KR20190138011A - Impedance matching filter - Google Patents

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KR20190138011A
KR20190138011A KR1020180064022A KR20180064022A KR20190138011A KR 20190138011 A KR20190138011 A KR 20190138011A KR 1020180064022 A KR1020180064022 A KR 1020180064022A KR 20180064022 A KR20180064022 A KR 20180064022A KR 20190138011 A KR20190138011 A KR 20190138011A
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신흥승
김구도
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주식회사 아이레즈
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    • H—ELECTRICITY
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    • H03H11/12—Frequency selective two-port networks using amplifiers with feedback
    • H03H11/1204—Distributed RC filters

Abstract

The present invention relates to an impedance matching filter capable of reducing a phase different of a noise value and an insulated type LED dimming converter using the same. By connecting an RCR series circuit in parallel between a secondary output terminal of a transformer and an input terminal of an alternating current rectifying unit, the impedance matching filter may correct an impedance difference between a secondary side of the transformer and the alternating current rectifying unit through symmetrical resistances and a capacitor structure interposed therebetween to change phase of the noise into in-phase and significantly reduce the phase difference.

Description

노이즈값의 위상차를 감소시킬 수 있는 임피던스 매칭 필터{IMPEDANCE MATCHING FILTER}Impedance matching filter which can reduce phase difference of noise value {IMPEDANCE MATCHING FILTER}

본 발명은 노이즈값의 위상차를 감소시킬 수 있는 임피던스 매칭 필터에 관한 것으로서, 트랜스포머의 2차측 출력단과 교류 정류부의 입력단 사이에서 RCR 직렬 회로를 병렬 연결함으로써, 좌우대칭 형태의 저항과 그 사이에 개재된 커패시터 구조를 통해 트랜스포머의 2차측과 교류 정류부 사이의 임피던스 차를 보정하여 노이즈의 위상을 동위상으로 변경하여 위상차를 현저히 감소시킬 수 있는 노이즈값의 위상차를 감소시킬 수 있는 임피던스 매칭 필터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an impedance matching filter capable of reducing a phase difference of a noise value. The present invention relates to a parallel circuit between an output terminal of a transformer and an input terminal of an AC rectifier. It relates to an impedance matching filter that can reduce the phase difference of the noise value that can significantly reduce the phase difference by correcting the impedance difference between the secondary side of the transformer and the AC rectifier through the capacitor structure to change the phase of the noise to in phase.

LED는 조도는 높으면서도 소비전력은 적고 반영구적인 수명을 가지며, 친환경적이고 감성적 조명 등의 다양한 장점을 가지고 있어 최근 조명기구의 광원으로 대세를 형성하고 있다.LED has high illumination and low power consumption, has a semi-permanent lifespan, and has various advantages such as eco-friendly and emotional lighting.

컨버터는 LED의 점등을 위해 상용전원을 입력 받아 점등에 필요한 정격전원으로 변환하여 공급하는 전원공급장치이다. LED용 컨버터는 일반적으로 상용전원을 정격전원으로 변환하기 위해 트랜스와 트랜스를 PWM 방식으로 스위칭하는 PWM부를 구비하며, 에너지 효율이 강조되면서 상용전원의 역률을 개선하는 발진부를 더 구비할 수 있다.Converter is a power supply that receives commercial power for LED and converts it into rated power for lighting. Converters for LEDs generally include a PWM unit for switching transformers and transformers in a PWM manner to convert commercial power to rated power, and may further include an oscillator for improving power factor of commercial power while emphasizing energy efficiency.

이와 함께, 에너지를 절감하기 위해서 주변의 조도나 사용자의 선택에 의해 LED 조명의 밝기를 조절할 수 있는, 즉, LED의 소비전력을 조절할 수 있는 디밍 기능을 갖춘 컨버터가 출시되고 있다.In addition, in order to save energy, a converter having a dimming function capable of adjusting the brightness of the LED light by the illumination of the surroundings or the user's selection, that is, controlling the power consumption of the LED, has been released.

통상, 디밍(dimming)은 트랜스포머를 기준으로 전단에서 수행되거나 후단에서 수행될 수 있는데, 각각 장단점을 갖는다.Typically, dimming can be performed at the front end or the back end relative to the transformer, each having advantages and disadvantages.

트랜스포머의 후단에서 디밍을 수행하는 경우, 회로 구현이 쉬운 이점이 있는 반면, 가령 백열등이나 형광등에서 LED로 교체하는 경우 추가의 시설이 필요하다는 단점이 있다.Dimming at the rear of the transformer has the advantage of easy circuit implementation, while replacing the LED with an incandescent or fluorescent lamp requires additional facilities.

