KR101067452B1 - The led lamp of nonpolar union - Google Patents

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Abstract

본 발명은 (+),(-)극성이 수시로 바뀌는 직류전원(DC) 단자와 LED 기판 사이에 연결되어 LED램프를 발광시키는 직류전원(DC)용 무극성 LED 램프에 있어서, 상기 직류전원(DC)용 무극성 LED 램프는 직류전원(DC) 단자와 LED 기판 사이의 연결을 (+),(-)극성에 관계없이 연결시키고, PWM 디밍 신호를 발생시켜 LED 기판으로 흐르는 전류 모드를 제어하는 스위치형 LED 드라이버 모듈이 포함되어 구성됨으로서, 직류전원(DC)의 (+),(-)극성에 관계없이 자유자재로 연결시킬 수 있고, PWM 디밍 신호를 발생시켜 LED 기판으로 흐르는 전류 모드를 제어할 수 있으며, 직류전원(DC) 단자에서 LED 램프로 인가되는 초기 돌입전류를 감소시켜 LED 램프 수명의 안정성을 확보함과 동시에 안정적으로 전원을 공급할 수 있는 스위치형 LED 드라이버 모듈이 구성된 직류전원(DC)용 무극성 LED 램프를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention provides a non-polarity LED lamp for a DC power supply (DC) connected between a DC power supply (DC) terminal whose polarity (+) and (-) polarity is changed from time to time and an LED substrate to emit an LED lamp, wherein the DC power supply (DC) Non-polar LED lamp for use is a switch-type LED that connects the connection between DC terminal and LED board regardless of (+) and (-) polarity and generates PWM dimming signal to control the current mode flowing to the LED board. By including a driver module, it can be connected freely regardless of the positive and negative polarity of DC power, and can control the current mode flowing to the LED substrate by generating a PWM dimming signal. -Polarity for DC power supply (DC), which is composed of switch type LED driver module that can supply power stably while reducing the initial inrush current applied to LED lamp from DC power terminal. LED lamp The purpose is to provide.

스위치형 LED 드라이버 모듈, PWM 디밍 신호, 무극성 LED 램프 Switchable LED Driver Module, PWM Dimming Signal, Non-Polar LED Lamp

Description

스위치형 ＬＥＤ 드라이버 모듈이 구성된 직류전원(ＤＣ)용 무극성 ＬＥＤ 램프{THE LED LAMP OF NONPOLAR UNION}Non-polar LED lamp for DC power supply with switch type LED driver module {THE LED LAMP OF NONPOLAR UNION}

본 발명은 (+),(-)극성이 수시로 바뀌는 직류전원(DC) 단자와 LED 기판 사이의 연결을 (+),(-)극성에 관계없이 연결시키고, PWM 디밍 신호를 발생시켜 LED 기판으로 흐르는 전류 모드를 제어하는 스위치형 LED 드라이버 모듈이 구성된 직류전원(DC)용 무극성 LED 램프에 관한 것이다.The present invention connects a connection between a DC power terminal (DC) terminal having a positive (+), (-) polarity and an LED substrate regardless of the positive (+) and (-) polarity, and generates a PWM dimming signal to the LED substrate. The present invention relates to a non-polar LED lamp for direct current power supply (DC) in which a switch type LED driver module for controlling a flowing current mode is configured.

교류전원(AC)과 달리 직류전원(DC)은 (+)/(-) 극성이 있다. 대부분의 경우 일정한 전선에 일정한 극성이 연결되어 있지만, 일부 직류전원을 사용하는 현장에서는 수시로 극성이 바뀌어 연결되는 곳도 있다.Unlike the AC power source AC, the DC power source DC has positive and negative polarities. In most cases, a certain polarity is connected to a certain wire, but in some sites where DC power is used, the polarity is often changed.

일예로, 차량에 장착되는 램프 중 전조등, 실내등, 트렁크등, 차량문양쪽등, 브레이크등, 깜빡이등은 현재 LED램프로 대체되는 추세인데, 이러한 차량용 LED 램프는 현재 극성을 가지고 출시되고 있다. For example, among the lamps mounted on the vehicle, headlights, indoor lights, trunk lights, vehicle door lights, brake lights, and blinking lights are currently being replaced by LED lamps, and such vehicle LED lamps are currently being released with polarity.

즉 차량에 장착될 때 차량의 전원단자에 극성을 맞추어 장착을 하여야 하는 것이다.That is, when mounted on the vehicle should be mounted according to the polarity of the power terminal of the vehicle.

이때, 일반 LED 램프를 설치하여 사용하고자 할 때, 점등이 안되는 것은 물론 램프가 파손되어 사용이 불가능한 문제점이 발생될 수가 있다.At this time, when a general LED lamp is to be installed and used, not only the lamp may be broken, but the lamp may be broken and a problem that cannot be used may occur.

이러한 문제점을 해결하기 위해 국내공개실용신안공보 제20-2008-0003979호에서는 4개의 다이오드가 브리지 연결된 브리지다이오드회로와; 상기 브리지다이오드와 연결된 LED와; 외부로 노출되는 것으로서 차량의 전원단자와 연결되는 램프전원단자를 가지며; 이때 상기 브리지다이오드회로는 상기 브리지다이오드의 제1다이오드와 제2다이오드의 공통접점 및 상기 제3다이오드와 제4다이오드의 공통 접점이 각각 상기 램프전원단자와 연결되며; 상기 브리지다이오드의 제1다이오드와 제3다이오드의 공통접점 및 제2다이오드 및 제4다이오드의 공통접점이 상기 LED의 양극 및 음극과 각각 연결된 차량용 무극성 LED 램프가 제시된 바 있으나,In order to solve this problem, Korean Patent Application Publication No. 20-2008-0003979 discloses a bridge diode circuit in which four diodes are bridged; An LED connected to the bridge diode; A lamp power terminal which is exposed to the outside and connected to a power terminal of the vehicle; In this case, the bridge diode circuit includes a common contact between the first diode and the second diode of the bridge diode and a common contact between the third diode and the fourth diode, respectively; A nonpolar LED lamp for a vehicle in which a common contact of the first diode and the third diode of the bridge diode and a common contact of the second diode and the fourth diode is connected to the anode and the cathode of the LED, respectively, has been presented.

