KR20150067596A - Lighting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 조명장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 플리커(flicker) 현상을 방지할 수 있는 조명장치에 관한 것이다.The present invention relates to a lighting apparatus, and more particularly, to a lighting apparatus capable of preventing a flicker phenomenon.
일반적으로 조명에 주로 사용되는 광원으로는 백열전구, 방전등, 형광등이 주로 쓰이고 있으며, 가정용, 경관용, 산업용 등 다양한 목적으로 사용되고 있다.Generally, incandescent lamps, discharge lamps, and fluorescent lamps are mainly used as light sources for lighting, and they are used for various purposes such as home use, landscape use, and industrial use.
이때 백열전구 등의 저항성 광원은 효율이 낮고 발열 문제가 크며, 방전등의 경우 고가격, 고전압의 문제가 있으며, 형광등의 경우 수은 사용에 의한 환경문제를 들 수 있다. 이러한 광원들의 단점들을 해결하기 위해 효율, 색의 다양성, 디자인의 자율성 등 많은 장점을 가지는 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 조명에 대한 관심이 증대되고 있다.At this time, the resistive light source such as incandescent lamp has a low efficiency and a large heat problem. In case of discharge lamp, there is a problem of high voltage and high voltage. In fluorescent lamp, environmental problem caused by mercury use can be mentioned. In order to solve the disadvantages of such light sources, there is a growing interest in light emitting diodes (LEDs) having many advantages such as efficiency, color diversity, and design autonomy.
발광 다이오드(LED)는 순방향으로 전압을 가했을 때 발광하는 반도체 소자로서, 수명이 길고, 소비 전력이 낮으며, 대량 생산에 적합한 전기적, 광학적, 물리적 특성들을 가지며, 백열 전구 및 형광등을 빠르게 대체하고 있다.A light emitting diode (LED) is a semiconductor device that emits light when a voltage is applied in a forward direction, has a long lifetime, low power consumption, has electrical, optical, and physical characteristics suitable for mass production, and is rapidly replacing incandescent bulbs and fluorescent lamps .
특히, 교류용 LED 조명장치는 교류 전원(AC 전원)을 인가받는다. 상기 교류 전원은 정현파 특성을 갖는다. 이때, LED로 인가되는 전압의 크기가 점등 개시 전압 이상인 경우에만 상기 조명장치의 발광이 이루어진다. 따라서, LED로 인가되는 전압의 크기가 점등 개시 전압보다 작은 위상에서는 조명장치의 플리커(flicker) 현상이 발생한다. 또한, 상기 플리커 현상은 사용자에게 불쾌감을 제공하고, 조명장치의 품질을 떨어뜨리게 된다.Particularly, the AC LED lighting device receives an AC power source. The AC power source has a sine wave characteristic. At this time, the illumination device emits light only when the voltage applied to the LED is equal to or greater than the lighting start voltage. Therefore, when the voltage applied to the LED is smaller than the lighting start voltage, a flicker phenomenon occurs in the lighting apparatus. In addition, the flicker phenomenon gives a sense of discomfort to the user and lowers the quality of the lighting apparatus.
본 발명은 플리커 현상을 방지할 수 있는 조명장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a lighting device capable of preventing a flicker phenomenon.
또한, 본 발명은 AC 전원을 인가받는 동안에 완전 소등이 발생하지 않는 조명장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.It is another object of the present invention to provide a lighting apparatus in which a complete lighting does not occur while an AC power source is being applied.
또한, 본 발명은 일정한 광속을 제공할 수 있는 조명장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.It is another object of the present invention to provide a lighting device capable of providing a constant luminous flux.
또한, 본 발명은 종래 SMPS(Switching Mode Power Supply) 대비 가격 경쟁력을 확보할 수 있는 조명장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.Another object of the present invention is to provide a lighting device capable of securing price competitiveness compared to a conventional SMPS (Switching Mode Power Supply).
