KR101260467B1 - Circuit for removing flicker phenomenon in led lamp and power supply device for the use of the led lamp with the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 엘이디 램프의 전원 공급 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 엘이디 램프의 플리커 현상 제거 회로 및 이를 포함하는 엘이디 램프용 전원 공급 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power supply of the LED lamp, and more particularly, to a flicker phenomenon removing circuit of the LED lamp and a power supply for the LED lamp comprising the same.
최근, 다양한 산업분야에서, 형광등이나 백열등과 같은 다른 조명기구에 비하여 고휘도 특성, 저소비전력 특성 및 반영구적인 수명의 이점을 갖는 엘이디(LED; Light Emitting Diode) 램프의 사용이 증가하고 있다.In recent years, the use of LED (Light Emitting Diode) lamps, which have advantages of high brightness characteristics, low power consumption characteristics and semi-permanent lifespan, has been increasing in various industrial fields as compared with other lighting fixtures such as fluorescent lamps or incandescent lamps.
일반적으로, 싱글 스테이지 PFC(Power Factor Correction) 및 PWM(Pulse Width Modulation) 제어 방식을 사용하는 엘이디 램프용 전원 공급 장치는 교류 입력 전원을 정류하는 1차측 회로와, 엘이디 램프에 정전류를 공급하는 2차측 회로 사이에 연결되는 스위칭 회로부를 포함하고, 1차측 회로에 의해 50 내지 60Hz의 교류 입력 전원으로부터 정류된 100 내지 120Hz의 맥류 전압이 스위칭 회로부에 인가된다. 이때, 스위칭 회로부에 인가되는 맥류 전압의 리플(ripple) 성분이 2차측 회로에 전달되어, 엘이디 램프의 빛이 깜박거리는 플리커(flicker) 현상이 발생하게 된다. 엘이디 램프의 플리커 현상은 카메라 화면의 떨림 또는 이상 현상 발생 및 엘이디 램프의 수명을 저하시키는 주된 요인이므로, 엘이디 램프의 플리커 현상을 제거할 수 있는 전원 공급 장치가 요구된다.In general, a power supply for an LED lamp using a single stage PFC (Power Factor Correction) and PWM (Pulse Width Modulation) control scheme includes a primary circuit for rectifying AC input power and a secondary circuit for supplying a constant current to the LED lamp. A ripple voltage of 100 to 120 Hz is applied to the switching circuit portion, including a switching circuit portion connected between the circuits, and rectified from an AC input power source of 50 to 60 Hz by the primary side circuit. At this time, a ripple component of the ripple voltage applied to the switching circuit unit is transmitted to the secondary circuit, and a flicker phenomenon in which the light of the LED lamp flickers occurs. Since the flicker phenomenon of the LED lamp is a major factor in the occurrence of the shaking or abnormality of the camera screen and the life of the LED lamp, a power supply capable of eliminating the flicker phenomenon of the LED lamp is required.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 리플 성분을 포함하는 직류 입력 전압에 기초하여 엘이디 램프의 동작 전원 생성에 필요한 출력 전압을 발생하는 동안, 직류 입력 전압과 출력 전압 간의 위상 차를 설정된 값으로 유지하고 반파 정류된 출력 전압을 발생함으로써, 출력 전압의 리플 성분을 줄여 엘이디 램프의 플리커 현상을 제거할 수 있는 회로를 제공하는 데 있다.Accordingly, the technical problem to be achieved by the present invention is to maintain the phase difference between the DC input voltage and the output voltage at a predetermined value while generating the output voltage required for generating the operating power of the LED lamp based on the DC input voltage including the ripple component. By generating a half-wave rectified output voltage to reduce the ripple component of the output voltage to provide a circuit that can eliminate the flicker phenomenon of the LED lamp.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 리플 전압을 포함하는 직류 입력 전압에 기초하여 엘이디 램프의 동작 전원 생성에 필요한 출력 전압을 발생하는 동안, 직류 입력 전압과 출력 전압 간의 위상 차를 설정된 값으로 유지하고 반파 정류된 출력 전압을 발생함으로써, 출력 전압의 리플 성분을 줄여 엘이디 램프의 플리커 현상을 제거할 수 있는 회로를 포함하는 엘이디 램프용 전원 공급 장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to maintain a phase difference between a DC input voltage and an output voltage while generating an output voltage required for generating an operating power source of an LED lamp based on a DC input voltage including a ripple voltage. The present invention provides a power supply for an LED lamp including a circuit capable of eliminating the flicker phenomenon of the LED lamp by reducing the ripple component of the output voltage by generating a half-wave rectified output voltage.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들이 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem of the present invention is not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems which are not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 엘이디 램프의 플리커 현상 제거 회로는, 트랜지스터, 정류 회로, 및 위상 조절 회로를 포함한다. 트랜지스터는 리플 성분을 포함하는 직류 입력 전압이 인가되는 입력 단자에 연결되는 콜렉터 단자, 엘이디 램프의 동작 전압 생성에 필요한 출력 전압이 출력되는 출력 단자에 연결되는 이미터 단자, 및 제어 노드에 연결되는 베이스 단자를 포함한다. 트랜지스터는 제어 노드에서 발생되는 제어 전압에 응답하여 턴 온 또는 오프 된다.The flicker phenomenon removing circuit of the LED lamp according to the present invention for achieving the above technical problem includes a transistor, a rectifier circuit, and a phase adjustment circuit. The transistor includes a collector terminal connected to an input terminal to which a DC input voltage including a ripple component is applied, an emitter terminal connected to an output terminal for outputting an output voltage required for generating an operating voltage of an LED lamp, and a base connected to a control node. It includes a terminal. The transistor is turned on or off in response to a control voltage generated at the control node.
