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KR20140049841A - Ｌｅｄ 조명등용 전원 공급 장치 및 그 방법과 그를 이용한 ｌｅｄ 조명 장치 - Google Patents

Ｌｅｄ 조명등용 전원 공급 장치 및 그 방법과 그를 이용한 ｌｅｄ 조명 장치 Download PDF

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KR20140049841A
KR20140049841A KR1020120116164A KR20120116164A KR20140049841A KR 20140049841 A KR20140049841 A KR 20140049841A KR 1020120116164 A KR1020120116164 A KR 1020120116164A KR 20120116164 A KR20120116164 A KR 20120116164A KR 20140049841 A KR20140049841 A KR 20140049841A
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KR
South Korea
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power
led
power supply
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Application number
KR1020120116164A
Other languages
English (en)
Inventor
이억기
김진환
Original Assignee
주식회사 파이컨
이억기
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Publication date
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Abstract

본 발명은 LED 조명등용 전원 공급 장치 및 그 방법과 그를 이용한 LED 조명 장치에 관한 것으로, 교류(AC) 입력단을 통하여 인가되는 교류 전원의 교류 성분을 억제하고, 교류 전원을 전파 정류한 맥류에서 맥동 성분을 제거하며, 부하 입력 전류와 전압 간의 위상차를 보상하여 역률을 개선하기 위한, LED 조명등용 전원 공급 장치 및 그 방법과 그를 이용한 LED 조명 장치를 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은 LED 조명등용 전원 공급 장치에 있어서, 역률 개선부로부터 인가되는 교류 전원을 정류하여 맥류를 출력하기 위한 정류부; 상기 정류부로부터의 맥류에서 맥동 성분을 제거하여 직류를 부하로 출력하기 위한 맥동 성분 제거부; 상기 부하로부터 출력되는 전류를 일정 레벨로 제한하기 위한 정전류부; 및 교류(AC) 입력단을 통하여 인가되는 교류 전원의 교류 성분을 억제하고 부하 입력 전류와 전압 간의 위상차를 보상하여 역률을 개선하기 위한 상기 역률 개선부를 포함한다.

Description

ＬＥＤ 조명등용 전원 공급 장치 및 그 방법과 그를 이용한 ＬＥＤ 조명 장치{Apparatus and Method for Supplying Power of LED Lighting, and LED Lighting Apparatus Using That}
본 발명은 LED(Light Emitting Diode, 발광다이오드) 조명등용 전원 공급 장치 및 그 방법과 그를 이용한 LED 조명 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 현재 일반적으로 사용되는 외장형 전원장치인 AC-DC 컨버터(회로의 복잡성, 다수의 소자 부품 사용으로 인한 고장 확률 높음, 장치 소형화의 제한, 높은 제조원가 등의 문제점을 내재하고 있음)를 사용하지 않고, LED 조명 장치(LED 조명등)에 교류(AC) 전원을 직접 연결하여 사용할 수 있도록 하기 위한, LED 조명등용 전원 공급 장치 및 그 방법과 그를 이용한 LED 조명 장치에 관한 것으로, 교류(AC) 입력단을 통하여 인가되는 교류 전원의 교류 성분을 억제하고, 교류 전원을 전파 정류한 맥류에서 맥동 성분을 제거하며, 부하 입력 전류와 전압 간의 위상차를 보상하여 역률을 개선하기 위한, LED 조명등용 전원 공급 장치 및 그 방법과 그를 이용한 LED 조명 장치에 관한 것이다.
일반적으로 잘 알려진 바와 같이, 종래 조명기구의 광원으로는 주로 가정용으로 사용하는 백열전구나 형광등, 가로등이나 보안등 등에 사용되는 메탈할라이드등이나 수은등이 있고, 그 외에 할로겐램프 등이 이용되어 왔다. 특히, 형광등은 백열전구에 비하여 소비전력과 발열 등의 점에서 뛰어나 오랜 기간에 걸쳐 사용되어 왔다.
이러한 형광등의 종류로는 일반 가정용으로 주로 사용되는 32㎜ 관경의 형광등과 화장품이나 식품 등의 상품을 진열하는 선반에 사용되어 상품을 조명하는 15.5㎜～20㎜ 관경의 형광등(T5관과 T6관)이 있다. 그리고 형광등의 길이는 대략 400㎜～1400㎜ 범위에서 규격에 따라 정해진다.
도 1은 종래의 형광등 점등용 인버터 회로의 회로도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 형광등 점등용 안정기인 인버터 회로(9)는, 상용 전원(AC)을 정류하여 평활하는 정류 평활 회로(1), MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)로 이루어지는 스위칭 소자(Q1, Q2), 스위칭 소자(Q1, Q2)를 구동하는 드라이브 회로(2), 드라이브 회로(2)를 PWM(Pulse Width Modulation) 방식으로 제어하여 스위칭 소자(Q1, Q2)를 온/오프시키는 제어 회로(3), 시동 시에 형광등(4)을 예열하는 예열 회로로서의 초크 코일(L10) 및 공진용 콘덴서(C11)를 포함하여 이루어진다.
전술한 구성에서, 정류 평활 회로(1)는 다이오드 브리지 및 평활용 콘덴서 등으로 이루어진다. 그리고 각 스위칭 소자(Q1, Q2)의 드레인-소스 사이에는 병렬로 프리휠 다이오드(D1, D2)가 각각 연결되어 있다. 그리고 초크 코일(L10)과 형광등(4)의 사이에는 콘덴서(C12)가 직렬로 연결되어 있다.
한편, 형광등(4)의 연결핀과 접속되는 인버터 회로(9)(조명기구)의 한쪽 소켓에는 한 쌍의 램프 입력 단자(5a, 5b)가 구비되어 있고, 다른 쪽 소켓에도 한 쌍의 램프 입력 단자(5c, 5d)가 구비되어 있다. 이러한 구성에 의해 형광등(4)의 연결핀을 소켓에 결합시키면, 형광등(4)의 한쪽의 필라멘트가 한쪽의 램프 입력 단자(5a, 5b)에 접속되고 다른 쪽의 필라멘트가 다른 쪽의 램프 입력 단자(5c, 5d)에 접속되는데, 이에 따라 점등 시작 시에는 점선으로 도시된 제 1 전류(I1)가 흘러서 형광등(4)의 방전이 이루어지고 형광등(4)이 점등된 이후에는 점선으로 도시된 제 2 전류(I2)가 흐르게 된다.