반면, 트랜스포머의 전단에서 디밍을 수행하는 경우, 기존에 설치된 디밍 관련장치를 그대로 이용할 수 있다는 이점이 있지만, 회로 구현이 어렵다는 단점이 있다.On the other hand, when dimming at the front end of the transformer, there is an advantage that the existing dimming related devices can be used as it is, but there is a disadvantage that the circuit implementation is difficult.

그럼에도, 기존에 사용되는 램프를 LED 램프로 교체하는 것을 고려한다면, 트랜스포머의 전단에서 디밍을 수행하는 방식을 적용하는 것이 경제적이기 때문에 이와 관련된 LED 컨버터가 출시되고 있다.Nevertheless, considering the replacement of existing lamps with LED lamps, LED converters related to this have been introduced since it is economical to apply a dimming method in front of a transformer.

한편, 일반적인 정격전압인 220v 60Hz으로 동작되는 디밍 회로에 적용된 트라이악(Triac)의 노이즈의 경우, 입력되는 교류(Alternating Current)의 특성 상 일정한 주기로 그 위상이 가변하여 최대 양의 방향으로 800v, 음의 방향으로 800v의 전압 크기로 그 노이즈의위상이 가변되게 된다.On the other hand, in the case of triac noise applied to a dimming circuit operated at a general rated voltage of 220v 60Hz, the phase is varied at a constant period due to the characteristics of the alternating current input, and thus 800v, negative The phase of the noise is changed to a voltage magnitude of 800v in the direction of.

이러한 점은, 노이즈의 위상차가 최대 1600v까지 가변된다는 점에서, 노이즈값의 위상차를 감소시키기 위한 기술이 필요한 실정이다.This point is a situation that a technique for reducing the phase difference of the noise value is required in that the phase difference of the noise is variable up to 1600v.

이에 본 발명자는, 트랜스포머의 2차측 출력단과 교류 정류부의 입력단 사이에서 RCR 직렬 회로를 병렬 연결함으로써, 좌우대칭 형태의 저항과 그 사이에 개재된 커패시터 구조를 통해 트랜스포머의 2차측과 교류 정류부 사이의 임피던스 차를 보정하여 노이즈의 위상을 동위상으로 변경하여 위상차를 현저히 감소시킬 수 있는 노이즈값의 위상차를 감소시킬 수 있는 임피던스 매칭 필터를 발명하기에 이르렀다.Accordingly, the inventors have connected the RCR series circuit in parallel between the secondary output terminal of the transformer and the input terminal of the AC rectifying unit, so that the impedance between the secondary side of the transformer and the AC rectifying unit through the bilaterally symmetrical resistor and the capacitor structure interposed therebetween. The inventors have invented an impedance matching filter capable of reducing a phase difference of a noise value that can correct the difference to change the phase of the noise to an in-phase, thereby significantly reducing the phase difference.

한국등록실용신안 제20-0114112호Korea Registration Utility Model No. 20-0114112

본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 트랜스포머의 2차측 출력단과 교류 정류부의 입력단 사이에서 RCR 직렬 회로를 병렬 연결함으로써, 좌우대칭 형태의 저항과 그 사이에 개재된 커패시터 구조를 통해 트랜스포머의 2차측과 교류 정류부 사이의 임피던스 차를 보정하여 노이즈의 위상을 동위상으로 변경하여 위상차를 현저히 감소시킬 수 있는 노이즈값의 위상차를 감소시킬 수 있는 임피던스 매칭 필터를 제공하고자 한다.The present invention was derived to solve the above-described problems, by connecting the RCR series circuit in parallel between the secondary output terminal of the transformer and the input terminal of the AC rectifier, the transformer through the left and right symmetrical resistance and the capacitor structure interposed therebetween The present invention provides an impedance matching filter that can reduce the phase difference of a noise value by correcting the impedance difference between the secondary side and the AC rectifier of the phase and changing the phase of the noise to the in-phase.

본 발명의 일 실시예에 따른 노이즈값의 위상차를 감소시킬 수 있는 임피던스 매칭 필터는 트랜스포머의 2차측과 교류 정류부 사이에서 트랜스포머의 2차측과 병렬로 연결되되, 상기 트랜스포머의 2차측과 일단이 노드로 연결되는 제1 저항, 상기 제1 저항과 직렬로 연결되는 커패시터 및 상기 커패시터와 직렬로 연결되며, 상기 트랜스포머의 2차측과 타단이 노드로 연결되는 제2 저항을 포함하며, 상기 트랜스포머의 2차측과 상기 교류 정류부 사이의 임피던스 차를 보정하는 것을 특징으로 할 수 있다.Impedance matching filter that can reduce the phase difference of the noise value according to an embodiment of the present invention is connected in parallel with the secondary side of the transformer between the secondary side of the transformer and the AC rectifier, the secondary side and one end of the transformer to the node A first resistor to be connected, a capacitor connected in series with the first resistor, and a second resistor connected in series with the capacitor, and having a secondary side of the transformer connected to a node at the other end thereof, and having a secondary side of the transformer. It may be characterized in that for correcting the impedance difference between the AC rectifier.

