KR200306797Y1 - LED Traffic Signal Lamp - Google Patents
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Abstract
본 고안은 발광다이오드 신호등에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주위의 온도변화에 영향을 받지 않고 항상 일정한 밝기를 유지할 뿐만 아니라 조도가 향상되고 과전류나 과전압이 발생하더라도 발광다이오드가 손상을 입지 않도록 할 수 있는 발광다이오드 신호등에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting diode signal, and more particularly, to maintain a constant brightness without being affected by changes in ambient temperature, and to improve the illuminance and to prevent the light emitting diode from being damaged even when overcurrent or overvoltage occurs. A light emitting diode signal lamp is disclosed.
본 고안의 구성은 다수 개의 발광다이오드로 이루어진 발광다이오드 모듈과, 상기 발광다이오드 모듈을 고정하기 위한 PCB기판과, 상기 PCB기판의 보호 및 방수를 위한 반사경과, 케이스 및 케이스 덮개로 구성되는 발광다이오드 신호등에 있어서, 상기 발광다이오드 모듈의 보호 및 방수를 위한 렌즈와; 발광다이오드 모듈 구동회로와; 발광다이오드의 손상을 방지하기 위한 발광다이오드 안전회로를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The structure of the present invention is a light emitting diode signal light consisting of a light emitting diode module consisting of a plurality of light emitting diodes, a PCB substrate for fixing the light emitting diode module, a reflector for protecting and waterproofing the PCB substrate, a case and a case cover A lens for protecting and waterproofing the light emitting diode module; A light emitting diode module driving circuit; It characterized in that it comprises a light emitting diode safety circuit for preventing damage to the light emitting diode.
본 고안에 의하면 평면렌즈를 사용함으로써 조도가 높고, 저항 또는 제너다이오드로 구성되는 발광다이오드 안전회로를 사용함으로써 발광다이오드에 과전류나 과전압이 인가될 경우에도 발광다이오드가 손상되지 않으므로 신호등의 수명이 오래 간다는 장점이 있다.According to the present invention, the use of a flat lens provides high illumination and a light emitting diode safety circuit composed of a resistor or a zener diode does not damage the LED even when an overcurrent or an overvoltage is applied to the LED so that the life of the signal lamp is long. There is an advantage.
Description
본 고안은 발광다이오드 신호등에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주위의 온도변화에 영향을 받지 않고 항상 일정한 밝기를 유지할 뿐만 아니라 조도가 향상되고 과전류나 과전압이 발생하더라도 발광다이오드가 손상을 입지 않도록 할 수 있는 발광다이오드 신호등에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting diode signal, and more particularly, to maintain a constant brightness without being affected by changes in ambient temperature, and to improve the illuminance and to prevent the light emitting diode from being damaged even when overcurrent or overvoltage occurs. A light emitting diode signal lamp is disclosed.
종래의 신호등은 백열전구를 이용하는 것이었고 이는 전력소비가 많다는 단점이 있었으므로 백열전구 대신 발광다이오드(LED)를 이용하는 신호등이 많이 개발되고 있다.Conventional traffic lights use incandescent lamps, which have a drawback in that they consume a lot of power. Therefore, signal lamps using light emitting diodes (LEDs) instead of incandescent lamps have been developed.
발광다이오드는 신호등에 필요한 적색, 황색 및 청색 등의 다양한 색의 빛을 구현할 수가 있는데, 이러한 색에 따라 각각 다른 온도특성을 갖는다. 즉, 적색이나 황색 빛을 발하는 발광다이오드는 온도가 높으면 광도가 저하하고 온도가 낮으면 광도가 상승하는 특성을 갖는 반면에 청색 빛을 발하는 발광다이오드의 경우에는 그와 반대로 높은 온도에서는 광도가 상승하고 낮은 온도에서는 광도가 저하되는 특성을 갖는다.The light emitting diodes can implement light of various colors such as red, yellow, and blue required for a signal lamp, and have different temperature characteristics according to these colors. That is, a light emitting diode emitting red or yellow light has a characteristic of low brightness at high temperature and a light intensity of rising light at low temperature, while a light emitting diode emitting blue light has high brightness at high temperature. At low temperatures, the brightness is reduced.
