KR101475518B1 - 안전회로가 구비된 투광등용 led 조명모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 안전회로가 구비된 투광등용 LED 조명모듈에 관한 것으로, 그 구성은 PCB 기판에 설계되는 것으로, 상기 PCB 기판에 집적된 다수의 LED 칩으로 일정한 출력전압을 분배 제공하여 상기 LED 칩에서 출력되는 빛이 균일한 휘도로 조사되도록 유도하는 하나 이상의 정전압 IC(Integrated Circuit)가 형성되는 것을 특징으로 하는 것으로서,
PCB 기판에 설계되는 정전압 IC를 통해 PCB 기판에 집적되는 다수의 LED 칩으로 일정한 출력전압을 분배 제공함으로, 다수의 LED 칩에서 출력되는 빛이 균일한 휘도로 조사되어 빛을 바라보는 눈의 피로감을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, LED 칩의 발광성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
더욱이, LED 칩이 발광으로 인해 열이 발생하더라도 정전압 IC를 통해 일정한 전압이 LED 칩으로 공급되므로, 종래에 과열된 LED 칩으로 과전류가 흐르게 되어 LED 칩의 사용수명 단축되는 문제를 예방하여 LED 칩의 사용수명을 연장할 수 있는 효과가 있다.
또한, PCB 기판에 설계되는 칩 배리스터와 퓨즈를 통해 순간적으로 발생할 수 있는 과전압이나 과전류를 방전하거나 강제적으로 차단하여 과전압이나 과전류로 인해 발생할 수 있는 기기의 손상이나 화재와 같은 안전사고를 미연에 예방할 수 있는 효과가 있다.
한편, PCB 기판에 집적되는 LED 칩과 정전압 IC에서는 고온의 열이 발산되는 특성상, 이러한 열을 효과적으로 방출하기 위해 LED 칩 및 정전압 IC의 위치에 대응되는 PCB 기판의 상면에 열전도가 우수한 방열코팅부를 형성함으로, LED 칩 및 정전압 IC의 과열을 방지하여 열로 인한 기기의 손상을 효과적으로 예방하여 기기의 안전성을 강화할 수 있는 할 수 있는 효과가 있다.

Description

안전회로가 구비된 투광등용 LED 조명모듈{Safety circuit has been equipped with floodlight lamps LED lighting module}
본 발명은 안전회로가 구비된 투광등용 LED 조명모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 PCB 기판에 설계되는 정전압 IC를 통해 PCB 기판에 집적되는 다수의 LED 칩으로 일정한 출력전압을 분배 제공함으로, 다수의 LED 칩에서 출력되는 빛이 균일한 휘도로 조사되어 빛을 바라보는 눈의 피로감을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, LED 칩의 발광성능을 향상시킬 수 있는 안전회로가 구비된 투광등용 LED 조명모듈에 관한 것이다.
일반적으로 LED(Light Emitting Diode)는 종래의 광원에 비하여 소형이고 수명이 길뿐만 아니라 전기에너지가 빛에너지로 직접 변환되기 때문에 전력이 적게 소모되어 에너지 효율이 우수한 고광도를 발하는 장점으로 조명기구의 광원으로 다양하게 개발되고 있다.
이러한, LED 조명기구의 하나로 일정 방향으로 빛을 조사하여 특정 조형물에 투사하는 투광조명, 넓은 면적을 조명하는 광장조명, 경기장, 항만, 공항, 공사장 등에서 널리 사용되는 투광등이 있다.
상기와 같은 투광등에 내장되어 광원을 제공하는 LED 조명모듈은 통상 PCB 기판과, 그 PCB 기판에 집적되는 것으로 전원이 제공되면 빛을 제공하는 다수의 LED 칩으로 구성되는데, 이러한 LED 조명모듈에는 외부에서 제공되는 전압을 균등 분배하여 각각의 LED 칩으로 제공하는 별도의 수단이 없어 각각의 LED 칩에서 제공되는 빛의 휘도가 서로 상이하여 빛의 흔들림이 발생하고, 이러한 빛의 흔들림은 빛을 바라보는 사람의 눈을 쉽게 피로하게 할 뿐만 아니라, LED 칩의 발광성능을 저하시키는 원인이 되었다.
