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KR101550773B1 - 스위칭 방식을 이용한 엘이디 램프 - Google Patents

스위칭 방식을 이용한 엘이디 램프 Download PDF

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KR101550773B1
KR101550773B1 KR1020140012146A KR20140012146A KR101550773B1 KR 101550773 B1 KR101550773 B1 KR 101550773B1 KR 1020140012146 A KR1020140012146 A KR 1020140012146A KR 20140012146 A KR20140012146 A KR 20140012146A KR 101550773 B1 KR101550773 B1 KR 101550773B1
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South Korea
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circuit
terminal
switching unit
led
rectifying circuit
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KR1020140012146A
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나원산
유수엽
박진표
한보현
Original Assignee
주식회사 아모센스
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Publication date
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Priority to KR1020140012146A priority Critical patent/KR101550773B1/ko
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source

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  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

양측 베이스와 엘이디 회로를 연결하는 경로 상에 스위칭부를 배치하여 사용자 접촉에 의한 감전 발생을 방지하도록 한 스위칭 방식을 이용한 엘이디 램프가 제시된다. 제시된 스위칭 방식을 이용한 엘이디 램프는 제1정류회로 및 엘이디 회로의 연결부들 및 엘이디 회로 및 제2정류회로의 연결부들에 복수의 스위칭부를 연결하여 인체 또는 도전성 금속의 접촉에 따른 감전사고 발생을 방지한다.

Description

스위칭 방식을 이용한 엘이디 램프{LED LAMP USING SWITCHING METHOD}
본 발명은 스위칭 방식을 이용한 엘이디 램프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엘이디 램프의 설치시 인체 접촉에 의한 감전 발생을 방지하는 스위칭 방식을 이용한 엘이디 램프에 대한 것이다.
일반적으로 가정, 빌딩, 공장 등에서는 경제적이면서 높은 조도를 갖는 형광등이 조명으로 주로 사용되고 있다. 형광등은 내부에 고전압에 의한 전기 방전을 일으키고 이에 따라 발생한 자외선이 램프 내면에 도포된 형광물질과 반응하여 가시광선의 빛을 내는 조명기구이다. 이때, 형광등의 점등방식으로는 밸러스트(Ballast)와, 스타터(Glow Starter 또는 Rapid Starter)와 자기식 안정기를 사용하는 자기식 점등방식과, 전자식 안정기를 사용하는 전자식 점등 방식을 이용하여 점등하게 된다.
형광등은 쇼핑몰, 전시장 등에서 상품 또는 전시물을 선명하고 아름답게 연출하고 전시하기 위한 조명이나 인테리어를 위한 다양한 형태의 조명으로 이용되고 있으나, 전력소비에 대비하여 원하는 정도의 밝기를 구현할 수 없는 문제점이 있다.
최근에는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해서 저전압에서 구동할 수 있으며, 다른 조명장치에 비해 긴 수명과 낮은 소비전력, 빠른 응답속도 및 강한 내충격성을 가지며, 소형 경량화가 가능한 엘이디 램프의 사용이 증가하고 있다. 일반적으로 엘이디 램프는 형광등이 설치되던 조명등의 하우징에 설치된다. 조명등의 하우징은 안정기를 포함하고 있다.
하지만, 등기구에 설치된 안정기에 과전류 및 과전압에 대한 보호회로가 설치되지 않은 경우, 사용자가 엘이디 램프의 설치시 안정기에 연결되는 엘이디 램프의 단자에 접촉하여 감전 사고가 발생하는 문제점이 있다. 즉, 안정기에 과전류 및 과전압에 대한 보호회로가 없는 경우, 엘이디 램프의 일측 베이스의 단자들 중 하나만 안정기에 연결되어도 반대편 베이스의 단자들이 단락되어 이들 단자에 사용자가 접촉하는 경우 감전이 발생하는 문제점이 있다.