한편, 최근에는 오존층 파괴의 주요 원인인 탄소 배출을 줄이기 위한 노력의 일환으로 소비전력이 적은 LED(발광다이오드)를 광원으로 이용하고 있는 조명기구의 보급이 점차 확대되고 있다. 여기에서 처음부터 LED 소자 특성에 적합한 전원 회로를 설계하는 것은 그다지 어려운 문제가 아니나, 기존에 설치된 조명 장치와 여기에 사용되는 인버터 회로가 모두 형광등을 대상으로 설계된 것이기 때문에 이를 제거하고 새롭게 제작된 LED 조명 장치를 설치함에 있어서는 막대한 비용 및 시간이 소요될 뿐만 아니라 자원의 낭비를 초래하는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 기존에 설치된 형광등 점등용 인버터 회로(9)를 그대로 이용하되, 형광등(4) 대신에 형광등과 물리적인 규격, 즉 관경과 관 길이 및 연결핀의 구조가 동일한 LED 조명등(엘광등 또는 LED 직관램프)(이하 이를 '형광등 타입의 LED 조명등(엘광등 또는 LED 직관램프)'이라 하고 약칭으로 'LED 조명등(엘광등 또는 LED 직관램프)'이라고도 한다)을 제작하여 사용하고 있다. 그러나 LED 조명등(엘광등 또는 LED 직관램프)의 물리적인 규격을 형광등과 동일하게 한다고 할지라도 LED 조명등(엘광등 또는 LED 직관램프)과 형광등의 전기적인 특성이 완전히 상이하기 때문에 LED 조명등(엘광등 또는 LED 직관램프)의 관 내부에 LED 조명등을 위한 별도의 전원 회로, 예를 들어 도 1에 도시된 바와 같은 인버터 회로(9)의 고주파 출력을 정류하는 전파 정류 회로를 구비하고 있다.
도 2는 종래의 일 예에 따른 형광등 타입의 LED 조명 장치의 전원 회로도이고, 도 3은 종래의 다른 예에 따른 형광등 타입의 LED 조명 장치의 전원 회로도이며, 도 4는 종래의 또 다른 예에 따른 형광등 타입의 LED 조명 장치의 전원 회로도이다.
먼저, 가장 간단한 형태의 LED 조명등(엘광등 또는 LED 직관램프)용 전원 회로는 도 2에 도시된 바와 같이, 도 1에 도시된 인버터 회로(9)의 한쪽의 램프 입력 단자(5a, 5b) 사이를 단락한 단락부를 예를 들어 X단자로 하고, 다른 쪽의 램프 입력 단자(5c, 5d) 사이를 단락한 단락부를 예를 들어 Y단자로 할 때, X단자와 Y단자가 퓨즈(14)를 통하여 다이오드 브리지로 이루어지는 고주파 정류 회로(11)의 입력 측에 접속되고, 고주파 정류 회로(11)의 출력 측에는 복수의 LED를 포함하는 LED 유닛(12)이 병렬로 접속되어 이루어진다.
전술한 구성에서, 고주파 정류 회로(11)는 4개의 퍼스트 리커버리 다이오드로 이루어져서 X단자와 Y단자를 통해 입력되는 고주파를 전파 정류한다.
그러나 도 2에 도시된 전원 회로를 갖는 LED 조명등(엘광등 또는 LED 직관램프)(50)에 따르면 LED 유닛(12)의 밝기는 형광등(4)의 경우와 같거나 혹은 약간 밝아졌지만, 소비전력면에서는 형광등(4)과 비교할 때 대동소이하기 때문에 LED 자체의 긴 수명으로 인한 LED 조명등(엘광등 또는 LED 직관램프)의 장수명화는 가능하지만, 에너지 절감 효과가 거의 없어서 탄소 배출량의 절감이라는 애초의 도입 취지가 무색해진다. 뿐만 아니라 고주파 정류 회로(11)에 의해 단순히 전파 정류된 전원을 그대로 사용하기 때문에 맥류(脈流)의 골에 의해 LED가 점멸한다는 문제점도 발생한다.
이러한 문제점을 개선하기 위해 도 3에 도시된 바와 같이, 고주파 정류 회로(11)의 출력 측에 평활 콘덴서(C20)를 더 구비함으로써, LED 유닛(12)에 인가되는 전압을 직류에 가깝게 하는 것을 고려할 수 있다. 그러나 이와 같이 LED의 점멸을 방지하기 위해 LED 유닛(12)에 인가하는 전압을 직류에 가깝게 하기 위해서는 평활 콘덴서(C20)의 용량을 예를 들어 220μＦ 정도로 크게 해야 하는데, 이와 같이 용량이 큰 평활 콘덴서(C20)를 사용하면 전원 회로가 대형화 및 대중량화될 뿐만 아니라 코스트도 높아진다는 문제점이 있다.
더 나아가서는 인버터 회로(9)로부터의 고주파에 의해 평활 회로의 평활 콘덴서(C20)로 유입되는 리플 전류가 많아져서 평활 콘덴서(C20)의 수명이 짧아지게 되고, 그 결과로 조명 장치로서의 수명이 짧아진다는 문제점이 발생한다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 구성이 도 4의 LED 조명등용 전원 회로이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 종래의 또 다른 예에 따른 LED 조명등용 전원 회로는 고주파 정류 회로(11)의 출력단에 인덕턴스 소자(L20)를 통하여 평활 콘덴서(C20)를 연결하고 있다.
이러한 도 4의 전원 회로에서는 인덕턴스 소자(L20)의 작용에 의해 평활 콘덴서(C20)로의 리플 전류의 유입을 억제함으로써, 평활 콘덴서(C20)의 용량을 작게 하면서도 장수명화를 도모하고 있다. 그럼에도 불구하고, 평활 콘덴서(C20)의 용량을 예를 들어 30μＦ 정도로 크게 해야 하기 때문에 여전히 전원 회로가 대형화 및 대중량화될 뿐만 아니라 코스트도 높아지며, 평활 콘덴서(C20)로 전해 콘덴서가 사용되기 때문에 그 수명이 약 수만 시간에 불과하여, LED 유닛의 수명(예 : 17만 내지 20만 시간)에 비해서는 여전히 짧게 되고, 그 결과로 조명 장치의 수명이 짧아진다는 문제점이 발생한다.
그러나 도 4의 전원 회로에 따르면, 인버터 회로(9)로부터의 고주파 전원이 고주파 정류 회로(11)에 직접 공급되기 때문에 소비전력이 억제되지 않을 가능성이 있고, 이에 따라 에너지 절감이라는 애초의 LED 조명등의 도입 취지가 무색해지는 문제점이 있다. 또한, 평활 콘덴서(C20)의 용량을 더 작게 하기 위해서는 인덕턴스 소자(L20)의 용량을 예를 들어 2Ｈ 정도로 크게 해야 하는데, 이와 같이 용량이 큰 인덕턴스 소자(L20)를 사용하면 전원 회로가 대형화 및 대중량화될 뿐만 아니라 코스트도 높아진다는 문제점이 있다.
