KR20170031568A

KR20170031568A - A driver device having high efficiency and long life time for light emitting diode

Info

Publication number: KR20170031568A
Application number: KR1020150129312A
Authority: KR
Inventors: 이일운
Original assignee: 계명대학교 산학협력단
Priority date: 2015-09-11
Filing date: 2015-09-11
Publication date: 2017-03-21
Also published as: KR101723894B1

Abstract

The present invention relates to an apparatus for driving a light emitting diode with high efficiency and a long lifetime. The apparatus for driving a light emitting diode with high efficiency and a long lifetime according to an embodiment of the present invention includes: a power supply unit for supplying DC operation power for driving an LED lamp; the LED lamp which is turned on by receiving the DC operation power supplied from the power supply unit; an inductor unit; a diode unit composed of diode 1 (D1) and diode 2 (D2) for returning an inductor current accumulated in inductor 1 (L1) and inductor 2 (L2) of the inductor unit to the LED lamp; and a switching unit including switch Q1 and switch Q2. The present invention can reduce the voltage stress and power loss of a semiconductor device, solve an LED flicker problem, and improve dimming resolution.

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a light emitting diode (LED)

본 발명은 고효율 장수명 발광 다이오드 구동 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 반도체 소자의 전압 스트레스를 기존 벅 컨버터 기반의 LED 조명 구동 장치 대비 크게 저감시킬 수 있도록 구성됨으로써, 발생되는 전력 손실이 개선되고, 그 결과로 고주파 구동이 가능해질 수 있도록 하는 고효율 장수명 발광 다이오드 구동 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a high-efficiency, long-lasting light-emitting diode driving apparatus, and more particularly, to a semiconductor light-emitting diode driving apparatus capable of greatly reducing the voltage stress of a semiconductor device compared with a conventional buck converter- Efficiency long-life LED driving apparatus capable of high-frequency driving as a result.

2014년 세계의 LED 조명 시장은 전년대비 22.28% 성장된 것으로 보고되고 있다. 시장에서는 아시아태평양 지역이 큰 점유율을 차지하고 있으며, 국가별로 보면 최대 시장은 중국이고, 미국과 일본이 뒤를 잇고 있는 추세이다. 우리나라 정부는 이러한 추세에 발맞춰 2020년까지 공공부문 100%, 전체 60%의 LED 조명 보급률을 목표로 다양한 정책을 제시하고 있다. 이에 맞춰 공공기관 설치 의무화를 통해 2020년까지 100% 교체를 목표로 하고 있으며, 민간 부문의 경우 지하주차장 등 장시간 사용조명을 우선 의무화하고, 실내등을 포함한 전체조명 중 LED 조명 설치 비율 확대를 위해 에너지 성능지표 검토서 상 LED 적용비율을 20%에서 30%로 향상시키도록 하고 있다. 또한, 지하철, 공항, 도로 등 대규모 조명사용처의 경우 정책금융, 융자자금 등을 활용해 우선 교체한다는 입장을 취하고 있다. 이처럼 LED 조명 시장의 시장 규모 및 성장성은 확실히 보장되어 있고 미래 지향적인 분야임을 알 수 있다.
In 2014, the world LED lighting market is reported to have grown 22.28% over the previous year. The Asia-Pacific region occupies a large share of the market. By country, the largest market is China, followed by the United States and Japan. To meet this trend, the Korean government is proposing various policies aiming at 100% of public sector and 60% of LED lighting penetration by 2020. In line with this, the government is obligated to install 100% by 2020 through mandatory installation of public institutions. In the case of private sector, it is mandatory to use lighting for a long time such as underground parking lot. The index review paper is designed to increase the LED application ratio from 20% to 30%. In the case of large-scale lighting use such as subways, airports, and roads, the government is taking the position of replacing them with policy finance and financing funds. As such, the market size and growth potential of the LED lighting market is surely guaranteed and is a future oriented field.

LED 조명 장치에 사용되는 발광 다이오드(Light Emitting Diode)는 화합물 반도체(compound semiconductor)의 일종으로, 우수한 단색성 피크 파장을 가지며 광 효율성이 우수하고 소형화가 가능하다는 장점과 친환경, 저소비전력 등의 이유로 TV, 컴퓨터, 조명, 자동차 등 여러 분야에서 널리 사용되고 있으며, 점차적으로 활용분야를 넓혀 나가고 있다. 이러한 발광 다이오드는 주로 LCD 백라이트, 옥내외 디스플레이와 조명기구 분야에 적용되고 있는 특성상, 발광다이오드 밝기의 정밀한 제어와 입력전력 대비 발광다이오드로 출력되는 전력의 비율, 즉 전력효율은 매우 중요하다. 이때, 발광다이오드에서 출력되는 빛의 밝기, 즉 광속은 전류에 가장 직접적인 영향을 받으며, 다이오드에 걸리는 전압의 미세한 전압 변동에도 전류가 크게 변하기 때문에 발광 다이오드 전원장치에 있어서는 전류의 정밀한 제어가 필수적이다.
Light emitting diodes (LEDs) used in LED lighting devices are one of compound semiconductors. They have excellent monochromatic peak wavelength, excellent light efficiency and miniaturization, , Computers, lighting, automobiles, etc., and is gradually expanding its application field. Such LEDs are mainly applied to LCD backlights, indoor / outdoor displays, and lighting devices. Therefore, it is very important to precisely control the brightness of light emitting diodes and to provide a ratio of power output to light emitting diodes versus input power, that is, power efficiency. At this time, the brightness of the light output from the light emitting diode, that is, the light flux is most directly affected by the current, and the current greatly varies even with minute voltage fluctuations of the voltage applied to the diode. Therefore, precise control of the current is essential in the light emitting diode power supply device.

