KR100919420B1

KR100919420B1 - 전압 안정화 회로를 갖는 엘이디 형광

Info

Publication number: KR100919420B1
Application number: KR1020090061683A
Authority: KR
Inventors: 양관모; 김용득; 강병헌
Original assignee: 양관모; 김용득
Priority date: 2009-07-07
Filing date: 2009-07-07
Publication date: 2009-09-29

Abstract

본 발명은 전압 안정화 회로를 갖는 엘이디 형광등에 관한 것이다.

이에 본 발명의 기술적 요지는 엘이디 형광등을 제공함에 있어서, 엘이디로 공급되는 전압이 보정을 통해 상시 일정하게 유지되도록 형성되고, 과전류의 공급이 제한되도록 하여 엘이디의 과열을 방지하는 한편, 절전을 도모하여 엘이디의 수명을 연장하는 특징이 있다.

Description

전압 안정화 회로를 갖는 엘이디 형광{LED LAMP WITH SMOOTHING CIRCUIT}

본 발명은 엘이디 형광등을 제공함에 있어서, 엘이디로 공급되는 전압이 보정을 통해 상시 일정하게 유지되도록 형성되고, 과전류의 공급이 제한되도록 하여 엘이디의 과열을 방지하는 한편, 절전을 도모하여 엘이디의 수명을 연장하는 것을 특징으로 하는 전압 안정화 회로를 갖는 엘이디 형광등에 관한 것이다.

일반적으로, 야간이나 실내에서는 광(빛)을 제공하거나 물체를 조사하기 위해 다양한 종류의 램프 또는 등이 이용되고 있다.

이러한 종래의 램프 또는 등은 전원을 공급받아 전기에너지를 광에너지로 변환하여 광을 제공하거나 물체를 조사하는 것으로서, 대부분 백열전구 또는 형광등을 사용하는 것이 일반적이다.

최근에는 고가임에도 불구하고 다양한 색연출을 행할 수 있으며 수명이 길고 전기 소모량이 적다는 장점으로 인해 LED(Light Emitting Diode)를 이용한 램프 또는 등이 널리 개발되어 사용되고 있으며, 그 형상 및 모양도 다양화 되고 있다.

또한, 수 년 내에는 고에너지를 소모하는 전구의 퇴출이 예고되어 있고 국책사업의 일환으로 엘이디 분야에 대한 연구 개발이 활발히 진행되고 있다.

그러나 이러한 일반적인 엘이디(LED)는 특성상 특정전압이 되어야만 도통되어 발광하지만, 일정한 온도에 의해서도 도통되어 동락 전압이 변경(온도가 올라가면 도통되어 동락되는 전압이 내려감, 정적 구동 전압이 있는데 엘이디마다 다름)되는데, 상기 엘이디는 전류량이 발광 임계점을 지나면 빛보다 열로 변환되어 손상되므로 엘이디(LED) 자체에 적절한 전류를 외부에서 공급해주어야 한다.

