KR101433160B1

KR101433160B1 - 블록형 led모듈

Info

Publication number: KR101433160B1
Application number: KR1020120112577A
Authority: KR
Inventors: 이세영; 김성대; 김은호; 박영배
Original assignee: 세영정보통신(주)
Priority date: 2012-10-10
Filing date: 2012-10-10
Publication date: 2014-08-26
Also published as: KR20140046287A

Abstract

본 발명은 서로 직렬로 연결가능한 일정 형상의 블록이 전체적으로 하나의 형상을 이루도록 한 블록형 LED모듈에 관한 것으로, 일정 전압으로 전원을 공급하는 정전압회로와, 상기 정전압회로에서 공급된 전원으로 빛을 발하는 적어도 하나 이상의 LED와, 상기 정전압회로의 전원을 셋팅하기 위한 디지털-아나로그 컨버터(Digital analoge converter; DAC)와, 상기 LED의 전압과 상기 DAC의 셋팅전압을 비교하여 LED전압이 높을 경우 음전압을 출력하고, 셋팅전압이 높을 경우 양전압을 출력하는 OP AMP와, 상기 OP AMP의 출력을 전달받아서 셋팅전압을 상기 DAC로 전달하는 MPU를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

블록형 LED모듈{Block type LED module}

본 발명은 블록형 LED모듈에 관한 것으로, 더 상세하게는 서로 직렬로 연결가능한 일정 형상의 블록이 전체적으로 하나의 형상을 이루도록 한 블록형 LED모듈에 관한 것이다.

LED모듈에 관한 종래기술을 살펴보도록 한다.

기존의 LED 간판은 복수개의 LED램프가 매트릭스를 이루도록 일체형으로 제작되어 사전에 미리 설정된 내용을 디스플레이하도록 설계되어 시판되어 사용된다.

이러한 LED간판은 수많은 LED램프가 매트릭스를 이루면서 텔레비젼 화면이나 광고영상을 디스플레이하는 거대한 스케일로 제작되기도 하고, 적은 LED램프로 이루어진 매트릭스는 광고용 혹은 표시용 문자를 디스플레이하는 화면으로 이용되기도 한다.

매트릭스 라는 명칭에서 알 수 있는 바와 같이, 종래의 LED모듈은 LED램프들이 10ㅧ10, 100ㅧ100과 같이 병렬 연결 구조를 가지고 있다.

대한민국 특허청에 2011년08월10일자로 공개된 특허공개번호 10-2011-0090019호에 따르면, " LED램프에 일정한 전류를 공급하기 위해 기준전압을 발생시키는 기준전압 발생부; 상기 LED램프에 공급되는 전류를 검출하는 전류검출부; 및 상기 전류검출부를 통해 검출된 전류에 따른 전압이 상기 기준전압보다 높은 경우, 내부저항을 높게 하여 상기 LED램프에 공급되는 전류를 감소시키고, 상기 기준전압보다 낮은 경우, 상기 내부저항을 낮게 하여 상기 LED램프에 공급되는 전류를 증가시키는 전류제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 LED 구동회로에 의하면, PWM제어 방식에 비해 LED램프에 흐르는 최대 전류를 낮게하므로서 LED램프의 수명을 길게 할 수 있으며, PWM제어시 발생하는 노이즈를 감소시킬 수 있다."라고 개시된 바가 있다.

종래의 LED모듈은 1) 고장이 발생되면 고장난 램프를 찾기가 어려워서 수리하거나 유지보수하는 시간, 비용이 많이 소요되고, 2) LED 램프 일부가 노후되어 교체하여야 할 경우에도 전문적인 기술자를 불러서 수리를 하고 수리노임과 교체 LED비용을 지불하여야 하므로 운용업체나 운용인 입장에서는 과도한 유지비용이 지출되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점들을 해소하기 위한 것으로, LED램프 일부에 고장이 발생되면 고장난 LED램프를 즉시 식별할 수가 있고, 전문기술자를 부르지 않아도 식별된 LED램프를 사용자가 직접 교체할 수 있도록 조립가능한 블록형 LED모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 블록형 LED모듈이 다른 LED모듈과 서로 연결되고, 연결된 전체적인 형상이 일정한 형상을 가지도록 한 블록형 LED모듈을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 일정 전압으로 전원을 공급하는 정전압회로와, 상기 정전압회로에서 공급된 전원으로 빛을 발하는 적어도 하나 이상의 LED와, 상기 정전압회로의 전원을 셋팅하기 위한 디지털-아나로그 컨버터(Digital analoge converter: DAC)와, 상기 LED의 전압과 상기 DAC의 셋팅전압을 비교하여 LED전압이 높을 경우 음전압을 출력하고, 셋팅전압이 높을 경우 양전압을 출력하는 OP AMP와, 상기 OP AMP의 출력을 전달받아서 셋팅전압을 상기 DAC로 전달하는 MPU를 포함하는 것을 특징으로 한다.

