KR20210079700A - High Efficiency LED Module Device Used For Advertising Signs - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광고 간판에 사용되는 고효율 LED 모듈 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스위칭 전원장치나 인버터등 별도의 추가 전원장치를 사용하지 않고 상용전원인 110V 또는 220V를 직접 광고 간판용 LED모듈의 전원으로 인가하여 사용할 수 있도록 하고, 케이스 내부에 집적화로 소형 경량화한 광고 간판에 사용되는 고효율 LED 모듈 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a high-efficiency LED module device used for an advertisement sign, and more particularly, a commercial power supply of 110V or 220V directly without using a separate additional power device such as a switching power supply or inverter. It relates to a high-efficiency LED module device used for advertising signage that can be applied and used and reduced in size and weight by integration inside the case.
LED는 극성에 적합하게 전원을 인가하면 발광을 하지만, 출력 광은 전압 및 주변 온도의 변화 등에 의하여 변화하게 된다. 그리고 일반 백열등 광원에 비하여 상당히 낮은 전압과 작은 전류로 점등하며, 고속 점멸이 가능하다는 장점이 있으나 LED 점등회로에 있어서 특징적인 특성을 갖는 수 와트(W)에서 수 킬로와트(kW) 출력용량의 전용 전원장치가 반드시 필요하다.The LED emits light when power is applied appropriately for the polarity, but the output light changes due to changes in voltage and ambient temperature. And compared to general incandescent light sources, it lights with a significantly lower voltage and small current, and has the advantage of high-speed blinking, but a dedicated power source of several watts (W) to several kilowatts (kW) output capacity, which has characteristic characteristics in the LED lighting circuit. device is absolutely necessary.
상용전원에서 LED를 점등하기 위한 종래의 방법들은 현실적으로 상용화 제작하기에 문제점을 가지고 있는데 출원번호 10-2010-0064344호의 경우에는 본 발명과 전혀 다른 방법으로, LED 소자 1개당 순방향 전압이 33V 일때 교류 220V에서 사용하려면 130개의 LED소자 상호 간 역방향 병렬접속을 하거나 65개 이상의 소자를 순방향 직렬 접속하여 교류전압에서 사용할 수 있도록 한 것으로 가정이나 사무실 및 옥외용 가로등 조명 전용으로 사용할 수 있도록 구성하여 제시된 방법으로서 광고간판용 LED 모듈로는 사용할 수가 없다.Conventional methods for lighting an LED from commercial power have a problem in commercial production in reality. In the case of Application No. 10-2010-0064344, in a completely different method from the present invention, when the forward voltage per LED element is 33V, AC 220V In order to use it in , 130 LED elements are connected in reverse parallel to each other or more than 65 elements are connected in forward series so that they can be used at AC voltage. This is a suggested method that can be used exclusively for home, office, and outdoor street lamp lighting. It cannot be used as an LED module for
출원번호 10-2009-0096179호의 경우 교류전압을 전파 정류한 맥류를 이용하여 정전류 다이오드와 정전류 다이오드 보상저항을 통해 LED를 점등하는 방법에 관한 것으로 이 제시안도 많은 문제점을 가지고 있다.Application No. 10-2009-0096179 relates to a method of lighting an LED through a constant current diode and a constant current diode compensation resistor using a pulsating current obtained by full-wave rectification of an AC voltage, and this proposal also has many problems.
특히 교류전압 변동에 의해 정전류 다이오드와 병렬로 연결된 저항에 의해 교류전압 상승이 LED에 인가되는 전류의 상승으로 LED의 열적 안정도가 낮아지게 되고 교류전압의 변동시 점등 효율이 같이 변하는 단점과 교류전압 상승으로 인한 과도전류 유입으로 LED가 소손되며, 교류전압 220V에서 사용할 경우 33V의 LED소자 70개를 직렬로 연결해야 한다는 제한적인 요소를 갖고 있어 장치 구성이 대형화 된다는 아주 큰 문제점을 가지고 있는바 이 또한 사무실이나 옥외 가로등 전용으로 사용할 수 있도록 제시된 방법으로 수볼트에서 수십볼트 사이에서 수mA 미만의 저전압 저전류 소형 경량화를 요구하는 상용전원을 주전원으로 이용하는 광고간판용 LED 모듈로서 사용할 수 없다.In particular, when the AC voltage rises due to the resistance connected in parallel with the constant current diode due to the AC voltage fluctuation, the thermal stability of the LED decreases due to the increase in the current applied to the LED, and the lighting efficiency changes when the AC voltage fluctuates, and the AC voltage rises. LED burns out due to excessive current inflow due to this, and when used with AC voltage of 220V, it has a limiting factor that 70 LED elements of 33V must be connected in series, which has a very big problem in that the device configuration becomes large. However, it cannot be used as an LED module for advertising signs using commercial power as the main power that requires low voltage, low current, small size and weight reduction between several volts and several tens of volts in the method suggested for use exclusively for outdoor street lights.
공개특허 10-2007-0006073호에 제시된 방법은 교류전압을 저항과 콘덴서를 직렬로 연결하여 교류전압을 강압하고 이를 LED에 직접 인가하는 방법으로 강압된 교류전압의 반사이클인 60Hz의 맥류로 점등하도록 제시된 방법이며 LED를 점등하는 방법으로 상용전원인 AC220V가 주변 환경요인 변화에 의해 217V, 227V, 230V, 233V, 300V등으로 변화가 있을 때 LED 정격전압의 변동이 아주 심하다는 문제점이 있고, 밝기도 30∼40% 정도 낮아진다는 문제점이 있었다.The method presented in Patent Publication No. 10-2007-0006073 is a method of stepping down the AC voltage by connecting a resistor and a capacitor in series, and directly applying it to the LED, so that it is turned on with a pulsating flow of 60Hz, which is a half cycle of the stepped down AC voltage. This is a suggested method and is a method of lighting an LED. When the commercial power AC220V changes to 217V, 227V, 230V, 233V, 300V, etc. due to changes in environmental factors, there is a problem that the LED rated voltage fluctuates very severely, and the brightness is also There was a problem that it was lowered by about 30-40%.
본 발명은 광고 간판에 사용되는 고효율 LED 모듈 장치를 제공하기 위한 것으로서, 별도의 SMPS나 인버터 및 직류 전원장치를 사용하지 않고, 상용전원을 주전원으로 이용하여 LED를 점등할 때 상용전원을 LED 정격전력에 최적화시킨 위상에서 고정시켜 정전류 다이오드의 문턱전압(threshold voltage)과 전자사태(electron avalanche)효과를 이용하여 120Hz의 고정형 PWM 정전류로 변환하고 LED에 인가하여 점등효율을 개선하여 저비용, 저소비전력 및 고효율 소형 경량화로 열적 안정화 및 전기적 안전성을 고려한 상용전원을 이용하는 광고 간판용 LED 모듈과 장치를 제공하는 것이 목적이다.The present invention is to provide a high-efficiency LED module device used in advertising signage, without using a separate SMPS or inverter and DC power supply, and using commercial power as the main power to light the LED, commercial power is converted to LED rated power It is fixed at the phase optimized for , and converted into a fixed PWM constant current of 120Hz using the threshold voltage and electron avalanche effect of the constant current diode, and applied to the LED to improve lighting efficiency, resulting in low cost, low power consumption and high efficiency. An object of the present invention is to provide an LED module and device for an advertisement sign using commercial power in consideration of thermal stabilization and electrical safety through small and lightweight.
본 발명은, 상기 종래 기술의 방법을 해결하기 위해 스위칭 전원장치나 인버터 등 별도의 추가 전원장치를 사용하지 않고 상용전원인 110V 또는 220V를 직접 광고 간판용 LED모듈의 전원으로 인가하여 사용할 수 있도록 상용전원을 적정 필요전압으로 억압하는 상용전압 억압회로, 역률개선 커패시터, 전류충전시간 지연회로, 전파 정류부, 구형파 정전류 기능을 수행하는 정전류 역률개선 펄스 스위칭 회로와 LED에 120Hz의 PWM 정격 정전류 구형파를 공급 구동하는 LED 구동부, 다수의 LED를 직렬이나 병렬 또는 직병렬로 연결하고, 케이스 내부에 집적화로 소형 경량화한 광고 간판에 사용되는 고효율 LED 모듈 장치를 제공하기 위한 것이다.In order to solve the prior art method, the present invention can be used by directly applying 110V or 220V, which is commercial power, as a power source for an LED module for advertising signs without using a separate additional power source such as a switching power supply device or an inverter. Commercial voltage suppression circuit that suppresses power to the appropriate required voltage, power factor improvement capacitor, current charging time delay circuit, full wave rectifier, constant current power factor improvement pulse switching circuit that performs square wave constant current function, and 120Hz PWM rated constant current square wave to LEDs It is to provide a high-efficiency LED module device used in a small and lightweight advertising sign by connecting a plurality of LEDs in series, parallel, or series-parallel, and integrating them inside the case.