예컨데, LED에 50mm 50V 를 가하면 적정 구동전압(임계 전압치)을 넘는 전압은 모두 열로 발생된다.(열보다 빛으로 변환되는 최대점) 즉, 외형상으로는 입력전압에 관계없이 같은 전압이 표출되지만, 상당한 과열과 과전압이 발생되어 엘이디의 수명을 감소시키고, 전력 소모가 적지 않아 최근 당업자로 하여금 이를 보완할 수 있는 제품의 출시가 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 기술적 요지는 엘이디 형광등을 제공함에 있어서, 엘이디로 공급되는 전압이 보정을 통해 상시 일정하게 유지되도록 형성되고, 과전류의 공급이 제한되도록 하여 엘이디의 과열을 방지하는 한편, 절전을 도모하여 엘이디의 수명을 연장하는 것을 특징으로 하는 전압 안정화 회로를 갖는 엘이디 형광등을 제공함에 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 전원공급부(12)를 통하여 AC 전원이 인가되면 저항(1)을 통하여 전원이 브릿지 다이오드(2)를 통과하면서 전파 정류가 되고, 정류된 전원은 트랜지스터(4)에 공급되며, PNP 형태의 트랜지스터(4)는 베이스가 에미터(10) 전압보다 낮으면 도통되어 코일(6)에 전류를 인가하고, 상기 코일(6)을 통과한 전류는 복수의 TR 소자 및 저항이 구비된 과전류제한회로(8)에 의해 과도한 전류가 엘이디(9) 측으로 유입되지 않도록 하되; 상기 TR 소자 중 입력단 TR 소자는 베이스의 전위가 에미터보다 상승하면 도통됨으로, 엘이디 점등시에 상기 입력단 TR 소자의 베이스와 연결된 기본 저항에 의해 전위가 상승하게 되고, 상기 상승된 전위는 코렉터와 에미터가 상시 도통되도록 하면서, 인입된 전류를 상기 입력단 TR 소자의 코렉터 및 에미터와 연결된 기본 저항을 통해 엘이디 측으로 출력시키며; 이에, 상기 기본 저항에 전류가 흐르면 저항과 전압에 비례하여 기본 저항의 양단부에 전압차가 생기게 되어 공급되는 측의 전위가 높아짐으로서, 입력단 TR 소자의 에미터 전위가 비례해서 상승하게 되고; 이에, 병렬로 연결되어 있는 보조 TR소자의 베이스 전위도 동시에 상승하게 되므로, 상기 보조TR 소자가 도통 가능한 전위(과전류 설정점)가 되면, 상기 보조 TR소자의 콜렉터와 에미터가 도통되고, 이와 연결된 입력단 TR 소자의 베이스 전위가 강제로 바이패스되면서 전위가 소멸되며; 이에, 상기 입력단 TR소자는 상기 도통 상태가 해지되면서, 엘이디(9)로 전류가 공급되는 것을 중단하게 되되, 상기 입력단 TR소자와 보조 TR소자가 이를 반복적으로 온/오프(ON/OFF) 하면 안정화된 전류가 엘이디(9) 어레이에 공급되어, 점등이 이루어지도록 구성된다.

이때, 상기 엘이디 형광등은 과전류제한회로(8) 상에서 입력측 전압(a)과 출력측 전압(b)에 대해 상기 출력측 전압(b)은 항상 일정하도록 형성되되, 상기 입력측 전압(a)과 출력측의 전압차가 벌어지면 포토 카플러(11)가 이를 확인하여 에미터(10)의 전압보다 낮게 전압을 강압시켜 주도록 형성된다.

이와 같이, 본 발명은 엘이디를 형광등에 채용함에 있어서, 다수개의 엘이디 어레이에 대해 과열을 방지하고, 절전을 도모함은 물론 엘이디의 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 엘이디 형광등의 전압 안정화 회로를 나타낸 예시도이다.

<도면의 주요부호에 대한 설명>

1 ... 저항 2 ... 브릿지 다이오드

3 ... 제노다이오드 4 ... 트랜지스터

6 ... 코일 8 ... 과전류제한회로

9 ... 엘이디 10 ... 에미터

12 ... 전원공급부

다음은 첨부된 도면을 참조하며 본 발명을 보다 상세히 설명하겠다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명은 전원공급부(12)를 통하여 AC 전원이 인가되면 저항(1)을 통하여 전원이 브릿지 다이오드(2)를 통과하면서 전파 정류가 되고, 정류된 전원은 트랜지스터(4)에 공급되며, PNP 형태의 트랜지스터(4)는 베이스가 에미터(10) 전압보다 낮으면 도통되어 코일(6)에 전류를 인가하고, 상기 코일(6)을 통과한 전류는 복수의 TR 소자 및 저항이 구비된 과전류제한회로(8)에 의해 과도한 전류가 엘이디(9) 측으로 유입되지 않도록 형성된 후 안정화된 전류가 엘이디(9) 어레이에 공급되어, 점등이 이루어지도록 구성된다.이에, 상기 과전류제한회로(8)는 상기 TR 소자 중 입력단 TR 소자는 베이스의 전위가 에미터보다 상승하면 도통됨으로, 엘이디 점등시에 상기 입력단 TR 소자의 베이스와 연결된 기본 저항에 의해 전위가 상승하게 되고, 상기 상승된 전위는 코렉터와 에미터가 상시 도통되도록 하면서, 인입된 전류를 상기 입력단 TR 소자의 코렉터 및 에미터와 연결된 기본 저항을 통해 엘이디 측으로 출력시킨다.이에, 상기 기본 저항에 전류가 흐르면 저항과 전압에 비례하여 기본 저항의 양단부에 전압차가 생기게 되어 공급되는 측의 전위가 높아짐으로서, 입력단 TR 소자의 에미터 전위가 비례해서 상승하게 된다.이에, 병렬로 연결되어 있는 보조 TR소자의 베이스 전위도 동시에 상승하게 되므로, 상기 보조TR 소자가 도통 가능한 전위(과전류 설정점)가 되면, 상기 보조 TR소자의 콜렉터와 에미터가 도통되고, 이와 연결된 입력단 TR 소자의 베이스 전위가 강제로 바이패스되면서 전위가 소멸된다.이에, 상기 입력단 TR소자는 상기 도통 상태가 해지되면서, 엘이디(9)로 전류가 공급되는 것을 중단하게 되되, 상기 입력단 TR소자와 보조 TR소자가 이를 반복적으로 온/오프(ON/OFF) 하면 안정화된 전류가 엘이디(9) 어레이에 공급되도록 이루어진다.

