KR100866586B1 - 엘이디를 이용한 형광등 - Google Patents

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박호진
김유겸
노진두
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엔 하이테크 주식회사
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Abstract

본 발명은 형광등에 관한 것으로, 특히 다수의 엘이디가 실장된 피씨비 기판으로 이루어진 엘이디모듈을 이용하여 사용수명을 반영구적으로 유지할 수 있어 종래 형광등이 갖는 사용수명에 대한 한계를 해결하여 경제성 제고(提高)를 높이고, 무엇보다도 엘이디모듈에서 발생하는 열을 효율적으로 방출하기 위해 본체의 베이스 내측 길이방향을 따라 다수 형성된 방열 날개부가 방열면적을 넓혀 방열효율을 높여 과열로 인한 조명등의 손상을 막고, 아울러 화재발생의 위험을 미연에 방지할 수 있으며, 그리고 캡의 두께를 상부 중심보다 양측부를 상대적으로 얇게 형성하여 양측부에서 방사되는 빛의 투과량을 높여 엘이디모듈에서 조사되는 빛의 지향각이 확장될 수 있도록 개선함으로써 형광등의 조명효율을 높일 수 있고, 더 나아가 본체와 캡의 결합 및 분리시 탄성에 의하여 결합분리되는 탈착수단이 구비되어 형광등의 고장 및 수리시 본체과 캡를 신속하고 간편하게 분리 및 결합할 수 있어 그 편의성을 보장할 수 있으며, 또 엘이디모듈로부터 조사되는 광원의 투과량을 보정하기 위해 엘이디 광원의 직사광을 반투명부재로 형성된 캡을 통하여 투과함으로써 보다 자연스럽고 은은한 조명이 가능하여 사용자의 피로감을 줄일 수 있는 엘이디를 이용한 형광등에 관한 것이다.
이를 구현하기 위한 본 발명의 주요 구성을 살펴보면,
반구형상의 베이스와, 그리고 상기 베이스 양단에서 내향하며 절곡형성된 연 장부를 포함하여 이루어진 본체; 상기 본체의 베이스 내측에 길이방향을 따라 형성되고, 방열면적을 넓혀 방열효율을 높이기 위한 방열 날개부; 상기 베이스의 연장부에 얹혀지는 플레이트와, 그리고 상기 플레이트 양측에 연결된 수용돌기를 포함하여 이루어진 고정부; 상기 고정부의 수용돌기 사이에 안착되고, 다수의 엘이디(LED)가 실장된 피씨비(PCB)기판으로 이루어진 엘이디모듈; 상기 본체를 덮고 반구형상으로 이루어지며, 상부 중심보다 양측부 두께가 상대적으로 얇게 형성되어, 양측부로 방사되는 빛의 투과량을 높여 상기 엘이디모듈에서 조사되는 빛의 지향각을 확장시키는 캡; 상기 본체의 상단부에는 삽입부가 형성되고, 상기 캡에 하단부에는 상기 삽입부에 결합되는 대응삽입부가 형성되어, 상기 본체와 상기 캡의 탈착시 상기 삽입부와 상기 대응삽입부가 탄성을 발휘하여 탈착됨으로써 상기 본체와 캡의 결합 및 분리용이성을 보장하는 탈착수단; 및 상기 본체와 상기 캡의 결합 후 양단을 고정결합하는 고정커버;를 포함하여 이루어진다.
엘이디모듈, 피씨비 기판, 방열 날개부, 고정부, 캡, 고정커버, 탈착수단, 삽입부, 대응삽입부, 경사부

Description

엘이디를 이용한 형광등{FLUORESCENT LAMP USING LED}
본 발명은 형광등에 관한 것으로, 특히 다수의 엘이디가 실장된 피씨비 기판으로 이루어진 엘이디모듈을 이용하여 사용수명을 반영구적으로 유지할 수 있어 종래 형광등이 갖는 사용수명에 대한 한계를 해결하여 경제성 제고(提高)를 높이고,
무엇보다도 엘이디모듈에서 발생하는 열을 효율적으로 방출하기 위해 본체의 베이스 내측 길이방향을 따라 다수 형성된 방열 날개부가 방열면적을 넓혀 방열효율을 높여 과열로 인한 조명등의 손상을 막고, 아울러 화재발생의 위험을 미연에 방지할 수 있으며,
그리고 캡의 두께를 상부 중심보다 양측부를 상대적으로 얇게 형성하여 양측부에서 방사되는 빛의 투과량을 높여 엘이디모듈에서 조사되는 빛의 지향각이 확장될 수 있도록 개선함으로써 형광등의 조명효율을 높일 수 있고,
더 나아가 본체와 캡의 결합 및 분리시 탄성에 의하여 결합분리되는 탈착수단이 구비되어 형광등의 고장 및 수리시 본체과 캡를 신속하고 간편하게 분리 및 결합할 수 있어 그 편의성을 보장할 수 있으며,
또 엘이디모듈로부터 조사되는 광원의 투과량을 보정하기 위해 엘이디 광원 의 직사광을 반투명부재로 형성된 캡을 통하여 투과함으로써 보다 자연스럽고 은은한 조명이 가능하여 사용자의 피로감을 줄일 수 있는 엘이디를 이용한 형광등에 관한 것이다.
일반적으로 대부분의 가정이나 사무실 등에서 사용되는 종래의 형광등은 소비전력 사용량이 높고, 그 수명이 짧아 일정기간을 사용하게 되면 이를 교체하여야 하는 불편함과 동시에 경제적인 손실로 소자비의 부담이 가중되었다.
따라서 이러한 요청에 따라 전력소모량 형광등에 비하여 아주 적으면서도 그 사용수명이 거의 반영구적인 엘이디모듈를 이용한 형광등이 근래에 많은 각광을 받고 있다.