이는 단지, 교류전원(AC)에만 적용되는 구성일 뿐, 직류전원(DC)와의 연결시, 직류전원(DC) 단자에서 LED 램프로 인가되는 초기 돌입전류에 의해 회로에 과부하가 걸리는 문제점이 있었다.This is only a configuration that is applied only to the AC power source AC, there is a problem that the circuit is overloaded by the initial inrush current applied to the LED lamp from the DC power source (DC) terminal when connected to the DC power source (DC).

또한, LED 램프로 흐르는 전류 모드의 제어가 어려워, 사용자가 항상 프로그램적인 방법으로 LED 램프로 흐르는 전류모드를 기준설정값에 따라 일일이 설정해야 하는 문제점이 있었다.In addition, it is difficult to control the current mode flowing to the LED lamp, there is a problem that the user must always set the current mode flowing to the LED lamp in accordance with the reference setting value in a programmatic way.

상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 직류전원(DC)의 (+),(-)극성에 관계없이 자유자재로 연결시킬 수 있고, PWM 디밍 신호를 발생시켜 LED 기판으로 흐르는 전류 모드를 제어할 수 있으며, 직류전원(DC) 단자에서 LED 램프로 인가되는 초기 돌입전류를 감소시켜 LED 램프 수명의 안정성을 확보함과 동시에 안정적으로 전원을 공급할 수 있는 스위치형 LED 드라이버 모듈이 구성된 직류전원(DC)용 무극성 LED 램프를 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention can be freely connected regardless of the (+) and (-) polarity of the DC power supply, and generates a PWM dimming signal to control the current mode flowing to the LED substrate. It is possible to reduce the initial inrush current applied to the LED lamp from the DC power terminal, to ensure the stability of the LED lamp life and to supply the power stably. To provide a non-polar LED lamp for the purpose.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 스위치형 LED 드라이버 모듈이 구성된 직류전원(DC)용 무극성 LED 램프는In order to achieve the above object, a non-polar LED lamp for DC power supply (DC) configured with a switch type LED driver module according to the present invention is

(+),(-)극성이 수시로 바뀌는 직류전원(DC) 단자와 LED 기판 사이에 연결되어 LED램프를 발광시키는 직류전원(DC)용 무극성 LED 램프로 이루어지고,It consists of a non-polar LED lamp for direct current power (DC) that is connected between a DC power supply terminal (+) and a negative polarity (-) polarity that changes from time to time and the LED board.

상기 직류전원(DC)용 무극성 LED 램프는 직류전원(DC) 단자와 LED 기판 사이의 연결을 (+),(-)극성에 관계없이 연결시키고, PWM 디밍 신호를 발생시켜 LED 기판으로 흐르는 전류 모드를 제어하는 스위치형 LED 드라이버 모듈이 포함되어 구성됨으로서 달성된다.The non-polarity LED lamp for DC power (DC) is connected to the DC power supply terminal and the LED substrate irrespective of the (+), (-) polarity, and generates a PWM dimming signal to the current mode flowing to the LED substrate It is achieved by being configured to include a switch type LED driver module to control the.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 직류전원(DC)의 (+),(-)극성에 관계없이 자유자재로 연결시킬 수 있고, PWM 디밍 신호를 발생시켜 LED 기판으로 흐르는 전류 모드를 제어할 수 있으며, 직류전원(DC) 단자에서 LED 램프로 인가되는 초기 돌입전류를 감소시켜 LED 램프 수명의 안정성을 기존에 비해 90%이상을 향상시킬 수 있다. As described above, in the present invention, regardless of the (+) and (-) polarity of the DC power supply (DC) can be connected freely, and can generate a PWM dimming signal to control the current mode flowing to the LED substrate In addition, by reducing the initial inrush current applied to the LED lamp from the DC terminal (DC) terminal, the stability of the LED lamp life can be improved by more than 90%.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 첨부하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 스위치형 LED 드라이버 모듈이 구성된 직류전원(DC)용 무극성 LED 램프의 구성요소를 도시한 블럭도에 관한 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 스위치형 LED 드라이버 모듈이 구성된 형광램프 구조를 갖는 직류전원(DC)용 무극성 LED 램프의 구성요소를 도시한 사시도에 관한 것이고, 도 3은 본 발명에 따른 스위치형 LED 드라이버 모듈이 구성된 형광램프 구조를 갖는 직류전원(DC)용 무극성 LED 램프의 구성요소를 도시한 분해사시도에 관한 것이며, 도 4는 본 발명에 따른 스위치형 LED 드라이버 모듈이 구성된 전구 램프 구조를 갖는 직류전원(DC)용 무극성 LED 램프의 구성요소를 도시한 사시도에 관한 것이고, 도 5는 본 발명에 따른 스위치형 LED 드라이버 모듈이 구성된 전구 램프 구조를 갖는 직류전원(DC)용 무극성 LED 램프의 구성요소를 도시한 분해사시도에 관한 것이다.1 is a block diagram showing the components of a non-polarity LED lamp for DC power supply (DC) is configured a switch type LED driver module according to the present invention, Figure 2 is a fluorescence configuration is configured a switch type LED driver module according to the present invention It relates to a perspective view showing the components of a non-polar LED lamp for direct current power (DC) having a lamp structure, Figure 3 is a non-polarity for direct current power (DC) having a fluorescent lamp structure consisting of a switch type LED driver module according to the present invention The present invention relates to an exploded perspective view showing the components of the LED lamp, Figure 4 is a perspective view showing the components of a non-polar LED lamp for direct current power (DC) having a bulb lamp structure configured with a switch type LED driver module according to the present invention FIG. 5 shows components of a nonpolar LED lamp for direct current power supply (DC) having a bulb lamp structure in which a switch type LED driver module according to the present invention is constructed. It relates to an exploded perspective view.

