KR20170131117A

KR20170131117A - 미세 점등 방지 기능을 갖는 엘이디 램프

Info

Publication number: KR20170131117A
Application number: KR1020160062365A
Authority: KR
Inventors: 나원산; 한보현; 한철승
Original assignee: 주식회사 아모센스
Priority date: 2016-05-20
Filing date: 2016-05-20
Publication date: 2017-11-29
Anticipated expiration: 2036-05-20
Also published as: KR102564883B1

Abstract

조광 스위치에 연결되는 정류회로 및 엘이디 회로 사이에 저전류 차단회로를 연결하여 조광 스위치의 오프시 발생하는 미세 전류에 의한 미세 점등을 방지하도록 한 미세 점등 방지 기능을 갖는 엘이디 램프를 제시한다. 제시된 미세 점등 방지 기능을 갖는 엘이디 램프는 정류 회로 및 엘이디 회로에 연결되고, 조광 스위치의 오프시 인가되는 미세 전류가 엘이디 회로로 인가되는 것을 차단하는 저전류 차단회로를 포함한다.

Description

미세 점등 방지 기능을 갖는 엘이디 램프{LED LAMP HAVING A FUNCTION TO PREVENT MICRO LIGHT}

본 발명은 엘이디 램프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 교류 구동 방식으로 점등하고, 조광 스위치에 의한 미세 점등을 방지하는 엘이디 램프에 관한 것이다.

최근 저전력으로 동작하여 에너지 소비가 적고, 반영구적으로 사용할 수 있는 엘이디 램프(LED(Light Emitting Diode) LAMP)가 개발되고 있다.

엘이디 램프는 저전압에서 구동할 수 있으며, 다른 조명장치에 비해 긴 수명과 낮은 소비전력, 빠른 응답속도 및 강한 내충격성을 가지며, 소형 경량화가 가능하다.

엘이디 램프는 이러한 장점으로 인해 가정, 차량, 공장, 가로등 등에서 광원으로 사용되던 수은등, 형광등, 나트륨등, 전구 등을 대체하고 있으며, 낮은 에너지 소비와 긴 수명으로 인해 가정용 조명, 차량용 조명 등과 같이 다양한 분야에서 사용량이 급증하고 있다.

일반적으로, 엘이디 램프는 교류 전원으로 동작하는 교류(AC Direct) 구동 방식과, 컨버터를 통해 변환된 직류 전원으로 동작하는 직류 구동 방식으로 구분된다.

직류 구동 방식의 엘이디 램프는 교류 구동 방식의 엘이디 램프에 비해 램프 특성이 우수하지만, 컨버터를 구비해야하기 때문에 교류 구동 방식에 비해 상대적으로 가격이 높은 단점이 있다.

엘이디 램프 시장 규모가 급격히 증가함에 따라 엘이디 램프의 가격 인하 요구가 증대되고 있어, 컨버터를 구비하는 직류 구동 방식에 비해 상대적으로 낮은 가격으로 구성할 수 있는 교류 구동 방식이 엘이디 램프에 적용되고 있다.

하지만, 교류 구동 방식이 적용된 엘이디 램프는 조광 스위치(즉, 스위치 오프시 스위치에 포함된 램프가 점등되는 스위치)가 적용되는 경우 스위치 오프 상태에서 엘이디 램프가 미세 점등되는 문제점이 있다.

한국등록특허 제10-1317852호(명칭: 엘이디 조명등용 의사부하 전원회로)

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 조광 스위치에 연결되는 정류회로 및 엘이디 회로 사이에 저전류 차단회로를 연결하여 조광 스위치의 오프시 발생하는 미세 전류에 의한 미세 점등을 방지하도록 한 미세 점등 방지 기능을 갖는 엘이디 램프를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 미세 점등 방지 기능을 갖는 엘이디 램프는 외부 전원으로부터 인가되는 교류 전원을 정류처리하여 구동 전원을 생성하는 정류회로, 정류회로에서 생성되는 구동 전원의 전류가 기준 범위 내의 전류값을 유지하도록 제어하는 엘이디 회로, 엘이디 회로에 의해 기준 범위 내의 전류값으로 제어된 구동 전원이 인가되면 점등하는 엘이디 어레이 및 정류 회로 및 엘이디 회로에 연결되고, 조광 스위치의 오프시 인가되는 미세 전류가 엘이디 회로로 인가되는 것을 차단하는 저전류 차단회로를 포함한다.