상기 기술한 발명의 목적을 달성하기 위해서, 상용전원의 범위와 LED 사용 수량, LED 한 개당 순방향 전압 강하, LED를 사용수량 만큼 연결했을 때의 사용 전압과 전류값을 산출하고, 상용전원에 대하여 트라이액과 다이액 및 입력단 콘덴서와 다이오드의 특성으로부터 LED에 사용되는 최종 전압과 전류로 억압하여 LED PWM 스위칭 드라이버 전원회로와 스위칭 회로에 공급하여 상용전원 변동시에도 항상 일정한 정전류로서 점등할 수 있는 광고 간판용 LED 모듈과 장치를 제공한다.In order to achieve the above-described object of the invention, the range of commercial power and the number of LEDs used, the forward voltage drop per LED, and the voltage and current values used when the LEDs are connected as much as the used amount are calculated, and Advertisement signboard that can be lit with constant constant current even when commercial power is changed by suppressing the final voltage and current used for LED from the characteristics of liquid and diac and input stage capacitors and diodes and supplying it to the LED PWM switching driver power circuit and switching circuit LED modules and devices for
본 발명은, 광고 간판용으로 설치되는 다수의 LED가 직렬 연결된 LED패키지(300)에 LED 구동전원을 공급하기 위한 LED 모듈 장치에 있어서,In the present invention, an LED module device for supplying LED driving power to an
상용전원(예; 220VAC)의 입력단(P1, P2) 사이에 연결되어 노이즈를 억압하기 위한 입력필터부와; 상기 입력필터부를 통해 상기 일측 입력단(P1)에 연결되어 직류성분을 억압하고 교류전원으로 리액터(L2)의 1차측 입력단으로 입력시키는 입력 커패시터와; 상기 타측 입력단(P2)과 상기 리액터(L2)의 2차측 일측단자 사이에 연결되어 상기 입력 커패시터에 의해 LED 정격 공급 전원에 맞도록 위상 고정 제어를 하는 위상각 제어부와; 상기 리액터(L2)의 1차측 및 2차측 타측 출력단 사이에 연결되어 교류 역률을 보상하는 교류역률 보상부와; 상기 교류 역률 보상부의 출력 전원을 전파 정류하여 평활용 콘덴서를 통해 평활된 직류전원을 출력하는 정류부와; 상기 정류부에서 출력되는 직류전원을 스위칭시키기 위한 펄스폭변조(PWM) 스위칭 신호를 발생하는 펄스폭변조 신호발생부와; 상기 정류부에서 출력되는 직류전원을 안정화시켜 상기 펄스폭변조 신호발생부의 동작전원(Vcc)으로 공급하는 펄스폭변조 스위칭 전원 안정화회로와; 상기 펄스폭변조 신호발생부의 펄스폭변조 스위칭신호에 의거하여 상기 정류부(100)에서 LED 패키지에 공급되는 직류전원을 펄스폭변조방식으로 스위칭시키는 LED 구동부와; 상기 LED 구동부에 의해 스위칭 되는 LED 패키지 구동전원의 일정한 제어 전압 이상의 충격 펄스를 상쇄시켜 스위칭 회로를 보호하기 위한 충격 댐퍼부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.an input filter unit connected between input terminals P1 and P2 of commercial power (eg, 220VAC) to suppress noise; an input capacitor connected to the one input terminal (P1) through the input filter unit to suppress a DC component and input an AC power to the primary input terminal of the reactor (L2); a phase angle controller connected between the other input terminal (P2) and the secondary terminal of the reactor (L2) to perform phase-fixing control to match the rated LED power supply by the input capacitor; an AC power factor compensator connected between the output terminals of the primary side and the secondary side of the reactor (L2) to compensate the AC power factor; a rectifier for full-wave rectifying the output power of the AC power factor compensator to output smoothed DC power through a smoothing capacitor; a pulse width modulation signal generator for generating a pulse width modulation (PWM) switching signal for switching the DC power output from the rectifier; a pulse width modulation switching power stabilization circuit stabilizing the DC power output from the rectifier and supplying it to the operation power Vcc of the pulse width modulation signal generator; an LED driving unit for switching the DC power supplied from the
또한 본 발명은, 상기 입력필터부, 입력커패시터, 위상각 제어부 및 교류역률보상부를 간략화시켜 상용전압 억압 R-C 병렬회로로 구성할 수 있다.In addition, the present invention can be configured as a commercial voltage suppression R-C parallel circuit by simplifying the input filter unit, the input capacitor, the phase angle control unit, and the AC power factor correction unit.
즉, 상용전원(예; 220VAC)을 입력 커패시터 및 저항의 병렬 연결을 통하고, 저항을 통해서 후술되는 정류부로 출력하는 상용전압 억압 R-C 병렬회로와; 상기 상용전압 억압 R-C 병렬회로의 출력전원을 브릿지 다이오드(BD1)를 통해 전파 정류하는 정류부와; 정류부의 출력을 평활시키는 평활부와; 상기 평활부에서 출력되는 직류전원을 스위칭시키기 위한 펄스폭변조(PWM) 스위칭 신호를 발생하는 펄스폭변조 신호발생부와; 상기 평활부에서 출력되는 직류전원을 안정화시켜 상기 펄스폭변조 신호발생부의 동작전원(Vcc)으로 공급하는 펄스폭변조 스위칭 전원 안정화회로와; 상기 펄스폭변조 신호발생부의 펄스폭변조 스위칭신호에 의거하여 상기 정류부(100)에서 LED 패키지에 공급되는 직류전원을 펄스폭변조방식으로 스위칭시키는 LED 구동부와; 상기 LED 구동부에 의해 스위칭 되는 LED 패키지 구동전원의 일정한 제어 전압 이상의 충격 펄스를 상쇄시켜 스위칭 회로를 보호하기 위한 충격 댐퍼부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.That is, a commercial voltage suppression R-C parallel circuit for outputting commercial power (eg, 220VAC) through a parallel connection between an input capacitor and a resistor and to a rectifier to be described later through the resistor; a rectifier for full-wave rectification of the output power of the commercial voltage suppression R-C parallel circuit through a bridge diode (BD1); a smoothing unit for smoothing the output of the rectifying unit; a pulse width modulation signal generator for generating a pulse width modulation (PWM) switching signal for switching the DC power output from the smoothing unit; a pulse width modulation switching power stabilization circuit stabilizing the DC power output from the smoothing unit and supplying it to the operation power (Vcc) of the pulse width modulation signal generator; an LED driving unit for switching the DC power supplied from the
또한 본 발명은, 상기 상용전압 억압 R-C 병렬회로에 타측에 입력전원단에 연결된 커패시터를 더 포함시켜 구성하고, 펄스폭변조신호 발생부, LED구동부, 전원 안정화회로, 충격 댐퍼부를 간략화시켜 다이오드의 컷오프 전압을 이용해 직류전압을 구형파 전압으로 LED 패키지에 구동전압을 공급하도록 하는 정전류 구형파 변환회로로 대체 구성할 수 있다.In addition, the present invention further comprises a capacitor connected to the input power terminal on the other side of the commercial voltage suppression RC parallel circuit, and cut-off the diode by simplifying the pulse width modulation signal generating unit, LED driving unit, power stabilization circuit, and shock damper unit. It can be replaced with a constant current square wave conversion circuit that uses voltage to supply a driving voltage to the LED package from a DC voltage to a square wave voltage.
즉, 상기 상용전원(예; 220VAC)을 입력 커패시터 및 저항의 병렬 연결을 통하고, 타측이 일측 전원단자(P2)에 연결된 커패시터를 통한 후, 저항을 통해서 후술되는 정류부로 출력하는 상용전압 억압 R-C 병렬회로와; 상기 상용전압 억압 R-C 병렬회로의 출력전원을 브릿지 다이오드(BD1)를 통해 전파 정류하는 정류부와; 정류부의 출력을 평활시키는 평활부와; 상기 평활부에서 출력되는 직류전원을 다이오드를 통해서 상기 LED패키지의 구동전원으로 공급하는 정전류 구형파 변환 회로를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.That is, commercial voltage suppression RC that outputs the commercial power (eg 220VAC) through a parallel connection of an input capacitor and a resistor, the other side through a capacitor connected to one power terminal P2, and then through a resistor to a rectifier to be described later. a parallel circuit; a rectifier for full-wave rectification of the output power of the commercial voltage suppression R-C parallel circuit through a bridge diode (BD1); a smoothing unit for smoothing the output of the rectifying unit; It characterized in that it comprises a constant current square wave conversion circuit for supplying the DC power output from the smoothing unit as the driving power of the LED package through a diode.
여기서, 비용절감을 위하여 소수의 LED를 연결하여 사용하는 경우에 상기 타측이 일측전원단자에 연결된 커패시터 대신에 저항을 연결하여 사용할 수도 있다.Here, when a small number of LEDs are connected and used to reduce cost, a resistor may be connected and used instead of a capacitor having the other side connected to one power terminal.
또한 본 발명은, 상기 상용전압 억압 R-C 병렬회로를 상용전압 억압 R-C 직렬회로로 변형하고, 정전류 구형파 변환회로를 복수의 다이오드를 직렬연결하여 컷오프 전압에 의해 구형파 펄스로 LED패키지를 제어하도록 구성한다.In addition, the present invention transforms the commercial voltage suppression R-C parallel circuit into a commercial voltage suppression R-C series circuit, and controls the LED package with a square wave pulse by a cutoff voltage by connecting a plurality of diodes in series in the constant current square wave conversion circuit.
즉, 상용전원(예; 220VAC)을 입력 커패시터(C410)를 통하고, 타측이 일측 전원단자(P2)에 연결된 저항(R410)을 통한 후, 저항(R411)을 통해서 후술되는 정류부(100)로 출력하는 상용전압 억압 R-C 직렬회로와; 상기 상용전압 억압 R-C 직렬회로의 출력전원을 브릿지 다이오드(BD1)를 통해 전파 정류하는 정류부와;That is, commercial power (eg, 220VAC) is passed through the input capacitor C410, the other side through the resistor R410 connected to the power terminal P2 on the one side, and then through the resistor R411 to the
정류부의 출력을 평활시키는 평활부와;a smoothing unit for smoothing the output of the rectifying unit;
상기 평활부에서 출력되는 직류전원을 직렬연결된 2개의 다이오드를 통해서 상기 LED패키지의 구동전원으로 공급하는 정전류 구형파 변환 회로를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.It characterized in that it comprises a constant current square wave conversion circuit for supplying the DC power output from the smoothing unit as the driving power of the LED package through two diodes connected in series.
또한 본 발명은, 정류부의 맥파신호를 과도전압 억압 다이오드(TVS 다이오드)를 이용하여 과도전압을 억압하는 과도전압 억압부를 더 포함하여 구성함에 특징이 있다.In addition, the present invention is characterized in that the pulse wave signal of the rectifier further includes a transient voltage suppressor for suppressing the transient voltage using a transient voltage suppressing diode (TVS diode).
또한 본 발명은 과도전압 억압부를 구비하는 경우, 소수의 LED패키지 구동회로를 구성하는 경우에는 평활부의 커패시터를 제거하여 더욱 소형화 할 수 있다.In addition, the present invention can further reduce the size by removing the capacitor of the smoothing part when the transient voltage suppressor is provided and when a small number of LED package driving circuits are configured.
또한 본 발명은, 상기 정전류 구형파 변환회로를, 상기 평활부에서 출력되는 직류전원을 직렬연결된 2개의 다이오드(CLD1)(CLD2)를 통해서 상기 LED패키지의 구동전원으로 공급하도록 연결하고, 상기 다이오드(CLD2)의 출력을 제너다이오드(ZD2)를 통하여 상기 2개의 다이오드(CLD1)(CLD2)의 중간접속점에 연결함과 아울러 제너다이오드(ZD1)를 다시 통해서 상기 다이오드(CLD1)의 입력단에 연결하여 구성함에 특징이 있다.In addition, the present invention connects the constant current square wave conversion circuit to supply the DC power output from the smoothing unit as the driving power of the LED package through two diodes CLD1 and CLD2 connected in series, and the diode CLD2 ) is connected to the intermediate connection point of the two diodes CLD1 and CLD2 through a Zener diode ZD2 and connected to the input terminal of the diode CLD1 through a Zener diode ZD1 again. There is this.