본 발명에 따른 직류전원(DC)용 무극성 LED 램프(100)는 도 1에서 도시한 바와 같이, 형광램프 구조를 갖는 직류전원(DC)용 무극성 LED 램프(100a)와, 전구 램프 구조를 갖는 직류전원(DC)용 무극성 LED 램프(100b)로 나뉘어 구성된다.As illustrated in FIG. 1, the nonpolar LED lamp 100 for direct current power (DC) according to the present invention includes a nonpolar LED lamp 100a for direct current power (DC) having a fluorescent lamp structure, and a direct current having a bulb lamp structure. It consists of the non-polarity LED lamp 100b for power supply DC.

상기 형광램프 구조를 갖는 직류전원(DC)용 무극성 LED 램프(100a)는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 형광등 형상으로 이루어지고, 양측 끝단에 LED 램프 소켓(110a)이 형성되고, 그 LED 램프 소켓을 따라 원통형의 긴 봉 구조를 갖는 확산커버(120a)가 형성되고, 그 확산커버 내부 일측에 형성된 끼움홈을 따라 직사각형상의 스위치형 LED 드라이버 모듈(200)이 슬라이드되어 끼워지고, 스위치형 LED 드라이버 모듈의 전·후면에 복수개의 고휘도 발광 LED가 형성된다.As illustrated in FIGS. 2 and 3, the nonpolar LED lamp 100a for direct current power (DC) having the fluorescent lamp structure has a fluorescent lamp shape, and LED lamp sockets 110a are formed at both ends thereof. A diffusion cover 120a having a cylindrical long rod structure is formed along the LED lamp socket, and a rectangular switch type LED driver module 200 slides and fits along a fitting groove formed at one side of the diffusion cover. A plurality of high brightness light emitting LEDs are formed on the front and back of the LED driver module.

상기 전구 램프 구조를 갖는 직류전원(DC)용 무극성 LED 램프(100b)는 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 전구 램프 형상으로 이루어지고, 전단에 위치하여 직진성을 갖는 LED 점 광원을 면 광원으로 바꾸어 주는 플라스틱 확산부(110b)가 형성되고, 플라스틱 확산부에 포함되도록 원형상으로 형성된 스위치형 LED 드라이버 모듈(200)이 형성되며, 스위치형 LED 드라이버 모듈과 알미늄 방열압출부 사이에 원통형상으로 설치되고, 스위치형 LED 드라이버 모듈이 방열을 하다가 남은 열을 2차로 방열시키는 방열신주부(120b)이 형성되고, 방열신주부와 알미늄 방열압출부를 수용하여 보호가 되도록 원통형상으로 형성되고, 내부에 수용된 방열신주부와 알미늄 방열압출부에 외풍이 유입되도록 통풍구조를 가지는 외관사출부(130b)이 형성되 며, 외관사출부의 후단면으로 삽입되고, 내부에 방열신주부가 포함되어 수용되도록 원통형의 관통된 형상으로 형성되고, 표면에 형성된 복수개의 날개부를 통해 방열신주에서 방열을 하다가 남은 열을 3차로 방열시키는 알미늄 방열압출부(140b)이 형성된다.As shown in FIGS. 4 and 5, the nonpolar LED lamp 100b for direct current power (DC) having the bulb lamp structure has a bulb lamp shape, and is located in front of the LED point light source having a straightness. A plastic diffuser 110b for changing the shape is formed, and a switch type LED driver module 200 formed in a circular shape to be included in the plastic diffuser is formed, and has a cylindrical shape between the switched LED driver module and the aluminum heat dissipation extrusion part. It is installed, the heat dissipation unit 120b for dissipating heat remaining after the switch-type LED driver module heat dissipation secondary is formed, and is formed in a cylindrical shape so as to receive and protect the heat dissipation unit and aluminum heat dissipation extruded portion, therein The exterior injection unit 130b having a ventilation structure is formed so that draft air flows into the received heat dissipation cast unit and the aluminum heat dissipation extrusion unit, and the rear end surface of the exterior injection unit is formed. The aluminum heat dissipation extruder 140b is formed in a cylindrical through shape so as to be accommodated therein and includes a heat dissipation column, and radiates heat remaining in the heat dissipation column through a plurality of wings formed on the surface. Is formed.

상기 스위치형 LED 드라이버 모듈(200)은 직사각형상 또는 원형상으로 이루어져, 양방향 LED 기판 일측에 구성되어 직류전원(DC) 단자와 LED 기판 사이의 연결을 (+),(-)극성에 관계없이 연결시키고, PWM 디밍 신호를 발생시켜 LED 기판으로 흐르는 전류 모드를 제어하는 것으로, 이는 도 6에서 도시한 바와 같이, 퓨즈부(210), 제 1 EMI 라인 필터부(220), 제 2 EMI 라인 필터부(230), 브릿지 정류부(240), 스위치형 LED 드라이브 IC(250), 고전압 전류 감지용 IC(260), 전원 스위칭 MOSFET(Q3)(270)로 구성된다.The switch type LED driver module 200 is formed in a rectangular shape or a circular shape, and is configured on one side of a bidirectional LED substrate to connect a connection between a DC power terminal and an LED substrate regardless of positive and negative polarities. By controlling the current mode flowing to the LED substrate by generating a PWM dimming signal, as shown in FIG. 6, the fuse unit 210, the first EMI line filter unit 220, and the second EMI line filter unit are illustrated. 230, a bridge rectifier 240, a switch type LED drive IC 250, a high voltage current sensing IC 260, and a power switching MOSFET (Q3) 270.

상기 퓨즈부(210)는 직류전원(DC) 입력단자(DC IN)에 인가되어 유입되는 과전류를 차단시켜 회로를 보호하는 것으로, 이는 퓨즈로 구성된다.The fuse unit 210 protects a circuit by blocking an overcurrent introduced by being applied to a DC power input terminal (DC IN), which is configured as a fuse.

상기 제1 EMI 라인 필터부(220)는 퓨즈부를 통과한 직류전원(DC)의 노이즈를 제거하는 것으로, 이는 인덕터 L2와, 캐패시터 C5로 구성된다.The first EMI line filter unit 220 removes noise of the direct current power source (DC) passing through the fuse unit. The first EMI line filter unit 220 includes an inductor L2 and a capacitor C5.

