KR20150069199A

KR20150069199A - 보조직류전원장치로 떨림현상을 없앤 led 등기구

Info

Publication number: KR20150069199A
Application number: KR1020130155332A
Authority: KR
Inventors: 김정훈
Original assignee: 김정훈
Priority date: 2013-12-13
Filing date: 2013-12-13
Publication date: 2015-06-23

Abstract

본 발명은 회로구성이 간단하고, 메인전원공급장치로부터 원거리에 배치된 등기구로 공급되는 직류 전원을 안정화시켜 떨림(플리커) 현상을 없애도록 하여 등기구의 수명을 향상시킬 수 있도록 한 보조직류전원장치로 떨림현상을 없앤 LED 등기구를 제공한다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 일단에 접속단자가 구비되고, 접속단자에 연결된 LED 모듈이 설치되어 있는 LED 등기구 본체와; 상기 접속단자에 전기적으로 접속되어 전원을 안정화시키고 노이즈를 제거한 후 상기 LED 모듈의 LED 소자로 안정된 직류를 공급하는 보조직류전원공급장치가 포함되는 것을 특징으로 한다.

Description

보조직류전원장치로 떨림현상을 없앤 LED 등기구{LED lamp removed plicker using auxiliary direct current power unit}

본 발명은 LED 등기구에 관한 것으로, 특히 메인전원공급장치로부터 원거리에 배치된 등기구로 공급되는 직류 전원을 안정화시켜 떨림(플리커) 현상을 없애도록 하여 등기구의 수명을 향상시킬 수 있도록 한 보조직류전원장치로 떨림현상을 없앤 LED 등기구에 관한 것이다.

일반적으로 가로등, 보안등은 설치 높이가 최소 5미터에서 최장 12미터 정도 높이에 높게 설치된다. 메탈등을 사용하는 가로등, 보안등은 AC 전원을 직접 사용하는 전원공급장치를 사용한다. 전원공급장치는 지상에서 1미터 내지 1.5미터 이상에 설치하여 전원을 공급하게 되어 있다. 이는 전원공급장치의 A/S등 교체를 용이하게 하고, 전원공급장치의 무게점을 낮게 하기 위한 이유이다. 따라서 전원공급장치와 등기구와는 12미터 이상의 배선으로 연결되며, 이러한 장배선에도 불구하고 AC전원의 특성상 12미터가 아닌 20미터, 30미터 이상의 거리도 일정한 전원공급이 가능하였다. 이는 AC전원의 장점 때문에 가능했다.

이와 같은 A/S 문제 또는 교체 문제 등으로 설치 운영해 오던 방식이 전원을 직류(DC)로 사용하는 LED 등기구로 변경되면서 DC(직류) 전원의 특성을 이해하지 못하고 AC전원 공급방식과 동일하게 취급하여 떨림현상(플리커)이 심하게 생기고, 결국 LED의 수명에 미치지 못하고 수명이 단축되는 현상이 발생되고 있다.

따라서 전원공급장치와 장거리 배선이 이루어지더라도 등기구에 안정된 직류 전원의 공급이 이루어짐이 요구되는 실정이다.

본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 등록특허 등록번호 제10-1205121호로서, 제1 상 교류전압 및 제2 상 교류전압 공급하는 교류전원; 교류전압을 직류의 정류전압으로 변환하는 제1 정류회로 및 제2 정류회로; 부하로써 1 개 이상의 LED로 구성된 제1 LED 발광블럭 및 제2 LED 발광블럭; 전류량을 제한하는 제1 전류제한장치 및 제2 전류제한장치; 상기 제1 상 교류전압을 정류하는 상기 제1 정류회로, 상기 제1 정류회로의 출력으로 구동되는 제1 LED 발광블럭 및 상기 제1 LED 발광블럭 전류량을 제한하는 제1 전류제한장치 를 포함하는 제1 LED 조명블럭; 상기 제2 상 교류전압을 정류하는 상기 제2 정류회로, 상기 제2 정류회로의 출력으로 구동되는 제2 LED 발광블럭 및 상기 제2 LED 발광블럭 전류량을 제한하는 제2 전류제한장치 를 포함하는 제2 LED 조명블럭;을 포함하여 구성되며, 상기 각 LED 조명블럭은, 각 LED 조명블럭에 공급되는 교류전압이 제로볼트를 통과하여 상승하는 시각을 전압위상 0 도로 할 경우, 상기 전압위상 10 도 이전에 각 LED 조명블럭에 전류가 공급 개시되어 빛 방출이 개시되고, 각 LED 조명블럭의 퍼센트 플리커 (Percent flicker)가 100 % 인 것;을 특징으로 하는 플리커가 개선된 LED 조명장치가 제안되어 있다.

상기 전자의 배경기술에서는 LED 조명장치에서 방출되는 순시 최소 빛 밝기와 순시 최대 빛 밝기의 차를 줄여서 순시 빛 밝기 편차가 저감되어서 플리커(Flicker) 품질이 개선되는 이점을 갖는데 반해, 파형을 분석 계산해야 하는 복잡한 회로 과정을 거치는 단점이 있다.