일 실시예에서, 본 발명에 따른 임피던스 매칭 필터는 상기 트랜스포머의 1차측 및 2차측 중 어느 하나 이상에 위치할 수 있다.In one embodiment, the impedance matching filter according to the present invention may be located on any one or more of the primary side and the secondary side of the transformer.

본 발명의 다른 실시예에 따른 임피던스 매칭필터를 이용한 절연타입 LED 디밍 컨버터는 제1 트랜스포머의 2차측과 일단이 노드로 연결되는 제1 저항, 상기 제1 저항과 직렬로 연결되는 커패시터, 상기 커패시터와 직렬로 연결되며, 상기 제1 트랜스포머의 2차측과 타단이 노드로 연결되는 제2 저항을 포함하는 제1 임피던스 매칭 필터, 상기 제1 임피던스 매칭 필터와 연결되며, 입력전원을 정류하는 교류 정류부, 상기 교류 정류부에서 출력되는 맥류전원을 변압하는 제2 트랜스포머, 상기 제2 트랜스포머와의 임피던스 매칭을 위해 상기 트랜스포머의 1차측에 병렬로 연결되는 클램핑부 및 발진부의 제어신호에 따라 상기 트랜스포머의 1차측에 걸리는 이상 발진전압을 스위칭하는 스위칭부를 포함하며, 상기 클램핑부는 상기 교류 정류부의 출력단에 연결되는 제2 임피던스 매칭 필터, 상기 제2 임피던스 매칭 필터에 순방향으로 직렬 연결되는 과전압 억제 다이오드 및 양극이 상기 제2 트랜스포머의 1차측에 연결되어 역방향으로 상기 과전압 억제 다이오드에 직렬 연결되는 스위칭 다이오드로 구성되며, 상기 이상 발진전압이 상기 과전압 억제 다이오드의 역방향 브레이크다운 전압보다 클 경우, 상기 제2 임피던스 매칭 필터가 상기 이상 발진전압을 분압에 의해 다운시켜 상기 과전압 억제 다이오드의 쇼트를 방지하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, an insulation type LED dimming converter using an impedance matching filter includes a first resistor having one end connected to a node of a first transformer, a capacitor connected in series with the first resistor, and a capacitor; A first impedance matching filter connected in series, the second impedance matching filter including a second resistor connected to a node and the other end of the first transformer, and an AC rectifier connected to the first impedance matching filter and rectifying an input power source; The second transformer for transforming the pulse current output from the AC rectifier, the clamping part and the oscillating part connected in parallel to the primary side of the transformer for impedance matching with the second transformer is applied to the primary side of the transformer And a switching unit for switching an abnormal oscillation voltage, wherein the clamping unit is connected to an output terminal of the AC rectifier unit. Is a second impedance matching filter, an overvoltage suppression diode connected in series with the second impedance matching filter in a forward direction, and a switching diode connected in series with the overvoltage suppression diode in a reverse direction by connecting an anode to a primary side of the second transformer; When the abnormal oscillation voltage is greater than the reverse breakdown voltage of the overvoltage suppression diode, the second impedance matching filter may reduce the abnormal oscillation voltage by a partial voltage to prevent short circuit of the overvoltage suppression diode. have.

본 발명의 일 측면에 따르면, 트랜스포머의 2차측 출력단과 교류 정류부의 입력단 사이에서 RCR 직렬 회로를 병렬 연결함으로써, 트랜스포머의 2차측과 교류 정류부 사이의 임피던스 차를 보정하여 노이즈를 감소시키는 이점을 가진다.According to an aspect of the present invention, by connecting the RCR series circuit in parallel between the secondary output terminal of the transformer and the input terminal of the AC rectifier, there is an advantage of reducing noise by correcting the impedance difference between the secondary side of the transformer and the AC rectifier.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 노이즈값의 위상차를 감소시킬 수 있는 임피던스 매칭 필터(100)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 노이즈값의 위상차를 감소시킬 수 있는 임피던스 매칭 필터(100)가 적용된 디밍 회로의 일부를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 RCR 직렬 회로를 이용한 매칭 필터(100)를 적용하기 전, 후에 따른 트라이악 노이즈 변화를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 임피던스 매칭 필터를 이용한 절연타입 LED 디밍 컨버터(200)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating a configuration of an impedance matching filter 100 capable of reducing a phase difference of a noise value according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a part of a dimming circuit to which an impedance matching filter 100 which may reduce a phase difference of a noise value illustrated in FIG. 1 is applied.
3 is a diagram illustrating a triac noise change before and after applying a matching filter 100 using an RCR series circuit according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 is a diagram schematically illustrating a configuration of an insulation type LED dimming converter 200 using an impedance matching filter according to another exemplary embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples are provided to aid in understanding the present invention. However, the following examples are merely provided to more easily understand the present invention, and the contents of the present invention are not limited by the examples.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 노이즈값의 위상차를 감소시킬 수 있는 임피던스 매칭 필터(100)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 노이즈값의 위상차를 감소시킬 수 있는 임피던스 매칭 필터(100)가 적용된 디밍 회로의 일부를 도시한 도면이다.FIG. 1 is a view schematically showing a configuration of an impedance matching filter 100 capable of reducing a phase difference of a noise value according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view showing a phase difference of a noise value shown in FIG. FIG. 5 shows a part of a dimming circuit to which an impedance matching filter 100 may be applied.

