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LED 구동을 위한 단일-스테이지 ac-dc 플라이백 컨버터 회로는,풀-브릿지 다이오드 정류기; 및TCL(transformer-coupled lossless) 스너버 회로가 적용된 플라이백 컨버터를 포함하고, 상기 TCL 스너버 회로는 제1 스너버 다이오드, 제2 스너버 다이오드, 스너버 커패시터 및 변압기에 커플링된 보조권선으로 구현되는LED 구동을 위한 단일-스테이지 ac-dc 플라이백 컨버터 회로
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제1항에 있어서, 상기 변압기에 커플링 보조권선과 상기 제1 스너버 다이오드의 애노드(anode)는 직렬로 연결되고, 상기 제1 스너버 다이오드의 캐소드(cathode)와 상기 제2 스너버 다이오드의 애노드는 직렬로 연결되고, 상기 캐소드와 상기 스너버 커패시터의 일단이 연결되는 LED 구동을 위한 단일-스테이지 ac-dc 플라이백 컨버터 회로
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제2항에 있어서,상기 컨버터 회로는 복수의 동작 모드를 기반으로 동작하고, 상기 복수의 동작 모드는 순차적으로 진행되는 모드1, 모드2, 모드3, 모드4, 모드5를 포함하고,상기 모드1은 상기 플라이백 컨버터의 전력반도체스위치의 턴-온으로 시작되고, 상기 모드1에서 상기 풀-브릿지 다이오드 정류기를 기반으로 전파 정류된 dc(direct current) 입력 전압은 상기 플라이백 컨버터의 누설 인덕턴스와 자화 인덕턴스의 일차 직렬 인덕턴스(primary series inductance)를 충전하고, 상기 제1 스너버 다이오드가 턴-온 되고 상기 스너버 커패시터에 저장된 에너지는 상기 변압기의 상기 보조 권선을 통해 dc 입력 전압원으로 방전되어 회생되고, 상기 모드1은 상기 제1 스너버 다이오드의 턴-오프로 종료되는LED 구동을 위한 단일-스테이지 ac-dc 플라이백 컨버터 회로
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제3항에 있어서,상기 모드2는 상기 제1 스너버 다이오드가 턴-오프된 시간에 시작되고,상기 모드2에서 상기 누설 인덕턴스와 자화 인덕턴스의 일차 직렬 인덕턴스는 상기 정류된 dc 입력 전압에 의해 선형적으로 충전되고, 상기 스너버 커패시터의 전압은 최소 상수 값으로 유지되고,상기 모드2는 상기 전력반도체스위치의 턴-오프로 종료되는 LED 구동을 위한 단일-스테이지 ac-dc 플라이백 컨버터 회로
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제3항에 있어서, 상기 모드3은 상기 전력반도체스위치의 턴-오프 및 상기 제2 스너버 다이오드의 턴-온으로 시작되고,상기 모드3에서 상기 스너버 커패시터는 상기 변압기의 상기 누설 인덕턴스의 에너지를 흡수하고, 상기 모드3은 상기 제2 스너버 다이오드의 턴-오프로 종료되는LED 구동을 위한 단일-스테이지 ac-dc 플라이백 컨버터 회로
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제3항에 있어서, 상기 모드4는 상기 제2 스너버 다이오드의 턴-오프로 시작되고, 상기 모드4에서 상기 변압기의 상기 자화 인덕턴스의 에너지가 출력 커패시터로 전달되고, 상기 스너버 커패시터의 전압은 최대값으로 유지되고,상기 모드4는 자화 전류 또는 이차 전류가 영(0)에 도달하는 시간에 종료되는 LED 구동을 위한 단일-스테이지 ac-dc 플라이백 컨버터 회로
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제3항에 있어서, 상기 모드5는 자화 전류가 영(0)에 도달하는 시간에 시작되고,상기 모드5에서 상기 자화 인덕턴스 및 상기 모드5의 등가 공진 커패시턴스는 공진하고, 상기 전력반도체스위치의 전압이 최소 전압에 도달하고,상기 모드5는 상기 전력반도체스위치가 턴-온 될 때 종료되는 LED 구동을 위한 단일-스테이지 ac-dc 플라이백 컨버터 회로