정류 회로는 입력 단자와 제어 노드 사이에 연결되어, 반파 정류 동작에 의해 직류 입력 전압의 리플 성분을 감소시킨다. 위상 조절 회로는 제어 노드와 그라운드 단자 사이에 연결되어, 직류 입력 전압과 제어 전압의 위상 차를 조절하여 직류 입력 전압의 리플 성분을 감소시킨다.The rectifier circuit is connected between the input terminal and the control node to reduce the ripple component of the DC input voltage by half-wave rectifying operation. The phase adjustment circuit is connected between the control node and the ground terminal to adjust the phase difference between the DC input voltage and the control voltage to reduce the ripple component of the DC input voltage.
상기한 기술적 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 엘이디 램프용 전원 공급 장치는, 노이즈 제거 및 보호 회로부, 정류 회로부, 제1 평활 회로부, 벅 컨버터(buck converter), 제2 평활 회로부, PFC(Power Factor Correction)/PWM(Pulse Width Modulation) 제어 회로부, 엘이디 램프용 플리커 제거 회로, 및 동작 전원 출력 회로를 포함한다.LED lamp power supply according to the present invention for achieving the above technical and other problems, noise reduction and protection circuit portion, rectifier circuit portion, the first smoothing circuit portion, buck converter, the second smoothing circuit portion, PFC (Power Factor Correction / PWM (Pulse Width Modulation) control circuit section, flicker removal circuit for LED lamp, and operating power output circuit.
노이즈 제거 및 보호 회로부는 교류 입력 전원에 연결되어, 교류 입력 전압의 EMI(Electro Magnetic Interference) 노이즈 성분을 제거하고, 서지(surge) 전류의 유입으로부터 회로를 보호한다. 정류 회로부는 노이즈 제거 및 보호 회로부에 의해 EMI 노이즈 성분이 제거된 교류 입력 전압을 제1 직류 전압으로 정류하여 출력한다. 제1 평활 회로부는 정류 회로부로부터 수신되는 제1 직류 전압의 리플(ripple) 성분을 감소시킨다.The noise canceling and protection circuitry is connected to an AC input power source to remove the EMI (Electro Magnetic Interference) noise component of the AC input voltage and protect the circuit from the inflow of surge current. The rectifier circuit unit rectifies and outputs an AC input voltage having the EMI noise component removed by the noise elimination and protection circuit unit to a first DC voltage. The first smoothing circuit portion reduces the ripple component of the first DC voltage received from the rectifying circuit portion.
벅 컨버터는 스위칭 제어 전압에 응답하여, 제1 평활 회로부로부터 수신되는 제1 직류 전압에 기초한 제2 직류 전압을 발생한다. 제2 평활 회로부는 벅 컨버터로부터 수신되는 제2 직류 전압의 리플 성분을 감소시킨다. PFC/PWM 제어 회로부는 제1 및 제2 평활 회로부로부터 각각 수신되는 제1 및 제2 직류 전압에 기초하여, 역률을 보정하고 스위칭 제어 전압을 생성하여 벅 컨버터에 출력한다.The buck converter generates a second DC voltage based on the first DC voltage received from the first smoothing circuit portion in response to the switching control voltage. The second smoothing circuit portion reduces the ripple component of the second DC voltage received from the buck converter. The PFC / PWM control circuit section corrects the power factor based on the first and second DC voltages received from the first and second smoothing circuit sections, respectively, and generates and outputs a switching control voltage to the buck converter.