도 1은 종래의 벅 컨버터(Buck converter)형 발광 다이오드 구동 장치의 회로 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 종래의 벅 컨버터형 발광 다이오드 구동 장치의 다른 회로 구성을 도시한 도면이며, 도 3 및 도 4는 도 2에 따른 종래의 벅 컨버터형 발광 다이오드 구동 장치의 스위칭 스트레스 및 리플 측정을 도시한 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 벅 컨버터형 발광 다이오드 구동장치는, 정류된 직류전원을 출력하는 전원부(Vs)와, 전원부(Vs)로부터의 전원을 평활하는 평활용 콘덴서(C)와, 스위치(SW) 온 시간 동안에 흐르는 전류를 이용하여 에너지를 축적하고 스위치(SW)가 오프되면 앞서 축적된 에너지를 이용하여 에너지가 소진될 때까지 전류를 흐르게 하는 인덕터(L)와, 스위치(SW) 오프 시 인덕터(L)에 축적된 에너지에 의해서 흐르게 되는 전류를 LED 소자 앞으로 환류 시키는 환류 다이오드(D)와, 복수의 LED를 포함하는 LED 소자 및 인덕터(L)에 흐르는 전류의 경로를 온/오프하는 스위치(SW), 및 스위치(SW)의 온/오프 동작을 제어하는 스위치 제어부로 구성되어 있다. 이러한 종래의 벅 컨버터형 발광 다이오드 구동 장치는 입력 전압이 다이오드 동작 전압 이하 구간에서는 전류가 흐르지 않아서 저류 파형이 입력파형과 일치하지 않게 동작하기 때문에 역율이 낮은 문제가 있으며, 이러한 낮은 역율을 개선하기 위해서는 별도의 역율 제어회로가 구비되고, 전류의 안정적인 제어를 위해 고전압 대용량의 콘덴서를 사용해야 하는 문제가 있다. 도 2는 종래의 벅 컨버터형 발광 다이오드 구동 장치의 다른 회로 구성을 나타내며, 전원부(Vs)에 병렬 접속된 2개의 스위치(Q1, Q2)와, 2개의 스위치(Q1, Q2)에 각각 접속되어 병렬 배치되는 인덕터(L1, L2)와, LED 조명등, 디밍 회로부, 2개의 환류 다이오드(D1, D2), 및 콘덴서(Co)의 회로로 구성되어 있다. 상기와 같은 종래의 벅 컨버터형 발광 다이오드 구동 장치들은, 하드 스위칭(hard switching) 동작에 의한 효율 악화로 고주파 구동이 불가하였고, 플리커(flicker)를 발생시키는 문제가 있었다. 대한민국 등록특허공보 제10-1451498호 및 대한민국 등록특허공보 제10-1280807호는 발광 소자 구동 장치를 선행기술 문헌으로 개시하고 있다.FIG. 1 is a diagram showing a circuit configuration of a conventional buck converter type LED driving apparatus, FIG. 2 is a diagram showing another circuit configuration of a conventional buck converter type LED driving apparatus, and FIGS. 4 is a diagram illustrating switching stress and ripple measurement of a conventional buck converter type LED driving apparatus according to FIG. 2, the conventional buck converter type LED driving apparatus includes a power supply unit Vs for outputting rectified DC power, a smoothing capacitor C for smoothing the power from the power supply unit Vs, An inductor L which accumulates energy by using a current flowing during a switch SW on time and makes a current flow until energy is consumed by using the stored energy when the switch SW is turned off, A reflux diode D for circulating a current flowing by the energy stored in the off-state inductor L to the LED element, and a current path for turning on / off the current flowing through the LED element including the plurality of LEDs and the inductor L And a switch control section for controlling on / off operations of the switch SW. In such a conventional buck converter type LED driving apparatus, there is a problem that the power factor does not coincide with the input waveform because the current does not flow in an interval in which the input voltage is lower than the diode operation voltage. To improve such a low power factor There is a problem that a separate power factor control circuit is provided and a capacitor of a high voltage and a large capacity is used in order to stably control the current. Fig. 2 shows another circuit configuration of a conventional buck converter type LED driving apparatus. In Fig. 2, two switches Q1 and Q2 connected in parallel to a power supply Vs are connected to two switches Q1 and Q2, And is composed of inductors L1 and L2 arranged therein and a circuit of an LED illumination lamp, a dimming circuit section, two reflux diodes D1 and D2, and a capacitor Co. Conventional buck converter type LED driving apparatuses such as those described above have been problematic in that high frequency driving is not possible due to deterioration of efficiency due to hard switching operation and flicker is generated. Korean Patent Registration No. 10-1451498 and Korean Patent Registration No. 10-1280807 disclose a light emitting device driving apparatus in the prior art.

본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, LED 조명등에 병렬 접속되는 인덕터부의 인덕터1과 인덕터2를 커플링 된 하나의 자성체 코어로 구성하고, 인덕터 전류를 LED 조명등으로 환류 시키는 다이오드부의 다이오드1 및 다이오드2를 통해 2개의 프리 휠링 패스를 형성하며, 상호 보완적으로 온/오프 스위칭 하는 Q1 스위치와 Q2 스위치를 직렬 접속하되, Q1 스위치는 인덕터1과 직렬 접속되고, Q2 스위치는 Q1 스위치와 직렬 접속된 상태에서 인덕터2와 직렬 접속되는 스위치부로 구성함으로써, 반도체 소자의 전압 스트레스의 저감 및 전력 손실이 감소되고, 그 결과로 고주파 구동이 가능해질 수 있도록 하는, 고효율 장수명 발광 다이오드 구동 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
The present invention has been proposed in order to solve the above-mentioned problems of the previously proposed methods. The present invention comprises an inductor 1 and an inductor 2 of an inductor unit connected in parallel to an LED illumination lamp, A Q1 switch and a Q2 switch are connected in series to form two freewheeling paths through a diode 1 and a diode 2 of a diode portion which are refluxed into an illumination lamp and complementarily perform on / off switching. The Q1 switch is connected in series with the inductor 1 , And the Q2 switch is constituted by a switch portion connected in series with the inductor 2 in a state of being connected in series with the Q1 switch so that the voltage stress of the semiconductor element is reduced and the power loss is reduced and as a result high- And an object thereof is to provide a long-life light emitting diode drive device.

또한, 본 발명은, 스위칭부의 Q1 스위치 및 Q2 스위치의 고주파 구동이 가능해짐으로써, LED 구동 장치의 수명에 영향을 주었던 전해 콘덴서를 제거하고, LED 구동 장치의 장수명을 보장할 수 있도록 하며, 고주파 구동으로 LED 플리커 문제가 제거되고, 디밍 해상도도 크게 개선될 수 있도록 하는, 고효율 장수명 발광 다이오드 구동 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, the present invention enables high-frequency driving of the Q1 switch and the Q2 switch of the switching unit, thereby eliminating the electrolytic capacitor that affects the lifetime of the LED driving device, ensuring the long life of the LED driving device, The LED flicker problem can be eliminated, and the dimming resolution can also be greatly improved. Another object of the present invention is to provide a highly efficient long-life LED driving device.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 고효율 장수명 발광 다이오드 구동 장치는,According to an aspect of the present invention, there is provided a high efficiency long life LED driving apparatus including:

고효율 장수명 발광 다이오드 구동 장치로서,A high-efficiency long-life light-emitting diode drive device,

LED 조명등을 구동시키기 위한 직류 동작전원을 공급하는 전원부;A power supply unit for supplying a DC operation power for driving the LED lighting lamp;

상기 전원부로부터 공급되는 직류 동작전원을 공급받아 점등되는 LED 조명등;An LED illumination lamp which is supplied with the DC operation power supplied from the power supply unit and is turned on;

상기 LED 조명등에 인덕터1(L1)과 인덕터2(L2)가 커플링 되어 병렬 접속되는 인덕터부;An inductor unit in which an inductor 1 (L1) and an inductor 2 (L2) are coupled and connected in parallel to the LED lighting lamp;

상기 인덕터부의 인덕터1(L1)과 인덕터2(L2)에 축적되는 인덕터 전류를 상기 LED 조명등으로 환류 시키는 다이오드1(D1) 및 다이오드2(D2)로 구성되는 다이오드부; 및A diode unit including a diode 1 (D1) and a diode 2 (D2) for returning an inductor current stored in the inductor 1 (L1) and the inductor 2 (L2) of the inductor unit to the LED illumination lamp; And

상호 보완적으로 온/오프(on/off) 스위칭 하는 Q1 스위치와 Q2 스위치를 직렬 접속하되, 상기 Q1 스위치는 상기 인덕터부의 인덕터1(L1)과 직렬 접속되고, 상기 Q2 스위치는 상기 Q1 스위치와 직렬 접속된 상태에서 상기 인덕터부의 인덕터2(L2)와 직렬 접속되는 스위칭부를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
The Q1 switch and the Q2 switch are connected in series to the inductor 1 (L1) of the inductor section, and the Q2 switch is connected in series with the Q1 switch. And a switching unit connected in series with the inductor 2 (L2) of the inductor unit in a connected state.

바람직하게는, 상기 LED 조명등은,Preferably, the LED illumination light includes:

적어도 하나 이상의 LED 소자를 포함하여 구성할 수 있다.
And may include at least one or more LED elements.

더욱 바람직하게는, 상기 LED 조명등은,More preferably, the LED illumination light includes:

복수의 LED 소자를 포함하되, 복수의 LED 소자들이 서로 전기적으로 직렬 접속되는 스트링 배열로 구성될 수 있다.
A plurality of LED elements may be arranged in a string arrangement in which a plurality of LED elements are electrically connected in series to each other.

복수의 LED 소자를 포함하되, 복수의 LED 소자를 갖는 직렬 스트링 배열이 둘 이상 병렬로 연결되도록 구성될 수 있다.
A series string array including a plurality of LED elements, each having a plurality of LED elements, may be configured to be connected in parallel to each other.

바람직하게는, 상기 인덕터부는,Preferably, the inductor section includes:

상기 인덕터1(L1)과 인덕터2(L2)가 커플링 된 하나의 자성체 코어로 제작 구성될 수 있다.
And a single magnetic core in which the inductor 1 (L1) and the inductor 2 (L2) are coupled.

더욱 바람직하게는, 상기 인덕터부는,More preferably, the inductor section includes:

상기 인덕터1(L1)과 인덕터2(L2)가 회로 기능적으로 분리되는 하나의 부품 소자로 구성될 수 있다.
The inductor 1 (L1) and the inductor 2 (L2) may be constituted by one component element which is functionally separated.

더욱 바람직하게는, 상기 다이오드부는,More preferably, the diode unit includes:

상기 다이오드1(D1)과 다이오드2(D2)를 통해 상기 인덕터부의 인덕터1(L1)과 인덕터2(L2)에 축적된 에너지에 의해 흐르게 되는 인덕터 전류의 프리 휘링 패스(freewheeling path)를 각각 형성할 수 있다.
A freewheeling path of the inductor current flowing by the energy stored in the inductor 1 (L1) and the inductor 2 (L2) of the inductor section through the diode 1 (D1) and the diode 2 (D2) .

더욱 더 바람직하게는, 상기 다이오드부는,Still more preferably,

상기 스위칭부의 Q1 스위치 및 Q2 스위치의 상호 보완적인 스위칭 동작에 대응한 2개의 프리 휠링 패스를 형성하되, 상기 Q1 스위치가 오프일 때 다이오드1(D1)의 프리 휠링 패스가 활성화로 선택되고, 상기 Q2 스위치가 오프일 때 다이오드2(D2)의 프리 휠링 패스가 활성화로 선택되도록 할 수 있다.
The free wheeling pass of the diode 1 (D1) is selected to be active when the Q1 switch is off, and the free wheeling pass of the diode 1 (D1) is selected to activate the Q2 The freewheeling pass of diode 2 (D2) can be selected to be active when the switch is off.

더욱 더 바람직하게는, 상기 다이오드1(D1)과 다이오드2(D2)는,Even more preferably, the diode 1 (D1) and the diode 2 (D2)

전력 손실을 최소화시키고 효율을 높이기 위해 전류를 회생시키는 스위치 회로 기능을 갖는 프리휠 다이오드이다.
It is a freewheel diode with switch circuit function that regenerates current to minimize power loss and increase efficiency.

더욱 더 바람직하게는, 상기 Q1 스위치 및 Q2 스위치는,Even more preferably, the Q1 switch and the Q2 switch,

상호 보완적으로 온/오프(on/off) 스위칭 하도록 직렬 접속하되, 고주파 구동으로 스위칭 제어될 수 있다.
Can be controlled in a high frequency driving manner by being connected in series so as to switch on / off in a complementary manner.

더더욱 바람직하게는, 상기 Q1 스위치 및 Q2 스위치는,Even more preferably, the Q1 switch and the Q2 switch,

고주파 구동의 고속으로 안정적인 스위칭 제어되는 FET(Field Effect Transistor)로 구성될 수 있다.
And can be configured as a high-frequency driven high-speed stable switching FET (Field Effect Transistor).

더욱 더 바람직하게는, 상기 스위칭부는,Still more preferably, the switching unit includes:

상기 Q1 스위치와 Q2 스위치의 직렬 연결되는 접점과 상기 인덕터1(L1) 사이에 콘덴서(Cb)를 더 포함하여 구성할 수 있다.
And further includes a capacitor Cb between the inductor L1 and the contact point of the Q1 switch and the Q2 switch in series.