또한, 일부의 엘이디 램프는 단자부에 기계적인 스위치를 설치하여 엘이디 램프의 양쪽 단자가 모두 등기구에 접속된 경우에만 전원이 인가하여 감전 발생을 방지한다. 하지만, 기계적인 스위치를 이용한 엘이디 램프는 진동 및 결합 정도에 따라 접촉 불량이 발생하여 엘이디 램프에 안정적인 전원을 공급하지 못하는 문제점이 있다.
선행문헌: 한국공개특허 제10-2013-0142904호(명칭: 감전보호 베이스를 가지는 직관형 엘이디램프)
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 양측 베이스에 연결되는 정류회로와 엘이디 회로를 연결하는 경로 상에 스위칭부를 배치하여 사용자 접촉에 의한 감전 발생을 방지하도록 한 스위칭 방식을 이용한 엘이디 램프를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 스위칭 방식을 이용한 엘이디 램프는, 제1단자 및 제2단자가 형성된 제1입력 베이스; 하나 이상의 다이오드를 포함하며, 제1입력 베이스의 제1단자 및 제2단자와 연결되는 제1정류회로; 하나 이상의 엘이디를 포함하며, 제1정류회로와 연결되는 엘이디 회로; 하나 이상의 다이오드를 포함하며, 엘이디 회로와 연결되는 제2정류회로; 제2정류회로와 연결되는 제3단자 및 제4단자가 형성된 제2입력 베이스; 및 제1정류회로 및 엘이디 회로를 연결하는 경로와 엘이디 회로 및 제2정류회로를 연결하는 경로에 연결된 스위칭부를 포함한다.
본 발명에 의하면, 스위칭 방식을 이용한 엘이디 램프는 양측 베이스에 연결되는 정류회로와 엘이디 회로를 연결하는 경로 상에 스위칭부를 배치함으로써, 인체 또는 도전성 금속의 접촉에 따른 감전사고 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 스위칭 방식을 이용한 엘이디 램프는 반도체 소자를 이용하여 스위칭부를 구성함으로써, 물리적인 스위치 방식으로 구성되는 종래의 엘이디 램프보다 엘이디 램프로 안정적으로 전원을 공급하면서 감전사고 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 스위칭 방식을 이용한 엘이디 램프는 반도체 소자를 이용하여 스위칭부를 구성함으로써, 물리적인 스위치 방식으로 구성되는 종래의 엘이디 램프보다 스위칭부의 사용 수명이 증가하여 스위치 고장에 따른 엘이디 램프 교체를 최소화할 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적으로 사용되는 엘이디 램프를 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스위칭 방식을 이용한 엘이디 램프를 설명하기 위한 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 스위칭 방식을 이용한 엘이디 램프를 설명하기 위한 도면.
도 5 및 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 스위칭 방식을 이용한 엘이디 램프를 설명하기 위한 도면.
도 7 및 도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 스위칭 방식을 이용한 엘이디 램프를 설명하기 위한 도면.
도 9 및 도 10은 본 발명의 제4실시예에 따른 스위칭 방식을 이용한 엘이디 램프를 설명하기 위한 도면.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 스위칭 방식을 이용한 엘이디 램프를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 아래와 같다.
도 1은 일반적으로 사용되는 엘이디 램프를 설명하기 위한 도면이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스위칭 방식을 이용한 엘이디 램프를 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 엘이디 램프는 제1입력 베이스(10), 제1정류회로(20), 평활 콘덴서(C1), 엘이디 회로(30), 제2정류회로(40), 제2입력 베이스(50)를 포함하여 구성된다. 이때, 엘이디 램프는 제1입력 베이스(10)의 단자가 안정기에 연결되며 누설전류가 발생한다. 즉, 엘이디 램프는 평활 콘덴서(C1) 또는 엘이디 회로(30; 즉, 엘이디 회로(30)에 내장된 엘이디 컨버터(미도시, LED CONVERTER))가 제1입력 베이스(10)의 단자를 통해 인가되는 교류 전원을 통과시켜 제2입력 베이스(50)의 단자로 누설된다. 그로 인해, 제2입력 베이스(50)의 단자에 인체 또는 도전성 금속이 접지되면 누설된 전류가 인체 또는 도전성 금속으로 흘러 감전이 발생한다.