엘이디 램프용 플리커 제거 회로는 제2 평활 회로부로부터 수신되는 제2 직류 전압에 기초하여 리플 성분이 감소된 제3 직류 전압을 출력한다. 엘이디 램프용 플리커 제거 회로는, 트랜지스터, 정류 회로, 및 위상 조절 회로를 포함한다. 트랜지스터는 리플 성분을 포함하는 제2 직류 전압이 인가되는 콜렉터 단자, 제3 직류 전압이 출력되는 이미터 단자, 및 제어 노드에 연결되는 베이스 단자를 포함한다. 트랜지스터는 제어 노드에서 발생되는 제어 전압에 응답하여 턴 온 또는 오프 된다.The flicker removal circuit for the LED lamp outputs a third DC voltage having a reduced ripple component based on the second DC voltage received from the second smoothing circuit portion. The flicker removal circuit for the LED lamp includes a transistor, a rectifying circuit, and a phase adjusting circuit. The transistor includes a collector terminal to which a second DC voltage including a ripple component is applied, an emitter terminal to which a third DC voltage is output, and a base terminal connected to the control node. The transistor is turned on or off in response to a control voltage generated at the control node.
정류 회로의 일단에는 제2 직류 전압이 인가되고, 정류 회로의 다른 단에는 제어 노드가 연결된다. 정류 회로는 반파 정류 동작에 의해 제2 직류 전압의 리플 성분을 감소시킨다. 위상 조절 회로는 제어 노드와 그라운드 노드 사이에 연결되어, 제2 직류 전압과 제어 전압의 위상 차를 조절하여 제3 직류 전압의 리플 성분을 감소시킨다. 동작 전원 출력 회로는 엘이디 램프용 플리커 제거 회로로부터 수신되는 제3 직류 전압에 기초하여, 엘이디 램프부를 점등시키기 위한 동작 전압을 출력한다.A second DC voltage is applied to one end of the rectifier circuit, and a control node is connected to the other end of the rectifier circuit. The rectifying circuit reduces the ripple component of the second DC voltage by the half-wave rectifying operation. The phase adjusting circuit is connected between the control node and the ground node to adjust the phase difference between the second DC voltage and the control voltage to reduce the ripple component of the third DC voltage. The operating power supply output circuit outputs an operating voltage for turning on the LED lamp part based on the third DC voltage received from the flicker removal circuit for the LED lamp.
상술한 것과 같이, 본 발명에 따른 플리커 현상 제거 회로 및 이를 포함하는 엘이디 램프용 전원 공급 장치는 리플 전압을 포함하는 직류 입력 전압에 기초하여 엘이디 램프의 동작 전압 생성에 필요한 출력 전압을 발생하는 동안, 직류 입력 전압과 출력 전압 간의 위상 차를 설정된 값으로 유지하고 반파 정류된 출력 전압을 발생하므로, 출력 전압의 리플 성분을 줄여 엘이디 램프의 플리커 현상을 제거할 수 있다.As described above, the flicker elimination circuit and the LED lamp power supply including the same according to the present invention generates an output voltage for generating the operating voltage of the LED lamp based on the DC input voltage including the ripple voltage, Since the phase difference between the DC input voltage and the output voltage is maintained at the set value and the half-wave rectified output voltage is generated, the ripple component of the output voltage can be reduced to eliminate the flicker phenomenon of the LED lamp.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과가 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 엘이디 램프용 플리커 제거 회로의 상세한 회로도이다.
도 2는 도 1에 도시된 엘이디 램프용 플리커 제거 회로의 동작과 관련한 전압의 파형도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 엘이디 램프용 전원 공급 장치의 개략적인 블록 구성도이다.
도 4는 도 3에 도시된 엘이디 램프용 전원 공급 장치의 상세한 회로도이다.1 is a detailed circuit diagram of a flicker removal circuit for an LED lamp according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a waveform diagram of a voltage associated with the operation of the flicker removal circuit for the LED lamp shown in FIG. 1.
3 is a schematic block diagram of an LED lamp power supply device according to an embodiment of the present invention.