더욱이, 전류가 흐르면 열이 발생하여 전압이 낮아지는 LED의 특성상, 고온의 열이 발생하는 상기 LED 칩은 더 많은 전류가 흐르게 되어 전력손실이 발생할 뿐만 아니라, 이로 인해 LED 칩에서 제공되는 빛의 휘도는 높아지지만 더욱 많은 열이 발생되어 결국 LED 칩의 수명이 단축되는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 LED 조명모듈은 순간적으로 발생할 수 있는 과전압이나 과전류에 노출되어 종종 기기가 손상(고장)되거나 화재와 같은 안전사고가 발생하는 문제점이 있었다.
국내 특허등록번호:10-0951781호(엘이디 투광등)
본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 PCB 기판에 설계되는 정전압 IC를 통해 PCB 기판에 집적되는 다수의 LED 칩으로 일정한 출력전압을 분배 제공함으로, 다수의 LED 칩에서 출력되는 빛이 균일한 휘도로 조사되어 빛을 바라보는 눈의 피로감을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, LED 칩의 발광성능을 향상시킬 수 있는 안전회로가 구비된 투광등용 LED 조명모듈을 제공함에 있다.
더욱이, LED 칩이 발광으로 인해 열이 발생하더라도 정전압 IC를 통해 일정한 전압이 LED 칩으로 공급되므로, 종래에 과열된 LED 칩으로 과전류가 흐르게 되어 LED 칩의 사용수명 단축되는 문제를 예방하여 LED 칩의 사용수명을 연장할 수 있는 안전회로가 구비된 투광등용 LED 조명모듈을 제공함에 있다.
또한, PCB 기판에 설계되는 칩 배리스터와 퓨즈를 통해 순간적으로 발생할 수 있는 과전압이나 과전류를 방전하거나 강제적으로 차단하여 과전압이나 과전류로 인해 발생할 수 있는 기기의 손상이나 화재와 같은 안전사고를 미연에 예방할 수 있는 안전회로가 구비된 투광등용 LED 조명모듈을 제공함에 있다.
한편, PCB 기판에 집적되는 LED 칩과 정전압 IC에서는 고온의 열이 발산되는 특성상, 이러한 열을 효과적으로 방출하기 위해 LED 칩 및 정전압 IC의 위치에 대응되는 PCB 기판의 상면에 열전도가 우수한 방열코팅부를 형성함으로, LED 칩 및 정전압 IC의 과열을 방지하여 열로 인한 기기의 손상을 효과적으로 예방하여 기기의 안전성을 강화할 수 있는 안전회로가 구비된 투광등용 LED 조명모듈을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 안전회로가 구비된 투광등용 LED 조명모듈은 투광등에 내장되어 광원을 제공하는 것으로, PCB(printed circuit board) 기판과, 그 PCB 기판에 집적되는 다수의 LED(light emitting diode) 칩을 포함하는 투광등용 LED 조명모듈에 있어서,
상기 PCB 기판에 설계되는 것으로, 상기 PCB 기판에 집적된 다수의 LED 칩으로 일정한 출력전압을 분배 제공하여 상기 LED 칩에서 출력되는 빛이 균일한 휘도로 조사되도록 유도하는 하나 이상의 정전압 IC(Integrated Circuit);와,상기 PCB 기판에 집적되는 상기 LED 칩 및 상기 정전압 IC의 위치에 대응되는 상기 PCB 기판의 상면에 상기 LED 칩 및 상기 정전압 IC의 개수에 대응되어 인쇄되는 다수의 방열코팅부;를 포함하여 구성되되,
상기 방열코팅부는 서로 연결되게 구성되어 상기 LED 칩 및 상기 정전압 IC에서 발산되는 열이 상기 방열코팅부를 통해 골고루 분산되어 해소될 수 있도록 유도하여 우수한 방열효과를 기대할 수 있도록 하며,
상기 방열코팅부는 적어도 하나 이상의 인쇄 층으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
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이상에서와 같이 본 발명에 따른 안전회로가 구비된 투광등용 LED 조명모듈에 의하면, PCB 기판에 설계되는 정전압 IC를 통해 PCB 기판에 집적되는 다수의 LED 칩으로 일정한 출력전압을 분배 제공함으로, 다수의 LED 칩에서 출력되는 빛이 균일한 휘도로 조사되어 빛을 바라보는 눈의 피로감을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, LED 칩의 발광성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
더욱이, LED 칩이 발광으로 인해 열이 발생하더라도 정전압 IC를 통해 일정한 전압이 LED 칩으로 공급되므로, 종래에 과열된 LED 칩으로 과전류가 흐르게 되어 LED 칩의 사용수명 단축되는 문제를 예방하여 LED 칩의 사용수명을 연장할 수 있는 효과가 있다.