상기 제 2 EMI 라인 필터부(230)는 직류전원(DC) 입력단자(DC IN)를 통고한 직류전원(DC)의 노이즈를 제거하는 것으로, 이는 인덕터 L3와, 캐패시터 C4로 구성된다.The second EMI line filter unit 230 removes noise of the DC power supply DC transmitted through the DC power input terminal DC IN. The second EMI line filter unit 230 includes an inductor L3 and a capacitor C4.

상기 브릿지 정류부(240)는 제 1 EMI 라인 필터부와 제 2 EMI 라인 필터부에서 출력되는 전압을 정류하여 직류화한 후에 이어지는 스위치형 LED 드라이브 IC에 전압을 공급하는 것으로, 이는 브릿지 다이오드 D1으로 구성된다. The bridge rectifier 240 rectifies and directs the voltages output from the first EMI line filter unit and the second EMI line filter unit, and supplies a voltage to the switched LED drive IC which is subsequently connected. do.

상기 스위치형 LED 드라이브 IC(250)는 브릿지 정류부로부터 정류된 전압을 인가받아 선형 디밍(Linear Dimming)시키고, 고전압 전류 감지용 IC로부터 LED 구동용 전원 스위칭 MOSFET(Q3) 양단에 나타나는 전압을 입력받아 피드백한 후, 기준설정치 전압 이내의 값에서 외부 제어신호(TTL)에 따라 듀티비 0~100%범위내에서 PWM 디밍 신호를 발생시켜 게이트 단자를 통해 스위칭 소자인 N채널 파워 MOSFET(Q1)로 출력시키도록 제어하는 것으로, 이는 HV9911NG-G로 구성된다.The switch type LED drive IC 250 receives a voltage rectified from the bridge rectifier and performs linear dimming. The switch type LED drive IC 250 receives a voltage appearing across the power switching MOSFET Q3 from the high voltage current sensing IC and receives a feedback. After generating the PWM dimming signal within the duty ratio of 0 to 100% in accordance with the external control signal (TTL) at a value within the reference set value voltage, output it to the N-channel power MOSFET Q1 through the gate terminal. It consists of HV9911NG-G.

여기서, HV9911NG-G는 LED 전류의 더 정확한 회선과 부하 조정 및 PWM 조광 기능에 더 우수한 과도응답 특성을 위해 상호 콘덕턴스 연산증폭기를 내장하고, 여러 개의 드라이버 방식으로 구동될 경우에 종종 발생하는 시스템의 저조파 발진을 방지하기 위해 여러 개의 LED 드라이버를 필요로 하는 제품에 동기화시키며, 승압, 플라이 백, 도약형과 같은 여러 가지 컨버터 방식에 사용하기 위해 고정 주파수 또는 고정 유휴시간 작동 기능을 갖춘다.Here, the HV9911NG-G incorporates a cross-conductance op amp for better transient response to LED current, more accurate line and load regulation, and PWM dimming, and is often used in systems with multiple driver methods. It is synchronized to products that require multiple LED drivers to prevent low-harmonic oscillation, and has fixed frequency or fixed idle operation for use in a variety of converter methods such as boost, flyback, and jump types.

그리고, 고정 주파수 방식에서 더 넓은 동작 범위를 허용하는 경사 보상 기능과 저전압 및 고전압 제품 겸용인 내장형 전압조정기를 특징으로 한다. It features a slope compensation function that allows a wider operating range in a fixed frequency mode and an integrated voltage regulator that is compatible with both low and high voltage products.

도 7에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 스위치형 LED 드라이브 IC는 Vin 단자에 브릿지 정류부로부터 정류되어 직류화된 고전압이 인가되고, 레퍼런스 전압(REF)단자에 캐패스터 C2가 연결되어, 2%이내의 오차를 갖는 레퍼런스 전압을 설정하고, 출력 전류 레벨을 설정하는 IREF단자에 REF단자에 인가된 전압을 저항분배하도록 저항 R13이 연결되며, 출력전류 피드백(FDBK) 단자에 고전압 전류 감지용 IC의 출력전압(Vout)단자가 연결되고, 폐쇄루프 컨트롤(COMP)단자에 캐패시터 C7이 연결되며, 입력전류제한 설정(CLIM)단자에 저항 R9이 연결되어 프로그램설정을 통해 입력전류제한값을 설정하고, PWMD단자에 외부 제어신호(TTL)를 인가시켜 듀티비 0~100%범위내에서 PWM 디밍 신호를 발생시켜 게이트(GATE) 단자를 통해 스위칭 소자인 N채널 파워 MOSFET(Q1)로 출력시키고, 기울기 보정(SC)단자에 저항 R3이 연결되어 구성되어, 저항 R3을 통해 전압의 기울기값을 보정하고, 과전압보호(OVP)단자에 1.25V이상의 과전압이 흘렀을 때, 게이트(GATE) 출력이 턴오프되고, FAULT 단자에 로우신호를 보내며, 과전압보호(OVP)단자에 1.25V이하의 전압이 흘렀을 때, 게이트(GATE) 출력을 턴온시키며, 출력쇼트회로보호(FAULT) 단자에 스위칭 소자인 N채널 파워 MOSFET(Q2)가 연결되어, LED 모듈 구동용 전원 스위칭 MOSFET(Q3) 양단에 나타나는 전압이 출력쇼트 및 출력 과전압이 발생될 때, N채널 파워 MOSFET(Q2)의 드레인 단자를 턴오프시켜 N채널 파워 MOSFET(Q2)와 LED 모듈 구동용 전원 스위칭 MOSFET(Q3)의 연결을 차단시키도록 구성된다.As shown in FIG. 7, in the switch type LED drive IC according to the present invention, a high voltage rectified and rectified from a bridge rectifier is applied to a Vin terminal, and a capacitor C2 is connected to a reference voltage REF terminal. A resistor R13 is connected to set the reference voltage with an error within%, and to divide the voltage applied to the REF terminal to the IREF terminal that sets the output current level, and the high voltage current sensing IC to the output current feedback (FDBK) terminal. The output voltage (Vout) terminal is connected, the capacitor C7 is connected to the closed loop control (COMP) terminal, the resistor R9 is connected to the input current limit setting (CLIM) terminal, and the input current limit value is set through the program setting. An external control signal (TTL) is applied to the PWM terminal to generate a PWM dimming signal within a duty ratio of 0 to 100%, and is output to the N-channel power MOSFET (Q1), which is a switching element, through the gate terminal. The resistor R3 is connected to the cry correction (SC) terminal, and the voltage gradient is corrected through the resistor R3, and the gate output is turned off when an overvoltage of 1.25V or more flows through the OVP terminal. And sends a low signal to the FAULT terminal, turns on the gate output when the voltage below 1.25V flows to the overvoltage protection (OVP) terminal, and turns on the NUT power, which is a switching element, at the output short circuit protection (FAULT) terminal. When the MOSFET Q2 is connected and the voltage appearing across the power supply switching MOSFET Q3 for driving the LED module generates an output short and an output overvoltage, the N-channel power is turned off by turning off the drain terminal of the N-channel power MOSFET Q2. And to disconnect the MOSFET Q2 from the power switching MOSFET Q3 for driving the LED module.