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, AC 전원을 입력받기 위한 입력부;와 복수 개의 제1 LED를 포함하는 제1 LED 어레이;와 상기 입력받은 AC전원을 전파 정류하고, 전파 정류된 AC 전원을 제1 LED어레이에 공급하는 제1 정류 회로부;와 복수 개의 제2 LED를 포함하는 제2 LED 어레이;와 상기 입력받은 AC전원을 전파 정류하고, 전파 정류된 AC 전원을 제2 LED어레이에 공급하는 제2 정류 회로부; 및 제1 LED 어레이와 제2 LED 어레이가 소정 위상차를 두고 점등될 수 있도록 상기 제1 정류 회로부 또는 상기 제2 정류 회로부로 공급되는 AC전원의 위상을 지연시키기 위한 위상 지연부를 포함하는 조명장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided an LED lighting device including: an input unit for receiving an AC power source; a first LED array including a plurality of first LEDs; A second LED array including a plurality of second LEDs; a second rectifier circuit for rectifying and rectifying the input AC power, and a second rectifier circuit for rectifying the full-wave rectified AC power to a second A second rectifying circuit portion supplying the LED array; And a phase delay unit for delaying the phase of the AC power supplied to the first rectifying circuit unit or the second rectifying circuit unit so that the first LED array and the second LED array can be lit with a predetermined phase difference do.
또한, 상기 제1 LED어레이 및 제2 LED어레이 중 적어도 하나 이상의 어레이로는 각 LED가 점등되기 위한 점등 개시 전압 이상의 AC 전원이 공급될 수 있다.Also, at least one of the first LED array and the second LED array may be supplied with AC power that is greater than the lighting start voltage for lighting each LED.
또한, 상기 위상 지연부는 90˚위상 지연된 AC 전원을 출력시킬 수 있다.Also, the phase delay unit may output an AC power having a phase delay of 90 degrees.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예와 관련된 조명장치는 다음과 같은 효과를 갖는다.As described above, the lighting apparatus according to one embodiment of the present invention has the following effects.
교차 배열 또는 라인 배열된 복수 개의 LED로 어레이로 소정의 위상차를 갖는 AC 전원을 공급함으로써, 어느 한 LED 어레어로는 점등 개시 전압 이상의 AC 전원을 공급할 수 있다. 이에 따라, 플리커 현상을 방지할 수 있고, AC전원을 인가받는 동안에 완전 소등이 발생하지 않는다.By supplying an AC power source having a predetermined phase difference to the array by a plurality of LEDs arranged in a cross arrangement or a line arrangement, an AC power supply can be supplied to any one of the LED arrays more than the lighting start voltage. Thus, the flicker phenomenon can be prevented, and the complete light-off does not occur while the AC power is applied.
또한, 일정한 광속을 제공할 수 있으며, 종래 SMPS(Switching Mode Power Supply) 대비 가격 경쟁력을 확보할 수 있다.Further, it is possible to provide a constant flux of light, and it is possible to secure price competitiveness compared to a conventional SMPS (Switching Mode Power Supply).
도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 조명장치를 나타내는 블록 구성도이다.
도 2는 복수 개의 LED 어레이로 각각 공급되는 AC 전원을 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예와 관련된 조명장치를 나타내는 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예와 관련된 조명장치를 나타내는 블록 구성도이다.1 is a block diagram illustrating a lighting apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a graph showing an AC power source supplied to each of a plurality of LED arrays.
3 is a block diagram showing a lighting apparatus according to a first embodiment of the present invention.
4 is a block diagram showing a lighting apparatus according to a second embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, a lighting apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of this application, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 조명장치를 나타내는 블록 구성도이고, 도 2는 복수 개의 LED 어레이로 각각 공급되는 AC 전원을 나타내는 그래프이다.Fig. 1 is a block diagram showing a lighting apparatus according to an embodiment of the present invention, and Fig. 2 is a graph showing an AC power supply supplied to each of a plurality of LED arrays.