광고 간판에 사용되는 고효율 LED 모듈 장치는 케이스 내부에 상용전압 억압부와 역률 개선부 및 120Hz PWM 정전류 고정부에 의한 집적화로 소형 경량화와 고효율 및 저소비전력으로 기술적 경제적 산업적 파급효과와 LED의 메이커에 무관한 어떠한 종류의 LED도 적용할 수 있다는 아주 큰 특징을 갖는 효과가 있다.The high-efficiency LED module device used for advertising signs is integrated with the commercial voltage suppressor, power factor improving part, and 120Hz PWM constant current fixing part inside the case to achieve small size and light weight, high efficiency and low power consumption, regardless of technological, economic and industrial ripple effects and LED manufacturers. It has the effect of having a very large characteristic that can be applied to any kind of LED.
도 1은 본 발명에 따른 광고 간판에 사용되는 고효율 LED 모듈 장치의 회로와 원리 구성을 상세하게 나타낸 제1실시예 회로도.
도 2는 본 발명의 광고 간판에 사용되는 고효율 LED 모듈 장치에 있어서 상용전압 억압회로를 R-C병렬회로로 치환하여 간략화한 구성을 나타낸 제2 실시예 회로도.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에서 LED 점등을 위한 PWM 스위칭회로를 정전류 구형파 변환 회로로 개선 치환하여 간략화한 구성을 나타낸 제 3 실시예 회로도.
도 4는 본 발명의 도 3에 따른 상용전압 억압부의 회로를 직렬 회로로 간략화 개선하여 나타낸 제 4 실시예 회로도.
도 5는 본 발명의 도 4에 따른 과도전압 억압부 및 평활부를 삭제하여 간략화한 제5실시예 회로도.
도 6의 (가) 내지 (라)는 본 발명의 제3실시예에 따른 파형 특성도.
도 7의 (가) 내지 (라)는 본 발명의 과도전압 억압부와 평활부를 설명하기 위한 파형도.1 is a circuit diagram of a first embodiment showing in detail the circuit and principle configuration of a high-efficiency LED module device used in an advertisement sign according to the present invention.
2 is a circuit diagram of a second embodiment showing a simplified configuration by replacing the commercial voltage suppression circuit with an RC parallel circuit in the high-efficiency LED module device used in the advertisement sign of the present invention.
3 is a circuit diagram of a third embodiment showing a simplified configuration by improving and replacing the PWM switching circuit for LED lighting in the second embodiment of the present invention with a constant current square wave conversion circuit.
FIG. 4 is a circuit diagram of a fourth embodiment showing a simplified and improved series circuit of the circuit of the commercial voltage suppressor according to FIG. 3 of the present invention.
5 is a circuit diagram of a fifth embodiment simplified by removing the transient voltage suppressor and the smoothing unit according to FIG. 4 of the present invention.
6A to 6D are waveform characteristic diagrams according to a third embodiment of the present invention.
7 (A) to (D) are waveform diagrams for explaining the transient voltage suppressing unit and the smoothing unit according to the present invention.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a detailed description of a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[실시예 1][Example 1]
도 1은 본 발명의 따른 광고 간판에 사용되는 고효율 LED 모듈 장치에 대한 제1실시 예를 보인 회로도이다.1 is a circuit diagram showing a first embodiment of a high-efficiency LED module device used in an advertisement signage according to the present invention.
광고 간판용으로 설치되는 다수의 LED가 직렬 연결된 LED패키지(300)에 LED 구동전원을 공급하기 위한 LED 모듈 장치에 있어서,In the LED module device for supplying LED driving power to the
상용전원(예; 220VAC)의 입력단(P1, P2) 사이에 연결되어 노이즈를 억압하기 위한 입력필터부(10)와;an
상기 입력필터부(10)를 통해 상기 일측 입력단(P1)에 연결되어 직류성분을 억압하고 교류전원으로 리액터(L2)의 1차측 입력단으로 입력시키는 입력 커패시터(20)와;an
상기 타측 입력단(P2)과 상기 리액터(L2)의 2차측 일측단자 사이에 연결되어 상기 입력 커패시터(20)에 의해 LED 정격 공급 전원에 맞도록 위상 고정 제어를 하는 위상각 제어부(30)와;a
상기 리액터(L2)의 1차측 및 2차측 타측 출력단 사이에 연결되어 교류 역률을 보상하는 교류역률 보상부(70)와;an AC power
상기 교류 역률 보상부(70)의 출력 전원을 전파 정류하여 평활된 직류전원을 출력하는 정류부(100)와;a
상기 정류부(100)에서 출력되는 직류전원을 스위칭 시키기 위한 펄스폭변조(PWM) 스위칭 신호를 발생하는 펄스 폭변조 신호발생부(130)와;a pulse width
상기 정류부(100)에서 출력되는 직류전원을 안정화시켜 상기 펄스폭변조 신호발생부(130)의 동작전원(Vcc)으로 공급하는 펄스폭변조 스위칭 전원 안정화회로(131)와;a pulse width modulation switching
상기 펄스폭변조 신호발생부(130)의 펄스폭변조 스위칭신호에 의거하여 상기 정류부(100)에서 LED 패키지(300)에 공급되는 직류전원을 펄스폭변조방식으로 스위칭 시키는 LED 구동부(170)와;
상기 LED 구동부(170)에 의해 스위칭 되는 LED 패키지 구동전원의 일정한 제어 전압 이상의 충격 펄스를 상쇄시켜 스위칭 회로를 보호하기 위한 충격 댐퍼부(180)를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.It is characterized in that it is configured to include a
도 1을 참조하여 전체 구성회로에 대한 원리와 기능에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.With reference to FIG. 1, the principle and function of the entire constituent circuit will be described in detail as follows.
상용전원(220VAC)은 ELB[Electric Leakage Breaker:누전차단기](F1), 온오프 스위치(SW), 상용전원입력단자(P1, P2)를 통해 입력된다. 입력전원은 입력필터부(10)를 통해서 전원 노이즈를 흡수하고, 입력 커패시터(C20)(20)를 통해 교류 커플링이 이루어진다.Commercial power (220VAC) is input through ELB [Electric Leakage Breaker] (F1), on-off switch (SW), and commercial power input terminals (P1, P2). The input power absorbs power noise through the
이때 위상각 제어부(30)에서 LED 점등에 필요한 규정된 전압과 전류로 억압을 하게 되는데, 충격전류 방지 및 전압강하 입력 커패시터(20)와 위상각 제어부(30)에서 상용전원을 억압하는 원리와 구성에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.At this time, the phase
우선 충격전류 방지 및 전압강하 입력 커패시터(20)는 상용전원으로 부터 유입되는 전원에 외부 교란에 의한 충격성 펄스파가 혼합 되어 입력되는 것을 차단함과 동시에 상용전원에서 공급 되어지는 교류전원을 LED점등에 필요한 전압과 전류로 억압하는 기능을 수행한다. 이와 동시에 위상각 제어부(30)에서 충격전류 방지 및 전압강하 입력 커패시터(20)의 내압과 교류통과 허용전류에 최적화시킨 위상각에서만 전류가 흐르도록 고정시켜 온 오프를 반복할 때 발생되는 노이즈가 전원라인을 타고 상용전원 측으로 역류되는 것과 방사상으로 전파되어 주변의 다른 전자장비에 미치는 교란을 억제하는 기능과 역할을 한다.First of all, the shock current prevention and voltage
입력 커패시터의 용량과 내압 및 재료의 종류에 따라 큰 차이가 있어 선정시 주의를 해야 하고, 도 2를 참조하여 커패시터를 이용한 억압된 전류는 I=2πfCV에 의해 로 구할 수 있다. 일 예로서 정격전류가 20mA이고 순방향전압이 42V인 LED 10개를 직렬로 연결했을 때 전체 소비전류는 200mA이고 정격순방향전압이 42V일 때 상용전원의 억압된 전류는 205mA가 되어야 하므로 충격전류 방지 및 전압강하 입력 커패시터(20)의 용량은 2435마이크로패럿의 용량을 사용해야 하며, 이론치보다 높게 해야 하는 원인은 회로의 부품과 PCB 패턴 상호간의 손실과 전압강하 때문에 이처럼 부품의 선정과 원리적 구조를 명확히 적용해야 하는 것에 유의해야 한다.There is a big difference depending on the capacity and withstand voltage of the input capacitor and the type of material, so care must be taken when selecting it. Referring to FIG. 2, the suppressed current using the capacitor can be obtained by I=2πfCV by I=2πfCV. As an example, when 10 LEDs with a rated current of 20mA and a forward voltage of 42V are connected in series, the total consumption current is 200mA and when the rated forward voltage is 42V, the suppressed current of the commercial power should be 205mA. The capacitance of the voltage
다시 도 1을 참조하면, 위상각 제어부(30)에서의 기능은 위상각 고정 저항(R2)와 위상각 고정 커패시터(C5)를 직렬로 연결하여 다이액(DAC1)을 통해 트라이액(TRIAC1)의 게이트를 항상 일정한 위상각에서 반복적으로 온오프하여 항상 일정한 전류를 제공한다. 다이액(DAC1)은 트라이액(TRIAC1)의 게이트를 가장 효과적으로 제어하기 위한 것으로서 트라이액(TRIAC1)의 게이트 단자에 부가함으로서 매우 부드러운 제어를 할 수 있는 것이며, 종류에따라 다르지만 입력전압이 30V를 넘어서면 통전하여 전류가 흐르고, 반대로 30V 이하가 되면 흐르던 전류가 차Referring back to FIG. 1 , the function of the phase
단되어 원래 상태로 복귀한다.cut and return to its original state.
