 공급해야 LED부1(300a)가 동작된다.For example, LED 1 (300a) is a constant current of 20x100mA = 2000mA from the constant current control unit 110a to drive LED unit 1 (300a), when one LED is composed of 20 LEDs that require a 40V voltage and 100mA current LED unit 1 (300a) is operated to supply.

만약 LED부1(300a) 부하단의 어느 하나의 LED가 단락(short circuit)된 경우, 단락검출부가 동작하여 LED부1(300a)에 단락의 문제가 있음을 표시하고, 다이오드1(D1)가 동작(ON)되고 제너 다이오드(Z)에 항복전압(Breakdown voltage, 예:30V)보다 높은 LED전압이 인가되므로, 제너 다이오드(Z)는 역방향도통 되고, 스위칭 소자(Q)가 작동(ON)된다. 스위칭 소자(Q)가 작동(ON)되면 컬렉터단 전압 Vr=0.2V가 인가되므로 정전류제어부 회로에 입력 제어신호를 접지(GND) 방향으로 우회(bypass)시키고, 3개의 정전류제어부 회로(110a,110b,110c)는 각각 3개의 LED부(300a,300b,300c)들로 일정한 정전류를 공급하지 않고 LED부들의 동작을 중단시킨다. 사용자는 단락검출부의 표시를 보고 LED부1의 이상을 점검하여 LED부1(300a)에서 단락된 LED를 찾아내 새로운 LED 부품으로 교체하여 정상적으로 작동되게 한다. If any of the LEDs in the LED stage 1 (300a) load short circuit (short circuit), the short-circuit detection unit operates to indicate that there is a short circuit problem in the LED unit 1 (300a), the diode 1 (D1) Since the LED is operated (ON) and the LED voltage higher than the breakdown voltage (eg, 30 V) is applied to the zener diode Z, the zener diode Z is conducted in the reverse direction, and the switching element Q is turned on. . Since the collector stage voltage Vr = 0.2V is applied when the switching element Q is turned on, the input control signal is bypassed to the constant current control circuit in the direction of ground (GND), and the three constant current controller circuits 110a and 110b are applied. 110c stops the operation of the LED units without supplying a constant constant current to the three LED units 300a, 300b, and 300c, respectively. The user checks the abnormality of the LED unit 1 by looking at the indication of the short circuit detection unit, finds the LED shorted in the LED unit 1 (300a), replaces it with a new LED component, and operates it normally.

보호 회로부(200)는 다수의 LED부(300a,300b,300c)의 각 LED 부하단의 LED들의 어느 하나 이상의 LED들의 단락(short circuit)을 감지하여 표시하는 단락검출부; 단락검출부와 연결되고 다수의 LED부(300a,300b,300c)의 부하단의 캐소드(cathode)와 병렬로 연결된 다이오드들(D1,D2,D3); 병렬로 연결된 다이오드들(D1,D2,D3)의 애노드(Anode)와 캐소드(Cathode)가 연결된 제너 다이오드(Z); 제너 다이오드(Z)의 애노드(Anode)와 연결된 저항(Rz); 상기 저항(Rz)의 타측과 베이스(base)가 연결되고, 베이스(base)와 접지 사이에 저항(R1)을 구비하고 에미터는 접지와 연결되며 베이스와 에미터 사이의 전압(VBE)이 공급되면 ON/OFF 스위칭 동작을 하는 스위칭 소자(Q); 및 상기 스위칭 소자(Q)의 컬렉터 단과 연결되고, 다수의 LED부(300a,300b,300c)의 정상동작시 컬렉터 단 제어신호에 따라 일정한 정전류를 공급하고, 다수의 LED(300a,300b,300c)부 중에서 어느 하나의 LED의 단락(short circuit) 검출시 제너다이오드(Z)가 역방향 도통되어 스위칭 소자(Q)가 동작(ON)되어 컬렉터단 전압(Vr)이 0.2V가 되면 다수의 LED부(300a,300b,300c)로 일정한 정전류를 공급하지 않고 동작을 중단시키는 다수의 정전류제어부 회로(110a,110b,110c)로 구성된다. The protection circuit unit 200 may include a short circuit detection unit that senses and displays a short circuit of any one or more LEDs of the LEDs of each LED load terminal of the plurality of LED units 300a, 300b, and 300c; Diodes D1, D2, and D3 connected to the short circuit detection unit and connected in parallel with the cathodes of the load terminals of the plurality of LED units 300a, 300b, and 300c; A zener diode Z to which an anode and a cathode of diodes D1, D2, and D3 connected in parallel are connected; A resistor R z connected to an anode of the zener diode Z; The other side of the resistor (R z ) and the base (base) is connected, has a resistor (R1) between the base (base) and ground, the emitter is connected to the ground and the voltage (V BE ) between the base and the emitter is A switching element Q for performing ON / OFF switching operation when supplied; And connected to the collector stage of the switching element (Q), and supplies a constant constant current according to the collector stage control signal in the normal operation of the plurality of LED unit (300a, 300b, 300c), a plurality of LED (300a, 300b, 300c) When a short circuit of any one of the LEDs is detected, the zener diode Z conducts in reverse direction, and the switching element Q is turned on so that the collector terminal voltage Vr becomes 0.2V. It consists of a plurality of constant current control circuits (110a, 110b, 110c) to stop the operation without supplying a constant constant current to 300a, 300b, 300c.

