KR20140011190A

KR20140011190A - 교류 ｌｅｄ 장치

Info

Publication number: KR20140011190A
Application number: KR1020120078207A
Authority: KR
Inventors: 유영진
Original assignee: 유영진
Priority date: 2012-07-18
Filing date: 2012-07-18
Publication date: 2014-01-28
Also published as: KR101382189B1

Abstract

교류 전압을 공급하는 교류 전원부; 상기 교류 전원부의 상기 교류 전압으로 구동되고, 1차측 회로와 2차측 회로를 포함하고, 상기 1차측 회로와 상기 2차측 회로가 병렬로 연결되어 있는 제1 교류 LED부; 일측이 상기 교류 전원부에 연결되고 타측이 상기 제1 교류 LED부에 연결되는 제1 저항; 상기 교류 전원부의 상기 교류 전압으로 구동되고, 1차측 회로와 2차측 회로를 포함하고, 상기 1차측 회로와 상기 2차측 회로가 직렬로 연결되어 있는 제2 교류 LED부; 일측이 상기 교류 전원부에 연결되고 타측이 상기 제2 교류 LED부의 2차측 회로에 연결되는 제2 저항; 일측이 상기 제1 교류 LED부에 연결되고, 타측이 상기 교류 전원부 및 제2 저항에 연결되는 제1 커패시터; 및 일측이 상기 제2 교류 LED부에 연결되고, 타측이 상기 교류 전원부 및 제1 커패시터에 연결되는 제2 커패시터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 교류 LED 장치가 개시된다.

Description

교류 ＬＥＤ 장치{AC LED DEVICE}

본 발명은 교류 LED 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 교류 LED의 열손실을 최소화하면서 전압변동(예를 들면, 70V-270V의 전압)에 따라 안정적으로 구동이 가능한 교류 LED 장치에 관한 것이다.

교류 LED 장치는 교류 입력 전압에 따라 빛의 밝기가 결정되기 때문에 제어가 필요하다. 서울반도체의 교류 LED 장치(제품명: 아크리치)는 드라이버 IC를 통한 전압의 안정화를 추구하면서 교류 LED를 구동하였다. 그러나 이러한 구동 방식은, 제조사가 제공하는 드라이버 IC를 패키지화하여 함께 사용하여야 함은 물론 여러 개의 교류 LED를 사용할 때 교류 LED 숫자만큼 드라이버 IC도 사용을 해야 하므로 제조 원가가 상승하는 문제점이 있었다. 또한, 드라이버 IC의 한계 전원(240V)에 대하여 취약한 구동 회로 조건을 가진 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결한 것이 도 1에 도시되어 있다. 도 1은 종래 기술에 따른 교류 LED 장치를 도시한 것이다. 도 1을 보면, 상기 교류 LED 장치(50)는, 교류 전원부(10), 저항(20), 커패시터(30) 및 교류 LED(40)를 포함한다. 상기 교류 LED 장치(50)는, 드라이버 IC를 사용하지 않고 구동되는데, 상용전원이 220V일 때 정상적인 구동이 가능하나 240V의 구동이 한계인 문제점이 있다.