이때, 저전류 차단회로는 조광 스위치의 온시 정류회로를 통해 인가되는 구동 전원을 엘이디 회로로 인가한다. 저전류 차단회로는 일단이 정류회로와 연결되고, 타단이 엘이디 회로와 연결되는 스위칭 소자 및 스위칭 소자에 병렬로 연결되는 구동 소자를 포함한다. 이때, 스위칭 소자는 기준 전류 이상의 전류가 인가되면 도통 상태를 유지하고, 기준 전류 미만의 전류가 인가되면 오프 상태를 유지하는 사이리스터(SCR), 트라이액(TRIAC), 트랜지스터(TR), FET(Field Effect Transistor) 중에 적어도 하나의 소자로 구성되고, 구동 소자는 콘덴서, TVS(Transient Voltage Suppressor) 다이오드, 제너 다이오드(ZENER DIODE), SIDAC(Silicon Diode Alternating Current switch), 저항, 인덕터 중에 적어도 하나의 소자로 구성될 수 있다.

한편, 저전류 차단회로는 에노드단이 정류회로와 연결되고, 케소드단이 엘이디 회로와 연결되는 사이리스터 및 일측이 정류회로와 연결되고, 타단이 사이리스터의 게이트단과 연결되어 사이리스터와 병렬로 연결되는 콘덴서를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에 의하면, 미세 점등 방지 기능을 갖는 엘이디 램프는 정류회로와 엘이디 회로 사이에 저전류 차단회로를 연결함으로써, 조광 스위치 사용시 누설로 인한 엘이디 램프의 미세 점등 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 미세 점등 방지 기능을 갖는 엘이디 램프는 스위칭 소자 및 구동 소자를 이용하여 미세 점등을 방지하는 저전류 차단회로룰 구성함으로써, 미세 점등을 방지하면서 낮은 가격으로 엘이디 램프를 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한, 미세 점등 방지 기능을 갖는 엘이디 램프는 저전류 차단회로를 직류 구동 방식의 엘이디 램프에 적용하여 미세 점등을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 미세 점등 방지 기능을 갖는 엘이디 램프를 설명하기 위한 도면.
도 2 내지 도 4는 도 1의 저전류 차단회로를 설명하기 위한 도면.
도 5 내지 도 7은 조광 스위치의 온오프에 따른 저전류 차단회로의 동작을 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 미세 점등 방지 기능을 갖는 엘이디 램프를 첨부된 도 1 내지 도 4를 참조하여 상세하게 설명하면 아래와 같다.

도 1에 도시된 바와 같이, 미세 점등 방지 기능을 갖는 엘이디 램프(100; 이하, 엘이디 램프(100))는 조광 스위치(200)와 연결되고, 조광 스위치(200)의 온오프 동작에 따라 외부 전원으로부터 인가되는 교류 전원에 의해 점등한다.

엘이디 램프(100)는 스위치 오프 상태에서 조광 스위치(200)를 통해 인가되는 미세 전류에 의한 미세 점등을 방지하기 위해, 정류회로(120), 저전류 차단회로(140), 엘이디 회로(160), 엘이디 어레이(180)를 포함하여 구성된다.

정류회로(120)는 외부 전원으로부터 입력되는 교류 전원을 정류처리한다. 즉, 정류회로(120)는 조광 스위치(200)를 통해 입력되는 교류 전원을 정류처리하여 엘이디 회로(160)의 구동 전원으로 인가한다.

저전류 차단회로(140)는 엘이디 램프(100; 즉, 엘이디 어레이(180))의 미세 점등을 방지하기 위한 구성이다. 즉, 저전류 차단회로(140)는 일측이 정류회로(120)와 연결되고, 타측이 엘이디 회로(160)와 연결된다.

저전류 차단회로(140)는 조광 스위치(200)가 오프된 상태에서 미세 전류가 인가되면 오프 상태를 유지하여 엘이디 회로(160)로의 미세 전류 인가를 차단한다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 조광 스위치(200)가 오프되면, 조광 스위치(200)에 내장된 저항(220) 및 엘이디 소자(240)로 폐회로가 형성되어 엘이디 소자(240)가 점등한다. 이때, 조광 스위치(200)의 저항(220) 및 엘이디 소자(240)가 구성하는 고저항에 의해 미세 전류(전원)가 정류회로(120)를 통해 저전류 차단회로(140)로 인가된다. 저전류 차단회로(140)의 턴온을 위한 기준 전류 미만의 미세 전류가 조광 스위치(200)로부터 인가되기 때문에 오프 상태를 유지한다. 그에 따라, 저전류 차단회로(140)는 엘이디 회로(160)로 미세 전류(전원)가 인가되는 것을 차단한다.