또한, CS단자에 연결된 저항 R4을 통해 N채널 파워 MOSFET(Q1)의 드레인단자와 연결되어, 100ns(min)의 블랭킹 타임을 설정하고, 게이트(GATE) 단자에 N채널 파워 MOSFET(Q1)의 게이트 단자와 연결되어, +0.2A/-0.4A 범위내에서 PWM 디밍 신호를 출력시키도록 구성된다.In addition, the resistor R4 connected to the CS terminal is connected to the drain terminal of the N-channel power MOSFET Q1 to set a blanking time of 100 ns (min), and the gate of the N-channel power MOSFET Q1 is connected to the gate terminal. In connection with the terminal, it is configured to output a PWM dimming signal within a range of + 0.2A / -0.4A.

그리고, RT단자에 저항 R2가 연결되어, 프로그램적으로 일정 주파수 모드(Constant frequency mode)로 설정되거나, 또는 일정 오프 타임 모드(Constant Off-time mode)로 설정된다.In addition, the resistor R2 is connected to the RT terminal, and the program is set to the constant frequency mode (Constant frequency mode), or is set to the constant off-time mode (Constant Off-time mode).

상기 N채널 파워 MOSFET(Q1)는 스위칭 소자로서, 스위치형 LED 드라이브 IC의 PWM 디밍 신호에 따라 턴온되어, 드레인 단자에 연결된 LED 기판 구동용 레퍼런스 전압을 소스단자로 인가시켜, LED 모듈 구동용 전원 스위칭 MOSFET(Q3)의 드레인 단자로 전달한다.The N-channel power MOSFET Q1 is a switching element and is turned on according to a PWM dimming signal of a switched LED drive IC to apply a reference voltage for driving an LED substrate connected to a drain terminal to a source terminal, thereby switching power supply for driving an LED module. Transfer to the drain terminal of MOSFET (Q3).

이때, LED 기판 구동용 레퍼런스 전압은 다이오드 D1을 통해 정류되고, 캐패시터 C1을 통해 평활되며, 저항 R5를 통해 센싱되어 LED 모듈 구동용 전원 스위칭 MOSFET(Q3)의 드레인 단자로 인가된다.At this time, the reference voltage for driving the LED substrate is rectified through the diode D1, smoothed through the capacitor C1, sensed through the resistor R5, and applied to the drain terminal of the power source switching MOSFET Q3 for driving the LED module.

상기 고전압 전류 감지용 IC(260)는 LED 모듈 구동용 전원 스위칭 MOSFET(Q3) 양단에 나타나는 전압(일예 : 12V, 24V, 48V)을 감지해서 기준설정치 전압 이상의 값이 감지되면 스위치형 LED 드라이브 IC의 출력전류 피드백 단자에 송출하는 것으로, 이는 HV7800K1-G로 구성되고, 8 ~ 450Vdc의 작동전압 범위를 가 지고 있어서 12, 24와 48V DC 전력시스템 및 5V ~ 85V의 오프라인 AC 시스템과 연동되는 특성을 가진다.The high voltage current sensing IC 260 senses a voltage (eg, 12V, 24V, 48V) appearing across the LED module driving power switching MOSFET (Q3), and when a value above a reference set voltage is detected, It is sent to the output current feedback terminal, which is composed of HV7800K1-G and has an operating voltage range of 8 to 450Vdc, and works with 12, 24 and 48V DC power system and 5V to 85V offline AC system. .

또한, 도 7에서 도시한 바와 같이, LED 모듈 구동용 전원 스위칭 MOSFET(Q3) 양단에 나타나는 전압을 센싱저항 R5을 통해 감지해서 스위치형 LED 드라이브 IC의 출력전류 피드백 단자에 송출한다.In addition, as shown in FIG. 7, the voltage across the power supply switching MOSFET Q3 for driving the LED module is sensed through the sensing resistor R5 and sent to the output current feedback terminal of the switched LED drive IC.

즉, 센싱저항 R5 양단에 VIN 단자와 LOAD 단자가 연결되고, VOUT 단자에 스위치형 LED 드라이브 IC의 출력전류 피드백 단자가 연결되어 구성된다.That is, the VIN terminal and the LOAD terminal are connected across the sensing resistor R5, and the output current feedback terminal of the switch type LED drive IC is connected to the VOUT terminal.

상기 LED 모듈 구동용 전원 스위칭 MOSFET(Q3)(270)는 스위치형 LED 드라이브 IC로부터 전송된 PWM 디밍 신호에 따라 복수개의 고휘도 파워 LED 모듈을 구동시키는 역할을 한다.The LED module driving power switching MOSFET (Q3) 270 drives a plurality of high brightness power LED modules according to the PWM dimming signal transmitted from the switch type LED drive IC.

이하, 본 발명에 따른 스위치형 LED 드라이버 모듈이 구성된 직류전원(DC)용 무극성 LED 램프의 구체적인 동작과정에 관해 설명한다.Hereinafter, a specific operation process of the non-polar LED lamp for DC power supply (DC) is configured with a switch type LED driver module according to the present invention.

