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대략 10년 전부터 실내조명시장은 일반적인 형광등 및 백열전구에서 LED로 대체되고 있으며 빠르게 비중이 높아지고 있다. 본 논문은 LED 조명용 SMPS의 플리커에 관해서 원인 및 규제 현황을 조사하였고 플리커 프리용 SMPS의 설계 및 실험을 진행하였다. 기존의 플리커 프리 제품의 설계에 관한 연구에 그치지 않고 플리커 프리 제품과 논 플리커 프리 제품을 동일한 시료로 일대일 비교 테스트를 진행하였다. 본 연구에서 플리커 프리용 SMPS를 구현하기 위한 방식은 기존의 일반적인 1차 측 제어에 의한 단일단 LED 구동회로에 2차 측에 플리커 제거 회로를 추가하였다. 전력 변환을 위한 AC-DC ...

대략 10년 전부터 실내조명시장은 일반적인 형광등 및 백열전구에서 LED로 대체되고 있으며 빠르게 비중이 높아지고 있다. 본 논문은 LED 조명용 SMPS의 플리커에 관해서 원인 및 규제 현황을 조사하였고 플리커 프리용 SMPS의 설계 및 실험을 진행하였다. 기존의 플리커 프리 제품의 설계에 관한 연구에 그치지 않고 플리커 프리 제품과 논 플리커 프리 제품을 동일한 시료로 일대일 비교 테스트를 진행하였다. 본 연구에서 플리커 프리용 SMPS를 구현하기 위한 방식은 기존의 일반적인 1차 측 제어에 의한 단일단 LED 구동회로에 2차 측에 플리커 제거 회로를 추가하였다. 전력 변환을 위한 AC-DC 컨버터는 소자의 개수가 적고, 변압기 권선비에 따라 출력 전압을 가변 시키기 용이한 플라이백 방식과 동일한 PSR 방식을 선정하였다[16]. 구동 IC는 On-Bright사의 OB3330XCP IC를 사용하여 보조 권선에서 전압 및 전류 정보를 피드백받아 1차 측에서 제어되는 단일단 LED 구동회로를 구성하였다. 제안된 LED 구동회로의 입력 전압은 AC 200~240V이며, 상용전원에서 사용되는 60Hz 의 주파수로 구동된다[16]. 출력 전압은 32V이며, 출력 전류는 1.3A로 세팅하여 실험하였다. 제안된 회로로 전반적인 SMPS의 설계와 실험을 진행하였으며, 플리커 프리 제품과 논 플리커 프리 제품의 전기적 특성 테스트 및 EMI 테스트, 온도 테스트, EL-CAP의 MTTF 산출 등을 비교 측정하였다. LED 조명용 SMPS의 플리커 규제에 대응하기 위해 제안된 회로로 플리커 프리를 구현하였으며, 이를 통해 수반되는 항목들을 점검함으로 향후 LED 조명용 SMPS 설계에 있어 가이드라인을 제시하고자 하였다. 향후에는 플리커 프리를 구현함으로 발생되는 효율 감소와 비용 증가 및 수명 단축을 보완할 수 있는 연구를 지속적으로 수행해 나아갈 계획이다.

Abstract ▼ AI-Helper

Interior lighting market has been changed from a fluorescent light and an incandescent lamp to LED and it has spread quickly about 10 years ago. This study researched causes and regulatory conditions on flicker of SMPS for LED lighting devices, and it designed SMPS for flicker free and conducted exp...

Interior lighting market has been changed from a fluorescent light and an incandescent lamp to LED and it has spread quickly about 10 years ago. This study researched causes and regulatory conditions on flicker of SMPS for LED lighting devices, and it designed SMPS for flicker free and conducted experiments. As it was not just a study for designing products of flicker free, this study operated one-to-one comparison experiments between flicker free products and non-flicker free products with the same sample. In this study, realization method of the SMPS for flicker free is that a flicker removal circuit of secondary-side of LED is added to a single-stage LED actuation circuit, depending on primary side reguration, which is the most general method. This study selected PSR, which is the same type of Flyback that the number of module is small in a AC-DC converter for power conversion and it is easy to vary the output voltage depending on transformer turns ratio[16]. By using OB3330XCP IC of On-Bright as a drive IC, this study consisted a single-stage LED driving circuit, controlled by the primary side reguration, as receiving feedback about information of voltage and current information from an auxiliary winding. Input voltage of the suggested LED driving circuit is AC 200~240V, and it is driven with 60Hz frequency, used in commercial frequency[16]. Output voltage is 32V, and it designed and experimented output current as 1.3A. This study conducted designs and experiments of overall SMPS by using the suggested circuit. This study compared and estimated electrical characteristics of Flicker free and Non-flicker free devices and EMI tests, temperature test, and MTTF calculation of EL-CAP. This study realized the flicker free device by using the suggested circuit that could deal with flicker regulation of SMPS for LED lighting, and this study tried to suggest a guideline for SMPS designs of LED lighting in the future by checking the accompanied items. It is planned to complement researches, which could efficiency reduction, cost increase, and life shortening caused by realization of the flicker free.

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