그리하여 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같은 형광등 타입의 LED 조명등용 전원 회로가 제안되었다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, LED 조명등(10) 내에 흐르는 전류를 억제하는, 즉 LED 조명등(10) 및 인버터 회로(9)를 포함하는 전체의 소비전력을 억제하는 소비전력 억제 소자로서 고주파 정류 회로(11)의 입력 측에 제 1 인덕턴스 소자(L1)를 병렬로 연결하고, 고주파 정류 회로(11)의 출력단과 LED 유닛(12)의 양극 측 사이에 제 2 인덕턴스 소자(L2)를 직렬로 연결하고 있다. 여기서, 제 2 인덕턴스 소자(L2)는 LED 유닛(12)의 음극 측에 연결해도 된다.
전술한 도 5 및 도 6의 구성에서, 인버터 회로(9)로부터의 고주파 전압이 LED 조명등(10)에 전원으로 공급되면, 고주파 정류 회로(11)에서 고주파가 전파 정류되어 LED 유닛(12)에 흐르게 되고, 이에 따라 LED 유닛(12)의 각 LED가 구동되어 발광(점등)한다.
발광원으로 LED를 사용하기 때문에 형광등(4)과 비교할 때 소비전력을 대폭적으로 절감할 수가 있다.
또한, LED 조명등(엘광등 또는 LED 직관램프)(10) 측에서는 인버터 회로(9)의 한쪽의 램프 입력 단자(5a, 5b)를 단락으로 하는 동시에 다른 쪽의 램프 입력 단자(5c, 5d)도 단락하고 있기 때문에 관 형상의 LED 조명등(10)의 부착 방향을 신경쓰지 않고 부착할 수 있고, 이에 따라 설치 방향에 관계없이 LED 조명등(10)을 확실하게 점등할 수 있다. 즉, LED 조명등(엘광등 또는 LED 직관램프)(10)의 좌우를 달리하여 연결하더라도 확실하게 점등시킬 수 있다.
여기에서 인버터 회로(9)로부터의 고주파가 인가되는 X단자와 Y단자 사이에 제1 인덕턴스 소자(L1)를 설치하고 있기 때문에, 이 제 1 인덕턴스 소자(L1)에 의해 X단자와 Y단자 사이의 전압이 억제되는 동시에 고주파 정류 회로(11) 측에 흐르는 전류가 억제되는 한편, 제 2 인덕턴스 소자(L2)에 의해 LED 유닛(12)에 흐르는 전류가 억제된다.
즉, LED 유닛(12)으로의 공급 전력을 억제할 뿐만 아니라 발열을 억제할 수 있고, 결과적으로 인버터 회로(9) 및 LED 조명등(엘광등 또는 LED 직관램프)(10)을 포함한 전체적인 소비전력을 억제할 수 있어 에너지 절감을 한층 도모할 수 있다. 또한, 인버터 회로(9)의 발진이 정지하는 일도 없고, 인버터 회로(9)를 정상으로 동작시킬 수 있다.
이처럼, 상기와 같은 종래의 형광등 타입의 LED 조명등용 전원 회로에 의하여서는 발열을 억제할 수 있고 전체적인 소비전력을 억제할 수 있으나, 교류 전원을 직류로 정류하여 공급할 때 나타나는 맥류를 없앨 수 없어 심한 점멸로 인해 눈 떨림 현상이 나타나게 되는 문제점 및 역률이 떨어지게 되는 문제점이 있다. 또한, 종래 형광등용 안정기가 제조사마다 제어 방식이 달라 동일 규격의 LED 램프(Lamp)를 사용해도 LED 램프(Lamp)에 소비전력이 100~400％로 상이하게 출력됨으로써 화재 발생 등의 문제점을 내재하고 있다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같은 형광등용 LED 전등 결선 회로도 제안되었다.
도 7에 도시된 바와 같이, 형광등 양측 소켓에 결합될 수 있도록 양단부에 각각 두 개의 단자를 가지도록 구성된 형광등용 LED 전등 결선 회로로서, 정류 회로(200, 210), 회로 보호부(230), 및 LED 드라이브 회로(240)를 포함한다.
이때, 정류 회로(200, 210)는 양단부에 각각 위치하며(정류 회로 1(200) 및 정류 회로 2(210)), 각 일측 단부의 두 단자들을 통해 공급되는 전원을 직류 전원으로 정류하여 LED 드라이브 회로(240)로 공급한다.
교류 전원의 입력은 정류 회로 1(200)의 ⓐ, ⓑ 단자 및 정류 회로 2(210)의 ⓒ, ⓓ 단자인 총 4개의 단자로부터 입력될 수 있으며, 4개의 단자를 이용한 입력 결선 방법은 ⓐ - ⓑ, ⓒ - ⓓ, ⓐ - ⓒ, ⓐ - ⓓ, ⓑ - ⓒ 및 ⓑ - ⓓ로 6가지 경우가 있을 수 있다.
그리고 회로 보호부(230)는 정류 회로(200 또는 210)로부터 정류된 직류 전원을 제어하여 LED 드라이브 회로(240)를 보호한다. 이때, 회로 보호부(230)는 정류 회로(200 또는 210) 및 LED 드라이브 회로(240) 사이에서 직렬로 연결될 수 있으며, 정류 회로(200 또는 210)로부터 과전류 및 서지 전류가 공급될 경우 회로를 차단하는 퓨즈(234) 및 서미스터(232)를 각 한 개씩 포함할 수 있다.
그러나 도 7에 도시된 바와 같은 종래의 형광등용 LED 전등 결선 회로에 의하여서는 정류된 직류 전원을 제어하여 LED 드라이브 회로(240)를 보호하도록 하였으나, 교류 전원을 직류로 정류하여 공급할 때 나타나는 맥류를 없앨 수 없어 심한 점멸로 인해 눈 떨림 현상이 나타나게 되는 문제점 및 역률이 떨어지게 되는 문제점이 있다.
한편, 현재 일반적으로 사용되는 외장형 전원장치인 AC-DC 컨버터는, 회로가 복잡하고, 다수의 소자 부품 사용으로 인하여 고장 확률이 높으며, 장치 소형화의 제한, 및 높은 제조원가 등의 문제점을 내재하고 있다.
따라서 기존에 설치된 형광등 점등용 인버터 회로(9)를 이용하지 않고, 교류(AC) 전원을 바로 입력받아 LED 유닛(12)에 전원을 공급하기 위한 LED 조명등 전용의 전원 공급 장치 또한 필요하다. 이처럼, 교류(AC) 전원을 바로 입력받아 LED 유닛(12)에 전원을 공급하는 방식을 AC 결선 방식이라고 한다.