또한, PCB 기판에 설계되는 칩 배리스터와 퓨즈를 통해 순간적으로 발생할 수 있는 과전압이나 과전류를 방전하거나 강제적으로 차단하여 과전압이나 과전류로 인해 발생할 수 있는 기기의 손상이나 화재와 같은 안전사고를 미연에 예방할 수 있는 효과가 있다.
한편, PCB 기판에 집적되는 LED 칩과 정전압 IC에서는 고온의 열이 발산되는 특성상, 이러한 열을 효과적으로 방출하기 위해 LED 칩 및 정전압 IC의 위치에 대응되는 PCB 기판의 상면에 열전도가 우수한 방열코팅부를 형성함으로, LED 칩 및 정전압 IC의 과열을 방지하여 열로 인한 기기의 손상을 효과적으로 예방하여 기기의 안전성을 강화할 수 있는 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 안전회로가 구비된 투광등용 LED 조명모듈의 사시도
도 2는 도 1에 도시된 안전회로가 구비된 투광등용 LED 조명모듈의 분리 사시도
도 3은 도 1에 도시된 안전회로가 구비된 투광등용 LED 조명모듈의 사용상태도
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 안전회로가 구비된 투광등용 LED 조명모듈을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 안전회로가 구비된 투광등용 LED 조명모듈을 도시한 것으로, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 안전회로가 구비된 투광등용 LED 조명모듈의 사시도를, 도 2는 도 1에 도시된 안전회로가 구비된 투광등용 LED 조명모듈의 분리 사시도를, 도 3은 도 1에 도시된 안전회로가 구비된 투광등용 LED 조명모듈의 사용상태도를 각각 나타낸 것이다.
상기 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 안전회로가 구비된 투광등용 LED 조명모듈(100)은 투광등에 내장되어 광원을 제공하는 것으로, PCB(printed circuit board) 기판(1)과, 그 PCB 기판(1)에 집적되는 다수의 LED(light emitting diode) 칩(2)을 포함하는 투광등용 LED 조명모듈에 있어서,
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 PCB 기판(1)에 설계되는 것으로, 상기 PCB 기판(1)에 집적된 다수의 LED 칩(2)으로 일정한 출력전압을 분배 제공하여 상기 LED 칩(2)에서 출력되는 빛이 균일한 휘도로 조사되도록 유도하는 하나 이상의 정전압 IC(Integrated Circuit)(10)를 더 형성하여 구성한다.
즉, 도 3a에 도시된 바와 같이 외부에서 공급되는 전원을 상기 정전압 IC(10)를 통해 상기 PCB 기판(1)에 집적되는 다수의 LED 칩(2)으로 일정한 출력전압을 분배 제공함으로, 상기 PCB 기판(1)에 집적되는 다수의 LED 칩(2)에서 출력되는 빛이 균일한 휘도로 선명하게 조사되게 유도하여 빛을 바라보는 사람의 눈의 피로감을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 LED 칩(2)의 발광성능을 향상시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있는 것이다.
더욱이, 상기 LED 칩(2)이 발광으로 인해 열이 발생하더라도 상기 정전압 IC(10)를 통해 일정한 전압이 상기 LED 칩(2)으로 공급되므로, 종래에 과열된 LED 칩(2)으로 과전류가 흐르게 되어 LED 칩(2)의 사용수명 단축되는 문제를 방지하여 LED 칩(2)의 사용수명을 연장할 수 있는 효과가 있다.