본 발명의 다른 배경기술로는 한국 등록특허 등록번호 제10-1185534호로서, 상용 교류전원측 입력라인의 잡음을 제거하는 AC라인필터와 브릿지다이오드 및 DC라인필터가 차례로 연결되어 이루어진 정류부; 상기 정류부의 출력단에 트랜스포머의 주권선을 매개로 리플제거용 고압콘덴서가 연결되는 한편, PFC 콘트롤 IC가 단자로 입력된 기준신호, 분압저항에 의한 출력측 전압, 과전류 감지저항에 의한 신호, 그리고 트랜스포머의 보조권선을 통해 감지되는 제로 크로싱 신호를 이용하여 파워 MOSFET의 스위칭을 제어하여 역률이 개선되고 리플을 제거한 DC전압을 출력하도록 된 역률보정부; 상기 역률보정부에 연결되어 DC전압의 잡음을 제거하는 필터; 상기 필터의 출력측에서 LED구동 IC가 단자로 입력되는 전원라인의 전압신호와 단자로 입력되는 MOSFET의 전류신호를 기초로 각 듀티 사이클의 온타임을 제어하여 주전원을 정전류 제어하면서 스텝다운하여 출력하도록 된 정전류제어 및 스텝다운 컨버터; 및 상기 정전류제어 및 스텝다운 컨버터의 출력측에 연결되어 DC전압의 리플을 제거한 후 외부로 공급할 수 있는 전원출력단(Vout)을 구비하고 있는 출력라인 쵸크 필터;로 이루어진 엘이디 램프의 플리커 방지용 전원공급장치를 제공한다.

상기 후자의 배경기술은 역률을 개선하여 전력효율을 높이고 LED소자가 발광할 때 플리커 현상을 방지하여 눈의 피로도를 줄일 수 있는데 반해, 회로 구성이 복잡하여 고장 수리가 어렵고, 제작 비용을 상승시키는 문제가 있다.

한국 공개특허 공개번호 제10-2013-0091461호(플리커 제거 기능의 고효율 직결형 엘이디 구동 회로) 한국 등록특허 등록번호 제10-1325079호(엘이디 조명드용 플리커 감쇄 전원회로) 한국 등록특허 등록번호 제10-1260467호(엘이디 램프의 플리커 현상 제거 회로 및 이를 포함하는 엘이디 램프용 전원 공급 장치)

본 발명은 회로구성이 간단하고, 메인전원공급장치로부터 원거리에 배치된 등기구로 공급되는 직류 전원을 안정화시켜 떨림(플리커) 현상을 없애도록 하여 등기구의 수명을 향상시킬 수 있도록 한 보조직류전원장치로 떨림현상을 없앤 LED 등기구를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면,

일단에 접속단자가 구비되고, 접속단자에 연결된 LED 모듈이 설치되어 있는 LED 등기구 본체와;

상기 접속단자에 전기적으로 접속되어 전원을 안정화시키고 노이즈를 제거한 후 상기 LED 모듈의 LED 소자로 안정된 직류를 공급하는 보조직류전원공급장치가 포함되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 보조직류전원공급장치는,

+,- 출력단자를 갖고, 그 출력단자측에 각기 접속구멍을 갖는 회로기판과;

상기 회로기판에 실장되어 메인직류전원이 입력되는 브리지다이오드와;

상기 브리지다이오드의 + 출력 단자에 접속되어 맥류 흐름을 평활하게 안정화시키는 전해콘덴서와;

상기 전해콘덴서와 병열 연결되어 고주파 노이즈를 제거하는 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 보조직류전원보조장치는 교류전원을 정류시켜 직류로 출력시키는 메인직류전원공급장치에 1m 이상의 장거리 배선으로 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 커패시터의 용량은 메인직류전원공급장치측에 포함된 커패시터의 용량과 동일한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 보조직류전원장치로 떨림현상을 없앤 LED 등기구는, 보조직류전원공급장치를 적용하여 메인전원공급장치로부터 원거리에 배치된 등기구로 공급되는 직류 전원을 안정화시켜 떨림(플리커) 현상을 없애도록 하여 등기구의 수명을 향상시킬 수 있다.

또한, 보조직류전원공급장치의 회로구성이 간단하여 제작 비용이 저렴하고, 고장 수리가 용이한 이점을 갖는다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명에 따른 LED 등기구 본체의 사시도.
도 2는 도 1의 일측단면도.
도 3은 본 발명의 LED 등기구에 적용되는 보조직류전원장치의 회로구성도.
도 4는 본 발명의 LED 등기구에 적용되는 보조직류전원장치의 실물 사진

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

도 1 및 도 2와 같이 본 실시예의 LED 등기구(10)는 LED 등기구 본체(12)와 보조직류전원공급장치(14)를 포함하여 구성된다.

LED 등기구 본체(12)는 일단에 접속단자(121a,121b)가 구비되고, 접속단자(121a,121b)에 연결된 LED 모듈(122)이 설치되어 있다. LED 모듈(122)은 인쇄회로기판과 이에 실장된 다수의 LED소자(122a)를 포함한다. 따라서 LED 등기구 본체(12)측 접속단자(121a,121b)는 전기적 회로를 통해 LED 모듈(122)의 LED소자에 연결되어 있다.