먼저, LED 램프 소켓에 본 발명에 따른 스위치형 LED 드라이버 모듈이 구성된 직류전원(DC)용 무극성 LED 램프를 꽂는다.First, plug the non-polar LED lamp for DC power supply (DC) configured with a switch type LED driver module according to the present invention to the LED lamp socket.

이어서, 스위치형 LED 드라이버 모듈의 퓨즈부에서 직류전원(DC) 입력단자(DC IN)에 인가되어 유입되는 과전류를 차단시킨다.Subsequently, an overcurrent applied to the DC input terminal DC IN from the fuse of the switched LED driver module is blocked.

이어서, 제1 EMI 라인 필터부에서 퓨즈부를 통과한 직류전원(DC)의 노이즈를 제거한다.Subsequently, the noise of the DC power supply DC passing through the fuse part from the first EMI line filter part is removed.

이어서, 제 2 EMI 라인 필터부에서 직류전원(DC) 입력단자(DC IN)를 통고한 직류전원(DC)의 노이즈를 제거한다.Subsequently, the second EMI line filter unit removes noise of the DC power supply DC, which has been passed through the DC power supply input terminal DC IN.

이어서, 브릿지 정류부를 통해 제 1 EMI 라인 필터부와 제 2 EMI 라인 필터부에서 출력되는 전압을 정류하여 직류화한 후에 이어지는 스위치형 LED 드라이브 IC에 전압을 공급한다.Subsequently, a voltage is output from the first EMI line filter unit and the second EMI line filter unit through the bridge rectifier to rectify and direct the voltage to the switched LED drive IC.

이어서, 스위치형 LED 드라이브 IC에서 브릿지 정류부로부터 정류된 전압을 인가받아 선형 디밍(Linear Dimming)시키고, 고전압 전류 감지용 IC로부터 LED 구동용 전원 스위칭 MOSFET(Q3) 양단에 나타나는 전압을 입력받아 피드백한 후, 기준설정치 전압 이내의 값에서 외부 제어신호(TTL)에 따라 듀티비 0~100%범위내에서 PWM 디밍 신호를 발생시켜 게이트 단자를 통해 스위칭 소자인 N채널 파워 MOSFET(Q1)로 출력시키도록 제어한다.Subsequently, linear dimming is applied by applying the rectified voltage from the bridge rectifying unit in the switch type LED drive IC, and the feedback voltage is input from the high voltage current sensing IC to the LED driving power switching MOSFET (Q3). To generate PWM dimming signal within the duty ratio 0 ~ 100% range according to the external control signal (TTL) at the value within the reference set value voltage and control it to be output through the gate terminal to the N-channel power MOSFET (Q1) do.

이어서, N채널 파워 MOSFET(Q1)에서 스위치형 LED 드라이브 IC의 PWM 디밍 신호에 따라 턴온되어, 드레인 단자에 연결된 LED 기판 구동용 레퍼런스 전압을 소스단자로 인가시켜, LED 모듈 구동용 전원 스위칭 MOSFET(Q3)의 드레인 단자로 전 달한다.Subsequently, the N-channel power MOSFET Q1 is turned on in accordance with the PWM dimming signal of the switched LED drive IC to apply the reference voltage for driving the LED substrate connected to the drain terminal to the source terminal, thereby supplying the LED module driving power switching MOSFET Q3. To the drain terminal.

이어서, 고전압 전류 감지용 IC에서 LED 모듈 구동용 전원 스위칭 MOSFET(Q3) 양단에 나타나는 전압을 센싱저항 R5를 통해 감지해서 기준설정치 전압 이상의 값이 감지되면 스위치형 LED 드라이브 IC의 출력전류 피드백 단자에 송출한다.Subsequently, the high voltage current sensing IC senses the voltage across the power supply switching MOSFET (Q3) for driving the LED module through the sensing resistor R5 and sends a value to the output current feedback terminal of the switched LED drive IC when a value above the reference set voltage is detected. do.

이어서, LED 모듈 구동용 전원 스위칭 MOSFET(Q3)에서 스위치형 LED 드라이브 IC로부터 전송된 PWM 디밍 신호에 따라 복수개의 LED 모듈을 구동시킨다.Subsequently, the LED module driving power switching MOSFET Q3 drives the plurality of LED modules according to the PWM dimming signal transmitted from the switched LED drive IC.

도 1은 본 발명에 따른 스위치형 LED 드라이버 모듈이 구성된 직류전원(DC)용 무극성 LED 램프의 구성요소를 도시한 블럭도,1 is a block diagram showing the components of a non-polar LED lamp for DC power supply (DC) is configured a switch type LED driver module according to the present invention,

도 2는 본 발명에 따른 스위치형 LED 드라이버 모듈이 구성된 형광램프 구조를 갖는 직류전원(DC)용 무극성 LED 램프의 구성요소를 도시한 사시도,Figure 2 is a perspective view showing the components of a non-polar LED lamp for DC power supply (DC) having a fluorescent lamp structure is configured a switch type LED driver module according to the present invention,

도 3은 본 발명에 따른 스위치형 LED 드라이버 모듈이 구성된 형광램프 구조를 갖는 직류전원(DC)용 무극성 LED 램프의 구성요소를 도시한 분해사시도, Figure 3 is an exploded perspective view showing the components of a non-polarity LED lamp for DC power supply (DC) having a fluorescent lamp structure consisting of a switch type LED driver module according to the present invention,

도 4는 본 발명에 따른 스위치형 LED 드라이버 모듈이 구성된 전구 램프 구조를 갖는 직류전원(DC)용 무극성 LED 램프의 구성요소를 도시한 사시도, Figure 4 is a perspective view showing the components of a non-polar LED lamp for DC power supply (DC) having a bulb lamp structure is configured with a switch type LED driver module according to the present invention,

도 5는 본 발명에 따른 스위치형 LED 드라이버 모듈이 구성된 전구 램프 구조를 갖는 직류전원(DC)용 무극성 LED 램프의 구성요소를 도시한 분해사시도,5 is an exploded perspective view showing the components of a non-polar LED lamp for direct current power (DC) having a bulb lamp structure is configured with a switch type LED driver module according to the present invention,

도 6은 본 발명에 따른 스위치형 LED 드라이버 모듈의 구성요소를 도시한 블럭도,6 is a block diagram showing the components of a switch type LED driver module according to the present invention;

도 7은 본 발명에 따른 스위치형 LED 드라이버 모듈의 구성요소를 도시한 회로도.7 is a circuit diagram showing the components of a switched LED driver module according to the present invention.