한편, 상기 PCB 기판(1)에 집적되는 상기 LED 칩(2)과 정전압 IC(10)에서는 고온의 열이 발산되는 특성상, 이러한 열을 원활하게 방출하지 못할 경우에는 상기 LED 칩(2)에서 출력되는 빛의 휘도가 급격히 저하될 수 있을 뿐만 아니라, 상기 LED 칩(2)의 수명이 현저히 단축될 수 있으므로, 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 상기 LED 칩(2)과 정전압 IC(10)에서는 발산되는 고온의 열을 효과적으로 외부로 방출하기 위해 상기 PCB 기판(1)에 집적되는 상기 LED 칩(2) 및 상기 정전압 IC(10)의 위치에 대응되는 상기 PCB 기판(1)의 상면에 상기 LED 칩(2) 및 상기 정전압 IC(10)의 개수에 대응되는 다수의 방열코팅부(40)가 인쇄되어 형성되도록 한다.
즉, 도 3b에 도시된 바와 같이 상기 LED 칩(2)과 정전압 IC(10)에서 발산되는 고온의 열이 상기 방열코팅부(40)로 신속하게 전도되고, 그 전도된 열은 상기 방열코팅부(40)가 인쇄되는 상기 PCB 기판(1)을 통해 외부로 방출되도록 유도하여 상기 LED 칩(2)과 정전압 IC(10)의 과열을 효과적으로 예방하여 제품의 구조적인 안전성을 확보할 수 있다.
여기서, 상기 방열코팅부(40)는 열전도가 우수한 세라믹, 카본, 알루미늄 중에서 선택되는 어느 하나의 원료를 포함함이 바람직하며, 선택되는 원료는 분말형태로 구성하여 통상의 절연도료와 혼합하여 상기 PCB 기판(1)에 간편히 인쇄되도록 한다.
이때, 상기 PCB 기판(1)에 인쇄되는 상기 방열코팅부(40)는 적어도 하나 이상의 인쇄 층(41)으로 구성될 수 있으며, 본 발명의 안전회로가 구비된 투광등용 LED 조명모듈(100)에서는 2개의 인쇄 층(41)으로 이루어진 방열코팅부(40)가 사용되나, 이에 한정하여 사용하는 것은 물론 아니다.
한편, 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 상기 방열코팅부(40)는 서로 연결되게 구성되어 상기 LED 칩(2) 및 상기 정전압 IC(10)에서 발산되는 열이 서로 연결된 상기 방열코팅부(40)를 통해 골고루 분산되어 상기 PCB 기판에 전도되어 신속하게 외부로 방출 해소될 수 있도록 유도하여 우수한 방열효과를 기대할 수 있도록 함이 바람직하다.
또한, 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 상기 PCB 기판(1)에 설계되는 것으로, 외부로부터 과전압이 유입되면 필요 이상의 전압은 방전시켜 과전압으로 인한 기기의 손상을 예방할 수 있는 칩 배리스터(chip varistor)(20)를 더 포함하여 제품의 구조적인 안전성이 향상되도록 함이 바람직하다.
또한, 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 상기 PCB 기판(1)에 설계되는 것으로, 외부로부터 규정 값 이상의 과전류가 유입되면 과전류가 계속 흐르지 못하도록 전류의 흐름을 자동으로 차단하는 퓨즈(fuse)(30)를 더 포함하여, 과전류로 인한 기기의 손상이나 화재와 같은 사고를 미연에 예방하도록 함이 바람직하다.
즉, 도 3c에 도시된 바와 같이 상기 PCB 기판(1)에 설계되는 상기 칩 배리스터(20)와 퓨즈(30)를 통해 순간적으로 발생할 수 있는 과전압이나 과전류를 방전하거나 강제적으로 차단하여 과전압이나 과전류로 인해 발생할 수 있는 기기의 손상이나 화재와 같은 안전사고를 미연에 예방할 수 있는 효과가 있다.
따라서, 본 발명의 안전회로가 구비된 투광등용 LED 조명모듈(100)은 과전압이나 과전류를 방지할 수 있는 기능이 마련된 컨버터(미도시)와 같은 별도의 장치 사용 없이 자체적으로 구조적인 안전성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 직류전압을 곧바로 제공받을 수 있어 컨버터 사용이 불필요한 경우에 더욱 안정적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.