정전류제어부 회로(110a, 110b, 110c)의 출력을 감시하여 어느 하나의 LED 부하단에 단락(short circuit)이 발생하여 제너 다이오드(Z)에 항복전압(Breakdown voltage)(예:30V)보다 높은 LED전압(예:40V)이 인가되면, 제너 다이오드(Z)는 역방향도통상태가 되고 제너 다이오드(Zener diode)의 애노드(Anode)단에 저항(Rz)을 통해 연결된 스위치 소자(Tr 또는 FET)를 동작(ON)시켜 다수의 정전류제어부 회로(110a,110b,110c)의 동작을 중단시킨다.
LEDs higher than the breakdown voltage (e.g. 30V) in the Zener diode Z by monitoring the output of the constant current controller circuits 110a, 110b, and 110c and causing a short circuit at any one LED load stage. When a voltage (eg, 40 V) is applied, the zener diode Z is in a reverse conduction state and operates a switch element Tr or FET connected to the anode terminal of the zener diode via a resistor Rz. (ON) to stop the operation of the plurality of constant current control circuits (110a, 110b, 110c).

정전류제어부(110a, 110b, 110c)는 구성 방법에 따라 다소의 차이가 있을 수 있다. 도 4에서, 전원공급부(100)에서 전원이 인가되어 LED 조명으로 전원이 공급되면, 정전류제어부 회로(110a, 110b, 110c)는 LED 조명으로 공급되는 전력의 전류량을 일정하게 설정된 값에 따라 제어하여 LED 조명이 안정적으로 점등되도록 한다. 이때, 정상적으로 동작하는 경우, 전원공급장치에 연결된 LED의 애노드(Anode) 단에 LED 조명을 점등하기 위한 정격전압(Vled)이 인가되고, 캐소드(Cathode) 단에 정전류제어부 회로(110a, 110b, 110c)를 구동하기 위한 최소전압이 인가되게 된다. The constant current controllers 110a, 110b, and 110c may have some differences depending on the configuration method. In FIG. 4, when power is supplied from the power supply unit 100 to supply power to the LED lighting, the constant current controller circuits 110a, 110b, and 110c control the amount of current supplied to the LED lighting according to a predetermined value. Make sure the LED lights steadily turn on. At this time, in the case of normal operation, a rated voltage Vled is applied to the LED of the LED connected to the power supply to turn on the LED lighting, and the constant current controller circuits 110a, 110b, and 110c are connected to the cathode. The minimum voltage for driving) is applied.

LED 모듈의 캐소드(cathode) 단은 다이오드를 순방향으로 통하여 제너 다이오드(Zener diode)의 캐소드에 연결된다. LED 모듈의 캐소드단에 순방향으로 연결된 다이오드는 병렬연결에 의해 논리합(logical sum)의 결과를 나타내고 이것은 정상적인 동작환경에서 서로 영향을 주지 않으나 다수의 부하(load)들 중에 하나만 단락(short circuit)이 발생하여도 제너 다이오드(Z)의 캐소드(cathode)에 전압을 인가하는 효과를 나타낸다. 참고로, 논리합(logical sum)은 A, B, C 중 적어도 하나의 다이오드가 T(True)이면 T(True)의 결과를 얻고, A,B,C 중 다이오드가 T(True)가 하나도 없는 경우 F(False)의 결과가 된다. The cathode end of the LED module is connected to the cathode of the Zener diode through the diode in the forward direction. Diodes connected in the forward direction to the cathode of the LED module show the result of logical sum by parallel connection, which does not affect each other in normal operating environment, but only one short circuit occurs among the multiple loads. Even if the voltage is applied to the cathode of the Zener diode Z. For reference, a logical sum results in T (True) when at least one diode of A, B, or C is T (True), and a diode in A, B, C does not have any T (True). This results in F (False).