이러한 특징을 위상각 제어부(30)에 적용하고, 상용전원을 강제 억압하여 LED 점등회로의 전원으로 이용하기에는 통상적인 방법으로서는 실현이 어려우므로 반드시 충격전류 방지 및 전압강하 입력 커패시터(20)와 LED 구동을 위한 펄스폭변조 신호발생부(130)와의 시정수를 명확히 해야 하는데 상기 기술한 본 발명에 있어서는 사람 눈에는 10mS 미만의 주기로 점멸하는 불빛을 연속하는 빛으로 보이게 하도록 120Hz의 PWM신호를 10mS 이하로 위상각 고정 제어회로와 연동하도록 하였다.Applying these characteristics to the phase
위상각 제어부(30)는 항상 일정한 위상각에서만 전류가 흐르도록 하여 순간적인 돌입전류 또는 과전류에 의해 충격전류 방지 및 전압강하 입력 커패시터(20)가 절연파괴되는 것을 방지할 뿐만 아니라 충격전류 방지 및 전압 강하를 위한 입력 커패시터(20)의 내전압과 크기를 줄일 수 있어 저비용 소형경량화 할 수 있다.The phase
위상각 제어부(30)와 충격전류 방지 및 전압강하를 위한 입력 커패시터(20)에 의해 억압된 전원은 교류역률보상부(70)에서 보상된 후 정류부(100)의 브릿지 다이오드오와 평활용 커패시터(C13)에 의해 직류전원으로 변환하게 되는데 이는 통상적인 방법으로 설명은 생략한다.The power suppressed by the phase
정류부(100)에 의해 안정화된 직류 전원은 전원 안정화회로(131)에 인가되어 펄스폭변조 신호발생부(130)에서 필요로하는 직류 15V로 안정화시킨 전원을 펄스폭변조 신호발생부(130)로 입력한다. 펄스폭변조 신호발생부(130)는 LED 구동에 필요한 PWM 스위칭신호를 발생하며, 이 펄스폭변조 스위칭신호에 의거하여 평활부(100)의The DC power stabilized by the
직류전원을 스위칭하여 LED패키지(300)를 구동시키게 된다.The
펄스폭변조 신호 발생부(130)는 출력신호가 출력감지 궤환 다이오드(D11)와 PWM 스위칭 기준전압 저항(R11, R12)에 항상 일정하게 궤환되게 하여 LED를 구동하도록 한 것은 LED의 소손을 방지하기 위한 것이다. 스위칭 출력 신호가 없으면 스위칭 동작을 정지되도록 하게 되는 것이다.The pulse width
펄스폭변조 신호발생부(130)에서 발생된 펄스폭변조 스위칭신호는 LED 구동부(170)의 스위칭소자(NDRV)를 구동시켜 정류부(100)의 직류전원을 펄스폭변조 스위칭에 의해 LED패키지(300)의 구동전원으로 공급하게 된다.The pulse width modulation switching signal generated by the pulse width
PWM 전류에 의해 점등과 소등을 반복할 때 발생되는 과도신호를 제거하기 위해 충격 댐퍼부(180)을 추가하였으며, LED 구동전류가 200mA 이하일 경우에는 충격 댐퍼부(18)를 사용하지 않아도 된다. 이로서 다수의 LED를 점등하는데 있어서 상용전원의 변화와 LED 연결 수량에 의한 전원의 편차, LED 제조사와 종류에 무관하게 사용할 수 있으며 색도와 광도를 일정하게 유지할 수 있다.The
[실시예 2][Example 2]
도 2는 본 발명에 있어 상용전압 억압회로를 치환하여 간략화한 구성도를 나타낸 제 2 실시 예로서 도 2의 제 1실시 예에 따른 개선된 광고 간판에 사용되는 고효율 LED 모듈 장치에 대한 것으로, 도 2의 상용전원의 노이즈를 필터링하는 라인 필터부(10)와, 위상각 제어부(20)를 간략화한 것으로 더욱 소형 경량화와 한 것이다.2 is a second embodiment showing a simplified configuration diagram by substituting a commercial voltage suppression circuit in the present invention, and is a high-efficiency LED module device used in an improved advertisement signboard according to the first embodiment of FIG. 2, FIG. 2, the
도 2를 참조하면, 커패시터(C400)와 저항(R400, R401)만을 이용하여 상용전원을 LED 구동에 필요한 전원으로 억압하는 간략화한 것으로, 도 2의 입력 필터부(10)와, 상용전원 입력 커패시터(20)와 위상각 고정 제어회로(30)와 동일한 기능과 동작을 하도록 상용전압 억압 R-C회로(400)를 구성하였다.Referring to FIG. 2, it is a simplified form of suppressing commercial power to the power required for driving the LED using only a capacitor C400 and resistors R400 and R401, and the
커패시터와 저항만을 이용하여 상용전압 억압회로를 구성할 때 커패시터의 원리와 구조 및 특성에 대해 깊이 있는 원론적 지식과 현장적용 기술이 필요하며, 일반적인 개념만으로는 LED 특성에 맞는 구동 전원을 얻기가 아주 난해하다.When composing a commercial voltage suppression circuit using only capacitors and resistors, in-depth fundamental knowledge and field application technology are required for the principle, structure and characteristics of capacitors, and it is very difficult to obtain a driving power suitable for LED characteristics using only a general concept. .
도 2를 참조하여 커패시터와 저항을 이용하여 상용전원을 억압하는 원리와 구성에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다. 광고 간판용 LED 모듈 제조 방법과 장치는, 매우 작은 케이스에 에폭시 수지에 의해 몰드 되는 것으로 정격전압과 온도계수에 아주 민감하고 장치의 수명과도 직접적인 영향을 준다. 모든 커패시터는 도체판 사이에서 견딜 수 있는 전압에 한계가 있다. 정격전압은 소자에 손상을 주지 않고 가할 수 있는 최대 직류 전압을 말한다. 만약 파괴전압(Breakdown) 또는 동작전압(Working Voltage)이라고 부르는 최대 전압을 초과하면 커패시터는 영구적인 손상을 받는다.The principle and configuration of suppressing commercial power using a capacitor and a resistor will be described in detail with reference to FIG. 2 as follows. The LED module manufacturing method and device for advertising signage is molded by epoxy resin in a very small case, and is very sensitive to the rated voltage and temperature coefficient and has a direct effect on the lifespan of the device. All capacitors have a limit on the voltage they can withstand between the conductor plates. Rated voltage refers to the maximum DC voltage that can be applied without damaging the device. If the maximum voltage, called the Breakdown or Working Voltage, is exceeded, the capacitor is permanently damaged.
따라서 커패시터를 상용전압 억압회로에 실제로 사용하기 전에 커패시턴스와 정격전압을 고려해야 한다. 커패시턴스 값과 종류는 특정 회로의 요구에 따라 결정되며 정격전압은 사용될 회로에서 예상되는 최대전압보다 항상 커야한다. 또한 온도계수는 온도에 따라 커패시턴스가 변화하는 정도와 방향을 나타낸다.Therefore, the capacitance and rated voltage should be considered before actually using the capacitor in the commercial voltage suppression circuit. The capacitance value and type are determined according to the requirements of a specific circuit, and the rated voltage should always be greater than the maximum voltage expected in the circuit to be used. Also, the temperature coefficient indicates the degree and direction of the capacitance change according to the temperature.
양의 온도계수는 온도가 증가함에 따라 커패시턴스가 증가하고 온도가 감소함에 따라 커패시턴스가 감소하게 되며 음의 온도계수는 그 반대가 된다. 이외 유전강도, 누설전류가 있는데 모두 확실하게 고려하지 않으면 상용전원을 억압하는 용도로서 사용하기가 난해하다.A positive temperature coefficient increases the capacitance as the temperature increases, and decreases the capacitance as the temperature decreases, and a negative temperature coefficient does the opposite. Other than that, there are dielectric strength and leakage current, and it is difficult to use them for suppression of commercial power unless all of them are taken into account.
이러한 난해한 기술을 해결한 기술적 방법이 도 2에 보여준 상용전압 억압 R-C회로(400)이다. 커패시터 인풋형 전압강하 방식의 경우 전하가 충전되어야만 전압이 형성되는 특성으로 인해 전류의 위상이 전압의 위상보다 90도 앞서는 특징을 정의하여 회로의 원리를 명확히 알고 구성을 해야 한다.A technical method for solving this difficult technique is the commercial voltage
도 2의 상용전압 억압 R-C 병렬회로(400)에 나타낸 바와 같이 커패시터(C400)와 저항(R400)에 걸리는 전압의 위상이 모두 같고 총 전류는 커패시터(C400)와 저항(R400)으로 흐르는 전류로 나누어지며, 저항(R400) 양단의 전압과 저항(R400)을 통해 흐르는 전류의 위상은 서로 같다. 또한 커패시터(C400)를 통해 흐르는 전류는 커패시터(C400) 양단의 전압보다 90도만큼 앞선다. 따라서 커패시터(C400)를 통해 흐르는 전류는 저항(R400)을 통해 흐르는 전류보다 90도만큼 앞서게 된다.As shown in the commercial voltage suppression RC
커패시터(C400)와 병렬로 연결된 저항(R400)의 주된 목적은 초기 주전원 인가시 스위치 또는 자연적인 원인으로 인해 발생되는 충격전류와 전압을 흡수하여 열로서 소비 하므로서 커패시터(C400)를 아주 과도한 충격파로부터 보호하기 위한 것이고, 또 다른 하나는 점등 후 주전원 오프시 커패시터(C400)에 충전되어 있는 전압을 방전시켜 항상 구성된 회로 내부의 전위를 0으로 하여 유지관리나 이전 설치시 감전으로 부터 방지하기 위한 목적인 것이다.The main purpose of the resistor R400 connected in parallel with the capacitor C400 is to absorb the shock current and voltage generated by a switch or a natural cause when the initial main power is applied and consume it as heat, thereby protecting the capacitor C400 from a very excessive shock wave. The other one is to discharge the voltage charged in the capacitor C400 when the main power is turned off after being turned on so that the potential inside the circuit is always 0 to prevent from electric shock during maintenance or previous installation.
즉, 전원 오프시 저항(R400)은 커패시터(C400)에 충전되어 있던 전압을 자기방전시키는 기능을 하고, 전원 온시과도 전압 유입시 커패시터(C400)를 충격전압으로부터 보호하는 기능을 한다. 이는 R-C 시정수를 계산하여 차단하고자 하는 과도전압의 전압레벨을 결정하고, LED패키지 연결수가 증가하면 전체 소비전류가 증가하면서 과 도전류가 정격 전류의 3-5배 증가한다. 이때 발생되는 과도전압을 제거하는 기능을 하는 것이다.That is, when the power is turned off, the resistor R400 functions to self-discharge the voltage charged in the capacitor C400 and protects the capacitor C400 from the shock voltage when the transient voltage is introduced when the power is turned on. This calculates the R-C time constant to determine the voltage level of the transient voltage to be cut off, and if the number of LED packages connected increases, the overall current consumption increases and the over-conductive current increases 3-5 times of the rated current. It has a function to remove the transient voltage generated at this time.
키르히호프 전류 법칙에 의해 총 전류는 이 두 전류의 페이저 합이 된다.According to Kirchhoff's current law, the total current is the phasor sum of these two currents.