4 is a detailed circuit diagram of the power supply device for the LED lamp shown in FIG.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be embodied in various different forms, and only the embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention and to those skilled in the art. It is provided for complete information. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 엘이디 램프용 플리커 제거 회로의 상세한 회로도이다. 엘이디 램프용 플리커 제거 회로(100)는 트랜지스터(TR), 정류 회로(110), 및 위상 조절 회로(C1)를 포함한다. 트랜지스터(TR1)의 콜렉터 단자는 입력 단자(101)에 연결되고, 그 이미터 단자는 출력 단자(102)에 연결되고, 그 베이스 단자는 제어 노드(103)에 연결된다. 입력 단자(101)에는 리플 성분을 포함하는 직류 입력 전압(VI)이 인가되고, 출력 단자(102)로부터 엘이디 램프의 동작 전압 생성에 필요한 출력 전압(VO)이 출력된다. 트랜지스터(TR)는 제어 노드(103)에서 발생되는 제어 전압(VC)에 응답하여 턴 온 또는 오프 된다.1 is a detailed circuit diagram of a flicker removal circuit for an LED lamp according to an embodiment of the present invention. The
정류 회로(110)는 입력 단자(101)와 제어 노드(103) 사이에 연결된다. 정류 회로(110)는 반파 정류 동작에 의해 직류 입력 전압(VI)의 리플 성분을 감소시킨다. 정류 회로(110)는 반파 정류 동작에 의해 도 2에서 참고되는 것과 같이 직류 입력 전압(VI)의 리플 성분에 해당하는 피크 전압(P1)의 30 내지 40%에 해당하는 피크 전압(P2)을 갖는 제어 전압(VC)이 제어 노드(103)에 발생되도록 한다. 정류 회로(110)는 저항(R1) 및 다이오드(D1)를 포함한다. 저항(R1)의 일단은 입력 단자(101)에 연결되고, 그 다른 일단은 다이오드(D1)의 에노드(anode)에 연결된다. 다이오드(D1)의 캐소드(cathode)는 제어 노드(103)에 연결된다.The
위상 조절 회로(C1)는 제어 노드(103)와 그라운드 단자(104) 사이에 연결되어, 직류 입력 전압(VI)과 제어 전압(VC)의 위상 차를 조절하여 직류 입력 전압(V1)의 리플 성분을 감소시킨다. 바람직하게, 위상 조절 회로(C1)는 직류 입력 전압(V1)과 제어 전압(VC)의 위상 차를 80˚이상 90˚이하로 유지한다(도 2 참고). 위상 조절 회로(C1)는 캐패시터로 구현될 수 있다. 바람직하게, 직류 입력 전압(VI)과 제어 전압(VC)의 위상 차가 80˚이상 90˚이하로 유지될 때, 출력 전압(VO)의 리플 성분이 최소로 되고, 직류 입력 전압(VI)과 출력 전압(VO)의 위상 차가 80˚이상 90˚이하로 유지된다. 한편, 직류 입력 전압(VI)과 제어 전압(VC)의 위상 차는 캐패시터(C1)의 용량값의 변화에 따라 변화될 수 있다.The phase adjustment circuit C1 is connected between the
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 엘이디 램프용 전원 공급 장치의 개략적인 블록 구성도이다. 엘이디 램프용 전원 공급 장치(200)는 교류 입력 전원(210), 노이즈 제거 및 보호 회로부(220), 정류 회로부(230), 제1 평활 회로부(240), 벅 컨버터(buck converter)(250), 제2 평활 회로부(260), PFC(Power Factor Correction)/PWM(Pulse Width Modulation) 제어 회로부(270), 엘이디 램프용 플리커 제거 회로(100), 및 동작 전원 출력 회로(280)를 포함한다.3 is a schematic block diagram of an LED lamp power supply device according to an embodiment of the present invention. The LED
노이즈 제거 및 보호 회로부(220)는 교류 입력 전원(210)에 연결되어, 교류 입력 전압의 EMI(Electro Magnetic Interference) 노이즈 성분을 제거하고, 서지(surge) 전류의 유입으로부터 회로를 보호한다. 정류 회로부(230)는 노이즈 제거 및 보호 회로부(220)에 의해 EMI 노이즈 성분이 제거된 교류 입력 전압을 제1 직류 전압으로 정류하여 출력한다. 제1 평활 회로부(240)는 정류 회로부(230)로부터 수신되는 제1 직류 전압의 리플(ripple) 성분을 감소시킨다.The noise removal and
벅 컨버터(250)는 스위칭 제어 전압에 응답하여, 제1 평활 회로부(240)로부터 수신되는 제1 직류 전압에 기초한 제2 직류 전압을 발생한다. 제2 평활 회로부(260)는 벅 컨버터(250)로부터 수신되는 제2 직류 전압의 리플 성분을 감소시킨다. PFC/PWM 제어 회로부(270)는 저항(R2)을 통하여 제2 평활 회로부(260)에 연결된다. PFC/PWM 제어 회로부(270)는 제1 및 제2 평활 회로부(240, 260)로부터 각각 수신되는 제1 및 제2 직류 전압에 기초하여, 역률을 보정하고 스위칭 제어 전압을 생성하여 벅 컨버터(250)에 출력한다.The