※ 도면 부호의 간단한 설명 ※※ Brief description of reference numerals ※

100 : 직류전원(DC)용 무극성 LED 램프100: non-polar LED lamp for DC power supply

100a : 형광램프 구조를 갖는 직류전원(DC)용 무극성 LED 램프100a: non-polar LED lamp for DC power supply with fluorescent lamp structure

100b : 전구 램프 구조를 갖는 직류전원(DC)용 무극성 LED 램프100b: non-polar LED lamp for DC power (DC) having a bulb lamp structure

200 : 스위치형 LED 드라이버 모듈200: Switched LED Driver Module

210 : 퓨즈부210: fuse

220 : 제 1 EMI 라인 필터부220: first EMI line filter unit

230 : 제 2 EMI 라인 필터부230: second EMI line filter unit

240 : 브릿지 정류부240: bridge rectifier

250 : 스위치형 LED 드라이브 IC250: Switched LED Drive IC

260 : 고전압 전류 감지용 IC260: High Voltage Current Sensing IC

270 : 전원 스위칭 MOSFET(Q3)270 power supply MOSFET (Q3)

Claims (5)

(+),(-)극성이 수시로 바뀌는 직류전원(DC) 단자와 LED 기판 사이에 연결되어 LED램프를 발광시키도록 형광램프 구조를 갖는 직류전원(DC)용 무극성 LED 램프(100a)와, 전구 램프 구조를 갖는 직류전원(DC)용 무극성 LED 램프(100b)로 이루어진 직류전원(DC)용 무극성 LED 램프(100)로 이루어지고,A non-polar LED lamp (100a) for direct current power (DC) having a fluorescent lamp structure connected between the DC power supply terminal and the LED substrate (+), (-) polarity is changed from time to time and emits LED lamp, bulb It consists of a non-polar LED lamp 100 for direct current power (DC) consisting of a non-polar LED lamp (100b) for direct current power (DC) having a lamp structure, 상기 직류전원(DC)용 무극성 LED 램프(100)는 직류전원(DC) 단자와 LED 기판 사이의 연결을 (+),(-)극성에 관계없이 연결시키고, PWM 디밍 신호를 발생시켜 LED 기판으로 흐르는 전류 모드를 제어하는 스위치형 LED 드라이버 모듈(200)이 포함되어 구성되는 스위치형 LED 드라이버 모듈이 구성된 직류전원(DC)용 무극성 LED 램프에 있어서, The non-polarity LED lamp 100 for DC power supply DC connects the connection between the DC power supply terminal and the LED substrate irrespective of the (+) and (-) polarity and generates a PWM dimming signal to the LED substrate. In the non-polar LED lamp for DC power supply (DC) configured with a switch type LED driver module that is configured to include a switch type LED driver module 200 for controlling the current mode flowing, 상기 스위치형 LED 드라이버 모듈(200)은The switch type LED driver module 200 직류전원(DC) 입력단자(DC IN)에 인가되어 유입되는 과전류를 차단시켜 회로를 보호하는 퓨즈부(210)와,A fuse unit 210 which protects a circuit by blocking an overcurrent introduced by being applied to a DC power input terminal DC IN; 퓨즈부를 통과한 직류전원(DC)의 노이즈를 제거하는 제 1 EMI 라인 필터부(220)와,A first EMI line filter unit 220 which removes noise of a DC power supply DC passing through the fuse unit; 직류전원(DC) 입력단자(DC IN)를 통고한 직류전원(DC)의 노이즈를 제거하는 제 2 EMI 라인 필터부(230)와,A second EMI line filter unit 230 which removes noise of the DC power supply DC, which is transmitted through the DC power input terminal DC IN; 제 1 EMI 라인 필터부와 제 2 EMI 라인 필터부에서 출력되는 전압을 정류하여 직류화한 후에 이어지는 스위치형 LED 드라이브 IC에 전압을 공급하는 브릿지 정류부(240)와,A bridge rectifier 240 for rectifying and directing a voltage output from the first EMI line filter unit and the second EMI line filter unit, and supplying a voltage to a switched LED drive IC which is subsequently connected; 브릿지 정류부로부터 정류된 전압을 인가받아 선형 디밍(Linear Dimming)시키고, 고전압 전류 감지용 IC로부터 LED 구동용 전원 스위칭 MOSFET(Q3) 양단에 나타나는 전압을 입력받아 피드백한 후, 기준설정치 전압 이내의 값에서 외부 제어신호(TTL)에 따라 듀티비 0~100%범위내에서 PWM 디밍 신호를 발생시켜 게이트 단자를 통해 스위칭 소자인 N채널 파워 MOSFET(Q1)로 출력시키도록 제어하는 스위치형 LED 드라이브 IC(250)와,Linear dimming by receiving the rectified voltage from the bridge rectifying unit, inputting and feedbacking the voltage appearing across the LED driving power switching MOSFET (Q3) from the high voltage current sensing IC, and feeding back the value within the reference set voltage Switch type LED drive IC 250 which generates a PWM dimming signal within a duty ratio of 0 to 100% according to an external control signal (TTL) and outputs it to an N-channel power MOSFET Q1 through a gate terminal. )Wow, LED 모듈 구동용 전원 스위칭 MOSFET(Q3) 양단에 나타나는 전압(일예 : 12V, 24V, 48V)을 감지해서 기준설정치 전압 이상의 값이 감지되면 스위치형 LED 드라이브 IC의 출력전류 피드백 단자에 송출하는 고전압 전류 감지용 IC(260)와,Detects the voltage (for example, 12V, 24V, 48V) that appears across the power switching MOSFET (Q3) for driving the LED module, and detects the high voltage current sent to the output current feedback terminal of the switched LED drive IC when a value higher than the reference voltage is detected. IC 260 for 스위치형 LED 드라이브 IC로부터 전송된 PWM 디밍 신호에 따라 복수개의 LED 모듈을 구동시키는 LED 모듈 구동용 전원 스위칭 MOSFET(Q3)(270)로 구성되는 것을 특징으로 하는 스위치형 LED 드라이버 모듈이 구성된 직류전원(DC)용 무극성 LED 램프.DC power supply configured with a switch type LED driver module, characterized in that it is composed of a power supply switching MOSFET (Q3) 270 for driving a plurality of LED modules according to the PWM dimming signal transmitted from the switch type LED drive IC ( Non-polar LED lamp for DC). 