이에 본 발명의 실시예에 따른 스위칭 방식을 이용한 엘이디 램프는 제1입력 베이스(10) 및 제1정류회로(20), 또는 제2정류회로(40) 및 제2입력 베이스(50)의 사이를 스위칭 소자로 차단하는 것도 가능하지만, 입력 베이스에서는 AC 주파수가 높아 스위칭 제어가 어렵고, 스위칭 제어를 위한 별도의 고주파 AC 소자가 존재하지 않기 때문에 회로가 복잡해지며 제조비용도 증가하게 된다. 따라서, 스위칭 방식을 이용한 엘이디 램프는 평활 콘덴서 또는 엘이디 회로(30)에 의해 발생하는 누설 전류를 차단 가능한 4개 지점 중에 적어도 두 지점에 스위칭부를 배치하여 누설 전류의 흐름을 차단한다. 즉. 도 2에 도시된 바와 같이, 제1스위칭부(100) 내지 제4스위칭부(400) 중에 적어도 두개의 스위칭부를 배치하여 누설 전류의 흐름을 차단한다. 이때, 제1스위칭부(100) 내지 제4스위칭부(400)는 사이리스터(SCR)의 Gate단에 TVS 다이오드 또는 제너다이오드를 연결하여 설정 전압 이하의 전압이 인가되면 스위치를 차단하여 누설 전류의 흐름을 차단한다. 이외에도, 스위칭 방식을 이용한 엘이디 램프는 SCR, Triac, SIDAC(SSS), TR, FET 등의 소자를 이용하여 스위칭부를 구성할 수도 있다.
스위칭 방식을 이용한 엘이디 램프는 제1스위칭부(100) 및 제4스위칭부(400)의 조합, 또는 제2스위칭부(200) 및 제3스위칭부(300)의 조합으로 스위칭부를 배치하는 경우 누설 전류의 흐름이 차단되지 않는다. 따라서, 스위칭 방식을 이용한 엘이디 램프는 제1스위칭부(100) 및 제2스위칭부(200), 제3스위칭부(300) 및 제4스위칭부(400), 제1스위칭부(100) 및 제3스위칭부(300), 제2스위칭부(200) 및 제4스위칭부(400)의 조합 중에 하나의 조합으로 스위칭부를 배치하는 것이 바람직하다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 스위칭 방식을 이용한 엘이디 램프를 설명하기 위한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 스위칭 방식을 이용한 엘이디 램프는 제1입력 베이스(10), 제1정류회로(20), 제1스위칭부(100), 제2스위칭부(200), 평활 콘덴서, 엘이디 회로(30), 제2정류회로(40), 제2입력 베이스(50)를 포함하여 구성된다.
제1입력 베이스(10)는 제1단자(12) 및 제2단자(14)를 포함하여 구성된다. 이때, 제1단자(12)는 일측이 안정기와 연결되고, 타측이 제1정류회로(20)의 제1연결부(22)와 연결된다. 제2단자(14)는 일측이 안정기와 연결되고, 타측이 제1정류회로(20)의 제2연결부(24)와 연결된다.
제1정류회로(20)는 복수의 연결부(즉, 제1연결부(22) 내지 제4연결부(28)) 및 복수의 다이오드로 구성되는 풀 브리지 회로 또는 하프 브리지 회로로 구성된다. 이때, 제1연결부(22)는 제1단자(12)와 연결되고, 제2연결부(24)는 제2단자(14)와 연결된다. 제3연결부(26)는 제1스위칭부(100)의 일측과 연결되고, 제4연결부(28)는 제2스위칭부(200)의 일측과 연결된다.
제1스위칭부(100)는 일측이 제1정류회로(20)의 제3연결부(26)와 연결되고, 타측이 평활 콘덴서의 일측과 엘이디 회로(30)의 애노드측 단자(32) 및 제2정류회로(40)의 제5연결부(42)에 연결된다.