커패시터(C400=>C)와 저항(R400=>R)에 흐르는 총 전류를 구하면이 되고, 저항에 흐르는 전류와 총 전류 사이의 위상각은이 되며, 과 같게 된다. 도 2의 상용전압 억압 R-C 병렬회로(400)에서 커패시터에 흐르는 전류가 저항에 흐르는 전류보다 90도 앞서고 저항에 흐르는 전류는 전압과 동상임을 주목해야한다.If we find the total current flowing through the capacitor (C400=>C) and the resistor (R400=>R), , the phase angle between the current flowing through the resistor and the total current becomes silver, becomes equal to It should be noted that, in the commercial voltage suppression RC
이와 같이 본 발명의 제2실시예에서는 상용전압 억압 R-C병렬회로(400)를 이용하여 입력되는 상용전원의 억압 및 위상각과 역률 개선을 제어하고, 브릿지 다이오드인 정류부(100)와 평활부(110)를 통해서 직류전원으로 변환 후, 펄스폭변조 신호발생부(130) 및 LED 구동부(170)를 통해서 LED패키지(300)에 펄스폭변조 스위칭에 의한 구형파 신호로서 구동전원을 공급한다. 이때 충격 댐퍼회로(180)에서 충격 펄스를 완충시키는 기능을 한다. 이는 다이오드(23)과 커패시터(C6)를 통하는 경로와, 역방향 제너다이오드(ZD)와 저항(R10)을 통하는 경로를 병렬구성하여 부하측 변동으로 인하여 충격펄스가 발생되면, 제너다이오드(ZD)가 도통되면서 바이패스 경로를 형성함으로써 충격펄스를 완충시킨다.As described above, in the second embodiment of the present invention, the commercial voltage suppression RC
[실시예 3][Example 3]
도 3을 참조하면, 도 2에서 나타낸 상용전압 억압 R-C병렬회로(400)를 변형하고, LED구동 PWM 스위칭 전원 안정 화회로(131), LED구동 PWM 스위칭 회로(130), LED 구동회로(170), 충격펄스 상쇄 댐퍼회로(180)을 제거하고, 다이오드에 의해 직류전원을 구형파로 변환하여 LED 패키지(300)를 구동시키는 정전류 구형파 변환 회로(500) 하나로 치환 대체 간략화 하여 동일한 성능과 기능을 갖는 제어를 하도록 한 것이다.Referring to FIG. 3, the commercial voltage suppression RC
도 3에 도시된 바와 같이, 상용전원(예; 220VAC)을 커패시터(C400) 및 저항(R400)의 병렬 연결을 통하고, 타측이 일측 전원단자(P2)에 연결된 커패시터(C410)를 통한 후, 저항(R401)을 통해서 후술되는 정류부(100)로 출력하는 상용전압 억압 R-C 병렬회로(400')와;As shown in Figure 3, commercial power (eg, 220VAC) through the parallel connection of the capacitor (C400) and the resistor (R400), the other side through the capacitor (C410) connected to one power terminal (P2), a commercial voltage suppression RC parallel circuit 400' for outputting to a
상기 상용전압 억압 R-C 병렬회로(400')의 출력전원을 브릿지 다이오드(BD1)를 통해 전파 정류하는 정류부(100)와;a
상기 정류부(100)의 출력전압을 커패시터를 이용하여 평활시키는 평활부(110)와;a
과도 전압 억압 다이오드(Transient Voltage Suppression DIODE)에 의해 상기 정류부(100)에서 전파 정류되고 상기 평활부(110)에서 평활되는 전압을 구형파 펄스 신호로 안정화시키기 위한 과도전압 억압부(120)와;Transient
상기 과도전압 억압부(120)에서 출력되는 펄스 전원을 과도전압 억압 다이오드를 통하여 LED패키지(300)를 구동시키기 위한 전류 레벨로 과도 전류를 억압하여 안정화된 펄스 신호로 LED패키지(300)를 구동시키기 위한 정전류 구형파 변환 회로(500)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.Driving the
여기서, 상기 정전류 구형파 변환회로(500)는, 상기 과도전압 억압부(120)로부터 출력된 구형파 펄스 신호의 전류를 억압하도록 전원 라인에 직렬 연결된 하나의 과도전압 억압 다이오드(CLD1)로 구성될 수 있다.Here, the constant current square
또한, 상기 정전류 구형파 변환회로(500)는, 상기 과도전압 억압부(120)로부터 출력된 구형파 펄스 신호의 전류를 억압하도록 전원 라인에 직렬 연결된 둘 이상 복수의 과도전압 억압 다이오드(CLD1)(CLD2)로 구성될 수 있다.In addition, the constant current square
또한, 상기 정전류 구형파 변환회로(500)는, 상기 과도전압 억압부(120)로부터 출력된 구형파 펄스 신호의 전류를 억압하도록 전원 라인에 직렬 연결된 복수의 과도전압 억압 다이오드(CLD1)(CLD2)와, 상기 복수의 과도전압억압 다이오드(CLD1)(CLD2)와 각각 역방향으로 병렬 연결된 복수의 제너다이오드(ZD1)(ZD2)로 구성될 수 있다.In addition, the constant current square
즉, 첫번째 과도전압 억압 다이오드(CLD1)에 대해서 역방향으로 두 번째 제너다이오드(ZD2)가 병렬 연결되고, 두번째 과도전압 억압 다이오드(CLD2)에 대해서 역방향으로 첫 번째 제너다이오드(ZD1)가 병렬 연결되어 구성된다.That is, the second zener diode ZD2 is connected in parallel in the reverse direction with respect to the first transient voltage suppression diode CLD1, and the first zener diode ZD1 is connected in parallel with the second transient voltage suppression diode CLD2 in parallel. do.
이와 같이 구성된 본 발명의 제3실시예는, 상용전압 억압 R-C 병렬회로(400')는, 입력된 전원을 입력 커패시터(C400)와 저항(R400)의 병렬연결을 통해 입력받아 상용전압을 LED패키지 구동에 필요한 전압 레벨로 억압함과 아울러 타측이 접지된 커패시터(C410)에 의해 서지나 잡음신호를 흡수함과 아울러 저항(R410)을 통해서 정류부(100)로 출력한다. 상용전압을 R-C 병렬회로를 이용하여 LED패키지 구동에 필요한 전압으로 억압함과 아울러 잡음을 제거하는 필터링 기능을 함께 수행한다. 즉, 변형된 상용전압 R-C 병렬회로(400')는 R-C 병렬회로(R400, C400)에 의해 완전히 제거되지 못한 과도 전압을 커패시터(C410)에 의해 자기 흡수하여 완화시키는 기능을 하게 된다.In the third embodiment of the present invention configured as described above, the commercial voltage suppression RC
또한 상용전원과 같이 입력되는 노이즈를 제거하여 브릿지 정류다이오드의 정류부(100) 이후에 나타나는 왜곡현상을 1차적으로 자기 흡수 제거하는 기능을 한다.In addition, by removing the input noise like commercial power, it functions to primarily self-absorb and remove the distortion that appears after the
만약에 커패시터(C410) 대신에 저항으로 대체하면, R-C병렬회로(R400, C400)에서 완전 제거되지 못한 과도전압만 자기흡수하여 발열기능을 하게 되며, 이는 소전류용 즉 LED 수가 적을때 효과적이고 제조 가격을 줄일 수 있다.If a resistor is used instead of the capacitor (C410), only the transient voltage that is not completely removed from the RC parallel circuit (R400, C400) is self-absorbed and has a heating function, which is effective for small currents, that is, when the number of LEDs is small. can reduce the price.
정전류 구형파 변환 회로(500)는 평활부(110)와 과도전압억압부(120)로부터 만들어진 120Hz 맥류 전원을 펄스 정전류 다이오드를 통과시켜 컷오프 전압 이상에서 288V의 직류 펄스 정전류로 변환하여 LED를 점등하도록 한 것이다. 펄스 변환기능은 정류된 120Hz 맥류 전압의 25퍼센트 이상일 때 활성화되며, 사람 눈에는 10mS 미만의 주기로 점멸하는 불빛을 연속하는 빛으로 보이도록 한다.The constant current square
상용전압 억압 R-C병렬회로(400')을 통해 제어되어 브릿지 다이오드의 정류부(100)에서 정류된 전압 파형을 도 6의 (가)와 같은 맥류 파형이 된다.The voltage waveform rectified by the
도 6의 (가)는 브리지 다이오드에 의한 정류부(100)에 의해 75V, 120Hz, 35mA로 전파 정류된 맥류 전류로 변환된 것을 보인 것이다. 이때 브리지 다이오드의 고유정전용량과 신호전달지연시간 및 고유 전압강하로 인해 왜곡된 파형이 된다.FIG. 6(A) shows that the ripple current is converted into full-wave rectified current at 75V, 120Hz, and 35mA by the
이 맥류를 LED에 직접 사용 시 점등은 되나 상용전원의 전압변동, 서지 유입 등으로 인해 깜빡거림이 매우 심하고 밝기가 정격치의 60% 이하로 되어 사용할 수 없게 된다.When this pulse is used directly on the LED, it lights up, but the flickering is very severe due to voltage fluctuations of commercial power, surge inflow, etc., and the brightness is less than 60% of the rated value, making it unusable.
이러한 문제점을 해결하기 위해 브리지 다이오드와 병렬로 수 nF 정도의 펄스 안정화 커패시터의 평활부(110)를 구성하고, 과도전압 억압 다이오드(Transient Voltage Suppression DIODE)로 과도 전압 억압부(120)를 연결하여 LED 구동에 필요한 안정화된 120Hz의 펄스 구형파가 되도록 하였다.In order to solve this problem, the smoothing
펄스 안정화 커패시터의 평활부(110)에서 평활되는 맥류 파형을 도 6의 (나)와 같이 과도전압 억압 다이오드[Transient Voltage Suppression DIODE]의 과도전압 억압부(120)에 의해 펄스신호의 상단부분 즉, 과도전압이 억압되면서 안정화된 전압은 도 6의 (다)와 같이 120Hz, 383V로 최종 안정화가 된다.The upper part of the pulse signal by the transient
이 전압이 정전류 구형파 변환 회로(500)를 통과하면서 도 6의 (라)와 같이 LED에 필요한 20mA의 직류 펄스 정격 전류만 통과시켜 항상 일정한 밝기를 유지시키게 된다.As this voltage passes through the constant current square
이 정전류 구형파 변환 회로(500)의 동작 전압은 10VDC를 유지시켜 주어야 정확한 120Hz의 직류펄스를 동작을 하게 된다. 즉 120Hz, 383V로 최종 안정화된 전압중 LED 점등에 필요한 전압 288VDC를 감한 10VDC의 전압이 정전류 구형파 변환 회로(500)의 동작 전원으로 작용하며, 정전류 구형파 변환 회로(500)의 동작점은 10VDC에서 383VDC 사이가 되는 것이다.The operating voltage of the constant current square
이렇게 동작점을 제어해야 하는 이유로는 LED의 온오프 시간을 빠르게 하기 위한 것으로서 점등하고 있는 동안에는 항상 0VDC로 부터 10VDC 만큼 상승되어 있도록 해야 한다. 이 동작점이 스위칭 동작점으로서 이보다 낮으면 직류 펄스 동작을 정지하기 때문이다.The reason for controlling the operating point in this way is to speed up the on/off time of the LED, and while it is on, it should always rise from 0VDC to 10VDC. This is because, if the operating point is lower than the switching operating point, the DC pulse operation is stopped.
