KR101447973B1 - 발광다이오드 전구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발광다이오드 전구에 관한 것으로,
AC 전원을 EMC 필터와 정류부를 통하여 DC 전원으로 공급받으면서 스위칭부에 의해 전류량이 변화되는 전원을 1차측으로 공급받으면서 2차측에서 내부에 필요한 전원을 공급하도록 하는 트랜스와,
상기 트랜스의 2차측의 탭을 통하여 공급되는 전원으로 다수의 발광다이오드를 점등하는 발광부와,
상기 트랜스의 2차측의 탭을 통하여 공급되는 전원으로 냉각용 팬을 구동하는 팬구동부와,
상기의 팬구동부를 통하여 냉각용 팬이 정상적으로 구동하는 가를 인지하여 냉각용 팬이 정상적으로 구동하는 가의 여부를 판단하는 팬구동 인식부와,
상기 팬구동 인식부의 인식 결과에 의하여 파형 제어신호를 상기 스위칭부로 출력하는 PFC와,
상기의 PFC로부터 전달되는 제어신호에 의하여 냉각용 팬이 정상적으로 구동 중일 때에는 정상적인 전류가 트랜스의 1차측에 인가되도록 하면서 냉각용 팬이 구동하지 않을 때에는 펄스의 폭이 조절된 전류가 상기 트랜스의 1차측에 인가되도록 하여 열의 발생을 억제하도록 하는 스위칭부로 구성한 것이다.

Description

발광다이오드 전구{LED lamp}

본 발명은 발광다이오드 전구에 관한 것으로, 상세하게는 EMC 필터와 정류부를 통하여 입력되는 전원이 트랜스를 거쳐 발광부로 공급되어 다수의 발광다이오드를 점등하는 동시에 팬구동부를 통하여 냉각용 팬을 구동하도록 하고, 팬구동 인식부를 통하여 냉각용 팬이 정상적으로 구동하는 가를 인지하면서 인식 결과에 의하여 냉각용 팬이 정상적으로 구동 중일 때에는 PFC에서 정상적인 제어신호를 상기 스위칭부로 출력하는 한편, 냉각용 팬이 구동하지 않을 때에는 PFC에서 펄스의 폭이 조절된 제어신호를 상기 스위칭부로 출력하여 1차측에 저전류가 인가되는 상기 트랜스의 2차측에서 상기의 발광부로 저전압이 인가되면서 낮은 조도의 빛을 발생하도록 하여 열의 발생을 억제하도록 한 발광다이오드 전구에 관한 것이다.

최근의 반도체소자 기술의 발전으로써, LED는 발광색의 종류 휘도 내구성 소비전력(발광효율)의 관점에서 상기 백열 램프를 능가하는 성능에 도달했음에도 불구하고, 상기 용도에 일반적으로 사용되지 못한 현상이다.

표시 및 조명을 실행하는 램프는 통상 상용교류전원에 직결해서 사용하는 것을 전제로 하기 때문에 수 V의 직류(DC)전원전압에서 동작하는 LED를 직접 점등하기 위해서는 상용교류전원을 DC 수 V로 변환하는 전원장치부가 별도로 필요하게 되어서, LED 램프장치 전체가 고가이면서 대형으로 되는 경향이 많았다.

종래의 LED 램프장치는,

두 AC 입력단자를 통하여 공급되는 AC 전원이 전파정류용 다이오드에 의해 DC 전원으로 변환되도록 하고,

상기의 DC 전원이 전압조정기와 전류제한용 저항을 거쳐 적어도 하나 이상의 LED 램프를 점등시키도록 하였다.

그러므로 전파정류 AC파형의 전압변동분이 전압조정기에 의해 평형화되도록 하여 안정적인 DC 전원이 공급되는 반면에 전기효율적인 면에서는 기본적으로는 전압의 직렬 조정 때문에 효율이 떨어지게 되는 문제점이 있었다.