도 1 및 도 2를 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 노이즈값의 위상차를 감소시킬 수 있는 임피던스 매칭 필터(100)는 크게 제1 저항(R, 110), 커패시터(C, 120) 및 제2 저항(R, 120)을 포함하여 구성될 수 있으며, 이때 제1 저항(110), 커패시터(120) 및 제2 저항(130)은 서로 직렬 연결될 수 있다.1 and 2, an impedance matching filter 100 capable of reducing a phase difference of a noise value according to an exemplary embodiment of the present disclosure may include first resistors R and 110, capacitors C, and 120. 2 may include a resistor (R, 120), wherein the first resistor 110, the capacitor 120 and the second resistor 130 may be connected in series.

여기에서, 임피던스 매칭 필터라 함은 트랜스포머(1)의 2차측(권선)과 교류 정류부(2) 사이의 임피던스 차를 보정하는 것을 의미하며, 이를 위하여 노이즈값의 위상차를 감소시킬 수 있는 임피던스 매칭 필터(110)는 트랜스포머(1)의 2차측 권선과 병렬로 연결될 수 있다.Here, the impedance matching filter means to correct the impedance difference between the secondary side (the winding) of the transformer 1 and the AC rectifier 2, and for this purpose, the impedance matching filter which can reduce the phase difference of the noise value. 110 may be connected in parallel with the secondary winding of the transformer 1.

한편, 본 명세서의 도면에서는 노이즈값의 위상차를 감소시킬 수 있는 임피던스 매칭 필터(100)를 트랜스포머(1)의 2차측(권선)과 병렬로 연결되는 것으로 도시하였지만, 일 실시예에서는 트랜스포머(1)의 1차측(권선)과도 병렬로 추가연결될 수 있도록, 트랜스포머(1)의 1차측 및 2차측 중 어느 하나 이상에 위치될 수 있다.Meanwhile, in the drawings of the present specification, although the impedance matching filter 100 capable of reducing the phase difference of the noise value is illustrated as being connected in parallel with the secondary side (the winding) of the transformer 1, in one embodiment, the transformer 1 It may be located at any one or more of the primary side and the secondary side of the transformer 1 so that it can be further connected in parallel with the primary side of the (winding).

제1 저항(110)의 일단은 트랜스포머(1)의 2차측의 일측과 노드(node)로 연결될 수 있고, 제2 저항(130)의 일단은 트랜스포머(1)의 2차측의 타측과 노드로 연결될 수 있다. 또한 제1 저항(110) 및 제2 저항(120) 사이에는 커패시터(120)가 위치되어 직렬연결될 수 있다. 이러한 제1 저항(110) 및 제2 저항(130)은 트랜스포머(1)의 2차측으로부터 출력되는 교류 전압을 분배시키는 역할을 할 수 있다.One end of the first resistor 110 may be connected to one side of the secondary side of the transformer 1 as a node, and one end of the second resistor 130 may be connected to the other side of the second side of the transformer 1 to the node. Can be. In addition, the capacitor 120 may be positioned between the first resistor 110 and the second resistor 120 to be connected in series. The first resistor 110 and the second resistor 130 may serve to distribute the AC voltage output from the secondary side of the transformer 1.

이때, 제1 저항(110) 및 제2 저항(130)이 각각 트랜스포머(1)의 2차측 양측 노드와 연결되어 있음에 따라, 교류 정류부(2)의 양측 단자로 전달되는 전력분배가 동일하게 일어나며, 이때 각 위상차를 0으로 만들기 위하여 중간에 커패시터(120)를 위치시키는 좌우대칭 구조를 가지게 된다.At this time, since the first resistor 110 and the second resistor 130 are connected to both nodes of the secondary side of the transformer 1, the power distribution delivered to both terminals of the AC rectifier 2 occurs equally. At this time, the phase difference has a left-right symmetrical structure for placing the capacitor 120 in the middle to make it zero.