엘이디 램프용 플리커 제거 회로(100)는 제2 평활 회로부(260)로부터 수신되는 제2 직류 전압에 기초하여 리플 성분이 감소된 제3 직류 전압을 출력한다. 엘이디 램프용 플리커 제거 회로(100)는, 트랜지스터(TR), 정류 회로(110), 및 위상 조절 회로(C1)를 포함한다. 트랜지스터(TR)는 리플 성분을 포함하는 제2 직류 전압이 인가되는 콜렉터 단자, 제3 직류 전압이 출력되는 이미터 단자, 및 제어 노드(103)에 연결되는 베이스 단자를 포함한다. 트랜지스터는 제어 노드(103)에서 발생되는 제어 전압에 응답하여 턴 온 또는 오프 된다.The
정류 회로(110)의 일단에는 제2 직류 전압이 인가되고, 정류 회로(110)의 다른 단은 제어 노드(103)에 연결된다. 정류 회로(110)는 반파 정류 동작에 의해 제2 직류 전압의 리플 성분을 감소시킨다. 정류 회로(110)는 저항(R1) 및 다이오드(D1)를 포함한다. 저항(R1)의 일단에는 제2 직류 전압이 인가되고, 그 다른 일단은 다이오드(D1)의 에노드(anode)에 연결된다. 다이오드(D1)의 캐소드(cathode)는 제어 노드(103)에 연결된다.A second DC voltage is applied to one end of the
위상 조절 회로(C1)는 제어 노드(103)와 그라운드 노드(105) 사이에 연결되어, 제2 직류 전압과 제어 전압의 위상 차를 조절하여 제3 직류 전압의 리플 성분을 감소시킨다. 바람직하게, 위상 조절 회로(C1)는 제2 직류 전압과 제어 전압의 위상차를 80˚이상 90˚이하로 유지한다. 제2 직류 전압과 제어 전압의 위상 차가 80˚이상 90˚이하로 유지될 때, 제3 직류 전압의 리플 성분이 최소로 되고, 제2 직류 전압과 제3 직류 전압의 위상 차가 80˚이상 90˚이하로 유지된다.The phase adjusting circuit C1 is connected between the
동작 전원 출력 회로(280)는 엘이디 램프용 플리커 제거 회로(100)로부터 수신되는 제3 직류 전압에 기초하여, 엘이디 램프부(300)를 점등시키기 위한 동작 전압을 출력한다. 엘이디 램프부(300)는 복수의 엘이디(미도시)를 포함할 수 있다.The operating
본 실시예에서는 노이즈 제거 및 보호 회로부(220), 정류 회로부(230), 제1 평활 회로부(240), 및 벅 컨버터(250)를 포함하는 1차측 회로의 그라운드와, 제2 평활 회로부(260), 엘이디 램프용 플리커 제거 회로(100), 및 동작 전원 출력 회로(280)를 포함하는 2차측 회로의 그라운드가 공통으로 연결된 형태의 비절연형 회로가 설명되었지만, 본 발명에 따른 엘이디 램프용 전원 공급 장치는 1차측 회로의 그라운드와 2차측 회로의 그라운드가 서로 분리된 형태의 절연형 회로로 구현될 수도 있다.In the present embodiment, the ground of the primary circuit including the noise removing and
도 4는 도 3에 도시된 엘이디 램프용 전원 공급 장치의 상세한 회로도이다. 노이즈 제거 및 보호 회로부(220)는 퓨즈(fuse)(221), 변압기(222, 223), 인덕터(L1, L2), 바리스터(Varistor)(Va1, Va2), 및 캐패시터(C11)를 포함한다. 퓨즈(221)는 교류 입력 전원(210)과 변압기(222)의 제1 단자 사이에 연결된다. 변압기(222)의 제2 단자는 교류 입력 전원(210)에 연결된다.4 is a detailed circuit diagram of the power supply device for the LED lamp shown in FIG. The noise removal and
인덕터(L1)는 변압기(222)의 제3 단자와 변압기(223)의 제1 단자 사이에 연결되고, 인덕터(L2)는 변압기(222)의 제4 단자와 변압기(223)의 제2 단자 사이에 연결된다. 변압기(223)의 제1 및 제2 단자 사이에는 바리스터(Va1) 및 캐패시터(C11)가 병렬로 각각 연결된다. 또, 변압기(223)의 제3 및 제4 단자 사이에는 바리스터(Va2)가 연결된다. 정류 회로부(230)는 브리지 다이오드로 구현될 수 있다. 브리지 다이오드의 제1 및 제2 단자는 변압기(223)의 제3 및 제4 단자에 각각 연결된다.The inductor L1 is connected between the third terminal of the
제1 평활 회로부(240)는 저항(R11), 인덕터(L11), 및 캐패시터(C21)를 포함한다. 저항(R11)과 인덕터(L11)는 병렬로 브리지 다이오드의 제4 단자와 그라운드 노드(105) 사이에 각각 연결되고, 캐패시터(C21)는 브리지 다이오드의 제3 단자와 그라운드 노드(105) 사이에 연결된다.The first
벅 컨버터(250)는 스위칭 회로부(251), 정전류 회로부(252), 및 스위칭 인덕터(L21)를 포함한다. 스위칭 회로부(251)는 FET(F1), 저항(R21), 및 다이오드(D11)를 포함한다. FET(F1)의 드레인은 브리지 다이오드의 제3 단자에 연결되고, 그 게이트와 소스 사이에는 저항(R21)이 연결된다. 다이오드(D11)는 FET(F1)의 소스와 그라운드 노드(105) 사이에 연결된다.The