그리하여 2001년 1월 31일자 등록특허 제10-0287781호(발광다이오드를 이용한 전등회로 및 전등)가 제안되었으며,

이는 도 1에 도시한 것과 같이,

전원부(32)의 교류전압은 상기 브리지 정류부(33)에서 전파 정류되어 전력소자부(34)로 공급되도록 하고,

상기 전력소자부(34)에서 펄스폭변조된 전압에 의해 상기 발광부(31)의 각 LED에 순방향의 전류가 흐르게 됨으로써 상기 발광부(31)가 점등되도록 하고,

상기의 전류감지부(35)에서는 상기 발광부(31)로 공급되는 전류의 세기를 감지하도록 하고,

상기의 연산부(36)에서는 상기 전류감지부(35)에서 감지된 전류의 세기를 일정주기동안 계속적으로 입력받아 평균치를 구하여 상기 제어부(37)로 출력하도록 하고,

상기의 동작이 이루어지는 동안 상기 주위밝기 감지부(38)에서는 전등이 설치된 주위의 밝기를 소정의 레벨신호로 감지하여 그 결과를 상기 제어부(37)로 출력하도록 하고,

상기의 제어부(37)에서는 상기 연산부(36)에서 구해진 전류의 평균치를 입력받는 동시에 상기 주위밝기 감지부(38)의 주위밝기 레벨신호를 입력받아 그에 따라 상기 전력소자부(34)로 제어신호를 출력하여 상기 발광부(31)로 공급되는 전류의 세기를 조절함으로써 상기 발광부(31)의 광도를 변경하도록 구성하였다.

그러나 상기와 같은 종래의 발광다이오드를 이용한 전등회로 및 전등에 의하여서는 발광부(31)의 발광다이오드를 적정의 전원으로 점등하도록 하였으나, 내부에서 발생하는 열을 배출하기 위한 냉각용 팬을 구동하지 않음은 물론, 만약 냉각용 팬의 가동이 중단되어도 계속 발광부(31)의 발광다이오드가 정상적으로 점등되면서 내부의 열에 의해 과열되는 현상을 방지하지 못하게 되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, EMC 필터와 정류부를 통하여 입력되는 전원이 트랜스를 거쳐 발광부로 공급되어 다수의 발광다이오드를 점등하는 동시에 팬구동부를 통하여 냉각용 팬을 구동하도록 하고, 팬구동 인식부를 통하여 냉각용 팬이 정상적으로 구동하는 가를 인지하면서 인식 결과에 의하여 냉각용 팬이 정상적으로 구동 중일 때에는 PFC에서 정상적인 제어신호를 상기 스위칭부로 출력하는 한편, 냉각용 팬이 구동하지 않을 때에는 PFC에서 펄스의 폭이 조절된 제어신호를 상기 스위칭부로 출력하여 1차측에 저전류가 인가되는 상기 트랜스의 2차측에서 상기의 발광부로 저전압이 인가되면서 낮은 조도의 빛을 발생하도록 하여 열의 발생을 억제하도록 한 발광다이오드 전구를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 발광다이오드 전구는,

입력되는 AC 전원에 포함된 노이즈(noise)를 제거하여 내부의 소자의 동작에 영향을 주지 않도록 하는 EMC 필터와,

상기의 EMC 필터를 경유하여 공급되는 AC 전원을 DC 전원으로 변환하는 정류부와,

상기의 정류부를 통하여 공급되는 DC 전원을 공급받으면서 스위칭부에 의해 전류량이 변화되는 전원을 1차측으로 공급받으면서 2차측에서 내부에 필요한 전원을 공급하도록 하는 트랜스와,

상기 트랜스의 2차측의 탭을 통하여 공급되는 전원으로 다수의 발광다이오드를 점등하는 발광부와,

상기 트랜스의 2차측의 탭을 통하여 공급되는 전원으로 냉각용 팬을 구동하는 팬구동부와,

상기의 팬구동부를 통하여 냉각용 팬이 정상적으로 구동하는 가를 인지하여 냉각용 팬이 정상적으로 구동하는 가의 여부를 판단하는 팬구동 인식부와,

상기 팬구동 인식부의 인식 결과에 의하여 파형 제어신호를 상기 스위칭부로 출력하는 PFC와,

상기의 PFC로부터 전달되는 제어신호에 의하여 스위칭 작용을 하면서 냉각용 팬이 정상적으로 구동 중일 때에는 정상적인 전류가 트랜스의 1차측에 인가되도록 하면서 냉각용 팬이 구동하지 않을 때에는 펄스의 폭이 조절된 전류가 상기 트랜스의 1차측에 인가되도록 하여 상기 트랜스의 2차측에서 상기의 발광부로 저전압이 인가되면서 낮은 조도의 빛을 발생하도록 하여 열의 발생을 억제하도록 하는 스위칭부로 구성됨을 특징으로 한다.