더더욱 바람직하게는, 상기 콘덴서(Cb)는,Still more preferably, the capacitor (Cb)

장수명을 특징으로 갖는 필름 콘덴서로 구성할 수 있다.
And a long-life film capacitor.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예의 특징에 따른 고효율 장수명 발광 다이오드 구동 장치는,According to another aspect of the present invention, there is provided a high-efficiency, long-life LED driving apparatus including:

상기 인덕터부의 인덕터1(L1)과 인덕터2(L2)에 축적되는 인덕터 전류를 상기 LED 조명등으로 환류 시키는 다이오드1(D1) 및 다이오드2(D2)로 구성되는 다이오드부;A diode unit including a diode 1 (D1) and a diode 2 (D2) for returning an inductor current stored in the inductor 1 (L1) and the inductor 2 (L2) of the inductor unit to the LED illumination lamp;

상호 보완적으로 온/오프(on/off) 스위칭 하는 Q1 스위치와 Q2 스위치를 직렬 접속하되, 상기 Q1 스위치는 상기 인덕터부의 인덕터1(L1)과 콘덴서(Cb)를 매개로 직렬 접속되고, 상기 Q2 스위치는 상기 Q1 스위치와 직렬 접속된 상태에서 상기 인덕터부의 인덕터2(L2)와 직렬 접속되는 스위칭부; 및The Q1 switch and the Q2 switch are connected in series through an inductor 1 (L1) of the inductor section and a capacitor (Cb). The Q1 switch and the Q2 switch are connected in series to each other. A switching unit connected in series with the inductor 2 (L2) of the inductor unit while being connected in series with the Q1 switch; And

상기 LED 조명등의 밝기를 조정하기 위해 일단이 상기 LED 조명등과 직렬 접속되고 타단이 상기 전원부와 접속되며, 상기 LED 조명등과 병렬 접속되는 콘덴서(Co)를 구비하는 디밍(Dimming) 회로부를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
And a dimming circuit part having a capacitor Co connected in parallel with the LED lighting lamp, one end of which is connected in series with the LED lighting lamp and the other end is connected to the power supply part to adjust the brightness of the LED lighting lamp, It is a feature of the configuration.

적어도 하나 이상의 LED 소자를 포함하되, 복수의 LED 소자들이 서로 전기적으로 직렬 접속되는 스트링 배열로 구성될 수 있다.
The LED array may include a string array including at least one LED element, wherein the plurality of LED elements are electrically connected in series to each other.

상기 인덕터1(L1)과 인덕터2(L2)가 커플링 된 하나의 자성체 코어로 제작하되, 상기 인덕터1(L1)과 인덕터2(L2)가 회로 기능적으로 분리되는 하나의 부품 소자로 구성될 수 있다.
The inductor L1 and the inductor L2 may be constituted by a single magnetic element core in which the inductor L1 and the inductor L2 are coupled and the inductor L1 and the inductor L2 are circuit- have.

바람직하게는, 상기 다이오드부는,Preferably, the diode section includes:

더욱 바람직하게는, 상기 다이오드1(D1)과 다이오드2(D2)는,More preferably, the diode 1 (D1) and the diode 2 (D2)

상호 보완적으로 온/오프(on/off) 스위칭 하도록 직렬 접속하되, 고주파 구동으로 스위칭 제어되는 FET(Field Effect Transistor)로 구성될 수 있다.
And a FET (Field Effect Transistor) connected in series to perform on / off switching in a complementary manner and controlled to be switched by high frequency driving.

더욱 더 바람직하게는, 상기 콘덴서(Cb)와 상기 콘덴서(Co)는,Still more preferably, the condenser (Cb) and the condenser (Co)

장수명을 특징으로 갖는 필름 콘덴서로 구성할 수 있다.And a long-life film capacitor.

본 발명에서 제안하고 있는 고효율 장수명 발광 다이오드 구동 장치에 따르면, LED 조명등에 병렬 접속되는 인덕터부의 인덕터1과 인덕터2를 커플링 된 하나의 자성체 코어로 구성하고, 인덕터 전류를 LED 조명등으로 환류 시키는 다이오드부의 다이오드1 및 다이오드2를 통해 2개의 프리 휠링 패스를 형성하며, 상호 보완적으로 온/오프 스위칭 하는 Q1 스위치와 Q2 스위치를 직렬 접속하되, Q1 스위치는 인덕터1과 직렬 접속되고, Q2 스위치는 Q1 스위치와 직렬 접속된 상태에서 인덕터2와 직렬 접속되는 스위치부로 구성함으로써, 반도체 소자의 전압 스트레스의 저감 및 전력 손실이 감소되고, 그 결과로 고주파 구동이 가능해질 수 있도록 할 수 있다.
According to the high efficiency, long life LED driving apparatus proposed in the present invention, the inductor 1 and the inductor 2 of the inductor unit connected in parallel to the LED lighting lamp are constituted by one magnetic core coupled to each other, and the diode unit A Q1 switch and a Q2 switch are connected in series to form two freewheeling paths through a diode 1 and a diode 2, and the Q1 switch is connected in series with the inductor 1. The Q2 switch is connected to the Q1 switch And the switch unit connected in series with the inductor 2 in a state of being connected in series, the voltage stress of the semiconductor element and the power loss can be reduced, and as a result, the high frequency drive can be made possible.

또한, 본 발명에 따르면, 스위칭부의 Q1 스위치 및 Q2 스위치의 고주파 구동이 가능해짐으로써, LED 구동 장치의 수명에 영향을 주었던 전해 콘덴서를 제거하고, LED 구동 장치의 장수명을 보장할 수 있도록 하며, 고주파 구동으로 LED 플리커 문제가 제거되고, 디밍 해상도도 크게 개선될 수 있도록 할 수 있다.In addition, according to the present invention, high-frequency driving of the Q1 switch and the Q2 switch of the switching unit becomes possible, thereby eliminating the electrolytic capacitor that has affected the lifetime of the LED driving device, Driving can eliminate the LED flicker problem, and can greatly improve the dimming resolution.