그런데, 전술한 바와 같은 종래의 형광등 타입의 LED 조명 장치의 전원 회로에 적용된 기술을 응용하여 AC 결선 방식의 LED 조명등용 전원 공급 장치를 개발할 경우 전술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 그대로 가지게 된다.
전술한 바와 같이, 종래 기술은 대용량의 평활 콘덴서나 대용량의 평활 콘덴서와 인덕턴스 소자를 사용하므로 인하여 전원 회로가 대형화 및 대중량화될 뿐만 아니라 코스트가 높아지고 전해 콘덴서의 짧은 수명으로 인하여 LED 조명 장치의 수명이 짧아지는 문제점이 있거나, 대용량의 평활 콘덴서나 대용량의 평활 콘덴서와 인덕턴스 소자를 사용하지 않으면 교류 전원을 직류로 정류하여 공급할 때 나타나는 맥류를 없앨 수 없어 심한 점멸로 인하여 눈 떨림 현상이 나타나게 되는 문제점 및 역률이 떨어지게 되는 문제점이 있으며, 이러한 문제점을 해결하고자 하는 것이 본 발명의 과제이다.
따라서 본 발명은 대용량의 평활 콘덴서(전해 콘덴서)나 대용량의 평활 콘덴서와 인덕턴스 소자를 사용하지 않으면서도 교류 전원을 전파 정류하여 직류로 공급할 때 나타나는 맥류를 제거하고 역률을 개선할 수 있는, LED 조명등용 전원 공급 장치 및 그 방법과 그를 이용한 LED 조명 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
즉, 본 발명은 교류(AC) 입력단을 통하여 인가되는 교류 전원의 교류 성분을 억제하고, 교류 전원을 전파 정류한 맥류에서 맥동 성분을 제거하며, 부하 입력 전류와 전압 간의 위상차를 보상하여 역률을 개선하기 위한, LED 조명등용 전원 공급 장치 및 그 방법과 그를 이용한 LED 조명 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시 예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, LED(Light Emitting Diode) 조명등용 전원 공급 장치에 있어서, 역률 개선부로부터 인가되는 교류 전원을 정류하여 맥류를 출력하기 위한 정류부; 상기 정류부로부터의 맥류에서 맥동 성분을 제거하여 직류를 부하로 출력하기 위한 맥동 성분 제거부; 상기 부하로부터 출력되는 전류를 일정 레벨로 제한하기 위한 정전류부; 및 교류(AC) 입력단을 통하여 인가되는 교류 전원의 교류 성분을 억제하고 부하 입력 전류와 전압 간의 위상차를 보상하여 역률을 개선하기 위한 상기 역률 개선부를 포함한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 장치는, LED(Light Emitting Diode) 조명등용 전원 공급 장치에 있어서, 역률 개선부로부터 인가되는 교류 전원을 정류하여 맥류를 출력하기 위한 정류부; 상기 정류부로부터 출력되는 맥류에서 전류를 일정 레벨로 제한하기 위한 정전류부; 상기 정전류부로부터의 맥류에서 맥동 성분을 제거하여 직류를 부하로 출력하기 위한 맥동 성분 제거부; 및 교류(AC) 입력단을 통하여 인가되는 교류 전원의 교류 성분을 억제하고 부하 입력 전류와 전압 간의 위상차를 보상하여 역률을 개선하기 위한 상기 역률 개선부를 포함한다.
또한, 상기 본 발명의 각 장치는, 상기 정전류부의 입력단 또는 출력단에 연결되어 전류를 제어하고 상기 LED 조명등용 전원 공급 장치의 회로를 과전압으로부터 보호하기 위한 전류 제어부를 더 포함한다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, LED 조명등용 전원 공급 장치에서의 전원 공급 방법에 있어서, 교류(AC) 입력단을 통하여 인가되는 교류 전원의 교류 성분을 억제하고, 부하 입력 전류와 전압 간의 위상차를 보상하는 단계; 상기 교류 성분이 억제되어 인가되는 교류 전원을 정류하여 맥류를 출력하는 단계; 상기 출력되는 맥류에서 맥동 성분을 제거하여 직류를 부하로 출력하는 단계; 및 상기 부하로부터 출력되는 전류를 일정 레벨로 제한하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 방법은, LED 조명등용 전원 공급 장치에서의 전원 공급 방법에 있어서, 교류(AC) 입력단을 통하여 인가되는 교류 전원의 교류 성분을 억제하고, 부하 입력 전류와 전압 간의 위상차를 보상하는 단계; 상기 교류 성분이 억제되어 인가되는 교류 전원을 정류하여 맥류를 출력하는 단계; 상기 출력되는 맥류에서 전류를 일정 레벨로 제한하는 단계; 및 상기 레벨 제한된 맥류에서 맥동 성분을 제거하여 직류를 부하로 출력하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 본 발명의 각 방법은, 상기 전류를 일정 레벨로 제한하는 단계 전후에, 전류를 제어하고 상기 LED 조명등용 전원 공급 장치의 회로를 과전압으로부터 보호하는 단계를 더 포함한다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 장치는, LED(Light Emitting Diode) 조명 장치에 있어서, 역률 개선부로부터 인가되는 교류 전원을 정류하여 맥류를 출력하기 위한 정류부; 상기 정류부로부터의 맥류에서 맥동 성분을 제거하여 직류를 발광다이오드 유닛으로 출력하기 위한 맥동 성분 제거부; 상기 발광다이오드 유닛으로부터 출력되는 전류를 일정 레벨로 제한하기 위한 정전류부; 교류(AC) 입력단을 통하여 인가되는 교류 전원의 교류 성분을 억제하고 부하 입력 전류와 전압 간의 위상차를 보상하여 역률을 개선하기 위한 상기 역률 개선부; 및 상기 맥동 성분 제거부로부터의 직류에 따라 발광하는 상기 발광다이오드 유닛을 포함하되, 상기 정류부와 상기 맥동 성분 제거부와 상기 정전류부와 상기 역률 개선부를 모듈화하여 상기 LED 조명 장치에 내장한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 장치는, LED(Light Emitting Diode) 조명 장치에 있어서, 역률 개선부로부터 인가되는 교류 전원을 정류하여 맥류를 출력하기 위한 정류부; 상기 정류부로부터 출력되는 맥류에서 전류를 일정 레벨로 제한하기 위한 정전류부; 상기 정전류부로부터의 맥류에서 맥동 성분을 제거하여 직류를 발광다이오드 유닛으로 출력하기 위한 맥동 성분 제거부; 교류(AC) 입력단을 통하여 인가되는 교류 전원의 교류 성분을 억제하고 부하 입력 전류와 전압 간의 위상차를 보상하여 역률을 개선하기 위한 상기 역률 개선부; 및 상기 맥동 성분 제거부로부터의 직류에 따라 발광하는 상기 발광다이오드 유닛을 포함하되, 상기 정류부와 상기 정전류부와 상기 맥동 성분 제거부와 상기 역률 개선부를 모듈화하여 상기 LED 조명 장치에 내장한 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명은, 대용량의 평활 콘덴서(전해 콘덴서)나 대용량의 평활 콘덴서와 인덕턴스 소자를 사용하지 않으면서도 교류 전원을 직류로 정류하여 공급할 때 나타나는 맥류를 제거함으로써 심한 점멸로 인한 눈 떨림 현상을 제거할 수 있을 뿐만 아니라 역률을 개선시킬 수 있는 효과가 있고, 또한 전원 회로를 소형화 및 소량화할 수 있을 뿐만 아니라 코스트를 낮추고 전력 효율을 극대화할 수 있으며, 전해 콘덴서의 제거로 인하여 LED 조명 장치의 수명을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