도 2는 종래 기술에 따른 다른 교류 LED 장치를 도시한 것이다. 도 2를 보면, 상기 교류 LED 장치(90)는, 교류 전원부(60), 제1 저항(65), 제2 저항(70), 커패시터(75) 및 교류 LED(80)를 포함한다. 상기 교류 LED 장치(90)는, 4.5W기준 1개의 교류 LED를 사용한 교류 LED 장치(정격전압 220V에 20mA)로서, 180V-240V까지는 안정적인 구동을 하나, 교류 LED 장치가 200V 정격에 맞게 설계되어 있어서, 그 이상의 전압에서는 열손실이 발생하고, 이러한 열손실은 교류 LED의 수명을 줄게하여 교류 LED 장치의 구동 시간이 감소되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 두 개의 교류 LED를 한 조로 하여, 실제 사용하고 있는 전원인 180V 및 240V에서 안정적으로 구동될 뿐만 아니라, 저전압, 중전압 및 고전압에서 무리 없이 동작할 수 있고, 두 개의 교류 LED의 혼합 구조에도 불구하고 드라이버 IC를 사용하지 않아서 제조원가를 줄일 수 있으며, 교류 LED의 열손실을 최소화하여 교류 LED 장치의 수명에 제약이 없는 교류 LED 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 교류 LED 장치는, 교류 전압을 공급하는 교류 전원부; 상기 교류 전원부의 상기 교류 전압으로 구동되고, 1차측 회로와 2차측 회로를 포함하고, 상기 1차측 회로와 상기 2차측 회로가 병렬로 연결되어 있는 제1 교류 LED부; 일측이 상기 교류 전원부에 연결되고 타측이 상기 제1 교류 LED부에 연결되는 제1 저항; 상기 교류 전원부의 상기 교류 전압으로 구동되고, 1차측 회로와 2차측 회로를 포함하고, 상기 1차측 회로와 상기 2차측 회로가 직렬로 연결되어 있는 제2 교류 LED부; 일측이 상기 교류 전원부에 연결되고 타측이 상기 제2 교류 LED부의 2차측 회로에 연결되는 제2 저항; 일측이 상기 제1 교류 LED부에 연결되고, 타측이 상기 교류 전원부 및 상기 제2 저항에 연결되는 제1 커패시터; 및 일측이 상기 제2 교류 LED부에 연결되고, 타측이 상기 교류 전원부 및 제1 커패시터에 연결되는 제2 커패시터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 교류 LED 장치는, 입력 전압이 저전압일때 전류는 순차적으로 교류 전원부, 제1 저항, 제1 교류 LED부의 1차측 회로와 2차측회로, 제1 커패시터를 거쳐 교류 전원부로 흐르는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 저전압은 70~100V이다.

상기 교류 LED 장치는, 입력 전압이 중전압일때 전류는 순차적으로 교류 전원부, 제1 저항, 제1 교류 LED부의 1차측 회로와 2차측회로, 제2 교류 LED부의 1차측 회로, 제2 커패시터를 거쳐 교류 전원부로 흐르는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 중전압은 100V 초과 200V 이하이다.

상기 교류 LED 장치는, 입력 전압이 고전압일때 전류는 순차적으로 교류 전원부, 제1 저항, 제1 교류 LED부의 1차측 회로와 2차측회로, 제2 교류 LED부의 1차측 회로, 제2 교류 LED의 2차측 회로, 제2 저항을 거쳐 교류 전원부로 흐르는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 고전압은 200V 초과 270V 이하이다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 교류 LED 장치는, 두 개의 교류 LED를 한 조로 하여, 실제 사용하고 있는 전원인 180V 및 240V에서 안정적으로 구동될 뿐만 아니라, 저전압, 중전압 및 고전압에서 무리 없이 동작할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 두 개의 교류 LED의 혼합 구조에도 불구하고 드라이버 IC를 사용하지 않아서 제조원가를 줄일 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 교류 LED의 열손실을 최소화하여 교류 LED 장치의 수명이 줄어들지 않는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 교류 LED 장치를 도시한 것이다.
도 2는 종래 기술에 따른 다른 교류 LED 장치를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 교류 LED 장치의 일 예를 도시한 것이다.
도 4는 도 3의 교류 LED 장치에서 전압 변동에 따른 전류의 흐름을 도시한 것이다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 살펴보지만, 하기 예에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.

도 3은 도 3은 본 발명에 따른 교류 LED 장치의 일 예를 도시한 것이다. 도 4는 도 3의 교류 LED 장치에서 전압 변동에 따른 전류의 흐름을 도시한 것이다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 교류 LED 장치(1000)는 교류 전압을 공급하는 교류 전원부(100), 제1 교류 LED부(120), 제1 저항(110), 제2 교류 LED부(130), 제2 저항(160), 제1 커패시터(140) 및 제2 커패시터(150)를 포함한다.