정전류 회로부(252)는 저항(R22∼R25) 및 가변 저항(R26)을 포함한다. 저항(R22∼R25)은 병렬로 FET(F1)의 소스와 인덕터(L21) 사이에 연결된다. 가변 저항(R26)은 저항(R22)에 직렬로 연결된다. 제2 평활 회로부(260)는 캐패시터(C31, C32)를 포함한다. 캐패시터(C31, C32)는 병렬로 인덕터(L21)와 그라운드 노드(105) 사이에 각각 연결된다.The constant
PFC/PWM 제어 회로부(270)는 저항(R2)을 통하여 인덕터(L21)에 연결된다. PFC/PWM 제어 회로부(270)는 저항(R31∼R37, R41∼R47), 제너 다이오드(D21), 다이오드(D22), 캐패시터(C41∼C46), 및 컨트롤러(271)를 포함한다. 제너 다이오드(D21)의 캐소드는 저항(R2)에 연결되고, 그 애노드는 다이오드(D22)의 에노드에 연결된다.The PFC / PWM
저항(R31)은 다이오드(D22)의 캐소드와 컨트롤러(271)의 단자(VCC)에 연결된다. 저항(R32)은 저항(R31), 제너 다이오드(D21), 및 다이오드(D22)에 병렬로 저항(R2)에 연결되고, 저항(R33, R34)은 저항(R32)과 컨트롤러(271)의 단자(ZCD) 사이에 직렬로 연결된다. 저항(R35)은 FET(F1)의 소스와 컨트롤러(271)의 단자(CS) 사이에 연결되고, 저항(R36)은 FET(F1)의 게이트와 컨트롤러(271)의 단자(GATE) 사이에 연결된다. 저항(R37)은 FET(F1)의 소스와 컨트롤러(271)의 단자(FB) 사이에 연결된다.The resistor R31 is connected to the cathode of the diode D22 and the terminal VCC of the
저항(R41, R45)은 FET(F1)의 드레인에 병렬로 연결되고, 저항(R42∼R44)은 저항(R41)과 그라운드 단자(272) 사이에 직렬로 연결된다. 저항(R46, R47)은 저항(R45)과 캐패시터(C42) 사이에 직렬로 연결된다. 캐패시터(C41)의 일단은 저항(R43) 및 컨트롤러(271)의 단자(MULT)에 연결되고, 다른 단은 그라운드 단자(272)에 연결된다. 캐패시터(C42)는 저항(R47)과 그라운드 단자(272) 사이에 연결된다. 캐패시터(C43)의 일단은 저항(R47) 및 컨트롤러(271)의 단자(VCC)에 연결되고, 다른 단은 그라운드 단자(272)에 연결된다. 캐패시터(C44)는 컨트롤러(271)의 단자(FB)와 그라운드 단자(272) 사이에 연결되고, 캐패시터(C45)는 컨트롤러(271)의 단자(COMP)와 그라운드 단자(272) 사이에 연결된다. 캐패시터(C46)의 일단은 저항(R35) 및 컨트롤러(271)의 단자(CS)에 연결되고, 다른 단은 그라운드 단자(272)에 연결된다.Resistors R41 and R45 are connected in parallel to the drain of FET F1, and resistors R42 to R44 are connected in series between resistor R41 and
램프용 플리커 제거 회로(100)에 포함되는 트랜지스터(TR)의 콜렉터 단자는 인덕터(L21)에 연결된다. 램프용 플리커 제거 회로(100)에 포함되는 정류 회로(110)의 저항(R1)은 인덕터(L21)와 다이오드(D1)의 에노드 사이에 연결되고, 다이오드(D1)의 캐소드는 제어 노드(103)에 연결된다. 램프용 플리커 제거 회로(100)에 포함되는 캐패시터(C1)는 제어노드(103)와 그라운드 노드(105) 사이에 연결된다.The collector terminal of the transistor TR included in the lamp
동작 전원 출력 회로(280)는 변압기(281)와 저항(R51)을 포함한다. 변압기(281)의 제1 및 제2 단자는 트랜지스터(TR)의 이미터와 그라운드 노드(105) 사이에 각각 연결되고, 그 제3 및 제4 단자는 출력 단자(291, 292)에 각각 연결된다. 저항(R51)은 출력 단자(291, 292) 사이에 연결된다. 출력 단자(291, 292)에는 엘이디 램프부(300)가 연결될 수 있다.The operating
상기한 실시 예들은 본 발명을 설명하기 위한 것으로서 본 발명이 이들 실시 예에 국한되는 것은 아니며, 본 발명의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능하다. 또한, 설명되지는 않았으나, 균등한 수단도 또한 본 발명에 그대로 결합되는 것이라 할 것이다. 따라서 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The embodiments described above are for illustrating the present invention and the present invention is not limited to these embodiments, and various embodiments are possible within the scope of the present invention. Also, although not illustrated, equivalent means are also incorporated into the present invention as such. Accordingly, the scope of protection of the present invention should be construed in accordance with the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the scope of the present invention.