도 1은 종래의 벅 컨버터(Buck converter)형 발광 다이오드 구동 장치의 회로 구성을 도시한 도면.
도 2는 종래의 벅 컨버터형 발광 다이오드 구동 장치의 다른 회로 구성을 도시한 도면.
도 3 및 도 4는 도 2에 따른 종래의 벅 컨버터형 발광 다이오드 구동 장치의 스위칭 스트레스 및 리플 측정을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 장수명 발광 다이오드 구동 장치의 회로 구성을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 장수명 발광 다이오드 구동 장치의 다른 일례의 회로 구성을 도시한 도면.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 장수명 발광 다이오드 구동 장치의 스위칭 스트레스 및 리플 측정을 도시한 도면.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 장수명 발광 다이오드 구동 장치에 대한 성능 평가를 도시한 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a circuit diagram of a conventional buck converter type LED driving apparatus; Fig.
2 is a circuit diagram showing another circuit configuration of a conventional buck converter type LED driving apparatus.
FIG. 3 and FIG. 4 are diagrams illustrating switching stress and ripple measurement in a conventional buck converter type LED driving apparatus according to FIG. 2;
5 is a circuit diagram of a high-efficiency, long-life LED driving device according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram showing a circuit configuration of another example of a high efficiency long life light emitting diode drive device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 and FIG. 8 are diagrams illustrating switching stress and ripple measurement of a high efficiency, long life LED driving apparatus according to an embodiment of the present invention;
FIG. 9 and FIG. 10 show performance evaluations for a high efficiency, long life LED driving device according to an embodiment of the present invention. FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in order that those skilled in the art can easily carry out the present invention. In the following detailed description of the preferred embodiments of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In the drawings, like reference numerals are used throughout the drawings.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’ 되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’ 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’ 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’ 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
In addition, in the entire specification, when a part is referred to as being 'connected' to another part, it may be referred to as 'indirectly connected' not only with 'directly connected' . Also, to "include" an element means that it may include other elements, rather than excluding other elements, unless specifically stated otherwise.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 장수명 발광 다이오드 구동 장치의 회로 구성을 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 장수명 발광 다이오드 구동 장치의 다른 일례의 회로 구성을 도시한 도면이며, 도 7 및 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 장수명 발광 다이오드 구동 장치의 스위칭 스트레스 및 리플 측정을 도시한 도면이고, 도 9 및 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 장수명 발광 다이오드 구동 장치에 대한 성능 평가를 도시한 도면이다. 도 5 및 도 6에 각각 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 장수명 발광 다이오드 구동 장치(100)는, 전원부(110), LED 조명등(120), 인덕터부(130), 다이오드부(140), 및 스위칭부(150)를 포함하여 구성될 수 있으며, 디밍 회로부(160)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
FIG. 5 is a diagram illustrating a circuit configuration of a highly efficient, long-life LED driving device according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a circuit diagram of another example of a high efficiency long life LED driving device according to an embodiment of the present invention. FIGS. 7 and 8 are diagrams illustrating switching stress and ripple measurement of a high efficiency long life LED driving apparatus according to an embodiment of the present invention. Efficiency long-life LED driving apparatus according to an embodiment of the present invention. 5 and 6, the LED driving apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a power supply unit 110, an LED lighting unit 120, an inductor unit 130, a diode unit 130, A switching unit 140, and a switching unit 150, and may further include a dimming circuit unit 160.

전원부(110)는, LED 조명등(120)을 구동시키기 위한 직류 동작전원을 공급하는 전원장치의 구성이다. 이러한 전원부(110)는 LED 조명 구동 장치에 일반적으로 사용되는 구성에 해당하므로 불필요한 설명은 생략하기로 한다.
The power source unit 110 is a configuration of a power source device that supplies a DC operation power source for driving the LED illumination lamp 120. [ Since the power supply unit 110 corresponds to a configuration generally used in an LED lighting drive apparatus, an unnecessary description will be omitted.

LED 조명등(120)은, 전원부(110)로부터 공급되는 직류 동작전원을 공급받아 점등되는 구성이다. 이러한 LED 조명등(120)은 내부 구성으로 적어도 하나 이상의 LED 소자를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, LED 조명등(120)은 내부 구성으로 이루어지는 복수의 LED 소자를 포함하되, 복수의 LED 소자들이 서로 전기적으로 직렬 접속되는 스트링(string) 배열로 구성될 수 있다. 또한, LED 조명등(120)은 내부 구성으로 복수의 LED 소자를 포함하되, 복수의 LED 소자를 갖는 직렬 스트링 배열이 둘 이상 병렬로 연결되도록 구성될 수도 있다.
The LED illumination lamp 120 is configured to be supplied with the DC operation power supplied from the power supply unit 110 and to be lighted. The LED illumination lamp 120 may include at least one LED element in an internal configuration. Here, the LED illumination lamp 120 may include a plurality of LED elements having an internal configuration, and may be a string array in which a plurality of LED elements are electrically connected in series. In addition, the LED illumination lamp 120 may include a plurality of LED elements in an internal configuration, and may be configured such that two or more series string arrangements having a plurality of LED elements are connected in parallel.

인덕터부(130)는, LED 조명등(120)에 인덕터1(L1)과 인덕터2(L2)가 커플링 되어 병렬 접속되는 구성이다. 이러한 인덕터부(130)는 인덕터1(L1)과 인덕터2(L2)가 커플링 된 하나의 자성체 코어로 제작 구성될 수 있다. 즉, 인덕터부(130)는 커플링 되어 하나의 자성체 코어로 구성되는 인덕터1(L1)과 인덕터2(L2)가 회로 기능적으로는 분리되고 있으나, 실제로는 자성체 코어로 이루어지는 하나의 부품 소자로 구성된다. 여기서, 인덕터부(130)의 인덕터1(L1)과 인덕터(L2)는 후술하게 될 스위칭부(150)의 Q1 스위치와 Q2 스위치의 온(On) 시간 동안에 흐르는 전류를 이용하여 에너지를 축적하고, Q1 스위치와 Q2 스위치가 오프(Off)되면 앞서 축적된 에너지가 소진될 때 까지 전류를 흐르게 하는 기능을 한다.
The inductor unit 130 has a configuration in which the inductor 1 (L1) and the inductor 2 (L2) are coupled to the LED illumination lamp 120 and connected in parallel. The inductor unit 130 may be formed of a single magnetic core coupled with the inductor 1 (L1) and the inductor 2 (L2). That is, the inductor unit 130 is coupled and the inductor 1 (L1) and the inductor 2 (L2) constituted by one magnetic core are separated from each other in terms of circuit function. However, in practice, do. The inductor L1 and the inductor L2 of the inductor unit 130 accumulate energy using the current flowing during the on time of the Q1 switch and the Q2 switch of the switching unit 150, When the Q1 and Q2 switches are turned off, current flows until the accumulated energy is exhausted.