상기의 본 발명에 따른 발광다이오드 전구에 의하여서는 입력되는 AC 전원이 노이즈를 제거하는 EMC 필터와 AC 전원을 DC 전원으로 변환하는 정류부를 거쳐 1차측으로 공급받는 트랜스의 2차측에서 발광부를 통하여 다수의 발광다이오드를 점등하도록 한다.

그리고 상기 트랜스의 2차측의 탭을 통하여 공급되는 전원으로 팬구동부에서 냉각용 팬을 구동하는 중에 팬구동 인식부를 통하여 냉각용 팬이 정상적으로 구동하는 가의 여부를 판단하도록 한다.

상기 팬구동 인식부의 인식 결과에 의하여 냉각용 팬이 정상적으로 구동 중일 때에는 PFC에서 정상적인 제어신호를 상기 스위칭부로 출력하는 한편, 냉각용 팬이 구동하지 않을 때에는 PFC에서 펄스의 폭이 조절된 제어신호를 상기 스위칭부로 출력하여 1차측으로 저전류가 인가되는 상기 트랜스의 2차측에서 상기의 발광부로 저전압이 인가되면서 낮은 조도의 빛을 발생하도록 하여 열의 발생을 억제하도록 하는 효과가 있다.

도 1은 종래의 발광다이오드를 이용한 전등회로 및 전등의 구성을 도시한 블록도.
도 2는 본 발명의 전체 구성을 도시한 블록도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 발광다이오드 전구는,

입력되는 AC 전원에 포함된 노이즈(noise)를 제거하여 내부의 소자의 동작에 영향을 주지 않도록 하는 EMC 필터(1)와,

상기의 EMC 필터(1)를 경유하여 공급되는 AC 전원을 DC 전원으로 변환하는 정류부(2)와,

상기의 정류부(2)를 통하여 공급되는 DC 전원을 공급받으면서 스위칭부(10)에 의해 전류량이 변화되는 전원을 1차측으로 공급받으면서 2차측에서 내부에 필요한 전원을 공급하도록 하는 트랜스(3)와,

상기 트랜스(3)의 2차측의 탭을 통하여 공급되는 전원으로 다수의 발광다이오드(5)를 점등하는 발광부(4)와,

상기 트랜스(3)의 2차측의 탭을 통하여 공급되는 전원으로 냉각용 팬(7)을 구동하는 팬구동부(6)와,

상기의 팬구동부(6)를 통하여 냉각용 팬(7)이 정상적으로 구동하는 가를 인지하여 냉각용 팬(7)이 정상적으로 구동하는 가의 여부를 판단하는 팬구동 인식부(8)와,

상기 팬구동 인식부(8)의 인식 결과에 의하여 파형 제어신호를 상기 스위칭부(10)로 출력하는 PFC(9)와,

상기의 PFC(9)로부터 전달되는 제어신호에 의하여 스위칭 작용을 하면서 냉각용 팬(7)이 정상적으로 구동 중일 때에는 정상적인 전류가 트랜스(3)의 1차측에 인가되도록 하면서 냉각용 팬(7)이 구동하지 않을 때에는 펄스의 폭이 조절된 전류가 상기 트랜스(3)의 1차측에 인가되도록 하여 상기 트랜스(3)의 2차측에서 상기의 발광부(4)로 저전압이 인가되면서 낮은 조도의 빛을 발생하도록 하여 열의 발생을 억제하도록 하는 스위칭부(10)로 구성한 것이다.

상기와 같이 구성한 본 발명의 발광다이오드 전구는,

외부로부터 AC 전원을 입력받는 EMC 필터(1)는 AC 전원에 포함된 노이즈(noise)를 제거하여 내부의 소자의 동작에 영향을 주지 않도록 한다.

상기의 EMC 필터(1)는 EMI 필터로 표현하기도 하는 것으로 전구의 내부에서 발생하는 전자파가 외부로 방출되는 것을 방지하는 역할도 한다.

상기의 EMC 필터(1)를 경유한 AC 전원을 공급받는 정류부(2)에서는 AC 전원을 DC 전원으로 변환한다.

상기의 정류부(2)를 통하여 공급되는 DC 전원을 공급받는 트랜스(3)에서는 스위칭부(10)에 의해 전류량이 변화되는 전원을 1차측으로 공급받으면서 2차측에서 내부에 필요한 전원을 공급하도록 한다.