상기와 같은 구성요소로 이루어지는 본 발명의 안전회로가 구비된 투광등용 LED 조명모듈(100)은 PCB 기판(1)에 설계되는 상기 정전압 IC(10)를 통해 PCB 기판(1)에 집적되는 다수의 LED 칩(2)으로 일정한 출력전압을 분배 제공함으로, 다수의 LED 칩(2)에서 출력되는 빛이 균일한 휘도로 조사되어 빛을 바라보는 눈의 피로감을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 LED 칩(2)의 발광성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
더욱이, 상기 LED 칩(2)이 발광으로 인해 열이 발생하더라도 상기 정전압 IC(10)를 통해 일정한 전압이 상기 LED 칩(2)으로 공급되므로, 종래에 과열된 LED 칩으로 과전류가 흐르게 되어 LED 칩(2)의 사용수명 단축되는 문제를 예방하여 상기 LED 칩(2)의 사용수명을 연장할 수 있는 효과가 있다.
상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 실시예에 따른 안전회로가 구비된 투광등용 LED 조명모듈(100)은 다음과 같이 작동한다.
먼저, 본 발명의 안전회로가 구비된 투광등용 LED 조명모듈(100)로 전원이 공급되면, 도 3a에 도시된 바와 같이 정전압 IC(10)를 통해 각각의 LED 칩(2)으로 일정한 출력전압으로 분배 제공되어 각각의 LED 칩(2)에서는 균일한 휘도의 빛을 안정적으로 출력할 수 있다.
이때, 도 3b에 도시된 바와 같이 상기 정전압 IC(10)와 LED 칩(2)에서 발산되는 열은 PCB 기판(1)에 인쇄되는 열전도가 우수한 방열코팅부(40)를 통해 신속하게 상기 PCB 기판(1)으로 전도되어 외부로 방출되므로, 상기 정전압 IC(10)와 LED 칩(2)의 과열을 안정적으로 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 안전회로가 구비된 투광등용 LED 조명모듈(100)에 순간적으로 과전압이나 과전류가 발생하더라도, 도 3c에 도시된 바와 같이 상기 PCB 기판(1)에 설계되는 칩 배리스터(20)와 퓨즈(30)를 통해 과전압이나 과전류를 방전하거나 강제적으로 차단할 수 있어 과전압이나 과전류로 인한 기기의 손상이나 화재와 같은 안전사고를 예방할 수 있음은 물론이다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것으로 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 사상을 해치지 않는 범위 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명에서 권리를 청구하는 범위는 상세한 설명의 범위 내로 정해지는 것이 아니라 후술되는 청구범위와 이의 기술적 사상에 의해 한정될 것이다.
1. PCB 기판 2. LED 칩
10. 정전압 IC 20. 칩 배리스터
30. 퓨즈 40. 방열코팅부
41. 인쇄 층
100. 안전회로가 구비된 투광등용 LED 조명모듈

Claims (6)

  1. 투광등에 내장되어 광원을 제공하는 것으로, PCB(printed circuit board) 기판(1)과, 그 PCB 기판(1)에 집적되는 다수의 LED(light emitting diode) 칩(2)을 포함하는 투광등용 LED 조명모듈에 있어서,
    상기 PCB 기판(1)에 설계되는 것으로, 상기 PCB 기판(1)에 집적된 다수의 LED 칩(2)으로 일정한 출력전압을 분배 제공하여 상기 LED 칩(2)에서 출력되는 빛이 균일한 휘도로 조사되도록 유도하는 하나 이상의 정전압 IC(Integrated Circuit)(10); 및
    상기 PCB 기판(1)에 집적되는 상기 LED 칩(2) 및 상기 정전압 IC(10)의 위치에 대응되는 상기 PCB 기판(1)의 상면에 상기 LED 칩(2) 및 상기 정전압 IC(10)의 개수에 대응되게 인쇄되는 다수의 방열코팅부(40);를 포함하여 구성되되,
    상기 방열코팅부(40)는 서로 연결되게 구성되어 상기 LED 칩(2) 및 상기 정전압 IC(10)에서 발산되는 열이 상기 방열코팅부(40)를 통해 골고루 분산되어 해소될 수 있도록 유도하여 우수한 방열효과를 기대할 수 있도록 하며,
    상기 방열코팅부(40)는 적어도 하나 이상의 인쇄 층(41)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 안전회로가 구비된 투광등용 LED 조명모듈.
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