그런데 종래의 발광다이오드를 이용한 신호등의 경우에는 이와 같은 발광다이오드의 이러한 온도특성을 고려하지 않고 발광다이오드를 구동하므로써 온도변화에 따라 신호등의 밝기가 변한다거나 또는 발광다이오드의 수명이 오래가지 못하게 된다는 문제점이 있었다.However, in the case of a traffic light using a conventional light emitting diode, there is a problem that the brightness of the traffic light does not change or the life of the light emitting diode does not last long by driving the light emitting diode without considering such temperature characteristics of the light emitting diode. there was.
또한, 종래의 발광다이오드를 이용한 신호등은 발광다이오드에 대한 안전장치가 별도로 구비되어 있지 않아 과전류나 과전압으로 인하여 발광다이오드가 순간적으로 손상될 수가 있다는 문제점이 있었다.In addition, the conventional traffic light using a light emitting diode is not provided with a safety device for the light emitting diode separately, there is a problem that the light emitting diode may be instantaneously damaged due to overcurrent or overvoltage.
또한 종래의 발광다이오드 신호등은 바깥쪽의 렌즈가 볼록한 형상으로 되어 있는데, 이와 같은 볼록한 형태의 렌즈는 평면형태의 렌즈에 비하여 조도가 떨어진다는 문제점이 있었다.In addition, the conventional LED signal light has a convex shape of the outer lens, such a convex lens has a problem that the illuminance is lower than that of the planar lens.
본 고안은 상기의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 고안의 목적은 온도의 변화에 따라 발광다이오드의 밝기가 변화하지 않는 발광다이오드 신호등을 제공하는데 있다.The present invention was devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a light emitting diode signal lamp in which the brightness of the light emitting diode does not change with the change of temperature.
본 고안의 또 다른 목적은 과전류나 과전압이 발생하더라도 발광다이오드가 손상을 입지 않도록 하는 발광다이오드 안전회로를 갖는 발광다이오드 신호등을 제공하는데 있다.Still another object of the present invention is to provide a light emitting diode signal having a light emitting diode safety circuit that does not damage the light emitting diode even when an overcurrent or overvoltage occurs.
본 고안의 또 다른 목적은 렌즈를 볼록한 형태가 아닌 평면형태로 구현함으로써 조도를 향상시킬 수 있는 발광다이오드 신호등을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a light emitting diode signal lamp that can improve the illuminance by implementing the lens in a planar form rather than a convex form.
도 1은 본 고안에 의한 발광다이오드 신호등의 사시도,1 is a perspective view of a light emitting diode signal lamp according to the present invention;
도 2는 본 고안에 의한 발광다이오드 신호등의 분해사시도,2 is an exploded perspective view of a light emitting diode signal lamp according to the present invention;
도 3은 본 고안에 의한 발광다이오드 신호등의 발광다이오드 안전회로를 보여주는 도면이다.3 is a view showing a light emitting diode safety circuit of a light emitting diode signal lamp according to the present invention.
10 : 발광다이오드 20 : PCB기판10: light emitting diode 20: PCB substrate
30 : 렌즈 40 : 반사경30 lens 40 reflector
50 : 발광다이오드모듈 구동회로부 60 : 케이스50: light emitting diode module driving circuit portion 60: case
R1, R2, R3, R4 …… : 저항R1, R2, R3, R4... … : resistance
ZD1, ZD2, ZD3, ZD4 …… : 제너다이오드ZD1, ZD2, ZD3, ZD4... … Zener diode
상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구성은 다수 개의 발광다이오드로 이루어진 발광다이오드 모듈과, 상기 발광다이오드 모듈을 고정하기 위한 PCB기판과, 상기 PCB기판의 보호 및 방수를 위한 반사경과, 케이스 및 케이스 덮개로 구성되는 발광다이오드 신호등에 있어서, 상기 발광다이오드 모듈의 보호 및 방수를 위한 렌즈와; 발광다이오드 모듈 구동회로와; 발광다이오드의 손상을 방지하기 위한 발광다이오드 안전회로를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The configuration of the present invention for achieving the above object is a light emitting diode module consisting of a plurality of light emitting diodes, a PCB substrate for fixing the light emitting diode module, a reflector for protecting and waterproofing the PCB substrate, case and case A light emitting diode signal lamp comprising a cover, comprising: a lens for protecting and waterproofing the light emitting diode module; A light emitting diode module driving circuit; It characterized in that it comprises a light emitting diode safety circuit for preventing damage to the light emitting diode.