상기 트랜스(3)의 2차측의 탭을 통하여 전원을 공급받는 발광부(4)에서는 공급되는 전원으로 다수의 발광다이오드(5)를 점등하도록 한다.

상기 트랜스(3)의 2차측의 탭을 통하여 전원을 공급받는 팬구동부(6)에서는 공급되는 전원으로 냉각용 팬(7)을 구동하도록 한다.

상기의 팬구동부(6)에 연결된 팬구동 인식부(8)에서는 냉각용 팬(7)이 정상적으로 구동하는 가의 여부를 펄스 파형으로 인지하여 냉각용 팬(7)이 정상적으로 구동하는 가의 여부를 판단하도록 한다.

상기 팬구동 인식부(8)의 인식 결과를 전달받는 PFC(9)에서는 파형 제어신호를 상기 스위칭부(10)로 출력하여 전류가 제어되도록 한다.

상기의 PFC(9)로부터 제어신호를 전달받는 스위칭부(10)에서는 스위칭 작용을 하면서 냉각용 팬(7)이 정상적으로 구동 중일 때에는 정상적인 전류가 트랜스(3)의 1차측에 인가되도록 하여 트랜스(3)의 2차측에서 상기의 발광부(4)로 정상적인 전압이 인가되면서 정상 조도의 빛을 발생하도록 한다.

한편, 상기의 PFC(9)로부터 제어신호를 전달받는 스위칭부(10)에서는 스위칭 작용을 하면서 냉각용 팬(7)이 구동하지 않을 때에는 펄스의 폭이 조절된 전류가 상기 트랜스(3)의 1차측에 인가되도록 하여 상기 트랜스(3)의 2차측에서 상기의 발광부(4)로 저전압이 인가되면서 낮은 조도의 빛을 발생하도록 하여 열의 발생을 억제하도록 한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

1 : EMC 필터 2 : 정류부
3 : 트랜스 4 : 발광부
5 : 발광다이오드 6 : 팬구동부
7 : 냉각용 팬 8 : 팬구동 인식부
9 : PFC 10 : 스위칭부

Claims (1)

1. 입력되는 AC 전원에 포함된 노이즈(noise)를 제거하여 내부의 소자의 동작에 영향을 주지 않도록 하는 EMC 필터(1)와,
   상기의 EMC 필터(1)를 경유하여 공급되는 AC 전원을 DC 전원으로 변환하는 정류부(2)와,
   상기의 정류부(2)를 통하여 공급되는 DC 전원을 공급받으면서 스위칭부(10)에 의해 전류량이 변화되는 전원을 1차측으로 공급받으면서 2차측에서 내부에 필요한 전원을 공급하도록 하는 트랜스(3)와,
   상기 트랜스(3)의 2차측의 탭을 통하여 공급되는 전원으로 다수의 발광다이오드(5)를 점등하는 발광부(4)와,
   상기 트랜스(3)의 2차측의 탭을 통하여 공급되는 전원으로 냉각용 팬(7)을 구동하는 팬구동부(6)와,
   상기의 팬구동부(6)를 통하여 냉각용 팬(7)이 정상적으로 구동하는 가를 인지하여 냉각용 팬(7)이 정상적으로 구동하는 가의 여부를 판단하는 팬구동 인식부(8)와,
   상기 팬구동 인식부(8)의 인식 결과에 의하여 파형 제어신호를 상기 스위칭부(10)로 출력하는 PFC(9)로 구성한 발광다이오드 전구에 있어서,
   상기의 PFC(9)로부터 전달되는 제어신호에 의하여 스위칭 작용을 하면서 냉각용 팬(7)이 정상적으로 구동 중일 때에는 정상적인 전류가 트랜스(3)의 1차측에 인가되도록 하면서 냉각용 팬(7)이 구동하지 않을 때에는 펄스의 폭이 조절된 전류가 상기 트랜스(3)의 1차측에 인가되도록 하여 상기 트랜스(3)의 2차측에서 상기의 발광부(4)로 저전압이 인가되면서 낮은 조도의 빛을 발생하도록 하여 열의 발생을 억제하도록 하는 스위칭부(10)로 구성한 것을 특징으로 하는 발광다이오드 전구.

Images