즉, 본 발명은 교류(AC) 입력단을 통하여 인가되는 교류 전원의 교류 성분을 억제하고, 교류 전원을 정류한 맥류에서 맥동 성분을 제거하며, 부하 입력 전류와 전압 간의 위상차를 보상하여 역률을 개선함으로써, 맥류에 의해 LED가 빠르게 점멸하면서 발생하는 눈 떨림 현상이 없어짐은 물론, 역률이 개선되어 LED가 높은 휘도로 발광되도록 할 수 있는 효과가 있고, 또한 대용량의 평활 콘덴서(전해 콘덴서)나 대용량의 평활 콘덴서와 인덕턴스 소자를 사용하지 않고 소형의 콘덴서와 인덕턴스 소자를 사용함으로써 전원 회로를 소형화 및 경량화할 수 있을 뿐만 아니라 소수의 소자 부품을 사용하므로 부품단가와 제조원가를 낮추고, 회로 전체의 시스템 저항이 낮아 저발열로 전력 효율을 극대화할 수 있으며, 수명이 짧은 전해 콘덴서를 사용하지 않고 수명이 보다 긴 마일러 콘덴서를 사용하여 LED 조명 장치의 수명을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
이처럼, 본 발명은 고효율, 고역률, 저발열, 초소형 및 장수명이면서 플리커(점멸) 현상이 없는 LED 조명 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 종래의 형광등 점등용 인버터 회로의 회로도,
도 2는 종래의 일 예에 따른 형광등 타입의 LED 조명 장치의 전원 회로도,
도 3은 종래의 다른 예에 따른 형광등 타입의 LED 조명 장치의 전원 회로도,
도 4는 종래의 또 다른 예에 따른 형광등 타입의 LED 조명 장치의 전원 회로도,
도 5는 종래의 또 다른 예에 따른 형광등 타입의 LED 조명등용 전원 회로의 회로도,
도 6은 도 5에 도시된 종래의 다른 실시예에 따른 전원 회로에 인버터 회로를 포함시킨 전체 회로도,
도 7은 종래의 또 다른 예에 따른 형광등용 LED 전등 결선 회로의 회로도,
도 8은 본 발명에 따른 LED 조명등용 전원 공급 장치 및 그를 이용한 LED 조명 장치의 일실시예 회로도,
도 9는 본 발명에 따른 LED 조명등용 전원 공급 장치 및 그를 이용한 LED 조명 장치의 다른 실시예 회로도,
도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 LED 조명등용 전원 공급 장치를 설명하기 위한 파형도이다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
그리고 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 또는 "구비"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함하거나 구비할 수 있는 것을 의미한다.
도 8은 본 발명에 따른 LED 조명등용 전원 공급 장치 및 그를 이용한 LED 조명 장치의 일실시예 회로도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 LED 조명등용 전원 공급 장치는, 교류 성분이 억제되어 역률 개선부(860)로부터 인가되는 교류 전원을 정류하여 맥류(직류에 교류 성분이 포함된 맥동 전류)를 출력하기 위한 정류부(810), 정류부(810)로부터의 맥류를 직류(DC)화하여 맥동 성분(교류 성분)을 제거하여 LED 유닛(830)으로 직류를 출력하기 위한 맥동 성분 제거부(820), LED 유닛(830)으로부터 출력되는 전류를 일정 레벨로 제한하기 위한 정전류부(840), 및 교류(AC) 입력단을 통하여 인가되는 교류 전원의 교류 성분을 억제하고 부하 입력 전류(LED 유닛으로의 입력 전류)와 전원 전압(교류 전원의 전압, 예를 들어 맥동 성분 제거부의 전압으로서 LED 유닛의 입력단에 걸리는 전압) 간의 위상차를 보상하여 역률을 개선하기 위한 역률 개선부(860)를 포함한다.
이때, 본 발명에 따른 LED 조명등용 전원 공급 장치는, 정전류부(840)로부터 출력되는 전류를 미세 제어하고 LED 조명등용 전원 공급 장치의 회로 전체를 과전압으로부터 보호하기 위한 전류 제어부(850)를 더 포함한다.
그리고 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 LED 조명 장치(LED 램프를 포함하는 조명 장치)는, 정류부(810), 맥동 성분 제거부(820), 정전류부(840), 및 역률 개선부(860)를 포함하는 LED 조명등용 전원 공급 장치와, 맥동 성분 제거부(820)로부터의 직류에 따라 발광하는 발광다이오드 유닛(830)을 포함한다. 이때, 발광다이오드 유닛(830)은 복수 개의 발광다이오드(LED)가 직렬 연결된 구조를 가진다. 여기서, LED 조명등용 전원 공급 장치를 모듈화하여 상기 LED 조명 장치에 내장할 수 있다. 또한, 상기 LED 조명 장치를 모듈화하고, 하나의 LED 조명 장치 모듈을 약 20W급 내지 30W급으로 규격화하여 LED 직관램프와 같은 소용량에 사용하고, 조명등의 소비전력에 따라서 수개 내지 수십개의 LED 조명 장치 모듈을 병렬 배열하여 가로등 또는 탐조등 또는 보안등 등의 고출력 조명등에 사용할 수 있다.
다음으로, 상기 각 구성 요소에 대하여 좀 더 상세히 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 교류(AC) 전원(800)은 LED 조명등용 전원 공급 장치로 바로 인가된다. 이때, 예를 들어 교류(AC) 전원(800)의 입력값으로는 220V 교류 전원, 또는 110V 교류 전원, 또는 100V 교류 전원이 인가될 수 있으며, 각 교류 전원의 입력값에 따라 후단의 각 소자부품의 전기적 특성값의 용량이 달라짐을 당연하다고 할 것이다. 예를 들어, LED 유닛(830)은 220V 교류 전원 인가 시에 60개 내지 100개의 발광다이오드(LED)를 직렬로 연결 가능하고, 100V 교류 전원 인가 시에는 30개 내지 50개의 발광다이오드(LED)를 직렬로 연결 가능하며, LED 조명등의 대용량화가 요구되는 경우 발광다이오드(LED)를 병렬로 조합하여 적정하게 LED 조명등의 출력을 구현할 수 있다. 이하의 실시예에서는 특별한 언급이 없으면 220V의 교류(AC) 전원(800)을 사용한 경우의 예를 나타낸다.