이러한 RCR 직렬 회로 구조는 제1 및 제2 저항(110, 130)의 좌우대칭 구조 특성 상 주파수가 동위상 특성을 보이게 된다.In the RCR series circuit structure, the frequency exhibits in-phase characteristics due to the symmetrical structure characteristics of the first and second resistors 110 and 130.

이를 도 3을 통해 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.This will be described in more detail with reference to FIG. 3.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 노이즈값의 위상차를 감소시킬 수 있는 임피던스 매칭 필터(100)를 적용하기 전, 후에 따른 트라이악 노이즈 변화를 나타낸 도면이다.3 is a diagram illustrating a triac noise change before and after applying an impedance matching filter 100 capable of reducing a phase difference of a noise value according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3(a)는 노이즈값의 위상차를 감소시킬 수 있는 임피던스 매칭 필터(100)를 적용하기 전 상태에 따른 트라이악(TRIAC)의 노이즈 특성을 나타낸 것으로서, 예컨데 트랜스포머(1)의 2차측 양측 노드에 커패시터만이 병렬 연결될 구조를 의미할 수 있다. 이러한 구조에서는 도 3(a)와 같이 노이즈의 위상이 양의 방향 및 음의 방향으로 변화되어 위상차가 발생하는 것을 확인할 수 있다.FIG. 3 (a) shows noise characteristics of a triac (TRIAC) according to a state before applying an impedance matching filter 100 which can reduce a phase difference of a noise value. For example, both nodes of the secondary side of the transformer 1 Only the capacitor may refer to a structure to be connected in parallel. In this structure, as shown in FIG. 3 (a), it can be seen that the phase difference occurs because the phase of noise is changed in the positive direction and the negative direction.

도 3(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 노이즈값의 위상차를 감소시킬 수 있는 임피던스 매칭 필터(100)를 적용한 상태에 따른 트라이악의 노이즈 특성을 나타낸 것으로서, 이러한 구조에서는 노이즈의 위상이 모두 양의 방향으로 동위상으로 출력되어 위상차가 감소되는 것을 확인할 수 있다.Figure 3 (b) shows the noise characteristics of the triac according to the state in which the impedance matching filter 100 that can reduce the phase difference of the noise value according to an embodiment of the present invention, all of the phase of the noise in such a structure It can be seen that the phase difference is reduced by outputting in phase in the positive direction.

이렇게 본 발명의 일 실시예에 따른 노이즈값의 위상차를 감소시킬 수 있는 임피던스 매칭 필터(100)를 거침으로써 노이즈의 위상차가 대폭 감소된 교류 전원이 교류 정류부(2)에 인가될 수 있으며, 이러한 점을 토대로 트랜스포머(1)를 통해 출력되는 교류 전원의 절연특성이 종래의 임피던스 매칭 필터 구조에 비해 개선되었음을 알 수 있다.As described above, an AC power source having a significant reduction in phase difference of noise may be applied to the AC rectifier 2 by passing through the impedance matching filter 100 which may reduce the phase difference of the noise value according to an embodiment of the present invention. Based on this, it can be seen that the insulation characteristics of the AC power output through the transformer 1 are improved compared to the conventional impedance matching filter structure.

다음으로는, 다른 실시예에 따라서 상술한 노이즈값의 위상차를 감소시킬 수 있는 임피던스 매칭 필터(100)가 적용된 절연타입 LED 디밍 컨버터를 살펴보기로 한다.Next, an insulation type LED dimming converter to which the impedance matching filter 100 which can reduce the phase difference of the noise value according to another embodiment will be described.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 임피던스 매칭 필터를 이용한 절연타입 LED 디밍 컨버터(200)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.4 is a diagram schematically illustrating a configuration of an insulation type LED dimming converter 200 using an impedance matching filter according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 4를 살펴보면, 임피던스 매칭 필터를 이용한 절연타입 LED 디밍 컨버터(200)는 크게 제1 임피던스 매칭 필터(210), 교류 정류부(220), 클램핑부(230), 발진부(240), 제2 트랜스포머(250) 및 스위칭부(260)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기에서, 제1 임피던스 매칭 필터(210)는 도 1 및 도 2를 통해 살펴봄 노이즈값의 위상차를 감소시킬 수 있는 임피던스 매칭 필터(100)와 동일한 내용이므로 설명을 생략하기로 한다.Referring to FIG. 4, the insulation type LED dimming converter 200 using the impedance matching filter is largely divided into a first impedance matching filter 210, an AC rectifier 220, a clamping unit 230, an oscillator 240, and a second transformer ( 250 and the switching unit 260 may be configured. Here, since the first impedance matching filter 210 has the same content as the impedance matching filter 100 which can reduce the phase difference of the noise value described with reference to FIGS. 1 and 2, description thereof will be omitted.