상기 발광다이오드 모듈 구동회로는 전원공급수단, 제어신호발생수단, 제어수단, 역률조정수단, 맥류전압방지수단, 및 기준전압발생수단을 포함하여 구성되는 스위칭 모드 파워서플라이 회로를 사용하는 것이 바람직하다.The light emitting diode module driving circuit preferably uses a switching mode power supply circuit including a power supply means, a control signal generating means, a control means, a power factor adjusting means, a pulse voltage preventing means, and a reference voltage generating means.
상기 발광다이오드 안전회로는 기준전압공급부(Vcc)와 발광다이오드 모듈 사이에 저항을 연결하여 구현하는 것이 바람직하다.The light emitting diode safety circuit may be implemented by connecting a resistor between the reference voltage supply unit Vcc and the light emitting diode module.
상기 저항과 연결되는 발광다이오드 모듈의 서브모듈 각각에는 제너다이오드가 병렬로 연결되는 것이 바람직하다.Zener diodes are preferably connected in parallel to each of the sub-modules of the light emitting diode module connected to the resistor.
상기 렌즈는 볼록한 형태가 아닌 평면형태로 구현하는 것이 바람직하다.The lens is preferably implemented in a planar shape rather than a convex shape.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 고안에 의한 발광다이오드 신호등의 사시도이고, 도 2는 본 고안에 의한 발광다이오드 신호등의 분해사시도이다. 도면들에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 고안에 의한 발광다이오드 신호등은 다수 개의 발광다이오드(10), PCB기판(20), 렌즈(30), 반사경(40), 발광다이오드 모듈 구동회로부(50), 케이스(60) 및 케이스 덮개(61)로 구성되며 상기 PCB기판(20)은 회로배선이 에칭처리되어 상기의 다수 개의 발광다이오드(10)들이 서로 전기적으로 연결되도록 하였으며 상기 렌즈(30)는 신호등 내에 이물질이 유입되는 것을 방지하며 상기 반사경(40)은 상기의 PCB기판(20)이 움직이지 않도록 고정시키는 역할을 한다.1 is a perspective view of a light emitting diode signal lamp according to the present invention, Figure 2 is an exploded perspective view of a light emitting diode signal lamp according to the present invention. As can be seen in the drawings, a light emitting diode signal lamp according to the present invention is a plurality of light emitting diodes 10, a PCB substrate 20, a lens 30, a reflector 40, a light emitting diode module driving circuit unit 50, The PCB 60 is composed of a case 60 and a case cover 61. The PCB 20 is etched so that the plurality of light emitting diodes 10 are electrically connected to each other, and the lens 30 is in a traffic light. It prevents the inflow of foreign substances and the reflector 40 serves to fix the PCB substrate 20 does not move.
상기의 발광다이오드 모듈 구동회로부(50)는 상기의 PCB기판(20)의 후면부에 지지대(70) 및 체결나사(71)를 이용하여 고정된다.The light emitting diode module driving circuit unit 50 is fixed to the rear surface of the PCB substrate 20 using a support 70 and a fastening screw 71.
본 고안에서는 스위칭 모드 파워서플라이 회로를 사용하여 발광다이오드를구동함으로써 발광다이오드가 온도의 변화에 따라 그 밝기가 변하는 현상을 방지한다.In the present invention, a light emitting diode is driven by using a switching mode power supply circuit to prevent the light emitting diode from changing its brightness with temperature.