그리고 상기 정류부(810)는 브리지 다이오드로 이루어진 고주파 정류 회로로 구현할 수 있다. 이때, 220V의 교류(AC) 전원(800)이 역률 개선부(860)의 인덕터(L1)에 의해 교류 성분이 억제되어 브리지 다이오드로 이루어진 고주파 정류 회로로 인가되면, 고주파 정류 회로는 교류 성분이 억제된 교류 전원을 정류하여 "직류에 교류 성분이 포함된 맥동 전류인 맥류(교류 성분이 포함된 직류인 맥류)"를 출력한다.
그리고 상기 맥동 성분 제거부(820)는 정전류 다이오드를 거친 맥류를 인가받아 충전(이때, 맥류에 포함된 교류 성분은 콘덴서를 통과하므로 충전되지 않고 직류 성분만 충전됨)하였다가 직류 성분의 전류를 방전하여 맥류를 직류(DC)화하여 평활하는 평활용 콘덴서(C1)를 포함한다. 이때, 평활용 콘덴서(C1)는 MF 콘덴서(MFC : Metallized Film Capacitor)를 사용하여 구현하는 것이 바람직하다. 여기서, 평활용 콘덴서(C1)의 캐패시턴스 값(용량)을 크게 대용량화하면 점멸(플리커) 현상을 감소시킬 수 있지만, LED 조명 장치의 역률이 낮아지게 된다. 따라서 평활용 콘덴서(C1)의 캐패시턴스 값(용량)을 너무 대용량화할 수는 없다. 그에 따라, 평활용 콘덴서(C1)는 LED 유닛(830)에 인가되는 전류의 크기(소비 전력)에 따라서 5㎌에서 수십 마이크로패럿(㎌)의 MFC를 사용하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 정전류부(820)는 전류를 일정 수준(예를 들어, 조명장치의 소비전력에 따라서 20㎃~200㎃, 20㎃/개당(CRD x 병렬 갯수)에 의해 수 암페어(A)급까지 가능함)으로 제한하기 위한 정전류 다이오드로 구현할 수 있다. 예를 들어, 정전류 다이오드(CRD)의 용량은 LED 조명 장치의 전류 제어를 위해 20mA/개의 용량으로 설계하여 LED 조명 장치의 전류가 100mA일 경우 5개의 정전류 다이오드(CRD)를 병렬로 연결하여 구현한다. 한편, 전술한 도 8의 일실시예에서는 정전류부(840)가 LED 유닛(830)의 출력단에 연결되어 LED 유닛(830)으로부터 출력되는 전류를 일정 레벨로 제한하는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 다른 실시예(도면에 도시되지 않음)로 정전류부(840)를 정류부(810)의 출력단에 연결시켜 정류부(810)로부터의 맥류에서 전류를 일정 레벨로 제한하도록 구현할 수도 있다. 즉, 고주파 정류 회로에서 정류된 "직류에 교류 성분이 포함된 맥동 전류인 맥류"가 인가되면, 정전류 다이오드(CRD)는 맥류에서 전류를 일정 수준으로 제한하여 출력하도록 구현할 수도 있다.
그리고 상기 역률 개선부(860)는 교류(AC) 입력단의 일측과 정류부(810) 간에 위치하여 인가되는 교류 전원의 교류 성분을 억제하여 역률을 개선하기 위한 제 1 인덕터(L1), 교류(AC) 입력단의 타측과 정류부(810) 간에 위치하여 인가되는 교류 전원의 교류 성분을 억제하여 역률을 개선하기 위한 제 2 인덕터(L2), 및 제 1 인덕터(L1)와 정류부(810) 간 또는 제 2 인덕터(L2)와 정류부(810) 간에 위치하여 부하 입력 전류(LED 유닛으로의 입력 전류)와 전원 전압(교류 전원의 전압, 예를 들어 맥동 성분 제거부의 전압으로서 LED 유닛의 입력단에 걸리는 전압) 간의 위상차(예를 들어, 45° 위상차)를 보상하여 역률을 개선하기 위한 콘덴서(C2)를 포함한다. 즉, 콘덴서(C2)는 직렬 연결된 LED의 부하(저항)와 병렬로 연결된 평활용 콘덴서(C1)로 인하여 발생된 전류와 전압의 위상차로 인하여 낮아진 역률을 개선하기 위해 사용된다. 여기서, 콘덴서(C2)와 연결되는 인덕터(도 8의 L2)가 아닌 다른 하나의 인덕터(도 8에서의 L1)는 본 발명에서 부가요소이다. 이때, 제 1 및 제 2 인덕터(L1, L2)의 인덕턴스 용량은 수십 미리헨리(mH)에서 수백 미리헨리(mH)를 사용할 수 있다. 예를 들어, 220V의 교류 전원과 LED 유닛(830)의 25W 출력을 위해서는 약 300mH 이하 용량의 제 1 및 제 2 인덕터(L1, L2)를 사용하여 구현할 수 있다. 그리고 콘덴서(C2)의 캐패시턴스 용량은 평활용 콘덴서(C1)와 LED 유닛(830)의 부하(저항 성분)의 용량에 따라서 발생하는 부하 입력 전류와 전원 전압 간의 위상차(예를 들어, 부하 입력 전류가 전원 전압보다 45° 위상이 늦은 경우의 위상차)를 조정하기 위해 100㎋ 내지 1㎌의 영역에서 역률 개선을 위해 사용할 수 있다. 여기서, 콘덴서(C2)로는 진상 콘덴서(Phase Advance Capacitor)를 사용하며, 그 연결 위치는 브릿지 다이오드 회로와 같이 일측이 제 2 인덕터(L2)와 연결되고 타측이 음극(-) 단자와 연결되거나, 또는 일측이 제 1 인덕터(L1)와 연결되고 타측이 반대측의 양극(+) 단자와 연결되어도 동일한 효과를 갖는다.