이에 부응하여 특허권자 이채영 외 1명에 의한 등록특허 제10-0827270호(2008.04.28. 등록)(이하 인용발명 1이라 함) "LED 형광등"은
DC 전압을 공급하여 눈의 피로를 적게 하고, 유리 재질 대신 플라스틱 재질의 볼록 렌즈형 투과 렌즈를 이용하여 사용자의 안전성을 고려하며, LED 형광등의 구성요소들이 슬라이딩 착탈방식으로 조립 및 분해가 가능하여 재사용 및 수리가 용이한 반영구적인 LED 형광등을 제공하고,
또 LED 점등에 의해 발생하는 열을 외부로 신속하게 방열하여 수시로 냉각기능을 갖도록 하고 있다.
그러나 상기 등록특허를 포함하여 종래의 엘이디를 이용한 형광등의 경우에는 엘이디에서 방사되는 빛을 투과하기 위한 투광캡의 두께가 전체적으로 균일하게 형성되어 있어 투광캡의 양측부에서 방사되는 빛의 투과량이 적어 형광등에 의한 조명효과가 전체적으로 균일하게 형성할 수 없다는 문제점이 있고,
상기 등록특허의 경우 투광캡에 의하여 LED 광원의 직사광을 그대로 투과하여 실내를 조명하게 되어 실내에 배치된 컴퓨터 모니터, 텔레비젼, 유리 및 거울 등에 의한 반사광과 LED 형광등에 의하여 직접조사되는 빛에 의하여 소비자의 눈에 피로감을 줄 수 있다는 문제점이 있으며,
또 상기 등록특허의 경우 LED 형광등 내에서 발생하는 열을 외부로 발산하기 위해, 열방출이 우수한 경량의 알루미늄 합금과 같은 재질을 사용하는 것으로 하고 있으나, 상기한 알루미늄 합금 등은 고가의 재질로서 경제적인 부담을 소비자가 부담하여야 하는 문제점 또한 있다.
더 나아가 상기 등록특허의 경우에는 착탈방식에서 투광캡에 형성된 돌출부와, 그리고 프레임 외측에는 상기 돌출부에 대응하는 끼움홈이 형성되어, 상기 돌출부가 상기 끼움홈에 슬라이딩되어 착탈되도록 구성되어 있으나, 이 경우 상기 돌출부와 상기 끼움홈은 경사면으로 이루어져 서로 면접촉하도록 형성되어 있어, 하부에 배열되는 프레임의 무게가 일정이상 되는 경우, 자중에 의하여 자연분리되는 현상을 막을 수 없다는 문제점이 있다.
한편 백열전구에 비하여 눈부심이 적고 발광 효율은 높으며 수명이 길어 많이 사용하는 조명 기구의 하나로 형광등이 있다.
이 형광등은 진공유리관(수은방전관)에 소량의 수은 증기와 아르곤가스를 넣어 밀폐한 다음 양단에 전압을 인가하여 기체의 방전에 의해 빛이 발하도록 하고 있다.
이러한 수은방전관 형광등은 수은방전관이 충분히 밀폐되어야 함으로 제작에 많은 어려움이 있고, 수명이 다하면 깜박이는 문제가 있고, 빈번한 스위칭 작동이 이루어지는 경우에 수명이 급격하게 단축되고, 많은 소비전력이 소요되는 문제가 있다.
이러한 수은방전관 형광등을 대체하는 조명기구로 최근에 LED를 광원으로 사용하는 조명기구들이 다양하게 개시되고 있다.
특히, 등록특허 제0844538호 “안정기를 갖는 형광등 소켓에 사용할 수 있는 LED 조명등”은 커버(5,6)와 단자캡(4), 그리고 커버에 내장되는 엘이디모듈(1)로 구성되어, 기 설치되어 있는 형광등 프레임의 양측 소켓에 수은방전관과 같은 방식으로 결합시켜 사용할 수 있도록 하고 있다.
본 발명도 상기 등록특허와 같이 기 설치되어 있는 형광등 프레임을 그대로 사용할 수 있도록 한 엘이디모듈 형광등을 구동(점등)시키기 위한 구동회로에 관한 것이다.
수은방전관 형광등은 교류전원을 구동전원으로 사용하고, 초기점등을 유도하고 점등 후 안정적인 전원이 공급되도록 안정기가 프레임에 구비되어 있다.
이에 반해 엘이디모듈 형광등은 통상 직류전원을 구동전원으로 사용하고 있으므로, 기 설치되어 있는 형광등 프레임을 그대로 사용하기 위해서는 안정기를 통해 입력되는 교류전원을 직류전원으로 변환시켜 엘이디모듈로 공급하는 구동회로가 필요하다.
상기 등록특허를 포함하여 종래의 엘이디모듈 형광등의 구동회로는 통상 한 방향에서만 구동전원을 입력받는다. 따라서 엘이디모듈 형광등을 프레임의 소켓에 설치시 구동전원이 엘이디모듈에 인가될 수 있게 하기 위해서는 그 결합 방향에 주의하여야 하는 불편이 있다.
또한, 상기 등록특허를 포함하여 종래의 엘이디모듈 형광등의 구동회로는 상기 등록특허의 도8에서 보는 바와 같이 안정기를 통해 입력되는 교류전원을 정류하는 브릿지다이오드와, 상기 다이오드의 출력전원을 평활하여 질류화하는 커패시터로 구성되어 있을 뿐, 구동회로에 입력되는 입력전원의 과전압, 과전류, 서지 등으로부터 구동회로 및 엘이디모듈을 보호하기 위해 수단이나, 외부에서 입력전원에 유입되는 노이즈를 제거하기 위한 수단이나, 엘이디모듈에 안정적이고 일정레벨의 전원을 지속적으로 공급할 수 있는 수단이 구비되어 있지 않다.