저전류 차단회로(140)는 조광 스위치(200)가 온(ON)된 상태에서 정류회로(120)를 통해 구동 전원이 인가되면 온 상태로 구동하여 엘이디 회로(160)도 구동 전원을 인가한다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 조광 스위치(200)가 온되면, 교류 전원은 저항(220) 및 엘이디 소자(240)로 인가되지 않고 조광 스위치(200)에 내장된 스위치를 통해 정류회로(120)로 인가된다. 정류회로(120)는 인가된 교류 전원을 정류처리하여 저전류 차단회로(140)로 구동 전원을 인가한다. 이때, 구동 전원은 저전류 차단회로(140)의 턴온을 위한 기준 전류 이상의 전류를 갖기 때문에 저전류 차단회로(140)가 턴온되어 구동 전원이 엘이디 회로(160)로 인가된다.

이를 위해, 도 4에 도시된 바와 같이, 저전류 차단회로(140)는 스위칭 소자(142) 및 구동 소자(144)를 포함하여 구성된다.

스위칭 소자(142)는 일단이 정류회로(120)와 연결되고, 타단이 엘이디 회로(160)와 연결된다. 스위칭 소자(142)는 전류 제어를 위한 사이리스터(SCR; Silicon Controlled Rectifier) 등의 소자로 구성된다. 스위칭 소자(142)는 기준 전류 이상의 전류가 인가되면 온(도통) 상태를 유지하고, 기준 전류 미만의 전류가 인가되면 오프 상태를 유지한다. 이때, 스위칭 소자(142)는 사이리스터 이외에도 트라이액(TRIAC), 트랜지스터(TR), FET(Field Effect Transistor) 등과 같이 기준 전류(또는 기준 전압) 이상의 전류(또는 전압)가 인가되면 회로를 연결하고, 기준 전류(또는 기준 전압) 미만의 전류(또는 전압)가 인가되면 회로를 차단하는 소자로 구성될 수 있다.

구동 소자(144)는 일단이 스위칭 소자(142)의 일단과 연결되고, 타단이 정류회로(120)와 스위칭 소자(142)의 타단을 연결하는 선로에 연결되어, 스위칭 소자(142)와 병렬로 연결된다. 구동 소자(144)는 콘덴서, TVS(Transient Voltage Suppressor) 다이오드, 제너 다이오드(ZENER DIODE), SIDAC(Silicon Diode Alternating Current switch), 저항(220), 인덕터 등의 소자로 구성될 수 있다.

엘이디 회로(160)는 정류회로(120)에서 정류처리된 구동 전원의 전류가 기준 범위 내의 전류값을 유지하도록 한다. 즉, 엘이디 회로(160)는 정류회로(120)에서 정류된 교류 전원(즉, 구동 전원)의 펄스 폭을 제어하여, 엘이디 어레이(180)에 인가되는 구동 전원의 전류가 기준 범위 내에서 일정하게 유지하도록 한다.

엘이디 어레이(180)는 복수의 엘이디 소자로 구성된다. 엘이디 어레이(180)는 엘이디 회로(160)에 의해 기준 범위 내의 전류로 유지된 구동 전원이 공급됨에 따라 복수의 엘이디 소자가 구동하여 점등한다.

이하, 첨부된 도 5 내지 도 7을 참조하여 조광 스위치의 온오프에 따른 저전류 차단회로의 동작을 설명하면 아래와 같다.

저전류 차단회로(140)의 스위칭 소자(142) 및 구동 소자(144)가 각각 사이리스터(146)와 콘덴서(148)로 구성되는 경우를 예로 들어 설명한다.

이때, 사이리스터(146)는 에노드(Anode)단이 정류회로(120)에 연결되고, 케소드(Cathode)단이 엘이디 회로(160)에 연결되고, 게이트(Gate)단이 콘덴서(148)와 연결된다.

콘덴서(148)는 일측이 정류회로(120) 및 사이리스터(146)와 연결되는 선로에 연결되고, 타단이 사이리스터(146)의 게이트단에 연결되어, 사이리스터(146)에 병렬로 연결된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 사이리스터(146)는 대략 0.6 mA 정도에서 전류값(이하 개통 전류(A))에서 개통(온)된다.