본 발명의 일 실시예와 관련된 조명장치(100)는 입력부(101)와 제1 LED 어레이(110)와 제2 LED 어레이(120) 및 제어부(130)를 포함한다.The
구체적으로, 상기 조명장치(100)는 복수 개의 LED 어레이(110, 120)와 각 LED 어레이로 전파 정류된 AC 전원을 공급하기 위한 복수 개의 정류 회로부(150, 160)를 포함한다. 상기 복수 개의 LED 어레이(110, 120)와 상기 복수 개의 정류 회로부(150, 160)는 1:1로 전기적으로 연결되며, LED 어레이(110, 120)의 개수와 정류 회로부(150, 160) 개수는 동일하게 구성될 수 있다. 또한, 복수 개의 LED 어레이(110, 120)는 단일의 입력부(101)로부터 AC 전원을 공급받을 수 있다.Specifically, the
상기 입력부(101)는 AC 전원(교류 전원)을 입력받는다. 상기 AC 전원은 AC 110V 또는 AC 220V일 수 있다. 또한, 상기 입력부(101)는 AC 입력부(101)라 지칭할 수 있다.The
상기 제1 LED 어레이(110)는 복수 개의 LED(A,도 3 참조)를 포함한다. 상기 제1 LED 어레이(110)는 직렬로 연결된 복수 개의 LED(A)를 포함한다. 마찬가지로, 상기 제2 LED 어레이(120)는 복수 개의 LED(B,도 3 참조)를 포함한다. 상기 제2 LED 어레이(120)는 직렬로 연결된 복수 개의 LED(B)를 포함한다. The
또한, 제1 LED 어레이(110)와 제2 LED 어레이(120)는 동일한 입력부(101)로부터 AC 전원을 공급받을 수 있다.Also, the
상기 제어부(130)는 상기 입력부(101)에서 입력받은 AC 전원을 제1 및 제2 LED어레이(110, 120)로 공급하는 기능을 수행한다.The
상기 제어부(130)는 제1 정류회로부(150) 및 제2 정류회로부(160)를 포함한다. The
상기 제1 정류회로부(150)는 상기 제1 LED 어레이(110)와 전기적으로 연결된다. 여기서 상기 제1 정류회로부(150)는 입력받은 AC 전원을 전파 정류하고, 전파 정류된 AC 전원을 제1 LED 어레이(110)에 공급한다. 일 실시태양으로, 상기 제1 정류회로부(150)는 4개의 다이오드를 포함하는 브릿지 전파 정류회로일 수 있다.The first
또한, 상기 제2 정류회로부(160)는 상기 제2 LED 어레이(120)와 전기적으로 연결된다. 여기서 상기 제2 정류회로부(160)는 입력받은 AC 전원을 전파 정류하고, 전파 정류된 AC 전원을 제2 LED 어레이(120)에 공급한다. 일 실시태양으로, 상기 제2 정류회로부(160)는 4개의 다이오드를 포함하는 브릿지 전파 정류회로일 수 있다.In addition, the second
상기 제어부(130)는 위상 지연부(140)를 포함한다. 상기 위상 지연부(140)는 제1 LED 어레이(110) 또는 제2 LED 어레이(120)로 공급되는 어느 한 AC 전원의 위상을 지연시키는 기능을 수행한다.The
또한, 상기 위상 지연부(140)는 제1 LED 어레이(110)와 제2 LED 어레이(120)가 소정 위상차를 두고 점등될 수 있도록 상기 제1 정류 회로부(150) 또는 상기 제2 정류 회로부(160)로 공급되는 AC전원의 위상을 지연시킨다.The
구체적으로, 상기 제어부(130)는 상기 위상 지연부(140)를 통해 제1 LED 어레이(110) 및 제2 LED 어레이(120)로 공급되는 각각의 AC 전원이 소정의 위상차를 갖도록 제어할 수 있다. 상기 위상 지연부(140)는 입력부(101)와 제1 LED 어레이(110) 사이 또는 입력부(101)와 제2 LED 어레이(120) 사이에 마련될 수 있다.The
예를 들면, 상기 위상 지연부(140)는 입력부(101)와 제2 LED 어레이(120) 사이에 마련될 수 있다. 상기 입력부(101)로부터 AC 전원이 상기 위상 지연부(140)로 AC전원이 공급되면, 상기 위상 지연부(140)는 공급된 AC 전원의 위상을 미리 정해진 각도만큼 지연시킨다.For example, the
도 2는 도 2는 복수 개의 LED 어레이로 각각 공급되는 AC 전원을 나타내는 그래프이다. 도 2는 위상 지연부(140)가 입력부(101)와 제2 LED 어레이(120) 사이에 마련된 경우를 도시한다. 도 2의 (a)는 제1 정류 회로부(150)를 통해 제1 LED 어레이(110)로 공급되는 AC 전원을 나타내고, 도 2의 (b)는 제2 정류 회로부(160)를 통해 제2 LED 어레이(120)로 공급되는 AC 전원을 나타낸다.FIG. 2 is a graph showing an AC power source supplied to each of a plurality of LED arrays; FIG. 2 shows a case in which the