그리하여 종래의 엘이디모듈 형광등 구동회로는 엘이디모듈이 안정적이고 지 속적으로 일정한 조도를 가지고 점등되도록 하기 어렵고, 반영구적인 LED의 수명에 비해 구동회로의 수명이 짧아질 수 있어 구동회로를 수시로 교체해야하는 번거로움을 내포하고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 안출된 것으로,
특히 다수의 엘이디가 실장된 피씨비 기판으로 이루어진 엘이디모듈을 이용하여 사용수명을 반영구적으로 유지할 수 있어 종래 형광등이 갖는 사용수명에 대한 한계를 해결하여 경제성 제고(提高)를 높이고,
무엇보다도 엘이디모듈에서 발생하는 열을 효율적으로 방출하기 위해 본체의 베이스 내측 길이방향을 따라 다수 형성된 방열 날개부가 방열면적을 넓혀 방열효율을 높여 과열로 인한 조명등의 손상을 막고, 아울러 화재발생의 위험을 미연에 방지할 수 있으며,
그리고 캡의 두께를 상부 중심보다 양측부를 상대적으로 얇게 형성하여 양측부에서 방사되는 빛의 투과량을 높여 엘이디모듈에서 조사되는 빛의 지향각이 확장될 수 있도록 개선함으로써 형광등의 조명효율을 높일 수 있고,
더 나아가 본체와 캡의 결합 및 분리시 탄성에 의하여 결합분리되는 탈착수단이 구비되어 형광등의 고장 및 수리시 본체과 캡를 신속하고 간편하게 분리 및 결합할 수 있어 그 편의성을 보장할 수 있으며,
또 엘이디모듈로부터 조사되는 광원의 투과량을 보정하기 위해 엘이디 광원의 직사광을 반투명부재로 형성된 캡을 통하여 투과함으로써 보다 자연스럽고 은은한 조명이 가능하여 사용자의 피로감을 줄일 수 있는 엘이디를 이용한 형광등을 제공하는 것을 목적으로 한다.
한편 본 발명에 따른 구동회로에 의하여 엘이디모듈 형광등을 그 결합방향에 무관하게 프레임의 소켓에 설치하더라도 안정기를 통해 교류전원을 입력받을 수 있도록 프레임의 양측 소켓에 각각 전기적으로 연결되는 제1전원입력부 및 제2전원입력부를 구비하되, 어느 한 전원입력부로 전원이 입력될 시에 반대편의 전원입력부로는 전원이 유출되지 아니하여 인체가 접촉되어도 안전한 엘이디를 이용한 형광등을 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고 안정기를 통해 입력되는 전원의 과전압, 과전류, 서지 등과 같은 비 정상적인 전원을 차단하여 구동회로 및 엘이디모듈을 보호하고, 외부에서 유입되는 서지, 노이즈 등을 제거하고 일정 크기의 정전류를 에리디모듈에 공급하여 엘이디모듈이 깜박이는 현상 없이 항상 일정한 크기의 조도를 갖고 발광할 수 있도록 한 엘이디를 이용한 형광등을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 엘이디를 이용한 형광등은
반구형상의 베이스와, 그리고 상기 베이스 양단에서 내향하며 절곡형성된 연장부를 포함하여 이루어진 본체; 상기 본체의 베이스 내측에 길이방향을 따라 형성되고, 방열면적을 넓혀 방열효율을 높이기 위한 방열 날개부; 상기 베이스의 연장부에 얹혀지는 플레이트와, 그리고 상기 플레이트 양측에 연결된 수용돌기를 포함하여 이루어진 고정부; 상기 고정부의 수용돌기 사이에 안착되고, 다수의 엘이디(LED)가 실장된 피씨비(PCB)기판으로 이루어진 엘이디모듈; 상기 본체를 덮고 반구형상으로 이루어지며, 상부 중심보다 양측부 두께가 상대적으로 얇게 형성되어, 양측부로 방사되는 빛의 투과량을 높여 상기 엘이디모듈에서 조사되는 빛의 지향각을 확장시키는 캡; 상기 본체의 상단부에는 삽입부가 형성되고, 상기 캡에 하단부에는 상기 삽입부에 결합되는 대응삽입부가 형성되어, 상기 본체와 상기 캡의 탈착시 상기 삽입부와 상기 대응삽입부가 탄성을 발휘하여 탈착됨으로써 상기 본체와 캡의 결합 및 분리용이성을 보장하는 탈착수단; 및 상기 본체와 상기 캡의 결합 후 양단을 고정결합하는 고정커버;를 포함하여 이루어진다.
바람직하게는 본 발명에 따른 상기 탈착수단에서 상기 삽입부는 상기 본체 상단부에서 연장형성되고, 내측을 향해 절곡되어 삽입돌기와, 상기 삽입돌기와 상기 연장부 및 상기 수용돌기에 의하여 형성되는 삽입홈이며, 상기 대응삽입부는 상기 캡의 하단부에서 내측 및 아랫방향으로 연속 절곡형성되고, 외측으로 돌출되어 상기 삽입홈에 결합되는 대응삽입돌기와, 상기 대응삽입돌기 상부에 형성되어 상기 삽입돌기가 결합되는 대응삽입홈인 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는 본 발명에 따른 상기 대응삽입돌기 내측 하부에는 상기 본체와 상기 캡의 결합시 상기 대응삽입돌기가 상기 수용돌기의 외측면을 타고 결합되는 경우 결합용이성을 보장하기 위한 경사부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
더 나아가 본 발명에 따른 상기 캡은 상기 엘이디모듈로부터 조사되는 광원의 투과량을 보정하기 위한 반투명부재인 것을 특징으로 한다.