이때, 도 6에 도시된 바와 같이, 조광 스위치(200)가 온되면, 정류회로(120)로부터 개통 전류(도 5의 A) 이상의 전류를 갖는 구동 전원(도 5의 B)이 인가되어 사이리스터(146)가 턴온된다. 이에, 사이리스터(146)는 턴온 상태를 유지하고, 구동 전원은 콘덴서(148)를 통해 엘이디 회로(160)로 인가되어 엘이디 어레이(180)가 점등한다.

한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 조광 스위치(200)가 오프되면, 조광 스위치(200)의 저항(220) 및 엘이디 소자(240)에 의해 개통 전류(도 5의 A) 미만의 전류를 갖는 미세 전원(도 5의 C)이 인가되어 사이리스터(146)가 오프된다. 이에, 콘덴서(148)는 엘이디 회로(160)로 미세 전류(전원)가 인가되는 것을 차단하여 엘이디 어레이(180)가 미세 점등하는 것을 방지한다.

상술한 바와 같이, 미세 점등 방지 기능을 갖는 엘이디 램프는 정류회로와 엘이디 회로 사이에 저전류 차단회로를 연결함으로써, 조광 스위치 사용시 누설로 인한 엘이디 램프의 미세 점등 발생을 방지할 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.

100: 엘이디 램프 120: 정류회로
140: 저전류 차단회로 142: 스위칭 소자
144: 구동 소자 160: 엘이디 회로
180: 엘이디 어레이 200: 조광 스위치
220: 저항 240: 엘이디 소자
300: 외부 전원

Claims

조광 스위치와 연결된 엘이디 램프에 있어서,
외부 전원으로부터 인가되는 교류 전원을 정류처리하여 구동 전원을 생성하는 정류회로;
상기 정류회로에서 생성되는 구동 전원의 전류가 기준 범위 내의 전류값을 유지하도록 제어하는 엘이디 회로;
상기 엘이디 회로에 의해 기준 범위 내의 전류값으로 제어된 구동 전원이 인가되면 점등하는 엘이디 어레이; 및
상기 정류 회로 및 상기 엘이디 회로에 연결되고, 상기 조광 스위치의 오프시 인가되는 미세 전류가 상기 엘이디 회로로 인가되는 것을 차단하는 저전류 차단회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 점등 방지 기능을 갖는 엘이디 램프.
제1항에 있어서,
상기 저전류 차단회로는,
상기 조광 스위치의 온시 상기 정류회로를 통해 인가되는 구동 전원을 상기 엘이디 회로로 인가하는 것을 특징으로 하는 미세 점등 방지 기능을 갖는 엘이디 램프.
제1항에 있어서,
상기 저전류 차단회로는,
일단이 상기 정류회로와 연결되고, 타단이 상기 엘이디 회로와 연결되는 스위칭 소자; 및
상기 스위칭 소자에 병렬로 연결되는 구동 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 점등 방지 기능을 갖는 엘이디 램프.
제3항에 있어서,
상기 스위칭 소자는,
기준 전류 이상의 전류가 인가되면 도통 상태를 유지하고, 기준 전류 미만의 전류가 인가되면 오프 상태를 유지하는 사이리스터(SCR), 트라이액(TRIAC), 트랜지스터(TR), FET(Field Effect Transistor) 중에 적어도 하나의 소자로 구성되는 것을 특징으로 하는 미세 점등 방지 기능을 갖는 엘이디 램프.
제3항에 있어서,
상기 구동 소자는,
콘덴서, TVS(Transient Voltage Suppressor) 다이오드, 제너 다이오드(ZENER DIODE), SIDAC(Silicon Diode Alternating Current switch), 저항, 인덕터 중에 적어도 하나의 소자로 구성되는 것을 특징으로 하는 미세 점등 방지 기능을 갖는 엘이디 램프.
제1항에 있어서,
상기 저전류 차단회로는,
에노드단이 상기 정류회로와 연결되고, 케소드단이 상기 엘이디 회로와 연결되는 사이리스터; 및
일측이 상기 정류회로와 연결되고, 타단이 상기 사이리스터의 게이트단과 연결되어 상기 사이리스터와 병렬로 연결되는 콘덴서를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 점등 방지 기능을 갖는 엘이디 램프.