또한, 상기 제노다이오드(3)는 에미터(10)와 베이스 간에 전압차가 너무 크게 발생하면(규정치 이상이면) 파괴되므로 그 이상으로 벌어지지 않도록 형성된다.

따라서, 본 발명은 엘이디 형광등을 일정한 조도로 점등시킬 수 있고, 상기 엘이디를 광원으로 점등시키므로 소모되는 소모 전력을 절전할 수 있으며, 엘이디의 사용 수명을 연장할 수 있으며, 과열이 발생하지 않을 뿐만 아니라, 수은을 사용한 형광등을 광원으로 사용하지 않으므로 환경오염을 발생시키지 않는다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims

삭제
전원공급부(12)를 통하여 AC 전원이 인가되면 저항(1)을 통하여 전원이 브릿지 다이오드(2)를 통과하면서 전파 정류가 되고, 정류된 전원은 트랜지스터(4)에 공급되며, PNP 형태의 트랜지스터(4)는 베이스가 에미터(10) 전압보다 낮으면 도통되어 코일(6)에 전류를 인가하고,

상기 코일(6)을 통과한 전류는 복수의 TR 소자 및 저항이 구비된 과전류제한회로(8)에 의해 과도한 전류가 엘이디(9) 측으로 유입되지 않도록 하되;

상기 TR 소자 중 입력단 TR 소자는 베이스의 전위가 에미터보다 상승하면 도통됨으로, 엘이디 점등시에 상기 입력단 TR 소자의 베이스와 연결된 기본 저항에 의해 전위가 상승하게 되고, 상기 상승된 전위는 코렉터와 에미터가 상시 도통되도록 하면서, 인입된 전류를 상기 입력단 TR 소자의 코렉터 및 에미터와 연결된 기본 저항을 통해 엘이디 측으로 출력시키며;

이에, 상기 기본 저항에 전류가 흐르면 저항과 전압에 비례하여 기본 저항의 양단부에 전압차가 생기게 되어 공급되는 측의 전위가 높아짐으로서, 입력단 TR 소자의 에미터 전위가 비례해서 상승하게 되고;

이에, 병렬로 연결되어 있는 보조 TR소자의 베이스 전위도 동시에 상승하게 되므로, 상기 보조TR 소자가 도통 가능한 전위(과전류 설정점)가 되면, 상기 보조 TR소자의 콜렉터와 에미터가 도통되고, 이와 연결된 입력단 TR 소자의 베이스 전위가 강제로 바이패스되면서 전위가 소멸되며;

이에, 상기 입력단 TR소자는 상기 도통 상태가 해지되면서, 엘이디(9)로 전류가 공급되는 것을 중단하게 되되, 상기 입력단 TR소자와 보조 TR소자가 이를 반복적으로 온/오프(ON/OFF) 하면 안정화된 전류가 엘이디(9) 어레이에 공급되어, 점등이 이루어지도록 구성되는 엘이디 형광등에 있어서,

상기 엘이디 형광등은 과전류제한회로(8) 상에서 입력측 전압(a)과 출력측 전압(b)에 대해 상기 출력측 전압(b)은 항상 일정하도록 형성되되, 상기 입력측 전압(a)과 출력측의 전압차가 벌어지면 포토 카플러(11)가 이를 확인하여 에미터(10)의 전압보다 낮게 전압을 강압시켜 주도록 형성되는 것을 특징으로 하는 전압 안정화 회로를 갖는 엘이디 형광등.