제2스위칭부(200)는 일측이 제1정류회로(20)의 제4연결부(28)와 연결되고, 타측이 평활 콘덴서의 타측과 엘이디 회로(30)의 캐소드측 단자(34) 및 제2정류회로(40)의 제6연결부(44)에 연결된다.
엘이디 회로(30)는 엘이디 드라이브를 포함하는 하나 이상의 엘이디가 직렬 연결되어 구성된다. 엘이디 회로(30)는 애노드측 단자(32) 및 캐소드측 단자(34)를 포함하여 구성된다. 이때, 애노드측 단자(32) 및 캐소드측 단자(34) 제1정류회로(20) 및 제2정류회로(40)와 연결된다.
제2정류회로(40)는 복수의 연결부(즉, 제5연결부(42) 내지 제8연결부(48)) 및 복수의 다이오드로 구성되는 풀 브리지 회로 또는 하프 브리지 회로로 구성된다. 이때, 제5연결부(42)는 엘이디 회로(30)의 애노드측 단자(32)와 평활 콘덴서의 일측 및 제1스위칭부(100)의 타측과 연결되고, 제6연결부(44)는 엘이디 회로(30)의 캐소드측 단자(34)와 평활 콘덴서의 타측 및 제2스위칭부(200)의 타측과 연결된다. 제7연결부(46)는 제2입력 베이스(50)의 제3단자(52)와 연결되고, 제8연결부(48)는 제2입력 베이스(50)의 제4단자(54)와 연결된다.
제2입력 베이스(50)는 제3단자(52) 및 제4단자(54)가 포함한다. 이때, 제3단자(52)는 일측이 제2정류회로(40)의 제7연결부(46)와 연결되고, 타측이 안정기와 연결된다. 제4단자(54)는 일측이 제2정류회로(40)의 제8연결부(48)와 연결되고, 타측이 안정기와 연결된다.
이러한 구성에서, 엘이디 램프는 제1입력 베이스(10)가 안정기에 연결되어 전원이 공급되는 상태에서 인체 또는 도전성 금속이 제2입력 베이스(50)에 접지(접촉)되면 누설 전류가 발생한다. 이때, 제1스위칭부(100) 및 제2스위칭부(200)에는 정상적인 상태(즉, 제1입력 베이스(10) 및 제2입력 베이스(50)가 안정기에 연결된 상태)에 비해 낮은 전압이 인가된다. 그에 따라, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1스위칭부(100) 및 제2스위칭부(200)가 차단되어 누설된 전류가 인체 또는 도전성 금속으로 흐르는 것을 차단한다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 스위칭 방식을 이용한 엘이디 램프를 설명하기 위한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 스위칭 방식을 이용한 엘이디 램프는 제1입력 베이스(10), 제1정류회로(20), 평활 콘덴서, 엘이디 회로(30), 제3스위칭부(300), 제4스위칭부(400), 제2정류회로(40), 제2입력 베이스(50)를 포함하여 구성된다.
제1입력 베이스(10)는 제1단자(12) 및 제2단자(14)를 포함하여 구성된다. 이때, 제1단자(12)는 일측이 안정기와 연결되고, 타측이 제1정류회로(20)의 제1연결부(22)와 연결된다. 제2단자(14)는 일측이 안정기와 연결되고, 타측이 제1정류회로(20)의 제2연결부(24)와 연결된다.
제1정류회로(20)는 복수의 연결부(즉, 제1연결부(22) 내지 제4연결부(28)) 및 복수의 다이오드로 구성되는 풀 브리지 회로 또는 하프 브리지 회로로 구성된다. 이때, 제1연결부(22)는 제1단자(12)와 연결되고, 제2연결부(24)는 제2단자(14)와 연결된다. 제3연결부(26)는 평활 콘덴서의 일측과 엘이디 회로(30)의 애노드측 단자(32) 및 제3스위칭부(300)의 일측과 연결되고, 제4연결부(28)는 평활 콘덴서의 타측과 엘이디 회로(30)의 캐소드측 단자(34) 및 제4스위칭부(400)의 일측과 연결된다.