도 3에서 펄스 안정화 커패시터인 평활부(110)의 용량을 수 uF로 하게 되면 순수 직류 진폭제어가 되기 때문에 발열이 높고 상용전원 변동에 의해 밝기가 변하며 시각적으로도 깜박거림을 확연히 느끼게 되므로 콘덴서 용량 선정에 유의해야 한다.In FIG. 3, if the capacity of the smoothing
정전류 구형파 변환 회로(500)에 있어서 LED 연결 수량과 정격전압에 따라 직렬로 연결하여 전압의 범위를 확대할 수 있는데 이때의 동작점은 LED 정격 소비전압보다 10VDC 높게 해야 한다.In the constant current square
또한 정전류 구형파 변환 회로(500)와 역병렬로 연결된 제너다이오드(ZD1)(ZD2)는 순방향 과도전압 억압 다이오드(CLD1과 CLD2)의 직렬 연결에 의한 전압분배 불균형을 없애도록 작용한다.In addition, the zener diodes ZD1 (ZD2) connected in anti-parallel to the constant current square
[실시예 4][Example 4]
도 4를 참조하면 상용전압 억압 R-C 직렬회로(410)를 구성하여 LED 구동 전원을 얻도록 더욱 소형 경량화하고 역률을 개선한 것이다. 즉, 도 3에서 기술한 상용전압 억압 R-C 병렬회로(400)를 직렬 회로로 변환하여 역률을 개선한 것이다.Referring to FIG. 4, by configuring the commercial voltage suppression
상용전압 억압 R-C직렬회로(410)는 입력되는 상용전원을 커패시터(410)를 통해 입력받고, 타측이 입력전원의 타단(P2)에 연결된 저항(R410)을 통한후 직렬연결된 저항(R411)을 통해서 브릿지 다이오드인 정류부(100)로 출력하도록 구성된다.Commercial voltage suppression
도 4의 상용전압 억압 R-C 직렬회로(410)처럼 모든 R-C 병렬회로는 자신과 등가가 되는 직렬 R-C회로로 변환될 수 있다. 즉 본 발명에서는 도2, 도3의 R-C병렬회로를 도 5에서 보여주는 도면과 같이 아주 간략화하여 저비용 고효율 소형경량화를 요구하는 광고 간판용 LED 모듈 제조 방법과 장치에 적용할 수 있다.Like the commercial voltage suppression
또한 도 4에서 보여주는 정전류 구형파 변환 회로(600)는 LED 상용전압과 전류의 가감에 따라 2개의 펄스 정전류 다이오드(CLD1, CLD2)를 직렬로 연결하여 사용 범위를 확대할 수 있고, 다이오드 수의 추가 또는 직렬 또는 병렬연결은 설계에 따라 변형이 가능하다.In addition, the constant current square
도 4의 R-C직렬회로(410)는, 저항(R410)(R411)을 더욱 소형 경량화하고 역률을 개선하기 위한 목적으로서 사용한 것으로 커패시터와 저항이 전압과 전류에 대한 위상과 유효전력에 대한 명확한 깊이 있는 지식이 필요하다.The
인가전압과 전체 전류 사이의 위상각이 증가하면 역률은 감소한다. 위상각이 증가하면 회로의 성질이 용량성 회로에 가깝게 된다.As the phase angle between the applied voltage and the total current increases, the power factor decreases. As the phase angle increases, the properties of the circuit become closer to that of a capacitive circuit.
역률이 작을수록 소모되는 전력도 작아져 효율이 낮아진다. 역률은 커패시턴스 성분만을 갖는 회로에서의 값인 0과, 저항 성분만을 갖는 회로의 값인 1사이의 임의의 값을 갖는다. RC 회로에서는 전류가 전압보다 앞서므로, 이때의 역률을 진상 역률이라 한다.The smaller the power factor, the smaller the power consumed and the lower the efficiency. The power factor has any value between 0, which is a value in a circuit having only a capacitance component, and 1, which is a value in a circuit having only a resistance component. In the RC circuit, the current precedes the voltage, so the power factor at this time is called the leading power factor.
도 4에서 보여주고 있는 회로는 본 발명의 회로를 실제 제작하여 특성시험평가를 한 회로로서 이 회로의 역률을 개선하는 방법에 대해 기술하면 다음과 같다.The circuit shown in FIG. 4 is a circuit in which the circuit of the present invention is actually manufactured and subjected to characteristic test evaluation, and a method of improving the power factor of the circuit is described as follows.
먼저 상용전원이 220V, 주파수 60Hz, 커패시터(C410) 용량이 0.33uF, 저항(R410)이 100O오옴일 때 역률을 구하기 위해 먼저 용량성 리액턴스와 위상각을 구하면가 된다.First, when the commercial power is 220V, the frequency is 60Hz, the capacitor (C410) capacity is 0.33uF, and the resistor (R410) is 100O ohms, in order to find the power factor, first the capacitive reactance and the phase angle are becomes
따라서 역율된다. 만약 정격 소비전력과 용량성 리액턴스의 최적화를 하지 못하면 위상각이 89°에 근사하게 되어 역률이까지 낮아지게 된다.So the power factor do. If the rated power consumption and capacitive reactance are not optimized, the phase angle will approximate 89° and the power factor will decrease. will be lowered to
그러므로 본 발명에서는 아주 소형이고 간단한 회로인 상용전압 억압 R-C직렬회로(410)를 이용하여 상용전압 억압과 위상각 제어 및 역률개선까지를 고려하여 회로설계가 가능해진다.Therefore, in the present invention, it is possible to design a circuit in consideration of commercial voltage suppression, phase angle control, and power factor improvement by using the commercial voltage suppression
R-C병렬회로(400, 400')를 사용하는 경우에는 전원 오프 이후 커패시터(C400)에 충전된 전압을 자기방전시켜 감전 사고를 예방할 수 있고, 충격 과도전압을 흡수 차단하며, 전원 온/오프 반복시의 과도 전압에 강하다는 장점과 온도 변화에 강하다는 장점이 있다.In the case of using the RC
R-C 직렬회로(410)를 사용하는 경우는, 역률 개선의 효과가 있고 정격 전류 제한기능과 저항에 의한 220V 전류 제한으로 2차회로(정류부 이하 회로)를 보호하며, 자기발진을 방지할 수 있다.In the case of using the
그런데, R-C병렬회로(400, 400')는 역률이 낮다는 단점이 있고, 자기발진 우려(LED 수의 증가시)가 있으며, 정격 전류 제한을 위한 부가적인 직렬저항(R2),(R401)을 사용해야 한다는 단점이 있다.However, the RC
R-C 직렬회로(410)는, 전원 오프시에 커패시터(C410)에 충전 전압이 있어서 이설이나 유지 관리시 순간적 감전 우려가 있고, 온도 변화에 약하여 환경적인 고려를 해야한다.The
따라서, R-C 병렬회로나 R-C직렬회로의 선택은, LED의 수나, 현장의 환경 또는 비용적인 측면등을 고려하여 선택적인 사양으로 선택할 수 있다.Therefore, the selection of the R-C parallel circuit or the R-C series circuit can be selected as an optional specification in consideration of the number of LEDs, the field environment, or cost aspects.
도 4에 도시된 바와 같이 정류부(100)의 후단 구성에 있어서, 평활용 커패시터를 사용하지 않고, 과도전압 억압 다이오드(TVS)만을 이용한 과도전압 억압부(120)만을 정류부(100)와 병렬로 구성하고, 정류부(100)의 출력신호를 2개의 펄스 정전류 다이오드(CLD1, CLD2)를 직렬로 연결하여 펄스 신호로 안정화 시켜 LED패키지(300)로 출력하는 정전류 구형파 변환 회로(600)로 구성할 수 있다. 이와 같이 평활용 커패시터는 반드시 필요한 것은 아니고, LED패키지(300)의 수나 정격 전압등에 따라 LED의 점등 펄스폭을 고려하여 평활용 커패시터를 삽입하거나, 삭제할 수도 있는 것이다.As shown in FIG. 4 , in the configuration of the rear end of the rectifying
평활용 커패시터 즉, 평활부(110)는 선택적으로 사용할 수 있는데, 예를 들어, 도 7의 (가)와 같이 정류부(100)에서 정류된 맥류 파형의 피크 전압이 75VDC 인 경우, 평활부(110)를 통하게 되면, 도 7의 (나)와 같이 빗금친 부분이 서로 상계되면서 도 7의 (다)와 같은 38VDC 직류전압 파형으로 평활 된다. 이때, 평활부(110)의 커패시턴스(콘덴서 용량)을 수 nF 정도(예; 224nF)로 줄이게 되면, 정전류 구형파 변환회로(600)를 통과하면서 도 7의 (라)와 같은 120Hz PWM 구형파 펄스로 변환시킬 수 있다. 만약, 평활부(110)의 커패시턴스가 20μF 이상이면 도 7의 (다)와 같이 직류신호가 되어 전형적인 직류 구동이 된다.The smoothing capacitor, that is, the smoothing
그러므로, LED 수가 적은 경우에는 반드시 과도 전압을 과도전압 억압부(120)를 통해서 억압하고, 평활부(110)의 커패시턴스를 줄여 구형파 펄스신호로 만들어야만 효율적인 LED패키지 구동이 이루어진다.Therefore, when the number of LEDs is small, the transient voltage must be suppressed through the
평활부(110)를 사용하지 않는 경우로서, LED패키지(300)의 LED수량이 많을 때에는 평활부(110)를 제거한다. 이는 75VDC의 전압을 극대화 하여 활용하기 위한 것으로서, 에너지 손실을 줄일 수 있다. 이때에는 정전류 구형파 변환회로(600)에서 구형파 PWM신호로 안정화시켜 LED를 구동시키게 된다.As a case in which the
한편, 도 3과 같이 과도전압 억압부(120)와 평활부(110)를 병렬연결로 사용하는 경우는, 브릿지 정류후 맥류파형 왜곡을 없애기 위해 사용하는 것이며, 이때에도 평활부(110)의 커패시턴스는 수 nF을 사용해도 되나, 왜곡방지와 과도전압 방지를 동시에 잘해야 할 경우에는 과도전압 억압부(120)와 평활부(110)를 병렬로 연결하여 함께 구성한다.On the other hand, when the
과도전압 억압부(120)만을 사용시 과도전압 피크치를 제거하여 LED수의 증가에 따라 전압 증가 범위를 넓히고자 할때는 평활부(110)는 삭제한다.When only the transient
과도전압 억압부(120)와 평활부(110)를 병렬 연결시에는 전압 범위가 좁고(예; 38VDC), 과도 전압 억압부(120)만을 사용하는 경우는 전압 범위가 넓어진다(예. ; 75VDC)When the
또한 도 5에 도시된 바와 같이, 소수의 LED패키지를 구성하는 경우에는 과도전압 억압부(120)도 삭제하고, 전파 정류된 맥류 신호를 펄스 정전류 다이오드의 컷오프 전압을 이용하여 구형파 펄스로 안정화시켜 LED패키지를 구동하게 할 수도 있다. LED패키지(300)의 LED수가 증가하면 과도전압 억압부(120)를 제거하여 출력전압(전류)를 증가시킨다. 즉, 정류부(100)에서 출력되는 맥류파형에서 리플의 최대점까지를 에너지로 전환하도록 하는 것이며, 이는 정전류 구형파 변환회로(500)에 의해 이루어진다. 과도전압 억압부(120)와 평활부(110) 제거시 과도전압제거는 정전류 구형파 변환회로(500)의 다이오드(CDL1, CDL2)에서 피크 전류를 제한하기 때문에 과도전압제거가 이루어진다. 따라서 LED수가 많아지는 경우 과도전압 억압부(120)와 평활부(110)를 제거한 도 5와 같은 회로로 구성하여 간략화한 LED모듈을 구성할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 5, when a small number of LED packages are configured, the
본 발명에 따른 광고 간판용 LED 모듈 제조 방법과 장치는 제작 특성시험평가 및 현장적용 시험을 거쳐 검증된 것으로 본 발명이 상기 실시한 실시 예에 한정되지 않고 통상의 지식을 가진자라면 다양한 변형과 균등한 타 분야 응용 실시예가 가능한 것을 이해할 것이다.The method and device for manufacturing an LED module for advertising signage according to the present invention has been verified through production characteristic test evaluation and field application test, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and those of ordinary skill in the art can use various modifications and equivalents It will be appreciated that other field applications are possible.