또한, 상기 위상 지연부(140)에서 위상이 지연된 AC전원은 제2 정류회로부(160)로 공급된다. 따라서, 제1 LED 어레이(110)와 제2 LED 어레이(120)에는 소정의 위상차를 갖는 AC전원이 각각 공급된다.Also, the AC power source whose phase is delayed by the
AC 전원으로 구동하는 LED 조명장치(100)는 AC 전원이 점등 개시 전압(Vr)보다 낮은 경우, 점등이 이루어지지 않는다.The
여기서 제1 LED 어레이(110)와 제2 LED 어레이(120)에 동일한 위상을 갖는 AC 전원이 각각 공급되는 경우, 특정 구간에서 제1 LED 어레이(110)와 제2 LED 어레이(120)가 모두 소등될 수 있다. 이와 같이, 특정 구간에서 제1 LED 어레이(110)와 제2 LED 어레이(120)가 동시에 점등되거나 소등되는 경우, 플리커 현상이 발생한다.Here, when the
본 발명에서는, 제1 LED 어레이(110) 및 제2 LED 어레이(120)로 공급되는 각각의 AC 전원이 소정의 위상차를 갖도록 제어함으로써, 어느 구간(t)에서도 제1 LED 어레이(110)와 제2 LED 어레이(120)가 동시에 소등되거나 점등되지 않는다.In the present invention, the
구체적으로, AC 전원의 위상에 따라 제1 LED 어레이(110)의 점등이 이루어지지 않은 경우에도, 제2 LED 어레이(120)가 소정 광속을 갖는 빛을 제공할 수 있다. 마찬가지로, AC 전원의 위상에 따라 제2 LED 어레이(120)가 점등이 이루어지지 않은 경우에도, 제1 LED 어레이(110)가 소정 광속을 갖는 빛을 제공할 수 있다.Specifically, even when the
정리하면, 상기 제1 LED어레이(110) 및 제2 LED어레이(120) 중 적어도 하나 이상의 어레이로는 각 LED가 점등되기 위한 점등 개시 전압(Vr) 이상의 AC 전원이 공급될 수 있다.In summary, the at least one of the
또한, 상기 조명장치(100)는 광투과면를 갖는 하우징(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 상기 하우징은 패널 형상을 가질 수 있다.In addition, the
일 실시태양으로, 상기 하우징은 광투과면과 상기 광투과면의 반대방향의 배면을 가질 수 있다. 또한, 상기 제1 LED어레이(110) 및 제2 LED어레이(120)는 상기 하우징 내부에 각각 마련될 수 있다.In one embodiment, the housing may have a light transmitting surface and a back surface opposite to the light transmitting surface. In addition, the
따라서, 상기 하우징의 광투과면을 통해 제1 LED어레이(110) 및 제2 LED어레이(120) 중 적어도 하나 이상의 어레이(110, 120)로부터 방사되는 빛이 외부로 제공될 수 있다.Accordingly, light emitted from at least one of the
한편, 상기 위상차는 조명장치(100)가 작동하는 전 구간(t)에 걸쳐 상기 제1 LED어레이(110) 및 제2 LED어레이(120) 중 적어도 하나 이상의 어레이로 각 LED(A, B)가 점등되기 위한 점등 개시 전압 이상의 AC 전원이 공급될 수 있도록 결정될 수 있다.The phase difference is generated by at least one of the
구체적으로, 상기 위상 지연부(140)는 90˚위상 지연된 AC 전원을 출력시킬 수 있다. 일 실시태양으로, 상기 위상 지연부(140)가 입력부(101)와 제2 LED 어레이(120) 사이에 마련된 경우, 상기 제2 LED 어레이(120)로는 상기 제1 LED 어레이(110)로 공급되는 AC 전원보다 90˚위상 지연된 AC 전원이 공급된다.Specifically, the
또한, 상기 위상 지연부(140)는 위상을 지연시키기 위한 캐패시터(capacitor)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 위상 지연부(140)는 커패시터로 구현될 수 있다.In addition, the