그리고 전류 제어부(850)는, 일실시예로 도 8에 도시된 바와 같이 정전류부(840)로부터 출력되는 전류를 미세하게 제어하고 LED 조명등용 전원 공급 장치의 회로 전체를 과전류, 써지, 낙뢰 등과 같은 과전압으로부터 보호하기 위한 저항(R)으로 구현할 수 있다. 한편, 전술한 도 8의 일실시예에서는 전류 제어부(850)가 정전류부(840)의 출력단(후단)에 연결되어 정전류부(840)로부터 출력되는 전류를 미세 제어하고 LED 조명등용 전원 공급 장치의 회로 전체를 과전압으로부터 보호하는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 다른 실시예(도면에 도시되지 않음)로 전류 제어부(850)를 정전류부(840)의 입력단(전단, 즉 LED 유닛의 출력단)에 연결시켜 LED 유닛(830)로부터 출력되는 전류를 미세 제어하고 LED 조명등용 전원 공급 장치의 회로 전체를 과전압으로부터 보호하도록 구현할 수도 있다. 또한, 정전류부(840)를 정류부(810)의 출력단에 연결시켜 구현하는 경우에도, 전류 제어부(850)를 정전류부(840)의 입력단(전단) 또는 출력단(후단)에 위치시켜 구현할 수 있다. 여기서, 외부 과전압에 대한 시스템 보호용 저항(R)은 1Ω 내지 수십 오옴(Ω)대의 저항을 사용하여 구현하거나, 퓨즈로 대체하여 구현할 수도 있다.
그리고 상기 발광다이오드 유닛(830)은 직렬로 연결된 다수의 발광다이오드로 구현될 수 있다. 이때, 평활된 직류가 인가되면, 직렬로 연결된 다수의 발광다이오드가 발광(점등)된다.
다음으로, 본 발명에 따른 LED 조명등용 전원 공급 장치의 동작 방법에 대하여 살펴보면, 그 구체적인 실시예는 전술한 바와 같으므로 여기서는 그 동작 절차만을 간략하게 설명하기로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 LED 조명등용 전원 공급 방법은, 교류(AC) 입력단을 통하여 인가되는 교류 전원의 교류 성분을 억제하고, 부하 입력 전류와 전압 간의 위상차를 보상하는 과정, 상기 교류 성분이 억제되어 인가되는 교류 전원을 정류하여 맥류를 출력하는 과정, 상기 출력되는 맥류에서 맥동 성분을 제거하여 직류를 부하로 출력하는 과정, 및 상기 부하로부터 출력되는 전류를 일정 레벨로 제한하는 과정을 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 조명등용 전원 공급 방법은, 교류(AC) 입력단을 통하여 인가되는 교류 전원의 교류 성분을 억제하고, 부하 입력 전류와 전압 간의 위상차를 보상하는 과정, 상기 교류 성분이 억제되어 인가되는 교류 전원을 정류하여 맥류를 출력하는 과정, 상기 출력되는 맥류에서 전류를 일정 레벨로 제한하는 과정, 및 상기 레벨 제한된 맥류에서 맥동 성분을 제거하여 직류를 부하로 출력하는 과정을 포함한다.
또한, 상기 각 실시예에 따른 LED 조명등용 전원 공급 방법은, 상기 전류를 일정 레벨로 제한하는 과정 전후에, 전류를 제어하고 상기 LED 조명등용 전원 공급 장치의 회로를 과전압으로부터 보호하는 과정을 더 포함한다.
도 9는 본 발명에 따른 LED 조명등용 전원 공급 장치 및 그를 이용한 LED 조명 장치의 다른 실시예 회로도이다.
여기서, 전반적인 LED 조명등용 전원 공급 장치 및 그를 이용한 LED 조명 장치의 구성은 도 8에 도시된 일실시예와 동일하나, 다만 도 8의 정전류부(840)와 전류 제어부(850) 대신에 동일 기능(전류 제한 기능, 전류 미세 제어 기능, 회로 보호 기능)을 수행하는 제 1 및 제 2 저항(R1, R2)과 전계효과 트랜지스터(FET)를 사용하여 구현하고 있다. 여기서, 전계효과 트랜지스터(FET)로는 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)를 사용하는 것이 바람직하다.
즉, 도 9에 도시된 바와 같이, 전류 제어부(950)는 LED 유닛(830)으로부터 출력되는 전류를 미세 제어하고 LED 조명등용 전원 공급 장치의 회로 전체를 과전압으로부터 보호하기 위한 제 1 및 제 2 저항(R1, R2)으로 구현할 수 있다. 그리고 정전류부(940)는 전류 제어부(950)로부터 출력되는 전류를 일정 레벨로 제한하기 위한 전계효과 트랜지스터(FET)로 구현할 수 있다.
이때, 제 1 저항(R1)은 LED 유닛(830)의 출력단과 전계효과 트랜지스터(FET)의 드레인(D) 단자 사이에 연결되고, 제 2 저항(R2)은 LED 유닛(830)의 출력단과 전계효과 트랜지스터(FET)의 게이트(G) 단자 사이에 연결되며, 전계효과 트랜지스터(FET)의 소스(S) 단자는 정류부(810)에 연결된다.
도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 LED 조명등용 전원 공급 장치를 설명하기 위한 파형도이다.
도 10의 도면은 정류부(810)에서 출력되는 맥류(직류에 교류 성분이 포함된 맥동 전류)의 파형을 나타내고 있고, 도 11의 도면은 맥동 성분 제거부(820)에서 맥류를 직류(DC)화하여 맥동 성분(교류 성분)을 제거한 전류의 파형을 나타내고 있다.
전술한 바와 같은 본 발명은, 일반적인 LED 조명 장치의 전원 공급 장치로 사용되는 컨버터의 한정된 수명을 3배 이상 향상시킬 수 있으며, 큰 부피의 컨버터를 소형화 모듈로 제작하여 LED 조명 장치에 내장하여 부피 경감, 무게 경감, 산뜻한 디자인 구성이 가능하도록 할 수 있다. 또한, 본 발명은 맥류의 평균 전압의 91％ 이상의 역률로 LED 유닛(830)을 점등할 수 있으며, 그에 따라 LED 유닛(830)의 휘도가 더 높아지게 됨은 물론 소비전력도 그만큼 더 낮아지게 된다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 치환, 변형 및 변경이 가능하다.
그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
810 : 정류부 820) : 맥동 성분 제거부
830 : LED 유닛 840 : 정전류부
850 : 전류 제어부 860 : 역률 개선부

Claims (14)

  1. LED(Light Emitting Diode) 조명등용 전원 공급 장치에 있어서,
    역률 개선부로부터 인가되는 교류 전원을 정류하여 맥류를 출력하기 위한 정류부;
    상기 정류부로부터의 맥류에서 맥동 성분을 제거하여 직류를 부하로 출력하기 위한 맥동 성분 제거부;
    상기 부하로부터 출력되는 전류를 일정 레벨로 제한하기 위한 정전류부; 및
    교류(AC) 입력단을 통하여 인가되는 교류 전원의 교류 성분을 억제하고 부하 입력 전류와 전압 간의 위상차를 보상하여 역률을 개선하기 위한 상기 역률 개선부
    를 포함하는 LED 조명등용 전원 공급 장치.