임피던스 매칭 필터를 이용한 절연타입 LED 디밍 컨버터(200)는 궁극적으로 상용전원 Vin을 수신하고 Vout을 출력하며, 제1 임피던스 매칭 필터(210), 교류 정류부(220), 클램핑부(230), 발진부(240), 제2 트랜스포머(250) 및 스위칭부(260)를 포함하여 구성될 수 있다.The insulation type LED dimming converter 200 using the impedance matching filter ultimately receives the commercial power Vin and outputs Vout, and includes a first impedance matching filter 210, an AC rectifier 220, a clamping unit 230, and an oscillator ( 240, a second transformer 250, and a switching unit 260 may be included.

교류 정류부(220)는 브릿지 다이오드 D1~D4로 구성되며, 상용 입력전원을 전파 정류하는 역할을 할 수 있다.The AC rectifier 220 is composed of bridge diodes D1 to D4 and may serve to full-wave rectify the commercial input power.

클램핑부(230)는 후술되는 제2 트랜스포머(250)와의 임피던스 매칭 기능을 수행하며, 제2 임피던스 매칭 필터(231)와 제2 임피던스 매칭 필터(231)에 순방향으로 직렬 연결되는 과전압 억제 다이오드(transient voltage supressor diode, 234), TVS 다이오드라 함) 및 과전압 억제 다이오드(234)에 역방향으로 연결되는 스위칭 다이오드(236)가 직렬 연결되어 구성될 수 있다.The clamping unit 230 performs an impedance matching function with the second transformer 250, which will be described later, and an overvoltage suppression diode connected in series with the second impedance matching filter 231 and the second impedance matching filter 231 in a forward direction. The voltage supressor diode 234 and the TVS diode) and the switching diode 236 connected in the reverse direction to the overvoltage suppression diode 234 may be connected in series.

제2 임피던스 매칭 필터(231)는 저항(232)으로 구성되거나, 병렬 연결된 저항(232)과 커패시터(233)로 구성될 수 있다.The second impedance matching filter 231 may include a resistor 232 or a resistor 232 and a capacitor 233 connected in parallel.

클램핑부(230)의 연결관계를 구체적으로 살펴보면, 교류 정류부(220)의 "정류된" 입력 전압(Vinr)을 출력하는 노드(221)는 저항(232)과 커패시터(233)의 일단과 제2 트랜스포머(250)의 1차 권선 P의 한 단자에 연결된다.Looking at the connection between the clamping unit 230 in detail, the node 221 outputting the "rectified" input voltage Vinr of the AC rectifier 220 is the one end of the resistor 232 and the capacitor 233 and the second It is connected to one terminal of the primary winding P of the transformer 250.

병렬 연결된 저항(232)과 커패시터(233)의 타단은 TVS 다이오드(234)의 양극에 연결되고, TVS 다이오드(234)의 음극은 스위칭 다이오드(236)의 음극에 연결된다.The other end of the parallel connected resistor 232 and the capacitor 233 is connected to the anode of the TVS diode 234, the cathode of the TVS diode 234 is connected to the cathode of the switching diode 236.

여기서, TVS 다이오드(234)는 과전압을 차단하는 기능을 수행하고, 스위칭 다이오드(236)는 고속 스위칭(fast recovery) 기능을 수행한다.Here, the TVS diode 234 performs a function of blocking overvoltage, and the switching diode 236 performs a fast recovery function.

한편, 제2 트랜스포머(250)의 1차 권선 P의 다른 단자는 노드(237)에서 스위칭 다이오드(236)의 양극과 스위칭 FET(260)의 드레인에 연결된다.Meanwhile, the other terminal of the primary winding P of the second transformer 250 is connected to the anode of the switching diode 236 and the drain of the switching FET 260 at the node 237.

발진부(240)는 역률개선용(Power Factor Correction) IC로 구성되어 구형파 스위칭 신호를 스위칭부(260)에 제공한다.The oscillator 240 is configured of a power factor correction IC to provide a square wave switching signal to the switching unit 260.

스위칭부(260)는 스위칭 FET로 구성될 수 있으며, 역류개선부로부터의 구형파 출력신호에 의해 게이트 제어되고, 상기한 것처럼 드레인은 노드(237)에서 스위칭 다이오드(236)의 양극과 제2 트랜스포머(250)의 1차 권선 P의 다른 단자에 연결되고, 소스는 접지에 연결된다.The switching unit 260 may be configured as a switching FET, and the gate is controlled by the square wave output signal from the reverse current improving unit, and as described above, the drain is connected to the anode and the second transformer (node) of the switching diode 236 at the node 237. Is connected to the other terminal of the primary winding P of 250, and the source is connected to ground.