다이오드부(140)는, 인덕터부(130)의 인덕터1(L1)과 인덕터2(L2)에 축적되는 인덕터 전류를 LED 조명등(120)으로 환류 시키는 다이오드1(D1) 및 다이오드2(D2)로 구성되는 구성이다. 이러한 다이오드부(140)는 다이오드1(D1)과 다이오드2(D2)를 통해 인덕터부(130)의 인덕터1(L1)과 인덕터2(L2)에 축적된 에너지에 의해 흐르게 되는 인덕터 전류의 프리 휘링 패스(freewheeling path)를 각각 형성하게 된다. 여기서, 다이오드부(140)는 스위칭부(150)의 Q1 스위치 및 Q2 스위치의 상호 보완적인 스위칭 동작에 대응한 2개의 프리 휠링 패스를 형성하되, Q1 스위치가 오프일 때 다이오드1(D1)의 프리 휠링 패스가 활성화로 선택되고, Q2 스위치가 오프일 때 다이오드2(D2)의 프리 휠링 패스가 활성화로 선택되어 인덕터 전류를 LED 조명부(120)로 환류 시키게 된다. 또한, 다이오드부(140)의 다이오드1(D1)과 다이오드2(D2)는 전력 손실을 최소화시키고 효율을 높이기 위해 전류를 회생시키는 스위치 회로 기능을 갖는 프리휠 다이오드로 구성된다.
The diode unit 140 includes a diode 1 (D1) and a diode 2 (D2) that return the inductor current accumulated in the inductor 1 (L1) and the inductor 2 (L2) of the inductor unit 130 to the LED illumination lamp 120 . The diode unit 140 is connected to the inductor 1 through the diode 1 and the diode 2 through the inductor L 1 and the inductor L 2, Thereby forming a freewheeling path. Here, the diode unit 140 forms two free wheeling paths corresponding to mutually complementary switching operations of the Q1 switch and the Q2 switch of the switching unit 150, and when the Q1 switch is off, the diode 1 (D1) The wheeling pass is selected to be active and the freewheeling pass of diode 2 (D2) is selected to be active when the Q2 switch is off, thereby returning the inductor current to the LED illumination section 120. The diode 1 (D1) and the diode 2 (D2) of the diode unit 140 are constituted by a freewheel diode having a switch circuit function for regenerating the current to minimize the power loss and increase the efficiency.

스위칭부(150)는, 상호 보완적으로 온/오프(on/off) 스위칭 하는 Q1 스위치와 Q2 스위치를 직렬 접속하되, Q1 스위치는 인덕터부(130)의 인덕터1(L1)과 직렬 접속되고, Q2 스위치는 Q1 스위치와 직렬 접속된 상태에서 인덕터부(130)의 인덕터2(L2)와 직렬 접속되는 스위칭 구성이다. 이러한 스위칭부(150)의 Q1 스위치 및 Q2 스위치는 상호 보완적으로 온/오프(on/off) 스위칭 하도록 직렬 접속하되, 고주파 구동으로 스위칭 제어될 수 있다. 여기서, Q1 스위치 및 Q2 스위치는 고주파 구동의 고속으로 안정적인 스위칭 제어되는 FET(Field Effect Transistor)로 구성됨이 바람직하다. 또한, 스위칭부(150)는 Q1 스위치와 Q2 스위치의 직렬 연결되는 접점과 인덕터1(L1) 사이에 콘덴서(Cb)를 더 포함하여 구성할 수 있으며, 이때 콘덴서(Cb)는 장수명을 특징으로 갖는 필름 콘덴서로 구성할 수 있다.
The switching unit 150 includes a Q1 switch and a Q2 switch that are connected in series to each other so that the Q1 switch is in series with the inductor 1 of the inductor unit 130, The Q2 switch is a switching configuration that is connected in series with the inductor 2 (L2) of the inductor unit 130 in series with the Q1 switch. The Q1 switch and the Q2 switch of the switching unit 150 are connected in series to each other so as to switch on / off in a complementary manner, but can be switched and controlled by high frequency driving. Here, it is preferable that the Q1 switch and the Q2 switch are constituted by FETs (Field Effect Transistors) which are controlled by high-speed driving at a high speed and stable. The switching unit 150 may further include a capacitor Cb between the inductor L1 and the contact point of the switch Q1 and the switch Q2 in series and the capacitor Cb may have a long life Film capacitor.

디밍 회로부(160)는, LED 조명등(120)의 밝기를 조정하기 위해 일단이 LED 조명등(120)과 직렬 접속되고 타단이 전원부(110)와 접속되는 구성이다. 이러한 디밍 회로부(160)는 도 6에 도시된 바와 같이, LED 조명등(120)과 병렬 접속되는 콘덴서(Co)를 구비할 수 있으며, 여기서 콘덴서(Co)는 장수명을 특징으로 갖는 필름 콘덴서로 구성될 수 있다. 즉, 디밍 회로부(160)는 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 장수명 발광 다이오드 구동 장치(100)에서 옵션(option)이 될 수 있으며, 디밍(dimming) 기능이 요구되지 않는 LED 구동 장치에서는 디밍 회로부(150)와 콘덴서(Co)가 제거되는 회로로 구성될 수 있다.
The dimming circuit unit 160 has a configuration in which one end is connected in series with the LED illumination lamp 120 and the other end is connected to the power supply unit 110 in order to adjust the brightness of the LED illumination lamp 120. [ 6, the dimming circuit unit 160 may include a capacitor Co connected in parallel with the LED illumination lamp 120. Here, the capacitor Co may be formed of a film capacitor having a feature of long life . That is, the dimming circuit unit 160 may be an option in the high efficiency long life LED driving apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, and in the LED driving apparatus in which the dimming function is not required, And a circuit in which the capacitor 150 and the capacitor Co are removed.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 장수명 발광 다이오드 구동 장치(100)에서 디밍 기능이 요구되지 않는 구동회로로서, 디밍 회로부(160)와 콘덴서(Co)가 제거된 LED 구동회로를 나타낸다. 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 장수명 발광 다이오드 구동 장치(100)에서 디밍 기능이 요구되는 구동회로로서, 디밍 회로부(160)와 콘덴서(Co)가 더 부가된 LED 구동회로를 나타낸다. 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 발광 다이오드 구동 장치(100)는 전원부(110)와, LED 조명등(120)과, 인덕터부(130)와, 다이오드부(140), 및 스위칭부(150)를 공통되는 구성으로 포함하고, 디밍 기능의 구현에 따른 디밍 회로부(160)와 콘덴서(Co)가 삭제되거나 추가되는 구성의 차이와, 일부 구성의 배치 구조에 차이가 있을 뿐 동일한 원리로 작동될 수 있다.
FIG. 5 illustrates a LED driving circuit in which a dimming circuit unit 160 and a capacitor Co are removed as a driving circuit in which a dimming function is not required in a high efficiency, long-life LED driving apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 6 is a driving circuit requiring a dimming function in the high efficiency, long life LED driving device 100 according to the embodiment of the present invention, and shows the LED driving circuit in which the dimming circuit part 160 and the condenser Co are further added. 5 and 6, the LED driving apparatus 100 according to the present invention includes a power supply unit 110, an LED lighting unit 120, an inductor unit 130, a diode unit 140, The switching unit 150 has a common structure and the dimming circuit unit 160 and the capacitor Co are deleted or added according to the implementation of the dimming function, Can be operated on principle.