도 3은 본 발명의 제1 실시예와 관련된 조명장치(100)를 나타내는 블록 구성도이다.3 is a block diagram showing a
제1 LED 어레이(110)와 제2 LED 어레이(120)는 동일 기판(170)에 각각 실장될 수 있다. The
구체적으로, 복수 개의 제1 LED(A)와 복수 개의 제2 LED(B)는 동일 기판(170)에 각각 실장될 수 있다. 상기 기판(170)은 플렉서블 회로기판일 수 있다.Specifically, the plurality of first LEDs A and the plurality of second LEDs B may be mounted on the
이때, 제1 LED어레이(110)와 제2 LED 어레이(120)는 인접하는 2개의 제1 LED(A) 사이에 제2 LED(B)가 위치되도록 교차배열될 수 있다. 이러한 구조에서, 제1 LED 어레이(110)와 제2 LED 어레이(120)에 90˚의 위상차를 갖는 AC 전원이 공급되면, 전 구간에 걸쳐 플리커 현상이 외부에서 관찰되는 것을 방지할 수 있다.At this time, the
상기 제1 구동회로부(131)와 상기 제2 구동회로부(132)는 개별적으로 각 LED 어레이(110, 120)에 AC 전원을 공급함으로써, 제1 LED 어레이(110)와 제2 LED 어레이(120)의 플리커 현상이 교대로 발생할 수 있도록 제어한다.The first
제1 LED어레이(110)와 제2 LED 어레이(120)는 제1 구동회로부(131) 및 제2 구동회로부(132)를 통해 각각 개별적으로 구동될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 구동회로부(131)는 제1 정류회로부(150)를 포함할 수 있다.The
또한, 상기 제2 구동회로부(132)는 위상 지연부(140)와 제2 정류회로부(160)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 구동회로부(131)과 상기 제2 구동회로부(132)는 상기 제어부(130)를 구성할 수 있다.The second
도 4는 본 발명의 제2 실시예와 관련된 조명장치(100)를 나타내는 블록 구성도이다.4 is a block diagram showing a
도 4를 참조하면, 복수 개의 제1 LED(A)와 복수 개의 제2 LED(B)는 동일 기판(170)에 각각 실장될 수 있다. 제2 실시예와 관련된 조명장치(100)는 각 LED 어레이(110, 120)의 배치에서 제1 실시예와 관련된 조명장치(100)와 차이를 갖는다.Referring to FIG. 4, a plurality of first LEDs A and a plurality of second LEDs B may be mounted on the
도 4를 참조하면, 제1 LED어레이(110)와 제2 LED 어레이(120)는 각각 라인 배열될 수 있다.Referring to FIG. 4, the
100: 조명장치
101: 입력부
110: 제1 LED 어레이
120: 제2 LED 어레이
130: 제어부
131: 제1 구동 회로부
132: 제2 구동 회로부
140: 위상 지연부
150: 제1 정류 회로부
160: 제2 정류 회로부100: Lighting device
101: Input unit
110: first LED array
120: second LED array
130:
131: first driving circuit part
132: second driving circuit part
140: phase delay unit
150: first rectifier circuit part
160: second rectification circuit part
Claims (5)
복수 개의 제1 LED를 포함하는 제1 LED 어레이;
상기 입력받은 AC전원을 전파 정류하고, 전파 정류된 AC 전원을 제1 LED어레이에 공급하는 제1 정류 회로부;
복수 개의 제2 LED를 포함하는 제2 LED 어레이;
상기 입력받은 AC전원을 전파 정류하고, 전파 정류된 AC 전원을 제2 LED어레이에 공급하는 제2 정류 회로부; 및
제1 LED 어레이와 제2 LED 어레이가 소정 위상차를 두고 점등될 수 있도록 상기 제1 정류 회로부 또는 상기 제2 정류 회로부로 공급되는 AC전원의 위상을 지연시키기 위한 위상 지연부를 포함하는 조명장치.An input for receiving AC power;