100: 엘이디 램프용 플리커 제거 회로 110: 정류 회로
200: 엘이디 램프용 전원 공급 장치 210: 교류 전원
220: 노이즈 제거 및 보호 회로부 230: 정류 회로부
240: 제1 평활 회로부 250: 벅 컨버터
260: 제2 평활 회로부 270: PFC/PWM 제어 회로부
280: 동작 전원 출력 회 300: 엘이디 램프부100: flicker removal circuit for the LED lamp 110: rectifier circuit
200: power supply for LED lamp 210: AC power
220: noise reduction and protection circuit portion 230: rectification circuit portion
240: first smoothing circuit portion 250: buck converter
260: second smoothing circuit section 270: PFC / PWM control circuit section
280: operation power output cycle 300: LED lamp unit
Claims (8)
상기 입력 단자와 상기 제어 노드 사이에 연결되어, 반파 정류 동작에 의해 상기 직류 입력 전압의 리플 성분을 감소시키는 정류 회로; 및
상기 제어 노드와 그라운드 단자 사이에 연결되어, 상기 직류 입력 전압과 상기 제어 전압의 위상 차를 조절하여 상기 직류 입력 전압의 리플 성분을 감소시키는 위상 조절 회로를 포함하되,
상기 위상 조절 회로는, 상기 직류 입력 전압과 상기 제어 전압의 위상 차를 80˚이상 90˚이하로 유지하고,
상기 직류 입력 전압과 상기 제어 전압의 위상 차가 80˚이상 90˚이하로 유지될 때, 상기 출력 전압의 리플 성분이 최소로 되고, 상기 직류 입력 전압과 상기 출력 전압의 위상 차가 80˚이상 90˚이하로 유지되는 엘이디 램프의 플리커 현상 제거 회로.A collector terminal connected to an input terminal to which a DC input voltage including a ripple component is applied, an emitter terminal connected to an output terminal for outputting an output voltage required for generating an operating voltage of an LED lamp, and a base terminal connected to a control node. And a transistor turned on or off in response to a control voltage generated at the control node;
A rectifier circuit coupled between the input terminal and the control node to reduce the ripple component of the DC input voltage by a half-wave rectification operation; And
A phase adjusting circuit connected between the control node and the ground terminal to reduce a ripple component of the DC input voltage by adjusting a phase difference between the DC input voltage and the control voltage,
The phase control circuit maintains a phase difference between the DC input voltage and the control voltage at 80 ° or more and 90 ° or less,
When the phase difference between the DC input voltage and the control voltage is maintained at 80 ° or more and 90 ° or less, the ripple component of the output voltage becomes minimum, and the phase difference between the DC input voltage and the output voltage is 80 ° or more and 90 ° or less. The flicker phenomenon elimination circuit of the LED lamp is maintained.
상기 입력 단자에 연결되는 저항; 및
상기 저항에 연결되는 에노드(anode)와 상기 제어 노드에 연결되는 캐소드(cathode)를 가지는 다이오드를 포함하는 엘이디 램프의 플리커 현상 제거 회로.The method of claim 1, wherein the rectifier circuit,
A resistor connected to the input terminal; And
And a diode having an anode connected to the resistor and a cathode connected to the control node.
상기 제어 노드와 상기 그라운드 단자 사이에 연결되는 캐패시터를 포함하는 엘이디 램프의 플리커 현상 제거 회로.The circuit of claim 1, wherein the phase control circuit comprises:
And a capacitor connected between the control node and the ground terminal.