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LED 구동을 위한 단일-스테이지 ac-dc 플라이백 컨버터 회로의 전력변환 방법은,풀-브릿지 다이오드 정류기가 ac 라인 전압을 dc 입력 전압으로 정류하는 단계; 및TCL(transformer-coupled lossless) 스너버 회로가 적용된 플라이백 컨버터가 상기 dc 입력 전압을 기반으로 복수의 동작 모드로 전력변환 동작을 수행하는 단계를 포함하고,상기 TCL 스너버 회로는 제1 스너버 다이오드, 제2 스너버 다이오드, 스너버 커패시터 및 변압기에 커플링된 보조권선으로 구현되는LED 구동을 위한 단일-스테이지 ac-dc 플라이백 컨버터 회로의 전력변환 방법
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제8항에 있어서,상기 변압기에 커플링된 보조권선과 상기 제1 스너버 다이오드의 애노드(anode)는 직렬로 연결되고, 상기 제1 스너버 다이오드의 캐소드(cathode)와 상기 제2 스너버 다이오드의 애노드는 직렬로 연결되고, 상기 캐소드와 상기 스너버 커패시터의 일단이 연결되는 TCL 스너버 회로를 이용하는LED 구동을 위한 단일-스테이지 ac-dc 플라이백 컨버터 회로의 전력변환 방법
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제9항에 있어서,상기 컨버터 회로는 복수의 동작 모드를 기반으로 동작하고,상기 복수의 동작 모드는 순차적으로 진행되는 모드1, 모드2, 모드3, 모드4, 모드5를 포함하고,상기 모드1은 상기 플라이백 컨버터의 전력반도체스위치의 턴-온으로 시작되고, 상기 모드1에서 상기 풀-브릿지 다이오드 정류기를 기반으로 정류된 dc 입력 전압은 상기 플라이백 컨버터의 누설 인덕턴스와 자화 인덕턴스의 일차 직렬 인덕턴스(primary series inductance)를 충전하고, 상기 제1 스너버 다이오드가 턴-온되고 상기 스너버 커패시터에 저장된 에너지는 상기 변압기의 상기 보조 권선을 통해 dc 입력 전압원으로 방전되어 회생되고, 상기 모드1은 상기 제1 스너버 다이오드의 턴-오프로 종료되는LED 구동을 위한 단일-스테이지 ac-dc 플라이백 컨버터 회로의 전력변환 방법
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제9항 또는 제10항에 있어서,상기 모드2는 상기 제1 스너버 다이오드가 턴-오프된 시간에 시작되고,상기 모드2에서 상기 누설 인덕턴스와 자화 인덕턴스의 일차 직렬 인덕턴스는 상기 정류된 dc 입력 전압에 의해 선형적으로 충전되고, 상기 스너버 커패시터의 전압은 최소 상수 값으로 유지되고,상기 모드2는 상기 전력반도체스위치의 턴-오프로 종료되는 LED 구동을 위한 단일-스테이지 ac-dc 플라이백 컨버터 회로의 전력변환 방법
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제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 모드3은 상기 전력반도체스위치의 턴-오프 및 상기 제2 스너버 다이오드의 턴-온으로 시작되고,상기 모드3에서 상기 스너버 커패시터는 상기 변압기의 상기 누설 인덕턴스의 에너지를 흡수하고, 상기 모드3은 상기 제2 스너버 다이오드의 턴-오프로 종료되는LED 구동을 위한 단일-스테이지 ac-dc 플라이백 컨버터 회로의 전력변환 방법
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제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 모드4는 상기 제2 스너버 다이오드의 턴-오프로 시작되고, 상기 모드4에서 상기 변압기의 상기 자화 인덕턴스의 에너지가 출력 커패시터로 전달되고, 상기 스너버 커패시터의 전압은 최대값으로 유지되고,상기 모드4는 자화 전류 또는 이차 전류가 영(0)에 도달하는 시간에 종료되는 LED 구동을 위한 단일-스테이지 ac-dc 플라이백 컨버터 회로의 전력변환 방법
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제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 모드5는 자화 전류가 영(0)에 도달하는 시간에 시작되고,상기 모드5에서 상기 자화 인덕턴스 및 상기 모드5의 등가 공진 커패시턴스는 공진하고, 상기 전력반도체스위치의 전압이 최소 전압에 도달하고,상기 모드5는 상기 전력반도체스위치가 턴-온 될 때 종료되는LED 구동을 위한 단일-스테이지 ac-dc 플라이백 컨버터 회로의 전력변환 방법
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