도 3 및 도 4와 같이 보조직류전원공급장치(14)는 메인직류전원공급장치(100)로부터 출력되는 직류 전원을 노이즈를 제거한 후 LED 모듈(122)의 LED소자에 공급한다. 즉, 보조직류전원공급장치(14)는 접속단자(121a,121b)에 전기적으로 접속되어 직류 전원을 안정화시키고 노이즈를 제거한 후 LED 소자(122a)로 구동 전원을 공급하여 플리커 현상을 없애도록 하는 것이다.

이같이 본 발명은 보조직류전원공급장치(14)가 LED 등기구 본체(12)측에 직접 접속되어 긴 배선이 없어져 송출 거리가 극히 적어지므로 직류성의 성질이 없어지지 아니하고 양질의 직류를 공급하게 된다.

도 3 및 도 4와 같이 보조직류전원공급장치(14)는, +,- 출력단자를 갖고, 그 출력단자측에 각기 접속구멍(141a,141b)을 갖는 회로기판(141)과, 회로기판(141)에 실장되어 메인직류전원이 입력되는 브리지다이오드(D)와, 상기 브리지다이오드(D)의 + 출력 단자에 접속되어 맥류 흐름을 평활하게 안정화시키는 전해콘덴서(C1)와, 상기 전해콘덴서(C1)와 병열 연결되어 노이즈를 제거하는 커패시터(C2)를 포함하여 구성된 것이다.

브리지다이오드(D)는 주지된 바와같이 다이오드 4개를 브리지 모양으로 접속하여 정류하는 회로를 갖고 있다.

이때 커패시터(C2)의 용량은 메인직류전원공급장치(100)측에 포함된 커패시터의 용량과 동일하도록 하여 배선의 길이에 관계없이 등기구에 설치하는 것이 바람직하다.

이때 보조직류전원보조장치(14)는 교류전원을 정류시켜 직류로 출력시키는 메인직류전원공급장치(100)에 1m 이상의 장거리 배선일 경우가 바람직하다.

메인직류전원공급장치(100)는 주지된 바와 같이 정류부, 커패시터를 포함하여 정전류를 발생시키는 전류제어부를 포함하므로 상세한 설명은 생략한다.

이와 같이 구성된 본 실시예의 LED 등기구(10)는 메인직류전원공급장치(100)로부터 출력되는 직류 전원이 1미터 이상(예로, 12미터 이상)의 배선을 통해 공급되어 보조직류전원공급장치(14)의 회로기판(141)측 브리지다이오드(D)에 입력된다.

브리지다이오드(D)는 입력된 직류 전원에 정류된 일정한 전압을 만들고, 전해콘덴서(C1)는 직류 전원의 맥류 흐름을 더욱 평활하고 안정화시키고, 커패시터(C2)는 고주파를 필터링하여 노이즈를 제거한다.

따라서 LED 등기구 본체(12)측 LED 모듈(122)에 안정화되고 노이즈 제거된 보조직류 전원이 공급되어 떨림현상(플리커)이 없어진다. 이로 인해 LED 소자의 수명이 향상되는 것이다.

지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

12: LED 등기구 본체
121a,121b: 접속단자
14: 보조직류전원공급장치
141: 회로기판
D: 브리지다이오드
C1: 전해콘덴서
C2: 커패시터

Claims

일단에 접속단자(121a,121b)가 구비되고, 접속단자(121a,121b)에 연결된 LED 모듈(122)이 설치되어 있는 LED 등기구 본체(12)와;
상기 접속단자(121a,121b)에 전기적으로 접속되어 전원을 안정화시키고 노이즈를 제거한 후 상기 LED 모듈(122)의 LED 소자로 안정된 직류를 공급하는 보조직류전원공급장치(14)가 포함되는 것을 특징으로 하는 보조직류전원장치로 떨림현상을 없앤 LED 등기구.
제 1항에 있어서,
상기 보조직류전원공급장치(14)는,
+,- 출력단자를 갖고, 그 출력단자측에 각기 접속구멍(141a,141b)을 갖는 회로기판(141)과;
상기 회로기판(141)에 실장되어 메인직류전원이 입력되는 브리지다이오드(D)와;
상기 브리지다이오드(D)의 + 출력 단자에 접속되어 맥류 흐름을 평활하게 안정화시키는 전해콘덴서(C1)와;
상기 전해콘덴서(C1)와 병열 연결되어 고주파 노이즈를 제거하는 커패시터(C2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 보조직류전원장치로 떨림현상을 없앤 LED 등기구.
제 1항에 있어서,
상기 보조직류전원보조장치(14)는 교류전원을 정류시켜 직류로 출력시키는 메인직류전원공급장치(100)에 1m 이상의 장거리 배선으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 보조직류전원장치로 떨림현상을 없앤 LED 등기구.
제 2항에 있어서,
상기 커패시터(C2)의 용량은 메인직류전원공급장치(100)측에 포함된 커패시터의 용량과 동일한 것을 특징으로 하는 보조직류전원장치로 떨림현상을 없앤 LED 등기구.