상기 노이즈 제거 및 보호 회로부에 의해 EMI 노이즈 성분이 제거된 교류 입력 전압을 제1 직류 전압으로 정류하여 출력하는 정류 회로부;
상기 정류 회로부로부터 수신되는 상기 제1 직류 전압의 리플(ripple) 성분을 감소시키는 제1 평활 회로부;
스위칭 제어 전압에 응답하여, 상기 제1 평활 회로부로부터 수신되는 상기 제1 직류 전압에 기초한 제2 직류 전압을 발생하는 벅 컨버터(buck converter);
상기 벅 컨버터로부터 수신되는 상기 제2 직류 전압의 리플 성분을 감소시키는 제2 평활 회로부;
상기 제1 및 제2 평활 회로부로부터 각각 수신되는 상기 제1 및 제2 직류 전압에 기초하여, 역률을 보정하고 상기 스위칭 제어 전압을 생성하여 상기 벅 컨버터에 출력하는 PFC(Power Factor Correction)/PWM(Pulse Width Modulation) 제어 회로부;
상기 제2 평활 회로부로부터 수신되는 상기 제2 직류 전압에 기초하여 리플 성분이 감소된 제3 직류 전압을 출력하는 엘이디 램프용 플리커 제거 회로; 및
상기 엘이디 램프용 플리커 제거 회로로부터 수신되는 상기 제3 직류 전압에 기초하여, 엘이디 램프부를 점등시키기 위한 동작 전압을 출력하는 동작 전원 출력 회로를 포함하고,
상기 엘이디 램프용 플리커 제거 회로는,
리플 성분을 포함하는 상기 제2 직류 전압이 인가되는 콜렉터 단자, 상기 제3 직류 전압이 출력되는 이미터 단자, 및 제어 노드에 연결되는 베이스 단자를 포함하고, 상기 제어 노드에서 발생되는 제어 전압에 응답하여 턴 온 또는 오프 되는 트랜지스터;
일단에 상기 제2 직류 전압이 인가되고, 다른 단에 상기 제어 노드가 연결되며, 반파 정류 동작에 의해 제2 직류 전압의 리플 성분을 감소시키는 정류 회로; 및
상기 제어 노드와 그라운드 노드 사이에 연결되어, 상기 제2 직류 전압과 상기 제어 전압의 위상 차를 조절하여 상기 제3 직류 전압의 리플 성분을 감소시키는 위상 조절 회로를 포함하는 엘이디 램프용 전원 공급 장치.A noise removal and protection circuit portion connected to an AC input power source, for removing an EMI (Electro Magnetic Interference) noise component of the AC input voltage and protecting the circuit from the inflow of surge current;
A rectifying circuit unit rectifying and outputting an AC input voltage having the EMI noise component removed by the noise removing and protecting circuit unit to a first DC voltage;
A first smoothing circuit unit to reduce a ripple component of the first DC voltage received from the rectifying circuit unit;
A buck converter for generating a second DC voltage based on the first DC voltage received from the first smoothing circuit part in response to a switching control voltage;
A second smoothing circuit unit to reduce a ripple component of the second DC voltage received from the buck converter;
Based on the first and second DC voltages received from the first and second smoothing circuit units, PFC (Power Factor Correction) / PWM for correcting a power factor and generating the switching control voltage and outputting the switching control voltage to the buck converter Pulse Width Modulation) control circuit;
A flicker removal circuit for an LED lamp that outputs a third DC voltage having a reduced ripple component based on the second DC voltage received from the second smoothing circuit unit; And
An operation power supply output circuit for outputting an operating voltage for lighting the LED lamp unit based on the third DC voltage received from the LED lamp flicker removal circuit;
The flicker removal circuit for the LED lamp,
A collector terminal to which the second DC voltage including a ripple component is applied, an emitter terminal to which the third DC voltage is output, and a base terminal connected to a control node, and responding to a control voltage generated at the control node. Transistors turned on or off;
A rectifier circuit having one end of the second direct current voltage applied to the other end and a control node connected to the other end thereof, the rectifying circuit reducing a ripple component of the second direct current voltage by a half-wave rectification operation; And
And a phase adjustment circuit connected between the control node and the ground node to adjust a phase difference between the second DC voltage and the control voltage to reduce a ripple component of the third DC voltage.
상기 위상 조절 회로는, 상기 제2 직류 전압과 상기 제어 전압의 위상 차를 80˚이상 90˚이하로 유지하고,
상기 제2 직류 전압과 상기 제어 전압의 위상 차가 80˚이상 90˚이하로 유지될 때, 상기 제3 직류 전압의 리플 성분이 최소로 되고, 상기 제2 직류 전압과 상기 제3 직류 전압의 위상 차가 80˚이상 90˚이하로 유지되는 엘이디 램프용 전원 공급 장치.The method of claim 5,
The phase control circuit maintains a phase difference between the second DC voltage and the control voltage at 80 ° or more and 90 ° or less,
When the phase difference between the second DC voltage and the control voltage is maintained between 80 ° and 90 °, the ripple component of the third DC voltage is minimized, and the phase difference between the second DC voltage and the third DC voltage LED lamp power supply maintained at 80 ° or above and 90 ° or below.
상기 제2 직류 전압이 인가되는 저항; 및
상기 저항에 연결되는 에노드와 상기 제어 노드에 연결되는 캐소드를 가지는 다이오드를 포함하는 엘이디 램프용 전원 공급 장치.The method of claim 5, wherein the rectifier circuit,
A resistor to which the second DC voltage is applied; And
And a diode having an anode connected to the resistor and a cathode connected to the control node.
상기 제어 노드와 상기 그라운드 노드 사이에 연결되는 캐패시터를 포함하는 엘이디 램프용 전원 공급 장치.The method of claim 5, wherein the phase control circuit,
And a capacitor connected between the control node and the ground node.
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