제1 교류 LED부(120)는 상기 교류 전원부(100)의 상기 교류 전압으로 구동되고, 1차측 회로(122)와 2차측 회로(124)를 포함하고 있으며, 상기 1차측 회로(124)와 상기 2차측 회로(124)가 병렬로 연결되어 있다.

제1 저항(110)은 일측이 상기 교류 전원부(100)에 연결되고 타측이 상기 제1 교류 LED부(120)에 연결되어 있다.

제2 교류 LED부(130)는 상기 교류 전원부(100)의 상기 교류 전압으로 구동되고, 1차측 회로(132)와 2차측 회로(134)를 포함하고, 상기 1차측 회로(132)와 상기 2차측 회로(134)가 직렬로 연결되어 있다.

제2 저항(160)은 일측이 상기 교류 전원부(100)에 연결되고 타측이 상기 제2 교류 LED부(130)의 2차측 회로(134)에 연결되어 있다.

제1 커패시터(140)는 일측이 상기 제1 교류 LED부(120)에 연결되고, 타측이 상기 교류 전원부(100) 및 상기 제2 저항(160)에 연결되어 있다.

제2 커패시터(150)는 일측이 상기 제2 교류 LED부(160)에 연결되고, 타측이 상기 교류 전원부(100) 및 상기 제1 커패시터(140)에 연결되어 있다.

전압 변동에 따라 본 발명의 교류 LED 장치가 구동되는 과정을 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 입력전압이 저전압, 즉 70~100V일 때, 전류는 파란색으로 표시된 바와 같이, 순차적으로 교류 전원부(100), 제1 저항(110), 제1 교류 LED부(120)의 1차측 회로(122)와 2차측 회로(124), 제1 커패시터(140)를 거쳐 교류 전원부(100)로 흐른다. 상기 교류 LED 장치(1000)는 종래 220V 구동 장치에서 140V 이상 되어야 점등되는 구조보다 빠른 70V에서 점등이 이루어진다. 또한, 상기 제1 교류 LED부(120)는 1차 회로(122)와 2차 회로(124)가 병렬로 연결되어 있는데, 이는 저전압에서는 교류 LED의 구동 사용 빈도가 많기 때문에 교류 LED 보호 차원에서 2개의 회로를 병렬로 연결한 것이다.

다음으로, 입력 전압이 중전압, 즉 100V 초과 200V 이하일 때, 전류는 빨간색으로 표시된 바와 같이, 순차적으로 교류 전원부(100), 제1 저항(110), 제1 교류 LED부(120)의 1차측 회로(122)와 2차측회로(124), 제2 교류 LED부(130)의 1차측 회로(132), 제2 커패시터(150)를 거쳐 교류 전원부(100)로 흐른다. 본 구동은 고전압으로 가기 위한 중간과정으로서, 저전압과 고전압의 변화의 연결고리 역할을 한다.

마지막으로, 입력 전압이 고전압, 즉 200V 초과 270V 이하일 때, 전류는 노란색으로 표시된 바와 같이, 순차적으로 교류 전원부(100), 제1 저항(110), 제1 교류 LED부(120)의 1차측 회로(122)와 2차측회로(124), 제2 교류 LED부(130)의 1차측 회로(132), 제2 교류 LED(130)의 2차측 회로(134), 제2 저항(160)을 거쳐 교류 전원부(100)로 흐르다. 상기 교류 LED 장치는 교류 LED의 전압 오버로 인한 열손실을 없앴으며, 고전압에서 안정적인 동작이 가능하다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 교류 LED 장치는, 파란색 구간에서 빨간색 구간으로 그 다음은 노란색 구간으로의 반복이 이루어진다. 상기 저전압에서는 제1 저항(110)과 제1 커패시터(140)의 MLCC를 통해 회로가 구성되어 교류 LED 장치가 구동되고, 상기 중전압에서는 제1 커패시터(140)는 오픈된 상태로 제1 저항(110)과 제2 커패시터(150)를 통해 회로가 구성되어 교류 LED 장치가 구동되고, 상기 고전압에서는 제1 저항(110)과 제2 저항(160)을 통해 회로가 구성되어 교류 LED 장치가 구동된다.