제너 다이오드(Zener diode)의 항복전압은 전원공급장치에 연결된 LED의 전압(예:40V)의 3/4 정도의 전압(예:30V) 또는 사용된 정전류제어부 회로(110a, 110b, 110c)의 내압 범위 내의 전압으로 선택한다. 정전류제어부 회로(110a, 110b, 110c)의 출력을 감시하여 어느 하나의 LED 부하단에 단락(short circuit)이 발생하여 제너 다이오드(Z)에 항복전압(예:30V)보다 높은 LED전압(예:40V)이 인가되면, 제너 다이오드(Z)는 역방향 도통상태가 되고 제너 다이오드(Z)의 애노드(Anode)단에 저항(Rz)을 통해 연결된 스위칭 소자(Tr 또는 FET)를 동작(ON)시켜 정전류제어부 회로(110a, 110b, 110c)의 동작을 중단시킨다. The breakdown voltage of the Zener diode is about 3/4 of the voltage of the LED connected to the power supply (eg 40V) (eg 30V) or the breakdown voltage of the constant current controller circuits 110a, 110b, 110c used. Select a voltage within the range. By monitoring the output of the constant current controller circuits 110a, 110b, and 110c, a short circuit occurs at any one of the LED load terminals, and thus, the LED voltage higher than the breakdown voltage (eg, 30V) is applied to the zener diode (Z). When 40V) is applied, the zener diode Z is in a reverse conduction state and a constant current is caused by operating (ON) a switching element Tr or FET connected to the anode terminal of the zener diode Z through a resistor Rz. The operation of the control circuits 110a, 110b, 110c is stopped.

스위칭 소자(Q)는 트랜지스터(TR) 또는 전계효과 트랜지스터(FET)를 사용하며, 제너 다이오드(Z)가 역방향도통된 후, 스위칭 소자(Q)로 사용된 npn 트랜지스터는 베이스(Base)와 에미터(Emitter) 사이의 전압(VBE)에 0.7 V가 공급되면 스위칭 소자(Q)가 동작(ON)되고, npn 트랜지스터는 컬렉터(Collector)와 에미터(Emitter) 사이의 전압(VCE)에 0.2 V가 걸리며 스위칭 소자(Q)의 컬렉터 단 제어신호를 접지방향으로 우회(bypass)시키므로 다수의 정전류 제어부 회로(110a, 110b, 110c)가 동작이 중단되어 각 LED부로 정전류의 공급이 중단된다.The switching element Q uses a transistor TR or a field effect transistor FET, and after the zener diode Z is conducted in reverse direction, the npn transistor used as the switching element Q is a base and an emitter. When 0.7 V is supplied to the voltage V BE between the emitters, the switching element Q is turned on, and the npn transistor is 0.2 at the voltage V CE between the collector and the emitter. V is applied and the collector stage control signal of the switching element Q is bypassed to the ground direction, so that the plurality of constant current control circuits 110a, 110b, and 110c are stopped and the supply of constant current to each LED unit is stopped.

LED 부하단 LED Load Stage 제너 다이오드(Z)Zener diode (Z) 스위칭소자(Q) Switching element (Q) 정전류 제어부 회로 Constant current control circuit 단락(short circuit)Short circuit ON(역방향 도통)ON (reverse conduction) ON       ON 동작 중단 Stop working 단락 없음 No short circuit OFF    OFF OFF      OFF 정상 전원 공급 Normal power supply

만일, 다수의 LED 부하단(300a, 300b, 300c)에 어느 하나의 LED부하단이 비정상적으로 단락(short circuit)이 발생하여 제너 다이오드(Z)가 역방향도통되고, 스위치 소자(Q)가 동작(ON)되므로 스위칭 소자(Q)의 컬렉터단의 전압(Vr)이 0.2V가 걸리며 컬렉터 단 제어신호를 접지방향으로 우회(bypass)시키므로 정전류 제어부 회로(110a, 110b, 110c)는 동작을 중단한다. If one of the LED load ends of the LED load stages 300a, 300b, and 300c has an abnormally short circuit, the zener diode Z may conduct reversely, and the switch element Q may operate. ON), so that the voltage Vr of the collector stage of the switching element Q takes 0.2V and bypasses the collector stage control signal in the ground direction so that the constant current control circuits 110a, 110b, and 110c stop operation.