스위칭 모드 파워서플라이 회로부는 공개특허공보 제 2002-0057866에 공지된 회로를 사용하였으며, 하기의 제어수단내 모스트랜지스터의 스위칭 동작에 따라 직류전압을 1차측 코일부로부터 2차측 코일부로 유기시키는 전원공급수단; 상기 전원공급수단의 2차측 코일부에 접속되어 상기 모스트랜지스터의 듀티비를 제어하기 위하여 제어신호를 발생시키는 제어신호발생수단; 상기 전원공급수단의 1차측 코일부 중 제1 코일부에 접속되어 상기 제어신호발생수단으로부터 출력되는 제어신호를 수신받아 상기 전원공급수단의 2차측 코일부로 유기되는 전압의 크기를 조절하기 위하여 모스트랜지스터의 스위칭을 제어하는 제어수단; 상기 전원공급수단의 역률을 조정하기 위하여 상기 전원공급수단의 1차측 코일부 중 제2 코일부에 접속된 역률조정수단; 상기 전원공급수단의 1차측 제1 코일부에 접속되어 맥류 전압을 차단하기 위한 맥류전압방지수단; 및 직렬접속된 복수의 저항이 상기 제어신호발생수단과 부하단 사이에 병렬 접속되면서, 상기 직렬접속된 복수의 저항 중 제어신호발생수단으로 출력되는 기준전압을 인출하는 부분과 출력접지선 사이에 접속되는 저항과 병렬 접속되어 온도변화에 따라 저항값을 달리하는 저항소자를 포함하는 기준전압발생수단을 포함하여 구성되는 발광다이오드 구동용 스위칭 모드 파워 서플라이 회로를 사용하였다.The switching mode power supply circuit part uses a circuit known in Korean Laid-Open Patent Publication No. 2002-0057866, and the power supply means for inducing a DC voltage from the primary coil part to the secondary coil part in accordance with the switching operation of the MOS transistor in the following control means. ; Control signal generation means connected to the secondary coil of the power supply means for generating a control signal for controlling the duty ratio of the MOS transistor; The MOS transistor is connected to a first coil part of the primary coil part of the power supply means to receive a control signal output from the control signal generating means and to adjust the magnitude of the voltage induced in the secondary coil part of the power supply means. Control means for controlling the switching of the; A power factor adjusting means connected to a second coil part of the primary coil part of the power supply means to adjust the power factor of the power supply means; Ripple voltage preventing means connected to the first coil part of the power supply means to block the pulse voltage; And a plurality of series connected resistors are connected in parallel between the control signal generating means and the load terminal, and are connected between an output ground line and a portion for drawing a reference voltage output to the control signal generating means among the plurality of series connected resistors. A switching mode power supply circuit for driving a light emitting diode comprising a reference voltage generating means including a resistance element which is connected in parallel with a resistor and varies in resistance according to a temperature change is used.
이와 같은 발광다이오드 구동용 스위칭 모드 파워 서플라이 회로에 관하여는 상기의 특허공보에 기재되어 있으므로 여기서는 상세한 설명을 생략한다.Such a light emitting diode driving switching mode power supply circuit is described in the above patent publications, and thus detailed description thereof is omitted here.
도 3은 본 고안에 의한 발광다이오드 신호등의 발광다이오드 안전회로를 보여주는 도면이다. 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이 본 고안에 의한 발광다이오드 신호등은 기준전압공급부(Vcc)와 발광다이오드 모듈 사이에 저항(R1, R2, R3 …)을 연결하였다. 일반적으로 발광다이오드는 적은 저항값을 갖기 때문에 과전압에 의하여 순간적으로 과전류가 흐를 수 있다. 따라서, 도 3에서와 같이 저항값이 큰 저항을 발광다이오드의 전단에 직렬로 연결함으로써 과전류에 의한 발광다이오드의 손상을 방지할 수 있다.3 is a view showing a light emitting diode safety circuit of a light emitting diode signal lamp according to the present invention. As shown in FIG. 3, the LED signal lamp according to the present invention connects resistors R1, R2, R3... Between the reference voltage supply unit Vcc and the light emitting diode module. In general, since the light emitting diode has a small resistance value, the overcurrent may flow momentarily due to the overvoltage. Therefore, as shown in FIG. 3, damage to the light emitting diode due to overcurrent can be prevented by connecting a resistor having a large resistance value in series with the front end of the light emitting diode.
또한 본 고안의 발광다이오드 신호등에서는 발광다이오드의 안전을 위하여 상기의 저항 이외에도 제너 다이오드를 사용하고 있다.In addition, the light emitting diode signal of the present invention uses a zener diode in addition to the above resistance for the safety of the light emitting diode.
