KR101033826B1 - 길이방향으로 확장연결 구성을 갖는 엘이디 조명등 장치 - Google Patents

길이방향으로 확장연결 구성을 갖는 엘이디 조명등 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 조명을 설치하기 위한 공간의 크기 및 형태 등을 감안하여 다수의 단위체를 연속적으로 연결하므로써 길이방향으로 확장형성된 조명등을 구현하고, 각각의 단위체가 보다 견고하고 안정적으로 연결되기 위한 전용의 연결구성을 제안하여서 된 길이방향으로 확장연결 구성을 갖는 LED 조명등 장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 길이방향을 갖는 베이스의 내측에 다수의 LED가 배열된 인쇄회로기판이 결합되고, LED의 빛이 방출되는 방향의 베이스 측부에 결합되어 빛을 투과하여 방출하기 위한 광투과커버가 결합되며, 광투과커버의 일측에 형광등 소켓에 결합되어 전원을 공급하기 위한 단자가 결합된 단자측 단위체와; 상기 단자측 단위체에서 단자가 배제된 구성으로 베이스와 광투과커버가 결합되고, 베이스의 내측에 LED가 배열된 인쇄회로기판이 장착된 1이상의 연결 단위체와; 상기 단자측 단위체의 인쇄회로기판 일측과 연결 단위체의 인쇄회로기판 양측에 각각 암·수가 장착되어 암·수의 상호 결합에 의해 각 단위체 간의 결합 및 단자를 통해 입력된 전원을 전기적으로 연결하는 연결단자;를 포함하여 구성된다.
LED, 조명, 확장연결

Description

길이방향으로 확장연결 구성을 갖는 엘이디 조명등 장치{LED LIGHTING APPARATUS HAVING EXPANSION CONNECTING FOR LENGTH DIRECTION}
본 발명은 LED 조명등 장치에 관한 것이다.
상세하게 본 발명은, 조명을 설치하기 위한 공간의 크기 및 형태 등을 감안하여 다수의 단위체를 연속적으로 연결하므로써 길이방향으로 확장형성된 조명등을 구현하고, 각각의 단위체가 보다 견고하고 안정적으로 연결되기 위한 전용의 연결구성을 제안하며, 단순한 직선형태의 구성에서 나아가 목적하는 지점에서 절곡될 수 있도록 하여 설치상황 및 목적이나 사용자의 요구에 따라 다양한 형태로 연출이 가능한 길이방향으로 확장연결 구성을 갖는 LED 조명등 장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상용되는 여러전압의 교류전원에 대해 전압을 강압시키기 위한 별도의 구성을 배제한 LED 구동회로를 구성하여 제품의 간소화 및 경량화를 구현하고, 이 LED 구동회로가 보다 안정적으로 구동될 수 있도록 하기 위해 LED를 비롯한 각 구동회로가 단일의 전원에 대해 블록단위로 분할되어 구성됨과 동시에, 각 구동회로 및 구동회로를 구성하는 소자의 배열이 최적화되도록 한 길이방향으로 확장연결 구성을 갖는 LED 조명등 장치에 관한 것이다.
동시에, 본 발명은 SMD(Surface Mount Devices: 표면실장소자) 형태의 LED 소자 내부에 다수의 발광칩이 직렬연결되도록 하여 제품의 구성을 더욱 간소화할 수 있도록 하고, 직렬연결되는 LED 소자 또는 발광칩의 배열개수를 최적화하여 역율 및 광효율이 우수하도록 한 길이방향으로 확장연결 구성을 갖는 LED 조명등 장치에 관한 것이다.
특히, 본 발명은 LED 구동회로의 소자를 인쇄회로기판 상에 SMT(Surface Mount Technology: 표면실장기술) 형태로 실장하고, 각 소자가 실장된 인쇄회로기판에 열전도 물질을 몰딩하여 LED 및 구동회로 상에서 발생되는 열 방출효율을 향상시키고, 인쇄회로기판 상으로 방출되는 누설전류를 최소화하여 전원의 공급효율을 향상시키도록 한 길이방향으로 확장연결 구성을 갖는 LED 조명등 장치에 관한 것이다.
LED를 이용하여 건축물의 실내공간 조명으로 적용되는 조명장치는 방이나 사무실의 메인등, 탁상용 스텐드 등이 주로 적용되며, 더 발전된 형태로 도광판을 이용한 조명타일 등을 예시할 수 있다.
이와 같은 조명장치로 길이방향을 갖는 베이스에 LED를 일렬로 배치하고 LED의 빛을 투과하여 방출시킬 수 있도록 한 튜브형태의 광투과커버를 베이스와 결합하여 직관형태로 제작된 조명등 장치가 제안되어 출시되고 있다.
상기 조명등 장치는 공간의 천장이나 벽면 등에 설치된 형광등 소켓에 결합 되어 구성된다. 이러한 조명등 장치는 LED가 적정 전압의 직류전류에 의해 구동하는 특성에 의해 A/D 컨버터를 수반하게 된다.
상기와 같은 A/D 컨버터는 교류를 강압하기 위한 트랜스 코일을 포함하게 되며, 이러한 트랜스 코일은 LED 모듈에서 상당한 크기로 배치되기 때문에 이를 적용한 제품이 대형화되는 문제점이 발생된다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 최근에는 SMPS(Switching Mode Power Supply)라 호칭되는 전원공급장치가 적용된다. 참고로, 상기 SMPS는 교류 주파수(50㎐~60㎐)를 직류로 변환하여 높은 주파수로 변경 (수십 ㎑~수백 ㎑)하여 사용하며, 이에 따른 고난도의 기술이 필요하다.
또한, 종래의 LED 조명등 장치는 SMPS가 배제된 구성으로 다수의 LED를 직렬연결하여 전원에 대해 각 LED에서 전압강하를 수행함에 따라 LED를 구동하는 구성이 제안된 바 있다.
이 때, 상기 LED 조명등 장치는 인쇄회로기판 상에 LED를 다수개 배열하여 실장한 LED 파트와, 이 LED를 구동시키기 위한 여러 소자를 별도의 인쇄회로기판에 설치한 구동회로 파트에 의해 LED 구동회로를 구성하여 적용하고 있다.
여기서, 상기 LED는 주로 SMD 형태의 소자를 적용하며, 이 SMD 형태의 소자는 소자 내부에 2이상의 발광칩이 병렬로 결선되며 내장된 밀집형태의 구성임은 주지된 것과 같다.
상기와 같은 종래 직관형태의 조명등 장치는 기존의 형광등 규격에 대응하여 그 길이가 설정되어 제작된다. 이에 대해 일반 형광등은 내부에 형광물질이 충진되어야 하기 때문에 반드시 밀폐된 단일의 튜브형 관체를 적용해야 하는 반면, LED를 광원으로 하여 제작되는 직관형태의 조명등 장치는 밀폐구성을 갖지 않아도 그 기능수행이 가능함에도 불구하고 관행적으로 형광등과 동일한 규격으로 제작되고 있는 실정이다.
이와 같은 관행적인 형태로 제작된 조명등은 조명을 구현하기 위한 공간의 다양한 크기 및 형태에 대응하기 어려우며, 특히, LED 조명등을 실내 인테리어 조명으로 적용하기 위해서는 그 단순한 형태로 인해 공간 내에서의 다양한 조명연출이 극히 제한된다.
즉, 상기 LED 조명등은 다수의 조명등을 각각 개별적으로 천장이나 벽면 또는 바닥면에 다수의 열과 행으로 배치하는 것이 일반적인 연출로 인식된다. 그러나, 이와 같은 LED 조명등의 연출은 상당히 단조로와 보다 다양한 사용자의 욕구를 충족시키기에는 상당한 한계가 발생된다.
또한, 상기 종래의 LED 조명등 장치는 상당량의 LED가 요구되는 단일의 제품을 제작할 때, 이 제품 내에서 일정개수의 LED를 직렬연결하여 그룹을 형성하고, 이들 직렬연결된 LED 그룹을 다시 병렬연결하여 LED를 증설하게 된다.
이 때, 상기 병렬연결된 LED 그룹 중 어느 일 그룹에서 고장이 발생될 경우, 고장이 발생된 LED 그룹은 교체하여 LED 구동을 수행할 수 있지만, 이들 LED 그룹을 구동시키는 구동회로 자체에서 고장이 발생될 경우에는 전체 LED 그룹 자체가 구동되지 않기 때문에 사용상의 불안정성이 발생된다.
또한, 상기 LED 조명등 장치에 주로 적용되는 SMD 형태의 LED는 그 내부의 발광칩이 병렬로 연결되기 때문에 LED 자체를 직렬로 결선해도 각 소자에서 발생되는 전압강하 수치를 설정하기가 대단히 불편하며, 목적하는 직렬연결 개수의 LED를 준비하기 위해서는 발광칩의 내장 개수 여부에는 관계없이 다량의 LED가 요구되어 제품이 대형화되는 문제점이 발생된다.
특히, 상기 LED 조명등 장치는 LED의 구동 특성상 상당한 열을 발생시키게 되는데, 상기 열을 외부로 방열시키기 위한 구성으로 히트싱크를 인쇄회로기판 등에 결합하여 적용하게 된다. 그러나 이와 같은 히트싱크는 그 자체가 상당한 크기로 제작되고, 재질이 알루미늄 등의 금속재질로 형성되기 때문에 제품을 간소화 및 경량화시키는데 상당한 어려움이 노출되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 발명한 것이다. 이에 본 발명은 다음과 같은 여러 목적을 갖는다.
본 발명의 첫번째 목적은, 다수의 LED가 배열된 다수의 조명 단위체를 단위체를 연속적으로 연결하여 길이방향으로 확장형성되는 조명등을 구현하고, 각각의 단위체가 전용의 연결구성에 의해 보다 견고하고 안정적으로 연결되도록 하며, 단위체의 연결지점에서 각 단위체가 목적하는 각도로 절곡되도록 하여 조명을 설치하 기 위한 공간의 크기, 형태 등의 설치상황이나 사용자의 다양한 요구에 따라 여러 형태로 연출이 가능한 LED 조명등 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 두번째 목적은, 전압을 강하시키기 위한 별도의 구성을 배제한 LED 구동회로를 구성하고, 이 LED 구동회로가 단일의 전원에 대해 여러 블록단위의 형태로 분할되어 구성되도록 하므로써 LED 구동회로가 보다 안정적으로 구동될 수 있도록 한 LED 조명등 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 세번째 목적은, 내부에 다수의 발광칩이 직렬연결된 SMD(Surface Mount Devices: 표면실장소자) 형태의 LED를 구현하고, 이를 LED 구동회로에 적용하여 제품의 구성을 더욱 간소화할 수 있도록 함과 동시에 조명 구현시 요구되는 역율 및 광효율이 우수하도록 한 LED 조명등 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 네번째 목적은, LED 구동회로의 소자를 인쇄회로기판 상에 SMT(Surface Mount Technology: 표면실장기술)에 의해 인쇄회로기판 상에 LED 구동회로의 각 소자를 실장하고, 이들 소자가 실장된 인쇄회로기판에 열전도 물질을 몰딩하여 우수한 열 방출효율 및 누설전류를 최소화하도록 한 LED 조명등 장치를 제공함에 있다.
상기 첫번째 목적을 달성하기 위해 본 발명은 아래의 구성을 갖는다.
본 발명은, 길이방향을 갖는 베이스의 내측에 다수의 LED가 배열된 인쇄회로기판이 결합되고, LED의 빛이 방출되는 방향의 베이스 측부에 결합되어 빛을 투과하여 방출하기 위한 광투과커버가 결합되며, 광투과커버의 일측에 형광등 소켓에 결합되어 전원을 공급하기 위한 단자가 결합된 단자측 단위체와; 상기 단자측 단위체에서 단자가 배제된 구성으로 베이스와 광투과커버가 결합되고, 베이스의 내측에 LED가 배열된 인쇄회로기판이 장착된 1이상의 연결 단위체와; 상기 단자측 단위체의 인쇄회로기판 일측과 연결 단위체의 인쇄회로기판 양측에 각각 암·수가 장착되어 암·수의 상호 결합에 의해 각 단위체 간의 결합 및 단자를 통해 입력된 전원을 전기적으로 연결하는 연결단자;를 포함하여 구성된다.
이 때, 본 발명은 상기 각 단위체가 상호 결합된 지점의 광투과커버 외면에 탄력적으로 끼워져 각 단위체의 결합력을 보강하는 탄성재질의 체결밴드;를 더 포함하여 구성된다.
또한, 본 발명은 상기 각 단위체 간의 결합단부 사이에 개재되며, 각 단위체와 대향되는 양측에 전기적 연결을 위해 연결단자가 장착되어 각 단위체 간의 결합수단으로 구성된 컨넥터;를 더 포함하여 구성된다. 이 때, 상기 컨넥터는 각 단위체의 연결지점이 목적하는 각도로 절곡되도록 하기 위해 일부 또는 전체에 걸쳐 자유절곡되는 주름부가 형성되어 구성된다.
상기 두번째 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 상기 각 단위체의 인쇄회로기 판에는, 상용의 교류전원을 정류하여 공급하는 LED 구동회로부와; 상기 LED 구동회로부에 의해 정류되어 입력된 전원에 대응하는 개수로 직렬연결된 LED에서 전압강하를 수행하여 LED가 구동되도록 한 LED 배열부;가 설치되어 구성된다.
이 때, 상기 LED 구동회로부와 LED 배열부는 각각 1:1 대응되도록 연결되어 단일의 블록단위회로로 구성되며, 단일의 상용전원에 대해 다수의 블록단위회로가 병렬로 연결되어 단일의 제품으로 구성된다.
특히, 상기 LED 구동회로부는 외부에서 입력되는 상용전원을 정류하기 위해 브릿지 다이오드로 구성된 정류부를 포함하며, 상기 LED 배열부는 입력되는 상용전원에 대해 LED의 직렬연결된 개수에 대응하여 전압강하를 수행하기 위한 전압강하소자가 LED와 직렬연결되어 구성된다.
또한, 상기 구동회로부는 입력되는 상용전원의 전압에 관계없이 일정한 전압의 전원이 공급되도록 하기 위한 정전압회로를 포함하며, 상기 정전압회로는 양방향 전압에 대해 정전압을 유지시키기 위해 1쌍의 제너다이오드 또는 배리스터(varistor) 소자를 적용하여 구성된다.
상기 세번째 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 상기 LED가 내부에 다수의 발광칩을 갖는 SMD 형태로 적용되며, 상기 발광칩은 상호 직렬연결되어 구성된다. 여기서, 상기 LED 중 단일의 발광체로 된 LED 또는 SMD 형태 LED의 발광칩은 100V ~ 240V의 상용전원에 대해 30개 ~ 84개의 개수로 직렬연결되어 구성된다.
상기 네번째 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 상기 인쇄회로기판의 일면에 다수의 LED가 배열되어 실장되고, 그 이면에 LED를 구동시키기 위한 각 소자가 SMT 형태로 실장되며, 각 소자 실장된 이면에 열전도성 물질층이 형성되어 구성된다.
이 때, 상기 열전도성 물질층은 합성수지에 카본, CNT, 그라파이트 중 어느 하나 이상의 물질을 첨가 혼합하여서 된 열전도 기능을 갖는 조성물을 도포하여 형성된다. 특히, 상기 열전도성 물질층은 열전도도가 0.01W/m·k ~ 2000W/m·k으로 유지하도록 구성된다.
이상에서와 같이 본 발명은, 다수의 단위체를 연속적으로 연결하여 길이방향으로 확장형성되는 조명등이 구현되도록 하므로써 조명을 설치할 공간의 설치상황에 대한 대응범위가 넓어지는 효과를 얻게 된다. 또한, 본 발명은 각각의 단위체가 전용의 연결구성에 의해 보다 견고하고 안정적으로 연결되어 제품의 품질향상에 기여하며, 단위체의 연결지점에서 각 단위체가 목적하는 각도로 절곡되도록 하여 사용자의 다양한 요구에 따라 여러 형태로 연출이 가능하므로써 보다 우수한 인테리어 효과를 얻게 된다.
또한, 본 발명은 전압을 강하시키기 위한 별도의 구성을 배제한 LED 구동회로가 구성되고, 이 LED 구동회로가 단일의 전원에 대해 여러 블록의 형태로 분할되어 구성됨에 의해 회로의 간소화 및 제품의 경량화가 구현되며, LED 구동회로 및 이들 LED 구동회로를 구성하는 소자의 배열이 최적화되어 LED 구동회로가 보다 안 정적으로 구동되므로써 이를 적용한 제품의 사용만족도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
특히, 본 발명은 SMD 형태의 LED에 내장된 발광칩의 직렬연결구성에 의해 제품의 구성을 더욱 간소화할 수 있게 되고, 이들 LED 및 발광칩의 개수를 최적화하여 조명 구현시 요구되는 역율 및 광효율이 우수한 제품을 제작할 수 있는 효과를 얻게 된다.
동시에, 본 발명은 인쇄회로기판 상에 SMT에 의해 실장된 소자 및 이들 소자를 열전도성 물질로 몰딩한 구성에 의해 우수한 방열효율을 기대할 수 있게 되며, 특히, 카본을 주성분으로 하는 물질의 몰딩에 의해 인쇄회로기판 상으로 누설되는 전류를 최소화하여 더욱 안정적인 LED 구동회로의 구현할 수 있는 효과가 발생된다.
상기와 같은 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 LED 조명등 장치의 분해 사시도, 도 2는 본 발명에 의한 LED 조명등 장치의 주요부 확대도, 도 3은 본 발명에 의한 LED 조명등 장치의 정단면도, 도 4는 본 발명에 의한 LED 조명등 장치의 측단면도이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 의한 LED 조명등 장치는 단자측 단위체(1A), 연결단위체(1B), 연결단자(2)로 이루어진다. 여기서, 상기 LED 조명등 장치는 일반 형광등의 소켓에 결합될 수 있는 단자 형태를 갖추고 있으며, 후술할 양측의 단자 측 단위체(1A)의 결합만으로도 일반 형광등의 소켓에 결합되어 사용되어질 수 있음을 밝혀둔다.
상기 단자측 단위체(1A)와 연결 단위체(1B)는 기본적으로 다수의 LED(L)가 배열된 인쇄회로기판(P)이 길이방향을 갖는 베이스(3A, 3B)의 내측에 결합되고, 이 베이스(3A, 3B)에 광투과커버(4A, 4B)가 결합되는 형태를 유지하는 구성은 같다.
다만, 상기 단자측 단위체(1A)는 연결단위체(1B)의 양측에 배치되고 결합되어 외부에서 공급되는 전원을 인가 받기 위해 각각의 광투과커버(4A, 4B) 일측에 단자(5)가 결합되어 구성된다. 이 때, 상기 단자(5)는 형광등 소켓에 결합되기 위한 단자(5) 구성을 갖추고 있으며, 이 단자(5)는 각 단자측 단위체(1A) 내부의 인쇄회로기판(P)(구체적으로 LED)와 전기적으로 연결된 구성을 갖추고 있음은 당연하다.
여기서, 상기 각 단위체(1A, 1B)의 베이스(3A, 3B)는 LED(L) 구동시 발생되는 열을 외부로 방열시키기 위한 재질로 알루미늄 등의 열전도도가 높은 금속을 적용한다. 또한, 상기 광투과커버(4A, 4B)는 PMMA(Poly methy methacrylate: 폴리매틸메타아크릴래이트), PC(Polyarbonate: 폴리카보네이트) 수지를 사용하거나, 이들 수지에 광확산제 등을 혼합하여 조성된 광확산 수지를 적용하여 구성된다.
이 때, 상기 광투과커버(4A, 4B)는 도면에서 그 단면형상이 원형의 튜브형태로 된 관체로 형성된 구성을 예시하였지만, 이 외에도 사각형의 관체 또는 타원이나 다각형태의 관체 등 여러 직관형태의 구성이나, 도광판 등과 같은 면발광 부재 등이 적용될 수도 있다.
또한, 상기 단자측 단위체(1A)는 1쌍이 양측에 나뉘어져 배치됨은 전술한 것과 같고, 상기 연결 단위체(1B)는 확장하고자 하는 길이에 대응하여 1이상 다수개가 단자측 단위체(1A)의 사이에서 상호 결합되며 연결설치된다.
상기 연결단자(2)는 암·수 1쌍으로 구비되어 각 단자측 단위체(1A)의 인쇄회로기판(P) 일측과 연결 단위체(1B)의 인쇄회로기판(P) 양측에 상호 결합가능하게 장착된다.
이와 같은 연결단자(2)는 단위체(1A, 1B) 간의 결합 및 단자측 단위체(1A)의 단자(5)를 통해 입력된 전원이 전체 단위체(1A, 1B)에 전달될 수 있도록 전기적인 연결기능을 수행하게 된다. 따라서, 상기 단자(5)는 각각의 인쇄회로기판(P) 상에 전기적으로 연결되며 실장됨은 당연하다.
상기와 같은 구성에 추가하여 각 단위체(1A, 1B)의 결합지점에는 체결밴드(6)가 결합되어 구성된다.
상기 체결밴드(6)는 각 단위체(1A, 1B)의 상호 결합지점의 결합력을 보강하기 위한 구성으로, 각 단위체(1A, 1B)의 광투과커버(4A, 4B) 외면에 탄력적으로 끼워질 수 있도록 일부가 개방된 링(ring) 형태로 형성된다. 특히, 상기 체결밴드(6)는 광투과커버(4A, 4B)의 외면에 탄력적으로 끼워진 후 광투과커버(4A, 4B)를 통해 방출되는 빛이 투과되도록 하기 위해 투명체 또는 특정의 색체를 갖도록 형성된다.
이를 위해 상기 체결밴드(6)는 광투과력이 우수하고, 기계적 강성 및 탄성력이 우수한 아크릴 계열의 PMMA(Poly methy methacrylate: 폴리매틸메타아크릴래이트), PC(Polyarbonate: 폴리카보네이트) 수지로 형성된다.
도 5는 본 발명에 의한 LED 조명등 장치의 블록도, 도 6은 본 발명에 의한 LED 조명등 장치의 LED 회로구성부 블록도, 도 7은 본 발명에 의한 LED 조명등 장치의 실제 회로도이다.
도 8은 본 발명에 의한 LED 조명등 장치의 LED 배열부 사시도, 도 9는 본 발명에 의한 LED 조명등 장치의 LED 구동회로부 사시도, 도 10은 본 발명에 의한 LED 조명등 장치의 단면도이다.
도 11은 본 발명에 의한 LED 조명등 장치의 LED 예시도, 도 12는 본 발명에 의한 LED 조명등 장치의 LED 결선도이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 의한 LED 조명등 장치는 전술한 각 단위체(1A, 1B)의 인쇄회로기판(P) 상에 LED 배열부(10)와, LED(L)를 구동시키기 위한 LED 구동회로부(20)를 설치하여 구성된다.
이 때, 상기 LED 배열부(10)와 LED 구동회로부(20)는 상호 1:1 대응하도록 전기적으로 연결되어 단위블록회로(B)로 구성되며, 이 단위블록회로(B)는 단일의 상용전원에 대해 다수개 병렬연결되어 단일의 제품으로 구현될 수 있도록 구성된 것이다. 특히, 상기 단위블록회로(B)는 단일의 인쇄회로기판(P)의 양면에 구분되어 SMT에 의해 각 소자가 실장되어 구성된다.
이와 같은 구성에 의해 단일의 조명장치 제품 내에서 어느 일부의 LED 구동회로부(20) 또는 LED 배열부(10)에 고장이 발생되어도 전체적인 조명장치 제품 자체는 고장이 발생된 단위블록회로(B)를 제외한 나머지 단위블록회로(B)는 정상적인 동작이 수행될 수 있게 된다.
상기 LED 구동회로부(20)는 전원입력부(21)와, 전원입력부(21)를 통해 입력된 상용전원을 정류하기 위한 브릿지 다이오드(22)로 구성된 정류부(23)로 이루어진다. 여기서, 상기 상용전원은 일반 가정 및 산업현장 등에서 사용되는 100V ~ 240V의 교류전원임을 밝혀둔다.
이 때, 상기 LED 구동회로부(20)는 정전압회로(30)가 더 추가되어 구성된다.
상기 정전압회로(30)는 입력되는 전원의 전압에 관계없이 일정한 전압의 전원이 공급되도록 하기 위한 구성이다. 즉, 상기 정전압회로(30)는 프리볼트를 구현하기 위한 구성으로 음, 양의 양방향에 대해 전압을 갖는 교류전압에 대해 일정한 전압을 유지시키기 위해 1쌍의 제너다이오드 또는 배리스터(varistor)(31) 소자를 적용하여 구성된다.
상기 LED 배열부(10)는 다수의 LED(L)가 직렬로 연결되어 구성된다.
여기서, LED 배열부(10)는 LED(L)에서 충족되지 못한 전압강하를 수행하기 위한 전압강하소자(25)를 포함하여 구성된다. 이 전압강하소자(25)는 주로 저항이 적용되어 구성된다. 특히, 상기 전압강하소자(25)는 직렬연결된 LED(L)의 각 구간 별로 균일한 전압강하율을 보장하기 위해 균일한 개수의 LED(L) 배열지점에 설치됨이 바람직하다.
또한, 상기 LED(L)는 단일의 발광체로 된 소자를 적용할 수 있지만, 회로의 밀집구성에 따른 제품의 소형화, 경량화를 위해 도 11에서와 같이 SMD 형태를 적용하는 것이 바람직하다. 이 때, 상기 SMD 형태의 LED(L)는 도 12의 (A),(B),(C)에서와 같이 내부에 2이상의 발광칩(L')(도면에서는 2, 3, 4 개)이 내장된 것으로 이들 발광칩(L')은 상호 직렬연결된 결선상태로 제작된다.
즉, 상기 LED(L) 중 단일의 발광체로 된 LED(L) 또는 SMD 형태 LED(L)의 발광칩(L')은 100V ~ 240V의 상용전원에 대해 30개 ~ 84개의 개수로 직렬연결되어 구성된다. 보다 구체적으로 각 전원에 대한 LED(L) 또는 발광칩(L')의 개수는 아래와 같다.
- 100V : LED 27개 ~ 36개 (LED 구동전압은 3.0V ~ 3.4V)
- 110V : LED 30개 ~ 39개 (LED 구동전압은 3.0V ~ 3.4V)
- 120V : LED 33개 ~ 42개 (LED 구동전압은 3.0V ~ 3.4V)
- 220V : LED 63개 ~ 78개 (LED 구동전압은 3.0V ~ 3.4V)
- 230V : LED 66개 ~ 81개 (LED 구동전압은 3.0V ~ 3.4V)
- 240V : LED 69개 ~ 84개 (LED 구동전압은 3.0V ~ 3.4V)
한편, 상기 인쇄회로기판(P)의 일면에 설치된 LED 구동회로부(20)는 전술한 것과 같이 각 소자가 SMT 형태로 인쇄회로기판(P) 상에 실장된다. 이 때, 상기 각 소자 실장된 면에는 열전도성 물질층(24)이 형성되어 LED 구동회로부(20)의 자체 방열효율을 최대한으로 향상시킨다.
상기 열전도성 물질층(24)은 합성수지에 카본, CNT(Carbon Nanotube: 탄소나노튜브), 그라파이트(Graphite) 중 어느 하나 이상의 물질을 첨가 혼합하여서 된 열전도 기능을 갖는 조성물을 도포하여 몰딩형성된다. 이 때, 상기 합성수지는 전술한 카본, CNT, 그라파이트의 첨가에 따라 열전도 특성의 단위조작을 수행할 수 있는 PMMA(Poly methy methacrylate: 폴리매틸메타아크릴래이트), 에폭시, 실리콘 등의 수지를 선택하여 적용된다. 상기 합성수지 및 카본, CNT, 그라파이트의 혼합 조성물 적용은 제품의 사양등을 고려하여 적절히 선택된다.
이 때, 상기 열전도성 물질층(24)은 전술한 LED 배열부(10)에서의 LED(L) 개수 및 이에 대응하는 LED 구동회로부(20)에서 방출되는 열량을 감안하여 열전도도가 0.01W/m·k ~ 2000W/m·k으로 유지되도록 함이 바람직하다.
<추가실시예>
도 13은 본 발명의 추가실시예1 사시도, 도 14는 본 발명의 추가실시예2 사시도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 추가실시예1, 2는 각 단위체(1A, 1B) 간의 결합이 직접 결합방식이 아닌 컨넥터(40, 50)를 매개로 하여 수행될 수 있도록 한 구성을 제시한다.
추가실시예1(도 13)의 컨넥터(40)는 각 단위체(1A, 1B) 간의 결합단부 사이 에 개재되며, 각 단위체(1A, 1B)와 대향되는 양측에 전기적 연결을 위해 연결단자(2)가 장착된 구성을 유지한다.
이와 같은 컨넥터(40)를 보다 효율적으로 구성하기 위해서 상기 컨넥터(40)의 연결단자(2)는 양측 모두 핀이 돌출된 연결단자(2)가 장착되어, 이와 결합되기 위한 모든 단위체(1A, 1B)에는 핀을 수용하기 위한 홈이 형성된 연결단자(2)가 장착될 수 있도록 하므로써 단위체(1A, 1B)의 제작시 적용되는 연결단자(2)를 획일화하여 제작을 보다 편리하게 수행할 수 있도록 한다.
추가실시예2(도 14)의 컨넥터(50)는 전술한 추가실시예1의 컨넥터(50)의 구성에서 일부 또는 전체의 길이구간에 주름부(51)를 형성한 구성을 제시한다.
이와 같은 구성에 의해 추가실시예2의 컨넥터(50)는 주름부(51)의 자유절곡 작용에 의해 각 단위체(1A, 1B)의 연결지점이 조명을 구현할 공간의 설치상황 및 사용자의 요구에 대응하여 목적하는 각도로 절곡시킬 수 있게 된다.
또한, 상기 추가실시예2의 컨넥터(50)는 추가실시예1의 컨넥터(40)와 같이 연결단자(2)의 설치구성을 동일하게 하여 단위체(1A, 1B)의 제작을 보다 편리하게 수행할 수 있도록 할 수도 있다.
도 1은 본 발명에 의한 LED 조명등 장치의 분해 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 LED 조명등 장치의 주요부 확대도.
도 3은 본 발명에 의한 LED 조명등 장치의 정단면도.
도 4는 본 발명에 의한 LED 조명등 장치의 측단면도.
도 5는 본 발명에 의한 LED 조명등 장치의 블록도.
도 6은 본 발명에 의한 LED 조명등 장치의 LED 회로구성부 블록도.
도 7은 본 발명에 의한 LED 조명등 장치의 실제 회로도.
도 8은 본 발명에 의한 LED 조명등 장치의 LED 배열부 사시도.
도 9는 본 발명에 의한 LED 조명등 장치의 LED 구동회로부 사시도.
도 10은 본 발명에 의한 LED 조명등 장치의 단면도.
도 11은 본 발명에 의한 LED 조명등 장치의 LED 예시도.
도 12는 본 발명에 의한 LED 조명등 장치의 LED 결선도.
도 13은 본 발명의 추가실시예1 사시도.
도 14는 본 발명의 추가실시예2 사시도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1A: 단자측 단위체 1B: 연결단위체
2: 연결단자 3A, 3B: 베이스
4A, 4B: 광투과커버 6: 체결밴드
10: LED 배열부 20: LED 구동회로부
22: 브릿지 다이오드 23: 정류부
24: 열전도성 물질층 30: 정전압회로
31: 배리스터 40, 50: 컨넥터
51: 주름부 B: 단위블록회로
L: LED L': 발광칩

Claims (13)

  1. 길이방향을 갖는 베이스(3A)의 내측에 다수의 LED(L)가 배열된 인쇄회로기판(P)이 결합되고, LED(L)의 빛이 방출되는 방향의 베이스(3A) 측부에 결합되어 빛을 투과하여 방출하기 위한 광투과커버(4A)가 결합되며, 광투과커버(4A)의 일측에 형광등 소켓에 결합되어 전원을 공급하기 위한 단자(5)가 결합된 단자측 단위체(1A)와;
    상기 단자측 단위체(1A)에서 단자(5)가 배제된 구성으로 베이스(3B)와 광투과커버(4B)가 결합되고, 베이스(3B)의 내측에 LED(L)가 배열된 인쇄회로기판(P)이 장착된 1이상의 연결 단위체(1B)와;
    상기 단자측 단위체(1A)의 인쇄회로기판(P) 일측과 연결 단위체(1B)의 인쇄회로기판(P) 양측에 각각 암·수가 장착되어 암·수의 상호 결합에 의해 각 단위체(1A, 1B) 간의 결합 및 단자(5)를 통해 입력된 전원을 전기적으로 연결하는 연결단자(2)와;
    상기 각 단위체(1A, 1B)가 상호 결합된 지점의 광투과커버(4A, 4B)외면에 탄력적으로 끼워져 각 단위체(1A, 1B)의 결합력을 보강하고 상기 광투과 커버를 통해 방출되는 빛이 투과되도록 일부가 개방된 링형태로 형성된 탄성재질의 체결밴드(6)와;
    상기 각 단위체(1A, 1B) 간의 결합단부 사이에 개재되며, 각 단위체(1A, 1B)와 대향되는 양측에 전기적 연결을 위해 연결단자(2)가 장착되어 각 단위체(1A, 1B) 간의 결합수단으로 구성된 컨넥터(50);를 포함하며,
    상기 컨넥터(50)는, 각 단위체(1A, 1B)의 연결지점이 목적하는 각도로 절곡되도록 하기 위해 일부 또는 전체에 걸쳐 자유절곡되는 주름부(51)가 형성되며,
    상기 각 단위체(1A, 1B)의 인쇄회로기판(P)에는, 상용의 교류전원을 정류하여 공급하는 LED 구동회로부(20)와; 상기 LED 구동회로부(20)에 의해 정류되어 입력된 전원에 대응하는 개수로 직렬연결된 LED(L)에서 전압강하를 수행하여 LED(L)가 구동되도록 한 LED 배열부(10);가 설치되며, 상기 LED 구동회로부(20)와 LED 배열부(10)는 각각 1:1 대응되도록 연결되어 단일의 블록단위회로(B)로 구성되며, 단일의 상용전원에 대해 다수의 블록단위회로(B)가 병렬로 연결되어 단일의 제품으로 구성되며,
    상기 인쇄회로기판(P)에는, 일면에 다수의 LED(L)가 배열되어 실장되고, 그 이면에 LED(L)를 구동시키기 위한 각 소자가 SMT 형태로 실장되며, 각 소자 실장된 이면에 열전도성 물질층(24)이 형성된 것을 특징으로 하는 길이방향으로 확장연결 구성을 갖는 LED 조명등 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 LED 구동회로부(20)는 외부에서 입력되는 상용전원을 정류하기 위해 브릿지 다이오드(22)로 구성된 정류부(23)를 포함하며, 상기 LED 배열부(10)는 입력되는 상용전원에 대해 LED(L)의 직렬연결된 개수에 대응하여 전압강하를 수행하기 위한 전압강하소자(25)가 LED(L)와 직렬연결된 것을 특징으로 하는 길이방향으로 확장연결 구성을 갖는 LED 조명등 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 구동회로부(20)는
    입력되는 상용전원의 전압에 관계없이 일정한 전압의 전원이 공급되도록 하기 위한 정전압회로(30)를 포함하며, 상기 정전압회로(30)는 양방향 전압에 대해 정전압을 유지시키기 위해 1쌍의 제너다이오드 또는 배리스터(varistor)(31) 소자를 적용한 것을 특징으로 하는 길이방향으로 확장연결 구성을 갖는 LED 조명등 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 LED(L)는
    내부에 다수의 발광칩(L')을 갖는 SMD 형태로 적용되며, 상기 발광칩(L')은 상호 직렬연결되어 구성된 것을 특징으로 하는 길이방향으로 확장연결 구성을 갖는 LED 조명등 장치.
  10. 제 1 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 LED(L) 중 단일의 발광체로 된 LED(L) 또는 SMD 형태 LED(L)의 발광칩(L')은 100V ~ 240V의 상용전원에 대해 30개 ~ 84개의 개수로 직렬연결된 것을 특징으로 하는 길이방향으로 확장연결 구성을 갖는 LED 조명등 장치.
  11. 삭제
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 열전도성 물질층(24)은
    합성수지에 카본, CNT, 그라파이트 중 어느 하나 이상의 물질을 첨가 혼합하여서 된 열전도 기능을 갖는 조성물을 도포하여 형성된 것을 특징으로 하는 길이방향으로 확장연결 구성을 갖는 LED 조명등 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 열전도성 물질층(24)은
    열전도도가 0.01W/m·k ~ 2000W/m·k으로 유지하는 것을 특징으로 하는 길이방향으로 확장연결 구성을 갖는 LED 조명등 장치.
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