이하, 상기와 같은 구성을 갖는 LED 디밍 컨버터의 동작에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, the operation of the LED dimming converter having the above configuration will be described in detail.

제1 임피던스 매칭 필터(210)를 거쳐 대략 350V 정도의 전파 정류된 입력 전원(Vinr)이 노드(221)를 통하여 인가되면, 제2 트랜스포머(250)를 통하여 권선수에 의해 기설정된 전압 비로 변환되어 출력된다.When the full-wave rectified input power Vinr of about 350V is applied through the first impedance matching filter 210 through the node 221, the input power Vin is converted into a predetermined voltage ratio by the number of windings through the second transformer 250. Is output.

이때, 디밍회로(미도시)를 통하여 디밍신호가 입력되면, 듀티비가 가변되면서 제2 트랜스포머(250)의 1차 권선 P에 서 이상 발진이 발생한다.At this time, when the dimming signal is input through the dimming circuit (not shown), the duty ratio is variable, the abnormal oscillation occurs in the primary winding P of the second transformer 250.

이때, 발진부(240)에 의해 스위칭 FET(260)의 게이트에 하이(high) 신호가 인가되면 스위칭 FET(260)가 온(ON) 되어 제2 트랜스포머(250)에서 발생한 이상 발진전압은 스위칭 FET(260)를 통과하여 접지로 빠져나간다.At this time, when a high signal is applied to the gate of the switching FET 260 by the oscillator 240, the switching FET 260 is turned on to generate an abnormal oscillation voltage generated by the second transformer 250. Pass through 260 to ground.

그러나, 발진부(240)에 의해 스위칭 FET(260)의 게이트에 로우(low) 신호가 인가되면 스위칭 FET(150)가 오프(OFF) 되고, 제2 트랜스포머(250)에서 발생한 이상 발진전압은 스위칭 다이오드(236)를 통하여 TVS 다이오드(234)에 인가된다.However, when a low signal is applied to the gate of the switching FET 260 by the oscillator 240, the switching FET 150 is turned off, and the abnormal oscillation voltage generated by the second transformer 250 is a switching diode. Is applied to the TVS diode 234 via 236.

이때, 이상 발진전압이 TVS 다이오드(234)의 역방향 브레이크 다운전압(reverse breakdown voltage)보다 클 경우 TVS 다이오드(234)는 쇼트되고, 그 결과 제2 트랜스포머(250)를 통한 입력 전압의 변환이 수행될 수 없을 뿐만 아니라 고전압의 입력 전원이 그대로 발진부(240)를 포함한 내부 회로에 인가됨으로써 회로가 파괴될 수 있다.At this time, when the abnormal oscillation voltage is greater than the reverse breakdown voltage of the TVS diode 234, the TVS diode 234 is shorted, and as a result, conversion of the input voltage through the second transformer 250 is performed. In addition, the high voltage input power is applied to the internal circuit including the oscillator 240 as it is, and the circuit may be destroyed.

그러나, TVS 다이오드(234)에 직렬로 연결된 제2 임피던스 매칭 필터(231)가 이상 발진전압을 커버함으로써, 다시 말해 이상 발진전압을 제2 임피던스 매칭 필터(231)의 분압에 의해 다운시켜 TVS 다이오드(234)가 쇼트되는 것을 방지한다.However, the second impedance matching filter 231 connected in series with the TVS diode 234 covers the abnormal oscillation voltage, that is, the abnormal oscillation voltage is lowered by the divided voltage of the second impedance matching filter 231 to allow the TVS diode ( 234 is prevented from shorting.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the foregoing has been described with reference to preferred embodiments of the invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. It will be appreciated.

1: 트랜스포머
100: 노이즈값의 위상차를 감소시킬 수 있는 임피던스 매칭 필터
110: 제1 저항
120: 커패시터
130: 제2 저항
200: 임피던스 매칭 필터를 이용한 절연타입 LED 디밍 컨버터
210: 제1 임피던스 매칭 필터
220: 교류 정류부
230: 클램핑부
231: 제2 임피던스 매칭 필터
240: 발진부
250: 제2 트랜스포머
260: 스위칭부1: transformer
100: Impedance matching filter that can reduce the phase difference of the noise value
110: first resistance
120: capacitor
130: second resistance
200: Isolated LED Dimming Converter Using Impedance Matching Filter
210: first impedance matching filter
220: AC rectifier
230: clamping part
231: second impedance matching filter
240: oscillation unit
250: second transformer
260: switching unit