그러나, LED 부하단(300a, 300b, 300c)에 정상적으로 단락(short)이 발생하지 않으면 제너 다이오드(Z)가 역방향도통되지 않고, 스위치 소자(Q)가 OFF되므로 스위칭 소자(Q)의 컬렉터단 제어신호를 접지방향으로 우회(bypass)시키지 않고, 정전류 제어부회로로 인가하여 정전류 제어부 회로(110a, 110b, 110c)는 정상적으로 동작하여 다수의 LED 부하단(300a, 300b, 300c)으로 전압이 공급되게 된다. However, if the short circuit does not occur normally in the LED load stages 300a, 300b, and 300c, the zener diode Z does not conduct reversely, and the switch element Q is turned off, thereby controlling the collector stage of the switching element Q. Instead of bypassing the signal in the ground direction, the constant current controller circuit 110a, 110b, and 110c operate normally so that voltage is supplied to the plurality of LED load terminals 300a, 300b, and 300c. .

따라서, LED 부하의 단락에 의한 내장 부품 및 부하의 파손 방지 기능을 제공하는 LED 조명용 전원공급장치는 일반적인 스위칭 방식 또는 리니어 방식의 정전류제어부 회로를 사용한 LED 조명용 전원공급장치의 출력단에 LED 모듈 부하의 단락(short)이 발생할 경우에 자동으로 전원의 공급을 차단하여 전원공급장치의 파손, 화재 등을 방지하며 LED 조명에 안정적으로 전원을 공급한다. Therefore, the LED lighting power supply that provides the function of preventing damage to the internal parts and loads due to short circuit of the LED load is short circuit of the LED module load to the output terminal of the LED lighting power supply using the constant current control circuit of the general switching method or linear method. In the event of a short, it automatically cuts off the power supply to prevent damage to the power supply and fire.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니므로, 본 발명은 본 발명의 사상 및 특허 청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있으며 본 발명의 보호 범위는 아래의 특허 청구범위를 기준으로 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상에 대해서까지 포함되는 것으로 해석되어야할 것이다.
As described above, although the preferred embodiment of the present invention has been described by way of example, the scope of the present invention is not limited to only this specific embodiment, and thus the present invention is defined in the spirit and scope of the present invention. Modifications, changes or improvements in various forms within the scope of the invention should be construed as being included for all technical ideas within the scope equivalent to the claims below.

100: 전원공급부 110a,110b,110c: 정전류제어부
200: 보호회로부 300a,300b,300c: LED부 100: power supply unit 110a, 110b, 110c: constant current control unit
200: protection circuit part 300a, 300b, 300c: LED part

Claims (9)