실시예에서, 상기 LED는 복수개의 LED램프로 이루어지고, 각 LED램프는 직렬로 연결되며, 직렬로 연결된 LED램프들은 전체적으로 다각형상을 가진 것이다.

실시예에서, 상기 블록형 LED모듈은 서로 다른 블록형 LED모듈과 직렬로 연결되도록 볼록한 핀과, 오목한 홀을 구비한 것이다.

본 발명의 바람직한 효과에 따르면, LED램프가 직렬로 연결되므로 고장난 LED램프를 즉각 식별할 수가 있고, LED모듈이 블록형으로 형성되어 있기 때문에 서로 연결가능하고 끼워서 조립하여 전체적으로 다양한 형상을 가지도록 구성되므로 디자인적으로 우수한 제품을 제공할 수 있다.

또한, 기존의 LED간판 대용으로 사용이 가능하고, 기존의 간판에 비해 디자인변경이 용이하고 수리가 용이해지는 장점이 있으며, 학습용으로도 이용이 가능하여 크기를 작게 하여 제작하면 프로그램을 공부하는 학생들이 LED를 제어할 수 있으므로 다양한 모양으로 LED를 조작할 수 있기 때문에 교육용으로도 가능하다.

그리고, 실내인테리어 분야에서도 적용이 가능한데, 작은 크기의 LED모듈을 생산하게 되면 실내 장식용 LED 디자인이 가능해지는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 블록형 LED모듈의 세부적인 구성을 나타낸 블록도.
도 2는 본 발명의 블록형 LED모듈에서 LED램프의 전기적 연결구성을 나타낸 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 블록형 LED모듈의 단위구성을 나타낸 블록도.
도 4는 본 발명에 따른 블록형 LED모듈이 다른 LED모듈과 연결되어 다른 형상을 구현한 블록도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 블록형 LED모듈의 세부적인 구성을 나타낸 블록도로서, 블록형 LED모듈의 세부구성을 살펴보도록 한다.

일정 전압으로 전원을 공급하는 정전압회로(10)와, 상기 정전압회로(10)에서 공급된 전원으로 빛을 발하는 적어도 하나 이상의 LED(11)와, 상기 정전압회로(10)의 전원을 셋팅하기 위한 디지털-아나로그 컨버터(Digital analoge converter; DAC; 13)와, 상기 LED의 전압과 상기 DAC(13)의 셋팅전압을 비교하여 LED전압이 높을 경우 음전압을 출력하고, 셋팅전압이 높을 경우 양전압을 출력하는 OP AMP(12)와, 상기 OP AMP(12)의 출력을 전달받아서 셋팅전압을 상기 DAC(13)로 전달하는 MPU(14)를 포함하여 구성된다.

이때, 상술한 회로구성에서 정전류를 구현하고자 할 경우에는 저항이 필요하고, 전압분배기능을 가진 저항의 채택여부나 저항값은 제품에 따라서 변경되기 쉬우므로 여기서는 상세한 설명을 생략하도록 한다.

상기 OP AMP(Operational amplifier)는 고이득 증폭기를 칭하는 것으로, LED의 전압은 최대 48V까지 가능하고 중간에 1/15의 OP AMP에 의해 최종적으로 3.3V로 설계하여 MPU가 DAC를 제어하여 출력하는 셋팅전압과 동일하도록 제어하게 된다.

한편, 상기 LED(11)는 설명의 편의상 하나의 LED램프를 나타낸 것이지만, 보통 정보를 디스플레이하기 위해서는 매우 많은 LED램프(11)가 필요하다.

도 2를 참조하면, 복수개의 LED 1(21), LED 2(22), LED 3(23)는 서로 직렬로 연결되어 어느 하나가 고장이 나면, 고장난 LED램프 앞까지만 동작하게 되므로 사용자는 직관적으로 고장난 LED램프가 어떤 것인지 즉각 파악할 수가 있다.

이러한 LED램프는 LED모듈에도 해당된다.