엘이디 회로(30)는 엘이디 드라이브를 포함하는 하나 이상의 엘이디가 직렬, 병렬 또는 직병렬 연결되어 구성된다. 엘이디 회로(30)는 애노드측 단자(32) 및 캐소드측 단자(34)를 포함하여 구성된다. 이때, 애노드측 단자(32) 및 캐소드측 단자(34)는 제1정류회로(20) 및 제2정류회로(40)와 연결된다.
제3스위칭부(300)는 일측이 제1정류회로(20)의 제3연결부(26)와 평활 콘덴서의 일측 및 엘이디 회로(30)의 애노드측 단자(32)와 연결되고, 타측이 제2정류회로(40)의 제5연결부(42)에 연결된다.
제4스위칭부(400)는 일측이 제1정류회로(20)의 제4연결부(28)와 평활 콘덴서의 타측 및 엘이디 회로(30)의 캐소드측 단자(34)와 연결되고, 타측이 제2정류회로(40)의 제6연결부(44)에 연결된다.
제2정류회로(40)는 복수의 연결부(즉, 제5연결부(42) 내지 제8연결부(48)) 및 복수의 다이오드로 구성되는 풀 브리지 회로 또는 하프 브리지 회로로 구성된다. 이때, 제5연결부(42)는 제3스위칭부(300)의 타측과 연결되고, 제6연결부(44)는 제4스위칭부(400)의 타측과 연결된다. 제7연결부(46)는 제2입력 베이스(50)의 제3단자(52)와 연결되고, 제8연결부(48)는 제2입력 베이스(50)의 제4단자(54)와 연결된다.
제2입력 베이스(50)는 제3단자(52) 및 제4단자(54)가 포함한다. 이때, 제3단자(52)는 일측이 제2정류회로(40)의 제7연결부(46)와 연결되고, 타측이 안정기와 연결된다. 제4단자(54)는 일측이 제2정류회로(40)의 제8연결부(48)와 연결되고, 타측이 안정기와 연결된다.
이러한 구성에서, 엘이디 램프는 제1입력 베이스(10)가 안정기에 연결되어 전원이 공급되는 상태에서 인체 또는 도전성 금속이 제2입력 베이스(50)에 접지(접촉)되면 누설 전류가 발생한다. 이때, 제3스위칭부(300) 및 제4스위칭부(400)에는 정상적인 상태(즉, 제1입력 베이스(10) 및 제2입력 베이스(50)가 안정기에 연결된 상태)에 비해 낮은 전압이 인가된다. 그에 따라, 도 6에 도시된 바와 같이, 제3스위칭부(300) 및 제4스위칭부(400)가 차단되어 누설된 전류가 인체 또는 도전성 금속으로 흐르는 것을 차단한다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 스위칭 방식을 이용한 엘이디 램프를 설명하기 위한 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 스위칭 방식을 이용한 엘이디 램프는 제1입력 베이스(10), 제1정류회로(20), 제1스위칭부(100), 평활 콘덴서, 엘이디 회로(30), 제3스위칭부(300), 제2정류회로(40), 제2입력 베이스(50)를 포함하여 구성된다.
제1입력 베이스(10)는 제1단자(12) 및 제2단자(14)를 포함하여 구성된다. 이때, 제1단자(12)는 일측이 안정기와 연결되고, 타측이 제1정류회로(20)의 제1연결부(22)와 연결된다. 제2단자(14)는 일측이 안정기와 연결되고, 타측이 제1정류회로(20)의 제2연결부(24)와 연결된다.
제1정류회로(20)는 복수의 연결부(즉, 제1연결부(22) 내지 제4연결부(28)) 및 복수의 다이오드로 구성되는 풀 브리지 회로 또는 하프 브리지 회로로 구성된다. 이때, 제1연결부(22)는 제1단자(12)와 연결되고, 제2연결부(24)는 제2단자(14)와 연결된다. 제3연결부(26)는 제1스위칭부(100)의 일측과 연결되고, 제4연결부(28)는 평활 콘덴서의 타측과 엘이디 회로(30)의 캐소드측 단자(34) 및 제2정류회로(40)의 제6연결부(44)와 연결된다.