도 7은 본 발명에 따른 고효율 장수명 발광 다이오드 장치의 구동에 따른 스위칭 스트레스의 측정을 나타내고, 도 8은 본 발명에 따른 고효율 장수명 발광 다이오드 구동 장치의 구동에 따른 저감된 LED 전류의 리플 측정을 나타낸다. 도 7은 본 발명의 전압 스트레스가 도 3에 도시된 기존의 높은 전압 스트레스에 비해 50% 절감되고, 전력 손실이 대폭 감소된 측정 데이터를 나타낸다. 즉, 전압 스트레스가 기존 대비 50% 저감시킴에 따라 발생되는 전력 손실이 개선됨으로써, 고주파 구동이 가능해지게 되고, LED 구동 장치의 수명에 영향을 주었던 전해 콘덴서를 제거함에 따라 반도체 가격 절감이 이루어지고, 높은 수준의 쿨링 시스템이 불필요하게 되어 저렴한 비용으로 쿨링 시스템의 구현이 가능하며, 1개의 인덕터 구성으로 재료비가 절감될 수 있도록 할 수 있다. 도 8은 저감된 LED 전류의 리플(ripple) 감소된 측정 데이터를 나타낸다. 즉, 전력 손실 개선에 따른 스위칭 주파수 상승으로 완전 제거가 가능하고, 저감된 LED 전류의 리플에 따른 플리커(flicker)에 덜 민감하게 되며, 도 4에 도시된 기존의 전해 콘덴서의 제거가 가능해져 LED의 장수명이 보장될 수 있게 된다.
FIG. 7 shows the measurement of the switching stress according to the driving of the high efficiency long life LED device according to the present invention, and FIG. 8 shows the measurement of the reduced LED current ripple according to the driving of the high efficiency long life LED driving device according to the present invention. FIG. 7 shows measurement data in which the voltage stress of the present invention is reduced by 50% compared to the conventional high voltage stress shown in FIG. 3, and the power loss is greatly reduced. In other words, as the voltage stress is reduced by 50% compared to the conventional one, the power loss generated is improved, so that the high frequency driving becomes possible, and the price of the semiconductor is reduced by eliminating the electrolytic capacitor, A high-level cooling system is unnecessary, a cooling system can be implemented at a low cost, and a single inductor configuration can reduce the material cost. Figure 8 shows ripple reduced measurement data of the reduced LED current. In other words, it can be completely removed by the increase of the switching frequency due to the improvement of the power loss and is less sensitive to the flicker due to the reduced ripple of the LED current, and the conventional electrolytic capacitor shown in FIG. 4 can be removed, The longevity of the product can be guaranteed.

도 9 및 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 장수명 발광 다이오드 구동 장치에 대한 성능 평가를 나타낸다. 즉, 도 9는 종래의 발광 다이오드 구동 장치(도 2 참조)와 본 발명에 따른 발광 다이오드 구동 장치(도 5 및 도 6 참조)에 대한 Q1 스위치 및 Q2 스위치의 스위칭 손실과, 커패시터 방전 손실과 함께 전체 성능을 그래프로 도식화하여 나타내고 있다. 도 10은 종래의 발광 다이오드 구동 장치(도 2 참조)와 본 발명에 따른 발광 다이오드 구동 장치(도 5 및 도 6 참조)에 대한 출력 부하에 따른 효율을 나타낸다.
FIG. 9 and FIG. 10 show performance evaluations of a high efficiency, long life LED driving apparatus according to an embodiment of the present invention. That is, FIG. 9 shows the switching loss of the Q1 switch and the Q2 switch for the conventional LED driving apparatus (see FIG. 2) and the LED driving apparatus according to the present invention (see FIGS. 5 and 6), together with the capacitor discharge loss The overall performance is shown graphically. Fig. 10 shows the efficiency according to the output load for the conventional LED driving apparatus (see Fig. 2) and the LED driving apparatus according to the present invention (see Figs. 5 and 6).

상술한 바와 같은 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 장수명 발광 다이오드 구동 장치에 따르면, 반도체 소자의 전압 스트레스를 기존 벅 컨버터형 구동 장치 대비 50% 이상 저감시킬 수 있도록 구성됨으로써, 발생되는 전력 손실을 크게 개선하고, 그 결과로 인해 고주파 구동이 가능해져 LED 구동 장치의 수명에 영향을 주었던 전해 콘덴서를 제거할 수 있어 LED 구동장치의 장수명을 보장할 수 있도록 할 수 있습니다. 또한, 고주파 구동으로 LED 플리커 문제가 제거 되었으며, 디밍 해상도가 크게 개선되었으며, LED 조명 구동 장치 이외에도 컴퓨터 CPU 전력변환장치 등으로 확장 구현이 가능하도록 할 수 있습니다.
According to the LED driving apparatus of high efficiency and long life according to the embodiment of the present invention, the voltage stress of the semiconductor device can be reduced by 50% or more as compared with the conventional buck converter type driving apparatus, As a result, high-frequency driving becomes possible, and electrolytic capacitors, which had an effect on the lifetime of the LED driving device, can be removed, thereby ensuring the long life of the LED driving device. In addition, high-frequency driving eliminates the problem of LED flicker, dramatically improves dimming resolution, and enables expansion of computer CPU power conversion devices in addition to LED lighting driving devices.

이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.The present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics of the invention.