10: 입력필터부
20: 입력 커패시터
30: 위상각 제어부
70 : 교류역률 보상부
100: 정류부
110 : 평활부
130 : 펄스폭변조신호 발생부
131 : 전원 안정화회로
170 : LED 구동부
180 : 충격 댐퍼부
300 : LED 패키지
400, 400' : 상용전압 억압 R-C 병렬회로
410 : 상용전압 억압 R-C 직렬회로
500, 600 : 정전류 구형파 변환 회로10: input filter unit
20: input capacitor
30: phase angle control unit
70: AC power factor compensator
100: rectifier
110: smooth part
130: pulse width modulation signal generator
131: power stabilization circuit
170: LED driving unit
180: shock damper part
300: LED package
400, 400' : Commercial voltage suppression RC parallel circuit
410: commercial voltage suppression RC series circuit
500, 600: constant current square wave conversion circuit
Claims (13)
상용전원(예; 220VAC)의 입력단(P1, P2) 사이에 연결되어 노이즈를 억압하기 위한 입력필터부(10)와;
상기 입력필터부(10)를 통해 상기 일측 입력단(P1)에 연결되어 직류성분을 억압하고 교류전원으로 리액터(L2)의 1차측 입력단으로 입력시키는 입력 커패시터(20)와;
상기 타측 입력단(P2)과 상기 리액터(L2)의 2차측 일측단자 사이에 연결되어 상기 입력 커패시터(20)에 의해 LED 정격 공급 전원에 맞도록 위상 고정 제어를 하는 위상각 제어부(30)와;
상기 리액터(L2)의 1차측 및 2차측 타측 출력단 사이에 연결되어 교류 역률을 보상하는 교류역률 보상부(70)와;
상기 교류 역률 보상부(70)의 출력 전원을 전파 정류하여 평활된 직류전원을 출력하는 정류부(100)와;
상기 정류부(100)에서 출력되는 직류전원을 스위칭시키기 위한 펄스폭변조(PWM) 스위칭 신호를 발생하는 펄스폭변조 신호발생부(130)와;
상기 정류부(100)에서 출력되는 직류전원을 안정화시켜 상기 펄스폭변조 신호발생부(130)의 동작전원(Vcc)으로 공급하는 펄스폭변조 스위칭 전원 안정화회로(131)와;
상기 펄스폭변조 신호발생부(130)의 펄스폭변조 스위칭신호에 의거하여 상기 정류부(100)에서 LED 패키지(300)에 공급되는 직류전원을 펄스폭변조방식으로 스위칭시키는 LED 구동부(170)와;
상기 LED 구동부(170)에 의해 스위칭 되는 LED 패키지 구동전원의 일정한 제어 전압 이상의 충격 펄스를 상쇄시켜 스위칭 회로를 보호하기 위한 충격 댐퍼부(180)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 광고 간판에 사용되는 고효율 LED 모듈 장치.In the LED module device for supplying LED driving power to the LED package 300 connected in series with a plurality of LEDs installed for advertising signage,
an input filter unit 10 connected between input terminals P1 and P2 of commercial power (eg, 220VAC) to suppress noise;
an input capacitor 20 connected to the one input terminal P1 through the input filter unit 10 to suppress a DC component and input an AC power source to the primary input terminal of the reactor L2;
a phase angle controller 30 connected between the other input terminal P2 and one secondary terminal of the reactor L2 to perform phase-fixing control to match the LED rated power supply by the input capacitor 20;
an AC power factor compensating unit 70 connected between the output terminals of the primary side and the secondary side of the reactor (L2) to compensate the AC power factor;
a rectifier 100 for full-wave rectifying the output power of the AC power factor compensator 70 to output a smoothed DC power;
a pulse width modulation signal generator 130 for generating a pulse width modulation (PWM) switching signal for switching the DC power output from the rectifier 100;
a pulse width modulation switching power stabilization circuit 131 for stabilizing the DC power output from the rectifier 100 and supplying it to the operation power Vcc of the pulse width modulation signal generator 130;
LED driving unit 170 for switching the DC power supplied from the rectifier 100 to the LED package 300 in a pulse width modulation method based on the pulse width modulation switching signal of the pulse width modulation signal generator 130;
High efficiency used in advertising signage, characterized in that it includes a shock damper unit 180 for protecting the switching circuit by offsetting the shock pulse above a certain control voltage of the LED package driving power switched by the LED driving unit 170 LED module device.
상용전원(예; 220VAC)을 커패시터(C400) 및 저항(R400)의 병렬 연결을 통하고, 저항(R401)을 다시 통해서 후술되는 정류부(100)로 출력하는 상용전압 억압 R-C 병렬회로(400)와;
상기 교류 역률 보상부(70)의 출력 전원을 전파 정류하는 정류부(100) 및 직류전원을 평활시키는 평활부(110)와;
상기 평활부(100)에서 출력되는 직류전원을 스위칭시켜 LED패키지(300)를구동시키기 위한 펄스폭변조(PWM) 스위칭 신호를 발생하는 펄스폭변조 신호발생부(130)와;
상기 평활부(100)에서 출력되는 직류전원을 안정화시켜 상기 펄스폭변조 신호발생부(130)의 동작전원(Vcc)으로 공급하는 펄스폭변조 스위칭 전원 안정화회로(131)와;
상기 펄스폭변조 신호발생부(130)의 펄스폭변조 스위칭신호에 의거하여 상기 정류부(100)에서 LED 패키지(300)에 공급되는 직류전원을 펄스폭변조방식으로 스위칭시키는 LED 구동부(170)와;
상기 LED 구동부(170)에 의해 스위칭 되는 LED 패키지 구동전원의 일정한 제어 전압 이상의 충격 펄스를 상쇄시켜 스위칭 회로를 보호하기 위한 충격 댐퍼부(180)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 광고 간판에 사용되는 고효율 LED 모듈 장치.In the LED module device for supplying LED driving power to the LED package 300 connected in series with a plurality of LEDs installed for advertising signage,
Commercial voltage suppression RC parallel circuit 400 for outputting commercial power (eg, 220VAC) to a rectifier 100 to be described later through a parallel connection of a capacitor C400 and a resistor R400 and again through a resistor R401 and ;
a rectifying unit 100 for full-wave rectifying the output power of the AC power factor compensator 70 and a smoothing unit 110 for smoothing the DC power;
a pulse width modulation signal generating unit 130 for generating a pulse width modulation (PWM) switching signal for driving the LED package 300 by switching the DC power output from the smoothing unit 100;
a pulse width modulation switching power stabilization circuit 131 stabilizing the DC power output from the smoothing unit 100 and supplying it to the operation power Vcc of the pulse width modulation signal generator 130;
LED driving unit 170 for switching the DC power supplied from the rectifier 100 to the LED package 300 in a pulse width modulation method based on the pulse width modulation switching signal of the pulse width modulation signal generator 130;
High efficiency used in advertising signage, characterized in that it includes a shock damper unit 180 for protecting the switching circuit by offsetting the shock pulse above a certain control voltage of the LED package driving power switched by the LED driving unit 170 LED module device.
입력되는 상용전원을 커패시터(C400) 및 저항(R400)의 병렬 연결을 통하고, 저항(R401)을 통해서 후술되는 정류부(100)로 출력하는 상용전압 억압 R-C 병렬회로와;
상기 상용전압 억압 R-C 병렬회로의 출력전원을 브릿지 다이오드(BD1)를 통해 전파 정류하는 정류부(100)와;
과도 전압 억압 다이오드(Transient Voltage Suppression DIODE)에 의해 상기 정류부(100)에서 전파 정류된 맥파 전원의 과도 전압을 억압하는 과도전압 억압부(120)와;
상기 과도전압 억압부(120)에서 출력되는 펄스 전원을 과도전압 억압 다이오드를 통하여 LED패키지(300)를 구동시키기 위한 전류 레벨로 억압하여 안정화된 펄스 신호로 LED패키지(300)를 구동시키기 위한 정전류 구형파 변환 회로(500)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 광고 간판에 사용되는 고효율 LED 모듈 장치.In the LED module device for supplying LED driving power to the LED package 300 connected in series with a plurality of LEDs installed for advertising signage,
a commercial voltage suppression RC parallel circuit for outputting the input commercial power to the rectifier 100 to be described later through the parallel connection of the capacitor C400 and the resistor R400 and through the resistor R401;
a rectifying unit 100 for full-wave rectifying the output power of the commercial voltage suppression RC parallel circuit through a bridge diode (BD1);
a transient voltage suppression unit 120 for suppressing a transient voltage of the pulse wave power source that is full-wave rectified by the rectifier 100 by a transient voltage suppression diode;
A constant current square wave for driving the LED package 300 with a pulse signal stabilized by suppressing the pulse power output from the transient voltage suppressing unit 120 to a current level for driving the LED package 300 through the transient voltage suppressing diode. A high-efficiency LED module device used in an advertising sign, characterized in that it comprises a conversion circuit (500).
상기 정류부(100)의 출력전압을 커패시터를 이용하여 평활시키도록 상기 과도전압 억압부(120)와 병렬로 연결된 평활부(110)를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 광고 간판에 사용되는 고효율 LED 모듈 장치.The method of claim 3, wherein the high-efficiency LED module device used in the advertising sign,
A high-efficiency LED module used in an advertisement sign, characterized in that it further comprises a smoothing unit 110 connected in parallel with the transient voltage suppressing unit 120 to smooth the output voltage of the rectifying unit 100 using a capacitor. Device.