제1스위칭부(100)는 일측이 제1정류회로(20)의 제3연결부(26)와 연결되고, 타측이 평활 콘덴서의 일측과 엘이디 회로(30)의 애노드측 단자(32) 및 제2스위칭부(200)의 일측에 연결된다.
엘이디 회로(30)는 엘이디 드라이브를 포함하는 하나 이상의 엘이디가 직렬 연결되어 구성된다. 엘이디 회로(30)는 애노드측 단자(32) 및 캐소드측 단자(34)를 포함하여 구성된다. 이때, 애노드측 단자(32) 및 캐소드측 단자(34)는 제1정류회로(20) 및 제2정류회로(40)와 연결된다.
제3스위칭부(300)는 일측이 제1스위칭부(100)의 타측과 평활 콘덴서의 일측 및 엘이디 회로(30)의 애노드측 단자(32)와 연결되고, 타측이 제2정류회로(40)의 제5연결부(42)에 연결된다.
제2정류회로(40)는 복수의 연결부(즉, 제5연결부(42) 내지 제8연결부(48)) 및 복수의 다이오드로 구성되는 풀 브리지 회로 또는 하프 브리지 회로로 구성된다. 이때, 제5연결부(42)는 제3스위칭부(300)의 타측과 연결되고, 제6연결부(44)는 제1정류회로(20)의 제4연결부(28)와 평활 콘덴서의 타측 및 엘이디 회로(30)의 캐소드측 단자(34)와 연결된다. 제7연결부(46)는 제2입력 베이스(50)의 제3단자(52)와 연결되고, 제8연결부(48)는 제2입력 베이스(50)의 제4단자(54)와 연결된다.
제2입력 베이스(50)는 제3단자(52) 및 제4단자(54)가 포함한다. 이때, 제3단자(52)는 일측이 제2정류회로(40)의 제7연결부(46)와 연결되고, 타측이 안정기와 연결된다. 제4단자(54)는 일측이 제2정류회로(40)의 제8연결부(48)와 연결되고, 타측이 안정기와 연결된다.
이러한 구성에서, 엘이디 램프는 제1입력 베이스(10)가 안정기에 연결되어 전원이 공급되는 상태에서 인체 또는 도전성 금속이 제2입력 베이스(50)에 접지(접촉)되면 누설 전류가 발생한다. 이때, 제1스위칭부(100) 및 제3스위칭부(300)에는 정상적인 상태(즉, 제1입력 베이스(10) 및 제2입력 베이스(50)가 안정기에 연결된 상태)에 비해 낮은 전압이 인가된다. 그에 따라, 도 8에 도시된 바와 같이, 제1스위칭부(100) 및 제3스위칭부(300)가 차단되어 누설된 전류가 인체 또는 도전성 금속으로 흐르는 것을 차단한다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 제4실시예에 따른 스위칭 방식을 이용한 엘이디 램프를 설명하기 위한 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 스위칭 방식을 이용한 엘이디 램프는 제1입력 베이스(10), 제1정류회로(20), 제2스위칭부(200), 평활 콘덴서, 엘이디 회로(30), 제4스위칭부(400), 제2정류회로(40), 제2입력 베이스(50)를 포함하여 구성된다.
제1입력 베이스(10)는 제1단자(12) 및 제2단자(14)를 포함하여 구성된다. 이때, 제1단자(12)는 일측이 안정기와 연결되고, 타측이 제1정류회로(20)의 제1연결부(22)와 연결된다. 제2단자(14)는 일측이 안정기와 연결되고, 타측이 제1정류회로(20)의 제2연결부(24)와 연결된다.