제너다이오드는 정전압 다이오드라고도 하며 역방향으로 전압을 가했을 경우에 어떤 전압에서 안정하는 성질을 이용하여, 일정한 전압을 얻기 위하여 사용되는 정전압 전기소자이다.Zener diode is also called a constant voltage diode and is a constant voltage electric device used to obtain a constant voltage by using a property that is stable at a certain voltage when voltage is applied in the reverse direction.
도 3에서와 같이 제너다이오드(ZD1, ZD2, ZD3 …)를 발광다이오드와 역방향으로 병렬연결하면 발광다이오드에 일정전압 이상이 인가될 경우 제너다이오드가 작동되어 그보다 높은 전압이 발광다이오드에 인가되는 것을 막아준다.As shown in FIG. 3, when the zener diodes ZD1, ZD2, ZD3 ... are connected in parallel with the light emitting diodes in reverse direction, the zener diodes are operated when a predetermined voltage or more is applied to the light emitting diodes, thereby preventing higher voltages from being applied to the light emitting diodes. give.
또한 본 고안은 렌즈를 볼록한 형태가 아닌 평면형태로 구현하였다. 렌즈를 평면으로 구현할 경우 볼록렌즈에 비하여 빛의 조도가 향상된다.In addition, the present invention implements the lens in a planar form rather than a convex form. When the lens is implemented as a plane, the light intensity is improved compared to the convex lens.
아래의 표 1은 볼록렌즈와 평면렌즈를 사용하여 조도측정을 한 결과를 보여주는 것으로, 렌즈의 전면 중앙을 기준으로 좌우로 2.5, 7.5, 17.5, 22.5, 27.5도 등의 각도에서 조도측정을 하였다. 또한 렌즈의 전면중앙을 기준으로 상하로 2.5,7.5, 12.5, 17.5 도 등의 각도에서 조도를 특정한 결과를 보여주고 있다.Table 1 below shows the results of illuminance measurement using a convex lens and a planar lens, and measured illuminance at an angle of 2.5, 7.5, 17.5, 22.5, and 27.5 degrees to the left and right with respect to the front center of the lens. In addition, it shows specific results of illuminance at angles of 2.5, 7.5, 12.5, and 17.5 degrees up and down relative to the front center of the lens.
표 1에서 알 수 있는 바와 같이 평면렌즈를 사용할 경우 볼록렌즈를 사용할 때보다 전체적으로 조도가 향상된 것을 확인할 수 있다.As can be seen in Table 1, when the flat lens is used, it is confirmed that the overall roughness is improved than when the convex lens is used.
< 표 1 : 12" 황색(232EA) 볼록렌즈와 평면렌즈의 조도측정결과 ><Table 1: Roughness Measurement Results of 12 "Yellow (232EA) Convex and Flat Lens>
소비전력: 20.81W 역률 : 0.977Power consumption: 20.81 W Power factor: 0.977
고조파 함유율 : 14.99% 단위 : 칸델라(Candela)Harmonic Content: 14.99% Unit: Candela
굵은글씨 : 평면렌즈 일반글씨 : 볼록렌즈Bold font: Flat lens Normal font: Convex
한편, 본 고안의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 고안의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명하다.On the other hand, in the detailed description of the present invention has been described with respect to specific embodiments, it is obvious to those skilled in the art that various modifications are possible without departing from the scope of the present invention.
상기한 바와 같이 본 고안에 의한 발광다이오드 신호등에 의하면 발광다이오드의 구동회로로 스위칭 모드 파워서플라이를 사용함으로써 온도변화에 관계없이 항상 일정한 밝기의 빛을 제공하는 신호등을 제공할 수가 있다.As described above, according to the light emitting diode signal lamp according to the present invention, by using a switching mode power supply as the driving circuit of the light emitting diode, it is possible to provide a signal lamp that provides light of constant brightness regardless of temperature change.
또한 저항 또는 제너다이오드로 구성되는 발광다이오드 안전회로를 사용함으로써 발광다이오드에 과전류나 과전압이 인가될 경우에도 발광다이오드가 손상되지 않으므로 신호등의 수명이 오래 간다는 장점이 있다.In addition, by using a light emitting diode safety circuit composed of a resistor or a zener diode, the light emitting diode is not damaged even when an overcurrent or an overvoltage is applied to the light emitting diode.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| REGI | Registration of establishment | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20040227 Year of fee payment: 3 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |