KR100705739B1 - 전류 안정화 발광 다이오드 모듈 - Google Patents

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KR100705739B1
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박재덕
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주식회사 디에스이
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Abstract

본 발명은 전류 안정화 발광 다이오드 모듈에 관한 것으로, 특히 내부에 전류 조정기를 내장하여 온도과승이나 열폭주현상을 방지하고 발광 다이오드가 요구하는 안정된 동작전류를 공급하는 전류 안정화 발광 다이오드 모듈에 관한 것이다.
본 발명에 따른 전류 안정화 발광 다이오드 모듈은 상부에 발광 다이오드 및 전류조정기를 부착하는 회로기판; 상기 회로기판의 상부에 부착되며, 광을 방출하는 발광 다이오드; 상기 회로기판의 상부에 부착되며, 상기 발광 다이오드로 안정된 동작전류를 공급하는 전류 조정기; 및 상기 회로기판의 상부에 부착되며, 외부전원과 접속되는 양극단자와 음극단자를 포함한다.

Description

전류 안정화 발광 다이오드 모듈{CURRENT REGULATED LIGHT EMITTING DIODE MODULE}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전류 안정화 발광 다이오드 모듈의 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전류 안정화 발광 다이오드 모듈의 예시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전류 안정화 발광 다이오드 모듈의 배선도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전류 조정기의 블록도.
< 도면의 주요 부분의 부호의 설명 >
10 : 회로기판 30 : 발광 다이오드
40 : 전류 조정기 50 : 양극단자
60 : 음극단자 100 : 스위칭 트랜지스터
110 : 밴드갭 기준전압발생부 120 : 제어 회로부
본 발명은 전류 안정화 발광 다이오드 모듈에 관한 것으로, 특히 내부에 전류 조정기를 내장하여 온도과승이나 열폭주현상을 방지하고 발광 다이오드가 요구하는 안정된 동작전류를 공급하는 전류 안정화 발광 다이오드 모듈에 관한 것이다.
일반적으로 기존의 고출력 발광다이오드는 PN 접합부(PN-Junction)의 고열을 줄이기 위하여 방열패드(Thermal PAD)의 구조나 형태의 개선 또는 발광다이오드 칩의 접착방법에 많은 기술을 투자했다.
또한 정전파괴에 대비하여 정전압 다이오드(Zener diode)를 삽입하거나 외부에 장착하는 기술이 상용화되고 있다.
특히 고출력 발광다이오드의 주력제품인 백색 발광 다이오드는 도포용 형광체의 연구개발 및 피막도포기법의 개선으로 비약적인 발전이 이루어지고 있다.
이러한 종래의 고출력 발광다이오드는 기술적으로 많은 발전을 하고 있으나, 실제 사용시 아직도 주위환경이나 여건에 많은 영향을 받음으로 인하여, 많은 장점에도 불구하고 실용화하는데 걸림돌이 되고 있다.
특히 고온의 장소에서는 방열판의 사용에도 불구하고 주위온도에 영향을 받아 열폭주 현상이 일어나고 있으며, 순간적인 전류제어의 어려움으로 불량을 초래하는 문제점이 있었다.
또한, 이러한 문제점은 앞으로도 많은 부분에서 응용의 어려움으로 대두 될 것이며, 이러한 문제점을 해소하기 위해서 발광다이오드 구동회로가 필수적으로 요구되고 있다.
상기 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 내부에 전류 조정기를 내장하여 온도과승이나 열폭주현상을 방지하고, 발광 다이오드가 요구하는 안정된 동작전류를 공급하는, 파손보호기능, 온도보호기능 및 정전기보호기능을 구비한 전류 안정 화 발광 다이오드 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 전류 안정화 발광 다이오드 모듈은 상부에 발광 다이오드 및 전류조정기를 부착하는 회로기판; 상기 회로기판의 상부에 부착되며, 광을 방출하는 발광 다이오드; 상기 회로기판의 상부에 부착되며, 상기 발광 다이오드로 안정된 동작전류를 공급하는 전류 조정기; 및 상기 회로기판의 상부에 부착되며, 외부전원과 접속되는 양극단자와 음극단자를 포함하되, 상기 전류 조정기는, 일정한 전류를 생성하여 출력하는 스위칭 트랜지스터와, 기준전압을 생성하는 밴드갭 기준전압발생부와, 상기 기준전압을 입력받고, 상기 스위칭 트랜지스터의 전류변화를 감지하여 상기 스위칭 트랜지스터를 제어하는 제어 회로부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 전류 안정화 발광 다이오드 모듈은, 상부에 발광 다이오드 및 전류조정기를 부착하는 회로기판과, 상기 회로기판의 상부에 부착되며, 광을 방출하는 발광 다이오드와, 상기 회로기판의 상부에 부착되며, 상기 발광 다이오드로 안정된 동작전류를 공급하는 전류 조정기와, 상기 회로기판의 상부에 부착되며, 외부전원과 접속되는 양극단자와 음극단자를 포함하며, 상기 발광 다이오드의 캐소드 전극과 상기 전류 조정기의 출력단이 서로 연결되고, 상기 발광 다이오드의 애노드 전극, 상기 전류 조정기의 전원단 및 상기 양극단자가 서로 연결되고, 상기 전류 조정기의 접지단과 상기 음극단자가 서로 연결되는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전류 안정화 발광 다이오드 모듈의 평면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전류 안정화 발광 다이오드 모듈의 예시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 전류 안정화 발광 다이오드 모듈은 회로기판(10), 발광 다이오드(30), 전류 조정기(40), 양극단자(50), 음극단자(60)로 구성된다.
회로기판(10)은 상부에 발광 다이오드(30), 전류조정기(40), 양극단자(50) 및 음극단자(60)를 부착한다.
회로기판(10)은 열전도성이 높은 금속으로 형성되어, 발광 다이오드의 열을 배출하는 역할을 할 수 있다.
발광 다이오드(30)는 회로기판(10)의 상부에 부착되며, 광을 방출한다.
전류 조정기(40)는 회로기판(10)의 상부에 부착되며, 발광 다이오드(30)로 안정된 동작전류를 공급한다.
전류 조정기(40)는 외부에 연결되는 별도의 부품이 필요하지 않으며, 부하인 발광 다이오드(30)의 파손보호와 온도과승보호회로를 구성한다. 즉, 발광 다이오드(30)의 단락이나 개방시 회로를 보호한다.
또한, 전류 조정기(40)는 발광 다이오드(30)와 직렬연결되어 있어 발광 다이오드(30)의 사용전압 폭의 확대가 가능하다. 기존의 고출력 발광다이오드는 3V ~ 4V전원에서 사용되었으나, 전류 조정기(40)에 의해 2.7V ~ 8V 전원에서도 사용이 가능하게 됨으로써 응용범위의 확대와 주변회로의 간소화가 가능하다.
또한, 전류 조정기(40)는 2000V까지의 정전기보호가 가능하며, 진보된 Bi-CMOS공정으로 만들어지므로 자체전압강하와 대기전류가 낮은 특징을 가진다.
양극단자(50)와 음극단자(60)는 회로기판(10)의 상부에 부착되며, 외부전원과 접속된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전류 안정화 발광 다이오드 모듈의 배선도이다.
도 3을 참조하면, 발광 다이오드(30)의 캐소드 전극(C)과 전류 조정기(40)의 출력단(OUT)이 서로 연결된다.
또한, 발광 다이오드(30)의 애노드 전극(A), 전류 조정기(40)의 전원단(VDD) 및 양극단자(50)가 서로 연결된다.
또한, 전류 조정기(40)의 접지단(GND)과 음극단자(60)가 서로 연결된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전류 조정기(40)의 블록도이다.
도 4를 참조하면, 전류 조정기(40)는 스위칭 트랜지스터(100), 밴드갭 기준전압발생부(110), 제어 회로부(120)로 구성된다.
스위칭 트랜지스터(100)는 제어 회로부(120)의 제어신호에 따라 일정한 전류를 생성하여 출력한다.
밴드갭 기준전압발생부(110)는 온도 의존성, 전원전압의존성이 적은 기준전압을 생성한다.
제어 회로부(120)는 상기 기준전압을 입력받고, 스위칭 트랜지스터(100)의 출력전류변화를 감지하여 스위칭 트랜지스터(100)를 제어한다.
제어 회로부(120)는 온도변화, 전압변화, 또는 발광 다이오드(30)의 이상동작에 의한 출력전류변화를 감지한 후 스위칭 트랜지스터(100)를 제어하여 일정한 전류가 출력되도록 하므로, 전류 조정기(40)는 부하인 발광 다이오드(30)의 파손보호와 온도과승보호회로를 구성한다.
본 발명에 따른 전류 안정화 발광 다이오드 모듈은 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 내부에 전류 조정기를 내장하여 온도과승이나 열폭주현상을 방지하고, 발광 다이오드가 요구하는 안정된 동작전류를 공급한다.
둘째, 어떠한 상황에서도 안정된 동작전류를 유지하여 발광 다이오드의 특성변화나 불량을 없애고 발광 다이오드의 고유특성을 최대한 유지시킨다. 그리고 적용과정에서 발생하는 문제를 최대한 억제하여, 수명연장을 가져오는 효과가 있다.
셋째, 용도에 따라 추가로 장착해야할 방열판을 축소시키거나 제거할 수 있어 전체적인 원가절감의 효과가 있다.
넷째, 전류 조정기에 의해 발광 다이오드의 사용전압 폭의 확대가 가능하게 됨으로써 응용범위의 확대와 주변회로의 간소화가 가능하다.
아울러 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위한 것으로, 당업자라면 첨부된 특허 청구범위의 기술적 사상과 범위를 통해 다양한 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허 청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (3)