제1정류회로(20)는 복수의 연결부(즉, 제1연결부(22) 내지 제4연결부(28)) 및 복수의 다이오드로 구성되는 풀 브리지 회로 또는 하프 브리지 회로로 구성된다. 이때, 제1연결부(22)는 제1단자(12)와 연결되고, 제2연결부(24)는 제2단자(14)와 연결된다. 제3연결부(26)는 평활 콘덴서의 일측과 엘이디 회로(30)의 애노드측 단자(32) 및 제2정류회로(40)의 제5연결부(42)와 연결되고, 제4연결부(28)는 제2스위칭부(200)의 일측과 연결된다.
제2스위칭부(200)는 일측이 제1정류회로(20)의 제4연결부(28)와 연결되고, 타측이 평활 콘덴서의 타측과 엘이디 회로(30)의 캐소드측 단자(34) 및 제4스위칭부(400)의 일측에 연결된다.
엘이디 회로(30)는 엘이디 드라이브를 포함하는 하나 이상의 엘이디가 직렬 연결되어 구성된다. 엘이디 회로(30)는 애노드측 단자(32) 및 캐소드측 단자(34)를 포함하여 구성된다. 이때, 애노드측 단자(32) 및 캐소드측 단자(34)는 제1정류회로(20) 및 제2정류회로(40)와 연결된다.
제4스위칭부(400)는 일측이 제2스위칭부(200)의 타측과 평활 콘덴서의 타측 및 엘이디 회로(30)의 캐소드측 단자(34)와 연결되고, 타측이 제2정류회로(40)의 제5연결부(42)에 연결된다.
제2정류회로(40)는 복수의 연결부(즉, 제5연결부(42) 내지 제8연결부(48)) 및 복수의 다이오드로 구성되는 풀 브리지 회로 또는 하프 브리지 회로로 구성된다. 이때, 제5연결부(42)는 제1정류회로(20)의 제3연결부(26)와 평활 콘덴서의 일측 및 엘이디 회로(30)의 애노드측 단자(32)와 연결되고, 제6연결부(44)는 제4스위칭부(400)의 타측과 연결된다. 제7연결부(46)는 제2입력 베이스(50)의 제3단자(52)와 연결되고, 제8연결부(48)는 제2입력 베이스(50)의 제4단자(54)와 연결된다.
제2입력 베이스(50)는 제3단자(52) 및 제4단자(54)가 포함한다. 이때, 제3단자(52)는 일측이 제2정류회로(40)의 제7연결부(46)와 연결되고, 타측이 안정기와 연결된다. 제4단자(54)는 일측이 제2정류회로(40)의 제8연결부(48)와 연결되고, 타측이 안정기와 연결된다.
이러한 구성에서, 엘이디 램프는 제1입력 베이스(10)가 안정기에 연결되어 전원이 공급되는 상태에서 인체 또는 도전성 금속이 제2입력 베이스(50)에 접지(접촉)되면 누설 전류가 발생한다. 이때, 제2스위칭부(200) 및 제4스위칭부(400)에는 정상적인 상태(즉, 제1입력 베이스(10) 및 제2입력 베이스(50)가 안정기에 연결된 상태)에 비해 낮은 전압이 인가된다. 그에 따라, 도 10에 도시된 바와 같이, 제2스위칭부(200) 및 제4스위칭부(400)가 차단되어 누설된 전류가 인체 또는 도전성 금속으로 흐르는 것을 차단한다.
상술한 바와 같이, 스위칭 방식을 이용한 엘이디 램프는 양측 베이스에 연결되는 정류회로와 엘이디 회로를 연결하는 경로 상에 스위칭부를 배치함으로써, 인체 또는 도전성 금속의 접촉에 따른 감전사고 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 스위칭 방식을 이용한 엘이디 램프는 반도체 소자를 이용하여 스위칭부를 구성함으로써, 물리적인 스위치 방식으로 구성되는 종래의 엘이디 램프보다 엘이디 램프로 안정적으로 전원을 공급하면서 감전사고 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 스위칭 방식을 이용한 엘이디 램프는 반도체 소자를 이용하여 스위칭부를 구성함으로써, 물리적인 스위치 방식으로 구성되는 종래의 엘이디 램프보다 스위칭부의 사용 수명이 증가하여 스위치 고장에 따른 엘이디 램프 교체를 최소화할 할 수 있는 효과가 있다.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.