100: 본 발명의 일실시예에 따른 발광 다이오드 구동 장치
110: 전원부 120: LED 조명등
130: 인덕터부 140: 다이오드부
150: 스위칭부 160: 디밍 회로부
L1, L2: 인덕터 D1, D2: 다이오드
Cb, Co: 콘덴서100: LED driving device according to an embodiment of the present invention
110: Power supply unit 120: LED light unit
130: inductor part 140: diode part
150: switching part 160: dimming circuit part
L1, L2: Inductor D1, D2: Diode
Cb, Co: Capacitor

Claims

A high-efficiency long-life light-emitting diode drive device,
A power supply unit 110 for supplying a DC operation power for driving the LED lighting lamp 120;
An LED illumination lamp 120 which is supplied with the DC operation power supplied from the power supply unit 110 and is turned on;
An inductor unit 130 connected in parallel to the LED lighting lamp 120 by coupling the inductor 1 (L1) and the inductor 2 (L2);
And a diode portion D1 (D1) and a diode 2 (D2) for returning an inductor current stored in the inductor L1 and the inductor L2 of the inductor unit 130 to the LED illumination lamp 120 140); And
The Q1 switch and the Q2 switch are connected in series to the inductor 1 (L1) of the inductor unit 130, and the Q2 switch is connected in series to the inductor And a switching unit (150) connected in series with the inductor (L2) of the inductor unit (130) while being connected in series with the switch (Q1).

The LED lighting apparatus according to claim 1, wherein the LED illumination lamp (120)
Wherein at least one LED element is included in the light-emitting diode driving device.

3. The LED lighting apparatus according to claim 2,
A long-life LED driving apparatus comprising a plurality of LED elements, wherein a plurality of LED elements are arranged in a string arrangement in which the LED elements are electrically connected to each other in series.

3. The LED lighting apparatus according to claim 2,
A long-life LED driving apparatus comprising a plurality of LED elements, wherein at least two series string arrangements having a plurality of LED elements are connected in parallel.

5. The inductor unit according to any one of claims 1 to 4, wherein the inductor unit (130)
Wherein the inductor (L1) and the inductor (L2) are coupled to form a single magnetic core.

6. The inductor unit according to claim 5, wherein the inductor unit (130)
Characterized in that the inductor (L1) and the inductor (L2) are constituted by one component element which is functionally separated from each other.

6. The semiconductor device according to claim 5, wherein the diode unit (140)
A freewheeling path of the inductor current flowing by the energy stored in the inductor 1 (L1) and the inductor 2 (L2) of the inductor unit 130 through the diode 1 (D1) and the diode 2 (D2) Emitting diode driving apparatus according to claim 1,

8. The apparatus of claim 7, wherein the diode unit (140)
The free wheeling pass of the diode 1 (D1) is selected to be activated when the Q1 switch is turned off, while two free wheeling passes corresponding to mutually complementary switching operations of the Q1 switch and the Q2 switch of the switching unit 150 are formed, And the free wheeling pass of the diode 2 (D2) is selected to be activated when the Q2 switch is turned off.

8. The semiconductor device according to claim 7, wherein the diode (D1) and the diode (D2)
Characterized in that the diode is a freewheel diode having a switch circuit function for regenerating a current to minimize power loss and increase efficiency.

9. The apparatus as claimed in claim 8, wherein the Q1 switch and the Q2 switch comprise:
Wherein the first and second switching elements are connected in series to each other so as to switch on / off in a complementary manner, and are switching-controlled by high-frequency driving.

11. The apparatus of claim 10, wherein the Q1 switch and the Q2 switch comprise:
Characterized in that the high-efficiency long-life LED driving device is an FET (Field Effect Transistor) that is switching-controlled in a stable manner at a high speed of high-frequency driving.

The apparatus of claim 8, wherein the switching unit (150)
Further comprising a capacitor (Cb) between the inductor (L1) and a contact connected in series between the Q1 switch and the Q2 switch.

13. The apparatus according to claim 12, wherein the capacitor (Cb)
Wherein the film capacitor comprises a film capacitor having a long life.

A high-efficiency long-life light-emitting diode drive device,
A power supply unit 110 for supplying a DC operation power for driving the LED lighting lamp 120;
An LED illumination lamp 120 which is supplied with the DC operation power supplied from the power supply unit 110 and is turned on;
An inductor unit 130 connected in parallel to the LED lighting lamp 120 by coupling the inductor 1 (L1) and the inductor 2 (L2);
And a diode portion D1 (D1) and a diode 2 (D2) for returning an inductor current stored in the inductor L1 and the inductor L2 of the inductor unit 130 to the LED illumination lamp 120 140);
A Q1 switch and a Q2 switch are connected in series to each other so as to switch on and off in a complementary manner and the Q1 switch is connected in series through an inductor L1 of the inductor unit 130 and a capacitor Cb, A switching unit 150 connected in series with the inductor 2 (L2) of the inductor unit 130 in a state where the Q2 switch is connected in series with the Q1 switch; And
One end of the capacitor C1 is connected in series with the LED lighting lamp 120 and the other end of the capacitor C0 is connected to the power source 110 in order to adjust the brightness of the LED lighting lamp 120, And a dimming circuit unit (160) provided in the light emitting diode driving unit.

The LED lighting lamp (120) according to claim 14,
Characterized in that the light emitting diode driving apparatus comprises at least one LED element, and is configured by a string arrangement in which a plurality of LED elements are electrically connected in series to each other.

16. The LED lighting system according to claim 15,
A long-life LED driving apparatus comprising a plurality of LED elements, wherein at least two series string arrangements having a plurality of LED elements are connected in parallel.

15. The inductor unit according to claim 14, wherein the inductor unit (130)
(L1) and the inductor 2 (L2) are coupled to each other, and the inductor 1 (L1) and the inductor 2 (L2) are constituted by one component element Emitting diode drive device.

18. The semiconductor device according to any one of claims 14 to 17, wherein the diode unit (140)
A freewheeling path of the inductor current flowing by the energy stored in the inductor 1 (L1) and the inductor 2 (L2) of the inductor unit 130 through the diode 1 (D1) and the diode 2 (D2) Emitting diode driving apparatus according to claim 1,

19. The semiconductor device according to claim 18, wherein the diode unit (140)
The free wheeling pass of the diode 1 (D1) is selected to be active when the Q1 switch is off, and the free wheeling pass of the diode 1 (D1) is selected to be active when the Q1 switch is off, So that the free wheeling pass of the diode 2 (D2) is selected to be active when the switch is off.

19. The device of claim 18, wherein the diode (D1) and the diode (D2)
Characterized in that the diode is a freewheel diode having a switch circuit function for regenerating a current to minimize power loss and increase efficiency.

20. The method of claim 19, wherein the Q1 switch and the Q2 switch comprise:
Wherein the field effect transistor is an FET (Field Effect Transistor) connected in series to switch on / off in a complementary manner and controlled to be switched by high frequency driving.

20. The apparatus of claim 19, wherein the capacitor (Cb) and the capacitor (Co)
Wherein the film capacitor comprises a film capacitor having a long life.