LED 부하의 단락에 의한 내장 부품 및 부하의 파손 방지 기능을 제공하는 LED 조명용 전원공급장치에 있어서,
LED 조명을 구성하는 하나 이상의 LED들을 직렬로 연결하여 구성되는 다수의 LED부;
상기 다수의 LED부로 정격전압(DC전압)을 제공하는 전원공급부;
상기 다수의 LED부에 정전류를 공급하는 적어도 하나 이상의 정전류제어부; 및
상기 정전류제어부의 출력을 감시하고 다수의 LED부에서 어느 하나이상의 LED가 단락(short circuit)이 발생할 경우, 상기 정전류제어부의 동작을 중지시켜 상기 다수의 LED부로 정전류의 공급을 차단함으로써 전력의 공급을 중단되도록 하는 보호회로부;
를 포함하는 LED 부하의 단락에 의한 내장 부품 및 부하의 파손 방지 기능을 제공하는 LED 조명용 전원공급장치.In the LED lighting power supply that provides a function to prevent damage to the built-in components and load by short circuit of the LED load,
A plurality of LED units configured by connecting one or more LEDs constituting the LED light in series;
A power supply unit providing a rated voltage (DC voltage) to the plurality of LED units;
At least one constant current control unit supplying a constant current to the plurality of LED units; And
When the output of the constant current control unit monitors and any one or more LEDs are short circuited in the plurality of LED units, the operation of the constant current control unit is stopped to cut off the supply of constant current to the plurality of LED units. A protection circuit unit to be interrupted;
LED lighting power supply that provides a function of preventing damage to the built-in components and load by the short circuit of the LED load. 제1항에 있어서,
상기 전원공급부는
교류전원(AC)을 입력받아 직류전원(DC)으로 변환하여 상기 LED부로 정격전압을 공급하는 전원공급부(SMPS부), 또는 일정 DC전압을 입력받아 상기 LED부의 정격전압인 DC전압을 제공하는 전원공급부로 구성되는 것을 특징으로 하는 LED 부하의 단락에 의한 내장 부품 및 부하의 파손 방지 기능을 제공하는 LED 조명용 전원공급장치.The method of claim 1,
The power supply unit
A power supply unit (SMPS unit) that receives AC power (AC) and converts it into a DC power source (DC) and supplies a rated voltage to the LED unit, or a power source that receives a predetermined DC voltage and provides a DC voltage which is a rated voltage of the LED unit. LED lighting power supply for providing a function of preventing damage to the built-in components and load by the short circuit of the LED load, characterized in that consisting of a supply. 제1항에 있어서,
상기 다수의 LED부는,
LED 조명을 구성하기 위한, 하나이상의 LED부로 구성되고, 하나의 정전류제어부에 각각 하나이상의 LED부가 연결되는 것을 특징으로 하는 LED 부하의 단락에 의한 내장 부품 및 부하의 파손 방지 기능을 제공하는 LED 조명용 전원공급장치.The method of claim 1,
The plurality of LED unit,
LED lighting power supply that is composed of one or more LED units for constituting LED lighting, and one or more LED units are connected to one constant current control unit, respectively, to prevent breakage of internal components and loads due to short circuit of the LED load. Feeder. 제1항에 있어서,
상기 보호 회로부는
상기 다수의 LED부의 부하단의 캐소드(cathode)와 병렬로 연결된 다이오드들(D1,D2,D3);
병렬로 연결된 다이오드들(D1,D2,D3)의 애노드(anode)와 캐소드(cathode)가 연결된 제너 다이오드(Z);
상기 제너 다이오드(Z)로부터 역방향으로 전류가 흐르게 되면 정전류제어부 회로(110a, 110b, 110c)의 동작을 중단시키는 스위칭 소자(Q)로 구성되는 것을 특징으로 하는 LED 부하의 단락에 의한 내장 부품 및 부하의 파손 방지 기능을 제공하는 LED 조명용 전원공급장치.The method of claim 1,
The protection circuit part
Diodes D1, D2, and D3 connected in parallel with cathodes of the load terminals of the plurality of LED units;
A zener diode Z to which an anode and a cathode of diodes D1, D2, and D3 connected in parallel are connected;
Internal components and loads caused by a short circuit of the LED load, characterized in that composed of a switching element (Q) for stopping the operation of the constant current control circuit (110a, 110b, 110c) when the current flows in the reverse direction from the zener diode (Z). Power supply for LED lighting that provides breakage prevention 제4항에 있어서,
상기 스위칭 소자(Q)는 제너 다이오드의 애노드(Anode)와 연결된 저항(Rz)의 타측과 베이스가 연결되고, 베이스와 접지에 저항(R1)이 구비되며 에미터가 접지와 연결되고 베이스단에 전압이 공급되면 ON/OFF 스위칭 동작을 하며,
상기 다수의 정전류 제어부 회로는 각각 상기 스위칭 소자(Q)의 컬렉터 단과 연결되고, 다수의 LED부의 정상동작시 컬렉터 단 제어신호에 따라 일정한 정전류를 공급하고, 다수의 LED부 중에서 어느 하나의 LED의 단락(short circuit) 검출시 제너다이오드(Z)가 역방향 도통되고 스위칭 소자(Q)가 동작(ON)되어 컬렉터단 전압(Vr)이 일정전압이 되면 다수의 LED부로 일정한 정전류를 공급하지 않고 동작을 중단시키는 것을 특징으로 하는 LED 부하의 단락에 의한 내장 부품 및 부하의 파손 방지 기능을 제공하는 LED 조명용 전원공급장치.5. The method of claim 4,
The switching element Q has a base connected to the other side of the resistor R z connected to the anode of the Zener diode, a resistor R1 provided at the base and the ground, an emitter connected to the ground, When voltage is supplied, ON / OFF switching operation is performed.