10: 제1입력 베이스 12: 제1단자
14: 제2단자 20: 제1정류회로
22: 제1연결부 24: 제2연결부
26: 제3연결부 28: 제4연결부
30: 엘이디 회로 32: 애노드측 단자
34: 캐소드측 단자 40: 제2정류회로
42; 제5연결부 44; 제6연결부
46; 제7연결부 48; 제8연결부
50: 제2입력 베이스 52: 제3단자
54: 제4단자 100: 제1스위칭부
200: 제2스위칭부 300: 제3스위칭부
400: 제4스위칭부

Claims (7)

  1. 형광등이 설치될 수 있는 조명등의 하우징에 설치되는 스위칭 방식을 이용한 엘이디 램프에 있어서,
    제1단자 및 제2단자가 형성된 제1입력 베이스;
    하나 이상의 다이오드를 포함하며, 상기 제1입력 베이스의 제1단자 및 제2단자와 연결되는 제1정류회로;
    하나 이상의 엘이디를 포함하며, 상기 제1정류회로와 연결되는 엘이디 회로;
    하나 이상의 다이오드를 포함하며, 상기 엘이디 회로와 연결되는 제2정류회로;
    상기 제2정류회로와 연결되는 제3단자 및 제4단자가 형성된 제2입력 베이스; 및
    상기 제1정류회로 및 엘이디 회로를 연결하는 경로와 상기 엘이디 회로 및 제2정류회로를 연결하는 경로에 연결된 스위칭부를 포함하고,
    상기 제1정류회로 및 제2정류회로는 상기 조명등의 안정기로부터 인가되는 교류 전압을 직류 전압으로 정류하여 상기 엘이디 회로로 공급하고,
    상기 스위칭부는,
    사이리스터(SCR), 트라이액(Triac), 사이닥(SIDAC(SSS)), 트랜지스터(TR) 및 전계 효과 트랜지스터(FET) 중에 적어도 하나와, TVS 다이오드 또는 제너다이오드를 포함하여 구성되고, 상기 제1정류회로 및 엘이디 회로를 연결하는 경로들과 상기 엘이디 회로 및 제2정류회로를 연결하는 경로들 중에 2개 이상의 경로 상에 연결되어 설정 전압 이하의 전압이 인가되면 스위치를 차단하여 누설 전류의 흐름을 차단하되,
    일측이 상기 엘이디 회로의 애노드측 단자와 연결되는 제1정류회로의 일단에 형성된 제3연결부에 연결되고, 타측이 상기 엘이디 회로의 애노드측 단자에 연결되는 제1스위칭부;
    일측이 상기 엘이디 회로의 캐소드측 단자와 연결되는 제1정류회로의 다른 일단에 형성된 제4연결부에 연결되고, 타측이 상기 엘이디 회로의 캐소드측 단자에 연결되는 제2스위칭부;
    일측이 상기 엘이디 회로의 애노드측 단자와 연결되고, 타측이 상기 엘이디 회로의 애노드측 단자와 연결되는 제2정류회로의 일단에 형성된 제5연결부에 연결된 제3스위칭부; 및
    일측이 상기 엘이디 회로의 캐소드측 단자와 연결되고, 타측이 상기 엘이디 회로의 캐소드측 단자와 연결되는 제2정류회로의 다른 일단에 형성된 제6연결부에 연결된 제4스위칭부 중에서
    상기 제1스위칭부 및 상기 제2스위칭부의 조합, 상기 제3스위칭부 및 상기 제4스위칭부의 조합, 상기 제1스위칭부 및 상기 제3스위칭부의 조합, 상기 제2스위칭부 및 상기 제4스위칭부의 조합 중에 하나의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 하는 스위칭 방식을 이용한 엘이디 램프.
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