본 발명에 따르면, 두 개의 교류 LED를 한 조로 하여 저전압으로부터 고전압에 이르기까지 무리 없이 동작되며, 또 두 개의 교류 LED의 혼합 구조임에도 불구하고 드라이버 IC를 사용하지 않아서 제조원가를 줄일 수 있으며, 교류 LED의 열손실을 최소화하여 구동 수명에 제약을 받지 않는 이점이 있다.

이상에서는 본 발명의 특정의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변형은 청구 범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

10, 60, 100: 교류 전원부
65, 110: 제1 저항
70, 160: 제2 저항
30, 75: 커패시터
120: 제1 교류 LED부
130: 제2 교류 LED부
140: 제1 커패시터
150: 제2 커패시터

Claims

교류 전압을 공급하는 교류 전원부;
상기 교류 전원부의 상기 교류 전압으로 구동되고, 1차측 회로와 2차측 회로를 포함하고, 상기 1차측 회로와 상기 2차측 회로가 병렬로 연결되어 있는 제1 교류 LED부;
일측이 상기 교류 전원부에 연결되고 타측이 상기 제1 교류 LED부에 연결되는 제1 저항;
상기 교류 전원부의 상기 교류 전압으로 구동되고, 1차측 회로와 2차측 회로를 포함하고, 상기 1차측 회로와 상기 2차측 회로가 직렬로 연결되어 있는 제2 교류 LED부;
일측이 상기 교류 전원부에 연결되고 타측이 상기 제2 교류 LED부의 2차측 회로에 연결되는 제2 저항;
일측이 상기 제1 교류 LED부에 연결되고, 타측이 상기 교류 전원부 및 상기 제2 저항에 연결되는 제1 커패시터; 및
일측이 상기 제2 교류 LED부에 연결되고, 타측이 상기 교류 전원부 및 제1 커패시터에 연결되는 제2 커패시터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 교류 LED 장치.
제1 항에 있어서, 입력 전압이 저전압일때 전류는 순차적으로 교류 전원부, 제1 저항, 제1 교류 LED부의 1차측 회로와 2차측회로, 제1 커패시터를 거쳐 교류 전원부로 흐르는 것을 특징으로 하는 교류 LED 장치.
제2 항에 있어서, 상기 저전압은 70~100V인 것을 특징으로 하는 교류 LED 장치.
제1 항에 있어서, 입력 전압이 중전압일때 전류는 순차적으로 교류 전원부, 제1 저항, 제1 교류 LED부의 1차측 회로와 2차측회로, 제2 교류 LED부의 1차측 회로, 제2 커패시터를 거쳐 교류 전원부로 흐르는 것을 특징으로 하는 교류 LED 장치.
제4 항에 있어서, 상기 중전압은 100V 초과 200V 이하인 것을 특징으로 하는 교류 LED 장치.
제1 항에 있어서, 입력 전압이 고전압일때 전류는 순차적으로 교류 전원부, 제1 저항, 제1 교류 LED부의 1차측 회로와 2차측회로, 제2 교류 LED부의 1차측 회로, 제2 교류 LED의 2차측 회로, 제2 저항을 거쳐 교류 전원부로 흐르는 것을 특징으로 하는 교류 LED 장치.
제6 항에 있어서, 상기 고전압은 200V 초과 270V 이하인 것을 특징으로 하는 교류 LED 장치.