Claims (3)

트랜스포머의 2차측과 교류 정류부 사이에서 트랜스포머와의 임피던스 매칭을 위해, 상기 트랜스포머의 2차측과 병렬로 연결되는 임피던스 매칭 필터에 있어서,
상기 트랜스포머의 2차측과 일단이 노드로 연결되는 제1 저항;
상기 제1 저항과 직렬로 연결되는 커패시터; 및
상기 커패시터와 직렬로 연결되며, 상기 트랜스포머의 2차측과 타단이 노드로 연결되는 제2 저항;을 포함하며,
상기 트랜스포머의 2차측과 상기 교류 정류부 사이의 임피던스 차를 보정하는 것을 특징으로 하는, 노이즈값의 위상차를 감소시킬 수 있는 임피던스 매칭 필터.
In the impedance matching filter connected in parallel with the secondary side of the transformer for impedance matching with the transformer between the secondary side of the transformer and the AC rectifier,
A first resistor having one end of the transformer connected to the secondary side of the transformer;
A capacitor connected in series with the first resistor; And
And a second resistor connected in series with the capacitor and having a second side and a second end of the transformer connected to a node.
Impedance matching filter that can reduce the phase difference of the noise value, characterized in that for correcting the impedance difference between the secondary side of the transformer and the AC rectifier.
제1항에 있어서,
상기 트랜스포머의 1차측 및 2차측 중 어느 하나 이상에 위치되는 것을 특징으로 하는, 노이즈값의 위상차를 감소시킬 수 있는 임피던스 매칭 필터.
The method of claim 1,
An impedance matching filter capable of reducing the phase difference of the noise value, characterized in that located on at least one of the primary side and the secondary side of the transformer.
제1 트랜스포머의 2차측과 일단이 노드로 연결되는 제1 저항;
상기 제1 저항과 직렬로 연결되는 커패시터;
상기 커패시터와 직렬로 연결되며, 상기 제1 트랜스포머의 2차측과 타단이 노드로 연결되는 제2 저항을 포함하는 제1 임피던스 매칭 필터;
상기 제1 임피던스 매칭 필터와 연결되며, 입력전원을 정류하는 교류 정류부;
상기 교류 정류부에서 출력되는 맥류전원을 변압하는 제2 트랜스포머;
상기 제2 트랜스포머와의 임피던스 매칭을 위해 상기 트랜스포머의 1차측에 병렬로 연결되는 클램핑부; 및
발진부의 제어신호에 따라 상기 트랜스포머의 1차측에 걸리는 이상 발진전압을 스위칭하는 스위칭부를 포함하며,
상기 클램핑부는,
상기 교류 정류부의 출력단에 연결되는 제2 임피던스 매칭 필터;
상기 제2 임피던스 매칭 필터에 순방향으로 직렬 연결되는 과전압 억제 다이오드; 및
양극이 상기 제2 트랜스포머의 1차측에 연결되어 역방향으로 상기 과전압 억제 다이오드에 직렬 연결되는 스위칭 다이오드로 구성되며,
상기 이상 발진전압이 상기 과전압 억제 다이오드의 역방향 브레이크다운 전압보다 클 경우, 상기 제2 임피던스 매칭 필터가 상기 이상 발진전압을 분압에 의해 다운시켜 상기 과전압 억제 다이오드의 쇼트를 방지하는 것을 특징으로 하는, 임피던스 매칭 필터를 이용한 절연타입 LED 디밍 컨버터.A first resistor having a secondary side of the first transformer connected to one end thereof;
A capacitor connected in series with the first resistor;
A first impedance matching filter connected in series with the capacitor, the first impedance matching filter including a second resistor connected to a node at a second side and a second end of the first transformer;
An AC rectifier connected to the first impedance matching filter and rectifying an input power source;
A second transformer for transforming a pulse current power output from the AC rectifier;
A clamping unit connected in parallel to a primary side of the transformer for impedance matching with the second transformer; And
A switching unit for switching an abnormal oscillation voltage applied to the primary side of the transformer according to the control signal of the oscillation unit,
The clamping unit,
A second impedance matching filter connected to the output terminal of the AC rectifier;
An overvoltage suppression diode connected in series to the second impedance matching filter in a forward direction; And
An anode connected to the primary side of the second transformer and composed of a switching diode connected in series to the overvoltage suppression diode in a reverse direction;
When the abnormal oscillation voltage is greater than the reverse breakdown voltage of the overvoltage suppression diode, the second impedance matching filter lowers the abnormal oscillation voltage by the partial voltage to prevent the short circuit of the overvoltage suppression diode. Isolated LED Dimming Converter with Matching Filter.
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