Each of the plurality of constant current control circuits is connected to the collector stage of the switching element Q, and supplies a constant constant current according to the collector stage control signal during normal operation of the plurality of LED units, and short-circuits any of the LEDs among the plurality of LED units. When the short circuit detects the zener diode Z conducts in reverse direction and the switching element Q is turned on, and the collector terminal voltage Vr becomes a constant voltage, the operation is stopped without supplying a constant constant current to a plurality of LED units. LED lighting power supply that provides a function of preventing damage to the built-in components and the load by the short circuit of the LED load. 제4항에 있어서,
상기 보호 회로부는
상기 다수의 LED부의 각 LED부의 부하단의 어느 하나 이상의 LED들의 단락(short circuit)을 감지하여 표시하는 단락검출부를 더 포함하는 LED 부하의 단락에 의한 내장 부품 및 부하의 파손 방지 기능을 제공하는 LED 조명용 전원공급장치.5. The method of claim 4,
The protection circuit part
LEDs that provide a function of preventing breakage of internal components and loads due to short circuits of the LED load further including a short circuit detection unit for detecting and displaying a short circuit of any one or more LEDs of a load end of each LED unit of the plurality of LED units. Power supply for lighting. 제4항에 있어서,
상기 제너 다이오드(Zener diode)의 항복전압은 전원공급장치에 연결된 LED의 전압의 3/4 정도의 전압 또는 사용된 정전류제어부 회로의 내압 범위 내의 전압으로 선택하는 것을 특징으로 하는 LED 부하의 단락에 의한 내장 부품 및 부하의 파손 방지 기능을 제공하는 LED 조명용 전원공급장치.5. The method of claim 4,
The breakdown voltage of the Zener diode is selected by the voltage of about 3/4 of the voltage of the LED connected to the power supply or the voltage within the breakdown voltage range of the constant current controller circuit used. Power supply for LED lighting providing breakage protection of internal components and loads. 제4항에 있어서,
상기 스위칭 소자(Q)는 트랜지스터(Tr) 또는 전계효과 트랜지스터(FET:Field Effect TRansistor)를 사용하는 것을 특징으로 하는 LED 부하의 단락에 의한 내장 부품 및 부하의 파손 방지 기능을 제공하는 LED 조명용 전원공급장치.5. The method of claim 4,
The switching element (Q) uses a transistor (Tr) or a field effect transistor (FET: Field Effect Transistor), characterized in that the power supply for LED lighting that provides a function of preventing damage to the internal components and load by short circuit of the LED load. Device. 제1항 또는 제4항에 있어서,
상기 다수의 정전류제어부 회로의 출력을 감시하여 어느 하나의 LED 부하단에 단락(short)이 발생하여 상기 제너 다이오드에 항복전압보다 높은 LED전압이 인가되면, 상기 제너 다이오드(Z)는 역방향 도통상태가 되고 제너 다이오드의 애노드(Anode)단에 저항(Rz)을 통해 연결된 스위치 소자(Tr 또는 FET)를 동작(ON)시켜 상기 다수의 정전류제어부 회로의 동작을 중단시키는 것을 특징으로 하는 LED 부하의 단락에 의한 내장 부품 및 부하의 파손 방지 기능을 제공하는 LED 조명용 전원공급장치.The method according to claim 1 or 4,
When the outputs of the plurality of constant current controller circuits are monitored and a short occurs in any one LED load terminal and an LED voltage higher than the breakdown voltage is applied to the zener diode, the zener diode Z has a reverse conduction state. And a switch element (Tr or FET) connected to the anode terminal of the zener diode via a resistor (Rz) to turn on (ON) to interrupt the operation of the plurality of constant current controller circuits. Power supply for LED lighting that provides protection against damage to internal components and loads.
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KR100948098B1 (en) * 2009-09-29 2010-03-16 선광에이앤씨 주식회사 Lighting circuit and protection device of led lighting apparatus and method for the same
KR101005199B1 (en) * 2010-09-02 2010-12-31 (주)상지기술 Led protection device
KR101021247B1 (en) * 2010-09-07 2011-03-11 (주)골든칩스 Led power supply apparatus and method for minimizing power dissipation and heat

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108834259A (en) * 2018-07-11 2018-11-16 深圳市明微电子股份有限公司 For the linearity constant current control circuit of LED light, method and LED matrix
CN108834259B (en) * 2018-07-11 2024-04-05 深圳市明微电子股份有限公司 Linear constant current control circuit and method for LED lamp and LED device

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