A first LED array comprising a plurality of first LEDs;
A first rectifying circuit part for full-wave rectifying the input AC power source and supplying the full-wave rectified AC power to the first LED array;
A second LED array including a plurality of second LEDs;
A second rectifying circuit part for full-wave rectifying the input AC power source and supplying the full-wave rectified AC power to the second LED array; And
And a phase delay section for delaying the phase of the AC power supplied to the first rectifying circuit section or the second rectifying circuit section so that the first LED array and the second LED array can be turned on with a predetermined phase difference.
상기 제1 LED어레이 및 제2 LED어레이 중 적어도 하나 이상의 어레이로는 각 LED가 점등되기 위한 점등 개시 전압 이상의 AC 전원이 공급되는 것을 특징으로 하는 조명장치.The method according to claim 1,
Wherein at least one of the first LED array and the second LED array is supplied with AC power equal to or higher than a lighting start voltage for lighting each LED.
상기 위상 지연부는 90˚위상 지연된 AC 전원을 출력시키는 것을 특징으로 하는 조명장치.The method according to claim 1,
Wherein the phase delay unit outputs an AC power having a phase delay of 90 degrees.
상기 위상 지연부는 캐패시터(capacitor)를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치.The method of claim 3,
Wherein the phase delay unit comprises a capacitor.
복수 개의 제1 LED와 복수 개의 제2 LED는 동일 기판에 각각 실장되고,
제1 LED어레이와 제2 LED 어레이는 인접하는 2개의 제1 LED 사이에 제2 LED가 위치되도록 교차배열되거나, 제1 LED어레이와 제2 LED 어레이는 각각 라인배열되는 것을 특징으로 하는 조명장치.The method according to claim 1,
The plurality of first LEDs and the plurality of second LEDs are mounted on the same substrate, respectively,
Wherein the first LED array and the second LED array are arranged such that the second LED is positioned between two adjacent first LEDs or the first LED array and the second LED array are respectively arranged in a line.
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KR1020130153238A KR20150067596A (en) | 2013-12-10 | 2013-12-10 | Lighting apparatus |
Country Status (1)
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---|---|
KR (1) | KR20150067596A (en) |
-
2013
- 2013-12-10 KR KR1020130153238A patent/KR20150067596A/en not_active Application Discontinuation
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