상기 과도전압 억압부(120)로부터 출력된 구형파 펄스 신호의 전류를 억압하도록 전원 라인에 직렬 연결된 하나의 과도전압 억압 다이오드(CLD1)로 구성된 것을 특징으로 하는 광고 간판에 사용되는 고효율 LED 모듈 장치.According to claim 3, The constant current square wave conversion circuit 500,
A high-efficiency LED module device used in an advertisement sign, characterized in that it consists of one transient voltage suppression diode (CLD1) connected in series to a power line to suppress the current of the square wave pulse signal output from the transient voltage suppressor (120).
상기 과도전압 억압부(120)로부터 출력된 구형파 펄스 신호의 전류를 억압하도록 전원 라인에 직렬 연결된 둘 이상 복수의 과도전압 억압 다이오드(CLD1)(CLD2)로 구성된 것을 특징으로 하는 광고 간판에 사용되는 고효율 LED 모듈 장치.According to claim 3, The constant current square wave conversion circuit 500,
High efficiency used in advertising signage, characterized in that it consists of two or more transient voltage suppression diodes (CLD1) (CLD2) connected in series to a power line to suppress the current of the square wave pulse signal output from the transient voltage suppressor 120 LED module device.
상기 과도전압 억압부(120)로부터 출력된 구형파 펄스 신호의 전류를 억압하도록 전원 라인에 직렬 연결된 복수의 과도전압 억압 다이오드(CLD1)(CLD2)와, 상기 복수의 과도전압 억압 다이오드(CLD1)(CLD2)와 각각 역방향으로 병렬 연결된 복수의 제너다이오드(ZD1)(ZD2)로 구성된 것을 특징으로 하는 광고 간판에 사용되는 고효율 LED 모듈 장치.According to claim 3, The constant current square wave conversion circuit 500,
A plurality of transient voltage suppression diodes CLD1 (CLD2) connected in series to a power line to suppress the current of the square wave pulse signal output from the transient voltage suppressor 120, and the plurality of transient voltage suppression diodes CLD1 (CLD2) ) and a plurality of Zener diodes (ZD1) (ZD2) connected in parallel in the reverse direction, respectively.
입력되는 상용전원을 커패시터(C400) 및 저항(R400)의 병렬 연결을 통하고, 타측이 일측 전원단자(P2)에 연결된 커패시터(C410)를 통한 후, 저항(R401)을 통해서 후술되는 정류부(100)로 출력하도록 구성된 상용전압 억압 R-C병렬회로(400')인 것을 특징으로 하는 광고 간판에 사용되는 고효율 LED 모듈 장치.According to claim 3, The commercial voltage suppression RC parallel circuit,
The input commercial power is passed through the parallel connection of the capacitor C400 and the resistor R400, the other side is through the capacitor C410 connected to the power terminal P2 of one side, and then through the resistor R401, a rectifier 100 to be described later. ), a commercial voltage suppression RC parallel circuit (400') configured to output a high-efficiency LED module device used in an advertisement sign.
입력되는 상용전원을 커패시터(C400) 및 저항(R400)의 병렬 연결을 통하고, 타측이 일측 전원단자(P2)에 연결된 저항을 통한 후, 저항(R401)을 통해서 후술되는 정류부(100)로 출력하도록 구성된 상용전압 억압 R-C 병렬회로(400')인 것을 특징으로 하는 광고 간판에 사용되는 고효율 LED 모듈 장치.According to claim 3, The commercial voltage suppression RC parallel circuit,
The input commercial power is output through the parallel connection of the capacitor C400 and the resistor R400, the other side through the resistor connected to the power terminal P2 of the one side, and then through the resistor R401 to the rectifier 100 to be described later A high-efficiency LED module device used in advertising signs, characterized in that the commercial voltage suppression RC parallel circuit (400') configured to do so.
상용전원(예; 220VAC)을 입력 커패시터(C410)를 통하고, 타측이 일측 전원단자(P2)에 연결된 저항(R410)을 통한 후, 저항(R411)을 통해서 후술되는 정류부(100)로 출력하는 상용전압 억압 R-C 직렬회로(410)와;
상기 상용전압 억압 R-C 직렬회로(410)의 출력전원을 브릿지 다이오드(BD1)를 통해 전파 정류하는 정류부(100)와;
상기 정류부(100)에서 출력되는 맥류 전원을 과도 전압 억압 다이오드(Transient Voltage Suppression DIODE)에 의해 구형파 펄스 신호로 안정화시키기 위한 과도전압 억압부(120)와;
상기 과도전압 억압부(120)에서 출력되는 구형파 펄스신호를 직렬 연결된 펄스 정전류 다이오드를 통해서 일정한 정전류의 구형파 펄스신호로 안정화시켜 상기 LED패키지(300)의 구동전원으로 공급하는 정전류 구형파 변환회로(600)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 광고 간판에 사용되는 고효율 LED 모듈 장치.In the LED module device for supplying LED driving power to the LED package 300 connected in series with a plurality of LEDs installed for advertising signage,
Commercial power (eg, 220VAC) through the input capacitor (C410), the other side through the resistor (R410) connected to the power terminal (P2) on one side, and then through the resistor (R411) to be output to the rectifier 100 to be described later Commercial voltage suppression RC series circuit 410 and;
a rectifier 100 for full-wave rectification of the output power of the commercial voltage suppression RC series circuit 410 through a bridge diode BD1;
a transient voltage suppressor 120 for stabilizing the pulsating power output from the rectifier 100 into a square wave pulse signal by a transient voltage suppression diode;
A constant current square wave conversion circuit 600 for stabilizing the square wave pulse signal output from the transient voltage suppressor 120 into a square wave pulse signal of constant constant current through a pulse constant current diode connected in series and supplying it as a driving power of the LED package 300 ) A high-efficiency LED module device used for advertising signage, characterized in that it comprises a.
상용전원(예; 220VAC)을 입력 커패시터(C410)를 통하고, 타측이 일측 전원단자(P2)에 연결된 저항(R410)을 통한 후, 저항(R411)을 통해서 후술되는 정류부(100)로 출력하는 상용전압 억압 R-C 직렬회로(410)와;
상기 상용전압 억압 R-C 직렬회로(410)의 출력전원을 브릿지 다이오드(BD1)를 통해 전파 정류하는 정류부(100)와;
상기 정류부(100)의 맥류 전원을 과도 전압 억압 다이오드(Transient Voltage Suppression DIODE)에 의해 구형파 펄스 신호로 안정화시키기 위한 과도전압 억압부(120)와;
상기 과도전압 억압부(120)에서 출력되는 구형파 펄스 신호를 직렬연결된 2개의 다이오드(CLD1)(CLD2)를 통해서 상기 LED패키지(300)의 구동전원으로 공급하도록 연결하고, 상기 다이오드(CLD2)의 출력을 제너다이오드(ZD2)를 통하여 상기 2개의 다이오드(CLD1)(CLD2)의 중간접속점에 연결함과 아울러 제너다이오드(ZD1)를 다시 통해서 상기 다이오드(CLD1)의 입력단에 연결하여 이루어진 정전류 구형파 변환 회로(500)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 광고 간판에 사용되는 고효율 LED 모듈 장치.In the LED module device for supplying LED driving power to the LED package 300 connected in series with a plurality of LEDs installed for advertising signage,
Commercial power (eg, 220VAC) through the input capacitor (C410), the other side through the resistor (R410) connected to the power terminal (P2) on one side, and then through the resistor (R411) to be output to the rectifier 100 to be described later Commercial voltage suppression RC series circuit 410 and;
a rectifier 100 for full-wave rectification of the output power of the commercial voltage suppression RC series circuit 410 through a bridge diode BD1;
a transient voltage suppressing unit 120 for stabilizing the pulsating power of the rectifying unit 100 into a square wave pulse signal by a transient voltage suppression diode;
The square wave pulse signal output from the transient voltage suppressor 120 is connected to be supplied to the driving power of the LED package 300 through two diodes CLD1 and CLD2 connected in series, and the output of the diode CLD2 is connected to the intermediate connection point of the two diodes CLD1 and CLD2 through the Zener diode ZD2, and connected to the input terminal of the diode CLD1 through the Zener diode ZD1 again. 500), a high-efficiency LED module device used in advertising signage, characterized in that it is configured to include.
상기 과도전압 억압부(120)와 병렬로 평활용 커패시터를 설치하여 맥류 전원을 평활시키는 평활부(110)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광고 간판에 사용되는 고효율 LED 모듈 장치.12. The method of claim 11,
The high-efficiency LED module device used in advertising signage, characterized in that it further comprises a smoothing unit (110) for smoothing the pulsating power by installing a smoothing capacitor in parallel with the transient voltage suppressing unit (120).
상용전원(예; 220VAC)을 입력 커패시터(C410)를 통하고, 타측이 일측 전원단자(P2)에 연결된 저항(R410)을 통한 후, 저항(R411)을 통해서 후술되는 정류부(100)로 출력하는 상용전압 억압 R-C 직렬회로(410)와;
상기 상용전압 억압 R-C 직렬회로(410)의 출력전원을 브릿지 다이오드(BD1)를 통해 전파 정류하는 정류부(100)와;
상기 정류부(100)에서 출력되는 맥파전원을 직렬연결된 2개의 다이오드(CLD1)(CLD2)를 통해서 상기 LED패키지(300)의 구동전원으로 공급하도록 연결하고, 상기 다이오드(CLD2)의 출력을 제너다이오드(ZD2)를 통하여 상기 2개의 다이오드(CLD1)(CLD2)의 중간접속점에 연결함과 아울러 제너다이오드(ZD1)를 다시 통해서 상기 다이오드(CLD1)의 입력단에 연결하여 이루어진 정전류 구형파 변환 회로(500)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 광고 간판에 사용되는 고효율 LED 모듈 장치.In the LED module device for supplying LED driving power to the LED package 300 connected in series with a plurality of LEDs installed for advertising signage,
Commercial power (eg, 220VAC) through the input capacitor (C410), the other side through the resistor (R410) connected to the power terminal (P2) on one side, and then through the resistor (R411) to be output to the rectifier 100 to be described later Commercial voltage suppression RC series circuit 410 and;
a rectifier 100 for full-wave rectification of the output power of the commercial voltage suppression RC series circuit 410 through a bridge diode BD1;
The pulse wave power output from the rectifier 100 is connected to be supplied as the driving power of the LED package 300 through two diodes CLD1 (CLD2) connected in series, and the output of the diode CLD2 is connected to a Zener diode ( A constant current square wave conversion circuit 500 made by connecting to the intermediate connection point of the two diodes CLD1 and CLD2 through ZD2 and connecting to the input terminal of the diode CLD1 through a Zener diode ZD1 again. A high-efficiency LED module device used in advertising signage, characterized in that configured to
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