삭제delete 제1항에 있어서, 스위치형 LED 드라이브 IC(250)는The method of claim 1, wherein the switched LED drive IC 250 Vin 단자에 브릿지 정류부로부터 정류되어 직류화된 고전압이 인가되고, 레퍼런스 전압(REF)단자에 캐패스터 C2가 연결되어, 2%이내의 오차를 갖는 레퍼런스 전압을 설정하고, 출력 전류 레벨을 설정하는 IREF단자에 REF단자에 인가된 전압을 저항분배하도록 저항 R13이 연결되며, 출력전류 피드백(FDBK) 단자에 고전압 전류 감지용 IC의 출력전압(Vout)단자가 연결되고, 폐쇄루프 컨트롤(COMP)단자에 캐패시터 C7이 연결되며, 입력전류제한 설정(CLIM)단자에 저항 R9이 연결되어 프로그램설정을 통해 입력전류제한값을 설정하고, PWMD단자에 외부 제어신호(TTL)를 인가시켜 듀티비 0~100%범위내에서 PWM 디밍 신호를 발생시켜 게이트(GATE) 단자를 통해 스위칭 소자인 N채널 파워 MOSFET(Q1)로 출력시키고, 기울기 보정(SC)단자에 저항 R3이 연결되어 구성되어, 저항 R3을 통해 전압의 기울기값을 보정하고, 과전압보호(OVP)단자에 1.25V이상의 과전압이 흘렀을 때, 게이트(GATE) 출력이 턴오프되고, FAULT 단자에 로우신호를 보내며, 과전압보호(OVP)단자에 1.25V이하의 전압이 흘렀을 때, 게이트(GATE) 출력을 턴온시키며, 출력쇼트회로보호(FAULT) 단자에 스위칭 소자인 N채널 파워 MOSFET(Q2)가 연결되어, LED 모듈 구동용 전원 스위칭 MOSFET(Q3) 양단에 나타나는 전압이 출력쇼트 및 출력 과전압이 발생될 때, N채널 파워 MOSFET(Q2)의 드레인 단자를 턴오프시켜 N채널 파워 MOSFET(Q2)와 LED 모듈 구동용 전원 스위칭 MOSFET(Q3)의 연결을 차단시키도록 구성되고, CS단자에 연결된 저항 R4을 통해 N채널 파워 MOSFET(Q1)의 드레인단자와 연결되어, 100ns(min)의 블랭킹 타임을 설정하고, 게이트(GATE) 단자에 N채널 파워 MOSFET(Q1)의 게이트 단자와 연결되어, +0.2A/-0.4A 범위내에서 PWM 디밍 신호를 출력시키도록 구성되며, RT단자에 저항 R2가 연결되어, 프로그램적으로 일정 주파수 모드(Constant frequency mode)로 설정되거나, 또는 일정 오프 타임 모드(Constant Off-time mode)로 설정되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스위치형 LED 드라이버 모듈이 구성된 직류전원(DC)용 무극성 LED 램프.A high voltage rectified from the bridge rectifier is applied to the Vin terminal, and a capacitor C2 is connected to the reference voltage REF terminal to set a reference voltage having an error within 2%, and to set an output current level. The resistor R13 is connected to the IREF terminal to divide the voltage applied to the REF terminal, the output voltage Vout terminal of the high voltage current sensing IC is connected to the output current feedback (FDBK) terminal, and the closed loop control (COMP) terminal. The capacitor C7 is connected to the resistor, and the resistor R9 is connected to the input current limit setting (CLIM) terminal. The input current limit value is set through the program setting, and the external control signal (TTL) is applied to the PWMD terminal. It generates PWM dimming signal within the range and outputs it to N-channel power MOSFET (Q1), which is a switching element, through the gate terminal, and resistor R3 is connected to the slope correction (SC) terminal. When the slope value is corrected and an overvoltage of 1.25V or more flows to the overvoltage protection (OVP) terminal, the gate output is turned off, a low signal is sent to the FAULT terminal, and the overvoltage protection (OVP) terminal is less than 1.25V. When the voltage flows, the gate output is turned on, and the N-channel power MOSFET Q2, which is a switching element, is connected to the output short circuit protection (FAULT) terminal and appears across the power switching MOSFET Q3 for driving the LED module. When the voltage causes an output short and an output overvoltage, the drain terminal of the N-channel power MOSFET Q2 is turned off to disconnect the N-channel power MOSFET Q2 from the power supply switching MOSFET Q3 for driving the LED module. It is configured and connected to the drain terminal of the N-channel power MOSFET Q1 through the resistor R4 connected to the CS terminal to set a blanking time of 100 ns (min), and to the gate terminal of the N-channel power MOSFET Q1. Connected to the gate terminal, within the range of + 0.2A / -0.4A It is configured to output a PWM dimming signal, and a resistor R2 is connected to the RT terminal and configured to be set to constant frequency mode or to constant off-time mode programmatically. Non-polar LED lamp for DC power supply (DC) is configured, characterized in that the switch type LED driver module. 제1항에 있어서, 고전압 전류 감지용 IC(260)는 The high voltage current sensing IC 260 of claim 1, wherein LED 모듈 구동용 전원 스위칭 MOSFET(Q3) 양단에 나타나는 전압을 센싱저항 R5을 통해 감지하는 것을 특징으로 하는 스위치형 LED 드라이버 모듈이 구성된 직류전원(DC)용 무극성 LED 램프.A non-polar LED lamp for a DC power supply (DC) configured with a switch type LED driver module, characterized in that for sensing the voltage across the power switching MOSFET (Q3) for driving the LED module through the sense resistor R5. 삭제delete
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