  2. LED(Light Emitting Diode) 조명등용 전원 공급 장치에 있어서,
    역률 개선부로부터 인가되는 교류 전원을 정류하여 맥류를 출력하기 위한 정류부;
    상기 정류부로부터 출력되는 맥류에서 전류를 일정 레벨로 제한하기 위한 정전류부;
    상기 정전류부로부터의 맥류에서 맥동 성분을 제거하여 직류를 부하로 출력하기 위한 맥동 성분 제거부; 및
    교류(AC) 입력단을 통하여 인가되는 교류 전원의 교류 성분을 억제하고 부하 입력 전류와 전압 간의 위상차를 보상하여 역률을 개선하기 위한 상기 역률 개선부
    를 포함하는 LED 조명등용 전원 공급 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 정전류부의 입력단 또는 출력단에 연결되어 전류를 제어하고 상기 LED 조명등용 전원 공급 장치의 회로를 과전압으로부터 보호하기 위한 전류 제어부
    를 더 포함하는 LED 조명등용 전원 공급 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 전류 제어부는,
    저항(R) 또는 퓨즈를 포함하는, LED 조명등용 전원 공급 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 맥동 성분 제거부는,
    맥류를 인가받아 충전하였다가 직류 성분의 전류를 방전하여 맥류를 직류(DC)화하여 평활하는 MF 콘덴서(MFC : Metallized Film Capacitor)를 포함하는, LED 조명등용 전원 공급 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 역률 개선부는,
    상기 교류(AC) 입력단의 일측과 상기 정류부 간에 위치하여 인가되는 교류 전원의 교류 성분을 억제하여 역률을 개선하기 위한 제 1 인덕터;
    상기 교류(AC) 입력단의 타측과 상기 정류부 간에 위치하여 인가되는 교류 전원의 교류 성분을 억제하여 역률을 개선하기 위한 제 2 인덕터; 및
    상기 제 1 인덕터와 상기 정류부 간 또는 상기 제 2 인덕터와 상기 정류부 간에 위치하여 부하 입력 전류와 전압 간의 위상차를 보상하여 역률을 개선하기 위한 콘덴서
    를 포함하는 LED 조명등용 전원 공급 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 역률 개선부는,
    상기 교류(AC) 입력단의 일측과 상기 정류부 간에 위치하여 인가되는 교류 전원의 교류 성분을 억제하여 역률을 개선하기 위한 인덕터; 및
    상기 인덕터와 상기 정류부 간에 위치하여 부하 입력 전류와 전압 간의 위상차를 보상하여 역률을 개선하기 위한 콘덴서
    를 포함하는 LED 조명등용 전원 공급 장치.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 정전류부는,
    복수의 정전류 다이오드 또는 전계효과 트랜지스터(FET)를 포함하는, LED 조명등용 전원 공급 장치.
  9. LED 조명등용 전원 공급 장치에서의 전원 공급 방법에 있어서,
    교류(AC) 입력단을 통하여 인가되는 교류 전원의 교류 성분을 억제하고, 부하 입력 전류와 전압 간의 위상차를 보상하는 단계;
    상기 교류 성분이 억제되어 인가되는 교류 전원을 정류하여 맥류를 출력하는 단계;
    상기 출력되는 맥류에서 맥동 성분을 제거하여 직류를 부하로 출력하는 단계; 및
    상기 부하로부터 출력되는 전류를 일정 레벨로 제한하는 단계
    를 포함하는 LED 조명등용 전원 공급 방법.
  10. LED 조명등용 전원 공급 장치에서의 전원 공급 방법에 있어서,
    교류(AC) 입력단을 통하여 인가되는 교류 전원의 교류 성분을 억제하고, 부하 입력 전류와 전압 간의 위상차를 보상하는 단계;
    상기 교류 성분이 억제되어 인가되는 교류 전원을 정류하여 맥류를 출력하는 단계;
    상기 출력되는 맥류에서 전류를 일정 레벨로 제한하는 단계; 및
    상기 레벨 제한된 맥류에서 맥동 성분을 제거하여 직류를 부하로 출력하는 단계
    를 포함하는 LED 조명등용 전원 공급 방법.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 전류를 일정 레벨로 제한하는 단계 전후에, 전류를 제어하고 상기 LED 조명등용 전원 공급 장치의 회로를 과전압으로부터 보호하는 단계
    를 더 포함하는 LED 조명등용 전원 공급 방법.
  12. LED(Light Emitting Diode) 조명 장치에 있어서,
    역률 개선부로부터 인가되는 교류 전원을 정류하여 맥류를 출력하기 위한 정류부;
    상기 정류부로부터의 맥류에서 맥동 성분을 제거하여 직류를 발광다이오드 유닛으로 출력하기 위한 맥동 성분 제거부;
    상기 발광다이오드 유닛으로부터 출력되는 전류를 일정 레벨로 제한하기 위한 정전류부;
    교류(AC) 입력단을 통하여 인가되는 교류 전원의 교류 성분을 억제하고 부하 입력 전류와 전압 간의 위상차를 보상하여 역률을 개선하기 위한 상기 역률 개선부; 및
    상기 맥동 성분 제거부로부터의 직류에 따라 발광하는 상기 발광다이오드 유닛을 포함하되,
    상기 정류부와 상기 맥동 성분 제거부와 상기 정전류부와 상기 역률 개선부를 모듈화하여 상기 LED 조명 장치에 내장한, LED 조명 장치.
  13. LED(Light Emitting Diode) 조명 장치에 있어서,
    역률 개선부로부터 인가되는 교류 전원을 정류하여 맥류를 출력하기 위한 정류부;
    상기 정류부로부터 출력되는 맥류에서 전류를 일정 레벨로 제한하기 위한 정전류부;
    상기 정전류부로부터의 맥류에서 맥동 성분을 제거하여 직류를 발광다이오드 유닛으로 출력하기 위한 맥동 성분 제거부;
    교류(AC) 입력단을 통하여 인가되는 교류 전원의 교류 성분을 억제하고 부하 입력 전류와 전압 간의 위상차를 보상하여 역률을 개선하기 위한 상기 역률 개선부; 및
    상기 맥동 성분 제거부로부터의 직류에 따라 발광하는 상기 발광다이오드 유닛을 포함하되,
    상기 정류부와 상기 정전류부와 상기 맥동 성분 제거부와 상기 역률 개선부를 모듈화하여 상기 LED 조명 장치에 내장한, LED 조명 장치.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 LED 조명 장치를 모듈화하여 복수의 LED 조명 장치 모듈을 병렬 배열한, LED 조명 장치.
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