  1. 삭제
  2. 상부에 발광 다이오드 및 전류조정기를 부착하는 회로기판;
    상기 회로기판의 상부에 부착되며, 광을 방출하는 발광 다이오드;
    상기 회로기판의 상부에 부착되며, 상기 발광 다이오드로 안정된 동작전류를 공급하는 전류 조정기; 및
    상기 회로기판의 상부에 부착되며, 외부전원과 접속되는 양극단자와 음극단자를 포함하되,
    상기 전류 조정기는,
    일정한 전류를 생성하여 출력하는 스위칭 트랜지스터;
    기준전압을 생성하는 밴드갭 기준전압발생부; 및
    상기 기준전압을 입력받고, 상기 스위칭 트랜지스터의 전류변화를 감지하여 상기 스위칭 트랜지스터를 제어하는 제어 회로부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전류 안정화 발광 다이오드 모듈.
  3. 상부에 발광 다이오드 및 전류조정기를 부착하는 회로기판;
    상기 회로기판의 상부에 부착되며, 광을 방출하는 발광 다이오드;
    상기 회로기판의 상부에 부착되며, 상기 발광 다이오드로 안정된 동작전류를 공급하는 전류 조정기; 및
    상기 회로기판의 상부에 부착되며, 외부전원과 접속되는 양극단자와 음극단자를 포함하며,
    상기 발광 다이오드의 캐소드 전극과 상기 전류 조정기의 출력단이 서로 연결되고,
    상기 발광 다이오드의 애노드 전극, 상기 전류 조정기의 전원단 및 상기 양극단자가 서로 연결되고,
    상기 전류 조정기의 접지단과 상기 음극단자가 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 전류 안정화 발광 다이오드 모듈.
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