즉, 복수개의 LED램프가 직렬로 연결되지만, 복수개의 LED모듈도 직렬로 연결되기 때문에 다수개의 LED모듈중 어떤 LED모듈이 고장난 것인지도 즉각적으로 식별할 수가 있게 된다.

블록형 LED모듈에는 복수개의 LED램프가 직렬로 연결되는데, 이 LED램프들의 전체적인 형상은 여러가지 형태로 구현될 수 있다.

한가지 형상을 예시하면, 도 3과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 블록형 LED모듈의 단위구성을 나타낸 블록도로서, 블록형 LED모듈에는 수많은 LED램프가 가장 인접한 LED램프끼리 직렬로 연결되면서 하나의 전체적인 형상 즉, 삼각형을 이루게 된다. 이와같이 삼각형의 블록형 LED모듈은 인접한 다른 블록형 LED모듈과 끼워지도록 구성되기 때문에 사용자가 언제라도 직접 조립하거나 분해할 수 있다.

이러한 조립과 분해를 위해서는, 상기 블록형 LED모듈의 처음과 끝에는 볼록한 핀과 이 핀이 삽입되어 접속되는 홀을 구비하는 것이 바람직한데, 일측에 구비된 볼록한 핀과 타측에 구비된 오목한 홀이 그것이다.

상술한 구성을 가진 LED모듈을 서로 결합하면 LED램프와 마찬가지로 전체적인 형상이 다르게 구성될 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 블록형 LED모듈이 다른 LED모듈과 연결되어 다른 형상을 구현한 블록도로서, 블록형 LED모듈의 단위구성은 삼각형이지만, 4개를 서로 연결시키면 평행사변형이 될 수도 있고, 3개를 서로 연결시키면 사다리꼴이 될 수 있다.

만약, 블록형 LED모듈의 기본구성이 정사각형이라면, 2개를 연결시킬 경우에 직사각형이 되고, 4개를 연결시킬 경우에 정사각형이 될 수 있다.

위에서 살펴본 바와 같은 블록형 LED모듈에 전원이 들어오면 연결된 LED모듈을 통해 전원이 공급되고 이 전원은 연결된 전체의 블록형 LED모듈에 모두 공급되며, 전원이 공급된 모든 블록형 LED모듈은 모두 동작하게 되고, 그 중 하나에 고장이 발생될 경우, 고장난 LED모듈의 직전 LED모듈까지만 구동되므로 고장여부에 대한 식별이 쉽고, 각 LED모듈은 서로 조립식으로 연결되어 있으므로 해당된 LED모듈만을 제거하고 새로운 LED모듈로 교체시키면 별다른 어려움 없이 수리를 완료하게 된다.

10 ; 정전압회로 11 ; LED
12 ; OP AMP 13 ; DAC
14 ; MPU 21 ; LED 1
22 ; LED 2 23 ; LED 3

Claims

일정 전압으로 전원을 공급하는 정전압회로(10)와, 상기 정전압회로(10)에서 공급된 전원으로 빛을 발하며, 복수개의 LED램프로 이루어지고, 상기 복수개의 LED램프는 직렬로 연결되며, 전체적으로 다각형상을 가지는 적어도 하나 이상의 LED(11)와, 상기 정전압회로(10)의 전원을 셋팅하기 위한 디지털-아나로그 컨버터(Digital analoge converter; DAC; 13)와, 상기 LED의 전압과 상기 DAC(13)의 셋팅전압을 비교하여 LED전압이 높을 경우 음전압을 출력하고, 셋팅전압이 높을 경우 양전압을 출력하는 OP AMP(12)와, 상기 OP AMP(12)의 출력을 전달받아서 셋팅전압을 상기 DAC(13)로 전달하는 MPU(14)를 포함하는 블록형 LED모듈에 있어서,
OP AMP(Operational amplifier)는 고이득 증폭기로 구성되고, 상기 LED의 전압은 최대 48V까지 가능하고, 중간에 1/15의 OP AMP에 의해 최종적으로 3.3V로 이루어져 상기 MPU가 DAC를 제어하여 출력하는 셋팅전압과 동일하도록 제어되고,
상기 직렬로 연결된 LED 중 어느 하나가 고장이 나면, 고장난 LED램프 앞까지만 동작하여 다수개의 LED 중 어떤 LED가 고장난 것인지 즉각적으로 식별 가능하고, 사용자가 직접 조립 및 분해할 수 있도록 상기 블록형 LED모듈은 서로 다른 블록형 LED모듈과 직렬로 연결되도록 볼록한 핀과, 오목한 홀을 구비한 것을 특징으로 하는 블록형 LED모듈.
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