한편 본 발명에 따른 상기 고정부의 플레이트 하부에는 상기 엘이디모듈과 연결되는 구동회로가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명에 따른 상기 구동회로는 입력전원의 과전압 및 과전류를 방지하는 보호부와, 상기 보호부 출력전원의 노이즈를 제거하는 노이즈제거부와, 상기 노이즈제거부의 출력전원을 평활하는 평활부를 포함하여 이루어지고, 형광등 프레임의 양측 소켓에 각각 전기적으로 연결되는 제1전원입력부 및 제2전원입력부; 상기 제1전원입력부 또는 제2전원입력부로부터 입력되는 출력전원을 엘이디모듈 구동에 필요한 일정크기의 정전류로 변환하여 출력하는 구동부; 상기 엘이디모듈로 공급되는 전류를 감지하여 상기 구동부로 피드백하는 피드백부;를 포함하여 이루어어져, 상기 제1전원입력부 또는 제2전원입력부에 전원이 인가될 시에 반대편의 상기 제2전원입력부 또는 제1전원입력부에서는 전원의 유출이 없어 인체가 접촉되어 도 안전하도록 하는 것이 바람직하다.
바람직하게는 본 발명에 따른 상기 구동부는 상기 평활부의 출력전원에 의해 전류가 충전되는 인덕터와, 상기 인덕터의 충전 전류를 방전시켜 상기 평활부의 출력전원을 증폭시키는 트랜지스터와, 상기 피드백부로부터 피드백 신호를 전송받고 정전류가 출력되도록 상기 트랜지스터의 스위칭을 제어하는 제어부와, 상기 트랜지스터에 의해 증폭된 전원을 평활하여 상기 엘이디모듈로 공급하는 직류부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는 본 발명에 따른 상기 구동부는 상기 인턱터에 자속결합되어 있는 코일과, 상기 코일에 유기되는 전압을 평활하여 상기 제어부에 구동전원을 공급하는 커패시터를 포함하는 구동전원공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 엘이디를 이용한 형광등에 의하여
특히 다수의 엘이디가 실장된 피씨비 기판으로 이루어진 엘이디모듈을 이용하여 사용수명을 반영구적으로 유지할 수 있어 종래 형광등이 갖는 사용수명에 대한 한계를 해결하여 경제성 제고(提高)를 높이고,
무엇보다도 엘이디모듈에서 발생하는 열을 효율적으로 방출하기 위해 본체의 베이스 내측 길이방향을 따라 다수 형성된 방열 날개부가 방열면적을 넓혀 방열효 율을 높여 과열로 인한 조명등의 손상을 막고, 아울러 화재발생의 위험을 미연에 방지할 수 있으며,
더 나아가 본체와 캡의 결합 및 분리시 탄성에 의하여 결합분리되는 탈착수단이 구비되어 형광등의 고장 및 수리시 본체과 캡를 신속하고 간편하게 분리 및 결합할 수 있어 그 편의성을 보장할 수 있으며,
그리고 캡의 두께를 상부 중심보다 양측부를 상대적으로 얇게 형성하여 양측부에서 방사되는 빛의 투과량을 높여 엘이디모듈에서 조사되는 빛의 지향각이 확장될 수 있도록 개선함으로써 형광등의 조명효율을 높일 수 있고,
또 엘이디모듈로부터 조사되는 광원의 투과량을 보정하기 위해 엘이디 광원의 직사광을 반투명부재로 형성된 캡을 통하여 투과함으로써 보다 자연스럽고 은은한 조명이 가능하여 사용자의 피로감을 줄일 수 있게 된다.
한편 본 발명에 따른 구동회로에 의하여 형광등의 프레임의 양측 소켓에 각각 전기적으로 연결되는 제1전원입력부 및 제2전원입력부를 구비하여 엘이디모듈 형광등을 특정 방향과 무관하게 프레임에 설치하여도 프레임의 어느 한 소켓 또는 두 소켓으로 입력되는 전원을 받아 처리 가능하여 소비자의 설치 편의성이 증진되고, 어느 한 소켓(전원입력부)에 전원이 입력될 시에 다른쪽 소켓(전원입력부)으로는 전원이 유출되지 아니하여 인체 접촉에 의한 전기사고를 예방할 수 있고,
입력전원의 비정상적인 전원(과전압, 과전류, 서지, 노이즈 등)을 차단하여 구동회로 및 엘이디모듈이 보호되고, 엘이디모듈에 안정적인 정전류를 공급하여 양 질의 조명을 제공할 수 있게 된다.
이하에서는 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 형광등을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면
도 1은 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 형광등을 나타내는 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 형광등을 나타내는 분해사시도,
도 3은 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 형광등을 나타내는 분해단면도,
도 4는 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 형광등을 나타내는 결합단면도,
도 5는 본 발명에 따른 엘이디모듈 형광등 구동회로의 블록도,
도 6은 본 발명에 따른 엘이디모듈 형광등 구동회로의 회로도.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 형광등은
반구형상의 베이스(12)와, 그리고 상기 베이스(12) 양단에서 내향하며 절곡형성된 연장부(14)를 포함하여 이루어진 본체(10); 상기 본체(10)의 베이스(12) 내측에 길이방향을 따라 형성되고, 방열면적을 넓혀 방열효율을 높이기 위한 방열 날개부(20); 상기 베이스(12)의 연장부(14)에 얹혀지는 플레이트(32)와, 그리고 상기 플레이트(32) 양측에 연결된 수용돌기(34)를 포함하여 이루어진 고정부(30); 상기 고정부(30)의 수용돌기(34) 사이에 안착되고, 다수의 엘이디(42)(LED)가 실장된 피 씨비(PCB)기판으로 이루어진 엘이디모듈(40); 상기 본체(10)를 덮고 반구형상으로 이루어지며, 상부 중심보다 양측부 두께가 상대적으로 얇게 형성되어, 양측부로 방사되는 빛의 투과량을 높여 상기 엘이디모듈(40)에서 조사되는 빛의 지향각을 확장시키는 캡(50); 상기 본체(10)의 상단부에는 삽입부(62)가 형성되고, 상기 캡(50)에 하단부에는 상기 삽입부(62)에 결합되는 대응삽입부(64)가 형성되어, 상기 본체(10)와 상기 캡(50)의 결합 및 분리시 상기 삽입부(62)와 상기 대응삽입부(64)가 탄성을 발휘하여 상기 본체(10)와 캡(50)의 결합 및 분리용이성을 보장하기 위한 탈착수단(60); 및 상기 본체(10)와 상기 캡(50)의 결합 후 양단을 고정결합하는 고정커버(80);를 포함하여 이루어진다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 형광등에서, 상기 베이스(12)는
상부에 수용부(16)가 형성되고, 양단에서 내향하며 상부로 절곡형성된 연장부(14)로 이루어지데,
상기 베이스(12)는 반원형상으로 이루어진 슬림 또는 스틱타입으로 소정의 길이를 갖도록 형성되고, 본 발명인 엘이디(42)를 이용한 형광등의 주된 몸체를 형성하게 된다.
그리고 상기 수용부(16)는 상기 베이스(12) 상부에 길이방향을 따라 형성되고,
상기 연장부(14)는 서로 마주하는 한 쌍으로 길이방향을 따라 소정의 폭을 이루며 형성되어 이하에서 설명하게 될 고정부(30)가 상기 연장부(14) 위에 얹혀지게 된다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 형광등에서, 상기 방열 날개부(20)는
상기 본체(10)의 베이스(12) 내측에 길이방향을 따라 형성되고, 방열면적을 넓혀 방열효율을 높일 수 있도록 형성되는데,
상기 방열 날개부(20)는 상기 베이스(12)의 수용부(16) 내측벽면에 다수의 방열날개를 형성하여 방열면적을 최대한 확보할 수 있도록 상기 베이스(12)의 수용부(16)의 공간이 허용하는 한 최대 다수로 형성하여 방열효율을 높여, 과열로 인한 조명등의 손상을 막고, 아울러 화재발생의 위험을 미연에 방지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 형광등에서, 상기 고정부(30)는
상기 베이스(12)의 연장부(14)에 얹혀지는 플레이트(32)와, 그리고
상기 플레이트(32) 양측에 연결된 수용돌기(34)를 포함하여 이루어진다.
즉 상기 고정부(30)에서 상기 플레이트(32)와 상기 플레이트(32) 양측에 연 결된 수용돌기(34)가 상부로 돌출형성되고, 따라서 상기 플레이트(32) 상부면과 상기 각 수용돌기(34) 사이에는 일정한 공간이 형성되어, 상기 엘이디모듈(40)이 수용된다.
이 경우 상기 수용돌기(34)의 상부 내측 및 외측에는 테이퍼(34a)를 형성하여 엘이디모듈(40)의 결합과, 이하에서 설명하게 될 탈찰수단에서 대응삽입부(64)의 대응삽입돌기(64a)에 형성된 경사부(64c)와 대응하여 상기 본체(10)와 캡(50)의 분리 및 결합용이성을 보장할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 형광등에서, 상기 엘이디모듈(40)은
상기 고정부(30)의 수용돌기(34) 사이에 안착되고, 다수의 엘이디(42)가 실장된 피씨비 기판(44)으로 이루어지는데,
상기 피씨비 기판(44)은 소정의 길이를 갖도록 형성되며, 상기 피씨비 기판(44) 상부에는 다수의 엘이디(42)가 실장되되, 길이방향을 따라 엘이디(42)가 소정의 간격으로 이격되어 형성된다.
이 경우 상기 엘이디(42)는 피씨비 기판(44)에 일렬로 형성될 수 있으며, 더 나아가 엘이디(42)가 양방향으로 지그재그 형상으로 배열될 수 있고, 또는 상기 피씨비 기판(44)이 플렉스블한 부재로 형성되어 일정한 구배를 형성하고 이러한 피씨 비 기판(44)에 다수 열을 갖도록 엘이디(42)가 배열되어 조사범위를 확장할 수 있도록 형성될 수 있다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 형광등에서, 상기 캡(50)은
상기 본체(10)를 덮고 반구형상으로 이루어지며, 상부 중심보다 양측부 두께가 상대적으로 얇게 형성되어, 양측부로 방사되는 빛의 투과량을 높여 상기 엘이디모듈(40)에서 조사되는 빛의 지향각을 확장시킬 수 있도록 형성된다.
즉 상기 캡(50)은 본체(10) 상부를 덮을 수 있도록 반구형상으로 이루어지며, 또 상기 캡(50)의 상부 중심의 두께보다 양측부 두께가 상대적으로 얇게 형성하여 캡(50)의 양측부로 방사되는 빛의 투과량을 높여 상기 엘이디모듈(40)에서 조사되는 빛의 지향각을 확장하여 본 발명인 형광등의 조명효율을 높일 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 본체(10)과 상기 캡(50)의 결합 및 분리를 위한 구성은 이하에서 설명하는 탈착수단(60)에 의하여 구현되므로 함께 설명하기로 한다.
더 나아가 상기 캡(50)은 엘이디모듈(40)로부터 조사되는 광원의 투과량을 보정하기 위한 반투명부재로 이루어져, 상기 엘이디모듈(40) 광원의 직사광을 반투 명부재로 형성된 캡(50)을 통하여 투과함으로써 보다 자연스럽고 은은한 조명이 가능하여 사용자 눈의 피로감을 줄일 수 있게 된다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 형광등에서, 상기 탈착수단(60)은
상기 본체(10)의 상단부에는 삽입부(62)가 형성되고, 상기 캡(50)에 하단부에는 상기 삽입부(62)에 결합되는 대응삽입부(64)가 형성되어, 상기 본체(10)와 상기 캡(50)의 탈착시 상기 삽입부(62)와 상기 대응삽입부(64)가 탄성을 발휘하여 탈착됨으로써 상기 본체(10)와 캡(50)의 결합 및 분리용이성을 보장할 수 있게 된다.
그리고 이를 구현하기 위한 탈착수단(60)에서
상기 삽입부(62)는 상기 본체(10) 상단부에서 연장형성되고, 내측을 향해 절곡되어 삽입돌기(62a)와, 상기 삽입돌기(62a)와 상기 연장부(14) 및 상기 수용돌기(34)에 의하여 형성되는 삽입홈(62b)이며,
상기 대응삽입부(64)는 상기 캡(50)의 하단부에서 내측 및 아랫방향으로 연속 절곡형성되고, 외측으로 돌출되어 상기 삽입홈(62b)에 결합되는 대응삽입돌기(64a)와, 상기 대응삽입돌기(64a) 상부에 형성되어 상기 삽입돌기(62a)가 결합되는 대응삽입홈(64b)으로 이루어진다.
즉 상기 본체(10)와 상기 캡(50)의 결합 및 분리시 상기 삽입부(62)의 삽입 돌기(62a)는 상기 대응삽입부(64)의 대응삽입홈(64b)에 탄성을 발휘하여 탈착가능하고, 아울러 상기 대응삽입부(64)의 대응삽입돌기(64a)는 상기 삽입부(62)의 삽입홈(62b)에 탄성을 발휘하여 탈착가능하게 형성되어,
상기 본체(10)와 상기 캡(50)의 결합 및 분리를 보다 용이하고 간편하게 구현할 수 있게 되고, 따라서 이를 통해 본 발명인 엘이디(42)를 이용항 형광등, 예컨데 엘이디(42)가 파손되거나 손상되는 경우, 또는 피씨비 기판(44)의 이상이 발생하는 경우 이들을 교체하거나 수리하기 위해 본체(10)과 캡(50)의 탈착이 신속하고 간편하게 그 편의성을 보장할 수 있게 된다.
특히 상기 본체(10)와 캡(50)의 결합시 상기 대응삽입부(64)의 대응삽입돌기(64a)는 상기 고정부(30)의 수용돌기(34) 외측면과 접하고 이를 타고 결합되는데, 이 경우 상기 대응삽입돌기(64a) 내측 하부에는 외측으로 경사진 경사부(64c)가 형성되어, 상기 본체(10)와 캡(50)의 결합시 그 결합용이성을 보장하여 보다 신뢰할 수 있는 제품을 제공할 수 있게 된다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 형광등에서, 상기 고정커버(80)은
상기 본체(10)과 캡(50)의 결합되고 이들의 양단에 결합되어 이들을 고정하게 되며, 이 경우 상기 베이스(12) 상부인 연장부(14) 하단에는 결합홈(18)이 형성되고, 상기 고정커버(80)에는 상기 결합홈(18)에 대응하는 대응결합홈(82)이 형성 되어 결합볼트(84)에 의하여 고정결합된다.
그리고 상기 고정커버(80) 중심에는 외부에서 제공되는 전원을 형광등에 공급하기 위한 핀(86)이 결합되는데, 이 경우 상기 핀(86)을 위한 핀홀(88)이 형성되어 본 발명인 형광등에 전기적인 연결을 가능하게 한다.
한편 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 형광등에서, 상기 구동회로(70)는 상기 고정부(30)의 플레이트(32) 하부에 배열되어 상기 엘이디모듈(40)과 연결되는데,
상기 구동회로(70)는 이미 설치되어 있는 수은방전관 형광등 프레임의 양측 소켓 어느 쪽에서 전원이 입력되더라도 엘이디모듈을 점등시킬 수 있어 엘이디모듈 형광등을 프레임에 설치시 그 결합방향을 고려할 필요가 없어 소비자의 편의성을 증진시키고, 입력전원의 과전압 및 과전류를 차단하고 외부에서 유입되는 서지전압 및 노이즈를 제거하고 항상 일정 크기의 안정적인 정전류를 엘이디모듈에 공급하여 엘이디모듈이 일정한 조도를 갖고 깜박이 없이 점등될 수 있도록 하는 양방향 입력전원 처리가 가능하게 된다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 구동회로(70)을 보다 구체적으로 설명하면,
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 구동회로(70)는 제1전원입력 부(110), 제2전원입력부(120), 구동부(130), 피드백부(150)를 포함하여 이루어진다.
상기 제1전원입력부(110) 및 제2전원입력부(120)는 각각 본체(10) 양측 소켓(미도시)에 전기적으로 연결되어 안정기를 통해 교류전원을 입력받고, 입력전원의 비정상적인 전원은 차단하고 평활하여 직류화하여 상기 구동부(130)에 직류전원을 공급한다.
상기 제1전원입력부(110)와 제2전원입력부(120) 중 어느 한 전원입력부만 소켓(미도시)을 통해 전원을 입력 받을 수 있고, 두 전원입력부가 모두 양측의 소켓(미도시)으로부터 전원을 공급 받을 수도 있다.
상기 제1전원입력부(110) 및 제2전원입력부(120)는 각각 보호부(111,121), 노이즈제거부(113,123), 평활부(115,125)를 포함하여 이루어진다.
상기 보호부(111,121)는 상기 소켓(3)에 연결되는 전원입력단에 병열연결되어 있는 바리스터(ZNR11, ZNR21)와, 전원입력단에 직력연결되어 있는 퓨즈(F11, F21)와 NTC저항(NTC11, NTC21)을 포함하여 이루어진다.
상기 바리스터(ZNR11, ZNR21)는 입력전원의 과전압이나 외부에서 유입되는 서지전압을 차단하고, 상기 퓨즈(F11, F21)는 과전류가 입력시 이를 차단하고, 상기 NTC저항(NTC11, NTC21)은 서지전류를 차단하여 비정상적인 전원이 입력되는 것을 방지하여 구동회로(70) 및 엘이디모듈(40)을 보호한다.
상기 노이즈제거부(113,123)는 상기 보호부(111,121)에 병열연결되어 있는 커패시터(C11,C12, C21,C22)로 구성된다. 도면에 도시하지 않았으나 상기 노이즈제거부(113,123)는 상기 커패시터(C11,C12, C21,C22) 출력단에 그리고 상기 보호부(111,121)에 병열연결되는 인덕터를 더 포함할 수 있다.
상기 노이즈제거부(113,123)의 커패시터(인덕터를 포함할 수 있음)는 외부에서 유입되는 서지 및 노이즈를 제거하여 출력한다.
상기 평활부(115,125)는 상기 노이즈제거부(113,123)에서 입력되는 전원을 평활하여 직류화하여 상기 구동부(130)로 공급한다.
상기 평활부(115,125)는 상기 노이즈제거부(113,123)의 출력전원을 전파정류하는 브릿지다이오드(D11~D14, D21~D24)와, 정류된 전원을 평활하는 저항(ZNR12,R11,R12, ZNR22,R21,R22) 및 커패시터(C13,C14, C23,C14)를 포함하여 이루어진다.
상기 구동부(130)는 인덕터(L31), 트랜지스터(Q), 제어부(131), 직류부(135), 구동전원공급부(137), 코일(L32), 이득보상부(133), 초기구동저항(R31,R32), 동기화저항(R33,R34,R35), 제로스위칭저항(R37) 등을 포함하여 이루어지고, 상기 평활부(115,125)의 출력전원을 승압하고 스텝다운(전류)하여 일정크기의 정전류를 엘이디모듈(40)에 공급한다.
상기 인덕터(L31)는 상기 평활부(115,125)에 직렬연결되어 평활부(115,125)의 출력전류가 일시적으로 충전되고,
상기 인덕터(L31)에 드레인단자가 연결되어 있는 상기 트랜지스터(Q)는 스위칭하여 상기 인덕터(L31)의 충전전류를 방전하여 상기 평활부(115,125)의 출력전압을 승압하여(평활부(115,125)의 출력전류를 스텝다운하여) 상기 직류부(135)로 공급한다.
상기 트랜지스터(Q)의 게이트단자는 상기 제어부(131)에 연결되어 제어부(131)로부터 스위칭신호를 받아 스위칭이 제어되고, 상기 트랜지스터(Q)의 소드단자에는 저항(R43,R44,R45)과 커패시터(C35)로 구성된 이득보상부(133)가 연결되어 트랜지스터(Q)의 증폭동작(스위칭)을 안정화시키고 고주파 대역에서의 이득을 보상한다. 상기 이득보상부(133)의 저항(R43,R44,R45)은 스위칭동작을 안정화시키고, 커패시터(C35)는 고주파 대역에서 이득을 보상하는 역할을 한다.
상기 제어부(131)는 상기 피드백부(150)가 감지한 엘이디모듈(40)에의 공급전류 크기 신호를 피드백 받고, 상기 인덕터(L31)에 자속결합되어 있는 코일(L32)에 연결되어 있는 제로스위칭저항(R37)으로부터 제로전압점 신호를 받아 상기 트랜지스터(Q)의 소스단자에 스위칭신호를 인가하여 일정 크기의 정전류가 지속적으로 엘이디모듈(40)에 공급될 수 있도록 트랜지스터(Q)의 스위칭을 제어한다.
상기 인덕터(L31)에는 코일(L32)이 자속결합되어 있어, 상기 인덕터(L31)의 양단 전압에 비례하는 전압이 상기 코일(L32)에 유기된다.
그리고 상기 코일(L32)에는 커패시터(C31,C33), 저항(R36), 다이오드(D31)를 포함하는 구동전원공급부(137)가 연결되어, 상기 코일(L32)에 유기되는 전압을 평활하여 직류화하여 상기 제어부(131)의 구동을 위한 구동전원을 공급한다. 참고로, 구동전원공급부에 연결되어 있는 제너다이오드(D32)는 제어부(131)에 공급되는 구동전원의 레벨을 조절하기 위한 것이다.
상기 직류부(135)는 상기 트랜지스터(Q)에 의해 승압되고 스텝다운(전류)된 전원을 평활하여 직류화하여 상기 엘이디모듈(40)로 공급한다. 상기 직류부(135)는 다이오드(D34)와, 다수의 저항(R46,R47,R48)과, 다수의 커패시터(C36,C37,C38)로 구성된다.
그리고 상기 평활부(115,125)와 상기 제어부(131) 사이에는 초기기동저항(R31,R32)과, 동기화저항(R33,R34,R35)이 연결되어 있다.
상기 초기기동저항(R31,R32)은 상기 평활부(115,125)의 출력전압을 상기 제어부(131)에 공급하여 상기 구동부(130)가 초기에 구동될 수 있도록 하고, 상기 동기화저항(R33,R34,R35)은 상기 평활부(115,125)의 출력전압을 상기 제어부(131)에 공급하여 상기 구동부(130)를 동기화한다.
상기 피드백부(150)는 상기 엘이디모듈(40)에 직력연결되어 있는 저항(R51,R52)으로 구성되어 엘이디모듈(40)에 공급되는 정전류의 크기를 감지하여 상기 제어부(131)로 전송한다.
그리고 상기 엘이디모듈(40)은 피씨피 기판(44)에 실장되어 있는 다수의 엘이디(42)로 이루어지고, 다수의 엘이디(42)는 상호 직렬 또는 병렬, 또는 직병렬 혼합되어 연결되고, 상기 구동회로(70)에서 공급되는 전류의 크기와 다수 엘이디들의 연결관계에 따라 그 조도를 조절이 가능할 수 있다.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 엘이디를 이용한 형광등을 설명함에 있어 특정 형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 형광등을 나타내는 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 형광등을 나타내는 분해사시도,
도 3은 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 형광등을 나타내는 분해단면도,
도 4는 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 형광등을 나타내는 결합단면도,
도 5는 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 형광등 구동회로의 블록도,
도 6은 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 형광등 구동회로의 회로도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 >
10 : 본체 12 : 베이스
14 : 연장부 16 : 수용부
18 : 결합홈
20 : 방열 날개부
30 : 고정부 32 : 플레이트
34 : 수용돌기 34a : 테이퍼
40 : 엘이디모듈 42 : 엘이디
44 : 피씨비 기판
50 : 캡
60 : 탈착수단 62 : 삽입부
62a : 삽입돌기 62b : 삽입홈
64 : 대응삽입부 64a : 대응삽입돌기
64b : 대응삽입홈 64c : 경사부
70 : 구동회로
80 : 고정커버 82 : 대응결합홈
84 : 결합볼트 86 : 핀
88 : 핀홀
110 : 제1전원입력부 120 : 제2전원입력부
111, 121 : 보호부 113, 123 : 노이즈제거부
115, 125 : 평활부 130 : 구동부
131 : 제어부 133 : 이득보상부
135 : 직류부 137 : 구동전원공급부
150 : 피드백부

Claims (8)

  1. 반구형상의 베이스와, 그리고 상기 베이스 양단에서 내향하며 절곡형성된 연장부를 포함하여 이루어진 본체;
    상기 본체의 베이스 내측에 길이방향을 따라 형성되고, 방열면적을 넓혀 방열효율을 높이기 위한 방열 날개부;
    상기 베이스의 연장부에 얹혀지는 플레이트와, 그리고
    상기 플레이트 양측에 연결된 수용돌기를 포함하여 이루어진 고정부;
    상기 고정부의 수용돌기 사이에 안착되고, 다수의 엘이디(LED)가 실장된 피씨비(PCB)기판으로 이루어진 엘이디모듈;
    상기 본체를 덮고 반구형상으로 이루어지며, 상부 중심보다 양측부 두께가 상대적으로 얇게 형성되어, 양측부로 방사되는 빛의 투과량을 높여 상기 엘이디모듈에서 조사되는 빛의 지향각을 확장시키는 캡;
    상기 본체의 상단부에는 삽입부가 형성되고, 상기 캡에 하단부에는 상기 삽입부에 결합되는 대응삽입부가 형성되어, 상기 본체와 상기 캡의 탈착시 상기 삽입부와 상기 대응삽입부가 탄성을 발휘하여 탈착됨으로써 상기 본체와 캡의 결합 및 분리용이성을 보장하는 탈착수단; 및
    상기 본체와 상기 캡의 결합 후 양단을 고정결합하는 고정커버;를 포함하여 이루어진 엘이디를 이용한 형광등.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 탈착수단에서
    상기 삽입부는 상기 본체 상단부에서 연장형성되고, 내측을 향해 절곡되어 삽입돌기와, 상기 삽입돌기와 상기 연장부 및 상기 수용돌기에 의하여 형성되는 삽입홈이며,
    상기 대응삽입부는 상기 캡의 하단부에서 내측 및 아랫방향으로 연속 절곡형성되고, 외측으로 돌출되어 상기 삽입홈에 결합되는 대응삽입돌기와, 상기 대응삽입돌기 상부에 형성되어 상기 삽입돌기가 결합되는 대응삽입홈인 것을 특징으로 하는 엘이디를 이용한 형광등.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 대응삽입돌기 내측 하부에는 상기 본체와 상기 캡의 결합시 상기 대응삽입돌기가 상기 수용돌기의 외측면을 타고 결합되는 경우 결합용이성을 보장하기 위한 경사부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 엘이디를 이용한 형광등.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캡은
    상기 엘이디모듈로부터 조사되는 광원의 투과량을 보정하기 위한 반투명부재인 것을 특징으로 하는 엘이디를 이용한 형광등.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고정부의 플레이트 하부에 배열되어 상기 엘이디모듈과 연결된 구동회로가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 엘이디를 이용한 형광등.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 구동회로는
    입력전원의 과전압 및 과전류를 방지하는 보호부와, 상기 보호부 출력전원의 노이즈를 제거하는 노이즈제거부와, 상기 노이즈제거부의 출력전원을 평활하는 평활부를 포함하여 이루어지고, 형광등 프레임의 양측 소켓에 각각 전기적으로 연결되는 제1전원입력부 및 제2전원입력부;
    상기 제1전원입력부 또는 제2전원입력부로부터 입력되는 출력전원을 엘이디모듈 구동에 필요한 일정크기의 정전류로 변환하여 출력하는 구동부;
    상기 엘이디모듈로 공급되는 전류를 감지하여 상기 구동부로 피드백하는 피드백부;를 포함하여 이루어져,
    상기 제1전원입력부 또는 제2전원입력부에 전원이 인가될 시에 반대편의 상기 제2전원입력부 또는 제1전원입력부에서는 전원의 유출이 없어 인체가 접촉되어도 안전한 것을 특징으로 하는 엘이디를 이용한 형광등.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 구동부는
    상기 평활부의 출력전원에 의해 전류가 충전되는 인덕터와,
    상기 인덕터의 충전 전류를 방전시켜 상기 평활부의 출력전원을 증폭시키는 트랜지스터와,
    상기 피드백부로부터 피드백 신호를 전송받고 정전류가 출력되도록 상기 트랜지스터의 스위칭을 제어하는 제어부와,
    상기 트랜지스터에 의해 증폭된 전원을 평활하여 상기 엘이디모듈로 공급하는 직류부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 엘이디를 이용한 형광등.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 구동부는
    상기 인턱터에 자속결합되어 있는 코일과, 상기 코일에 유기되는 전압을 평활하여 상기 제어부에 구동전원을 공급하는 커패시터를 포함하는 구동전원공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디를 이용한 형광등.
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