KR101492235B1 - Led 램프 및 led 램프의 전류 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 LED 램프는 복수개의 LED 모듈을 포함하는 광원부와, 상기 광원부의 누적 사용시간을 산정하는 사용시간 측정부와, 상기 광원부의 누적 사용시간이 기준시간 이상인 경우 전류 조절 신호를 발생시키는 제어부, 및 상기 전류 조절 신호에 따라 상기 광원부로 인가되는 전류의 양을 증가시키는 전류 조절부를 포함한다.

Description

LED 램프 및 LED 램프의 전류 제어 방법{LED LAMP AND CURRENT CONTROL METHOD FOR LED LAMP}

본 발명은 LED 램프에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 LED 램프 및 LED 램프의 전류 제어에 관한 것이다.

최근 각종 조명장치의 광원으로 LED 소자가 각광을 받고 있다. LED 소자는 종래의 조명에 비해 발열량이 적고, 적은 소비전력과 긴 수명, 내충격성 등의 장점을 갖고 있다. 또한, 제조과정에서 형광등과 같이 수은이나 방전용 가스를 사용하지 않으므로 환경오염을 유발하지 않는 장점이 있다.

LED 소자는 적절한 전원공급과 방열수단을 제공할 경우 10만 시간 이상을 사용해도 소손 없이 점등상태를 유지할 수 있다. 모든 광원은 시간이 지날수록 광출력이 점점 감소하는데, 초기 광도의 80% 까지는 사람이 잘 느끼지 못하므로 이를 기준으로 평가할 경우 LED 소자의 조명용 수명은 현재 약 4만-5만 시간으로 예상되고 있다.

이러한 LED 램프의 수명을 더욱 연장시킬 수 있다면 LED 램프의 장점을 극대화시킬 수 있다.

본 발명은 전술한 종래기술을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 수명을 연장시킬 수 있는 LED 램프 및 LED 램프의 전류 제어 방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 수명을 연장시키면서도 안전성을 확보할 수 있는 LED 램프 및 LED 램프의 전류 제어 방법을 제공함에 있다.

그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 LED 램프는 복수개의 LED 모듈을 포함하는 광원부와, 상기 광원부의 누적 사용시간을 산정하는 사용시간 측정부와, 상기 광원부의 누적 사용시간이 기준시간 이상인 경우 전류 조절 신호를 발생시키는 제어부, 및 상기 전류 조절 신호에 따라 상기 광원부로 인가되는 전류의 양을 증가시키는 전류 조절부를 포함한다.

여기서, 상기 사용시간 측정부는 상기 광원부에 전류가 인가될 때에만 누적 사용시간을 적산할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 전류의 증가 회수를 측정하는 카운터부를 더 포함하고, 상기 카운터부는 전류 증가회수가 기 설정된 기준회수 이상인 경우, 전류를 증가시키지 않을 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 기준시간이 증가할수록 상기 기준회수를 감소시킬 수 있다.

또한, 상기 전류 조절부는 초기 인가 전류의 1% ~ 10%의 전류를 증가시켜서 광원부로 공급할 수 있다.

또한, 상기 전류 조절부는 초기 인가 전류의 5% ~ 6%의 전류를 증가시켜서 광원부로 공급할 수 있다.

또한, 상기 기준시간은 1만 시간 내지 3만 시간으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 기준시간은 3만 시간 초과로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 기준시간이 1만 시간 내지 3만 시간인 경우, 상기 전류 조절부는 초기 인가 전류의 1% ~ 10%의 전류를 증가시켜서 상기 광원부로 공급할 수 있다.

또한, 상기 기준시간이 3만 시간 초과인 경우 상기 전류 조절부는 초기 인가 전류의 1% ~ 10%의 전류를 증가시켜서 상기 광원부로 공급할 수 있다.

또한, 상기 기준시간이 1만 내지 3만 시간인 경우 상기 전류 조절부는 초기 인가 전류의 5% ~ 6%의 전류를 증가시켜서 상기 광원부로 공급할 수 있다.

또한, 상기 기준시간이 3만 시간 초과인 경우 상기 전류 조절부는 초기 인가 전류의 5% ~ 6%의 전류를 증가시켜서 상기 광원부로 공급할 수 있다.

또한, 상기 전류 조절부는 기 설정된 전류 증가량에 상기 LED 램프의 오프셋 전압(VF)의 감소비율과 초기 인가 전류를 곱한 값을 더하여 전류를 증가시킬 수 있다.

또한, 상기 전류 조절부는 상기 광원부와 병렬로 연결된 가변저항을 포함할 수 있다.

또한, 상기 광원부에서 조사되는 빛의 조도를 측정하는 조도 측정부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 조도 측정부에서 측정된 조도가 기준조도 이하인 경우에 전류 조절 신호를 발생시킬 수 있다.

또한, 상기 광원부에는 LED 모듈의 오프셋 전압을 측정하는 전압 측정부가 연결 설치되고, 상기 제어부는 상기 오프셋 전압이 기준전압보다 낮은 경우에 전류를 조절하는 신호를 발생시킬 수 있다.

또한, 상기 광원부에는 상기 광원부의 온도가 증가할 때, 상기 광원부로 인가되는 전류를 우회시키는 바이패스부재가 연결 설치될 수 있다.

또한, 상기 바이패스부재는 상기 복수 개의 LED 모듈과 병렬로 연결되며 온도가 상승함에 따라 저항이 감소하는 서미스터로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 광원부에서 LED 모듈이 실장된 기판에는 교류 전류를 직류 전류로 변환하는 전류변환칩이 설치될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따른 LED 램프의 전류 조절 방법은 광원부에 전류가 인가되는 시간을 누적하여 계산하는 누적 사용시간 측정 단계와, 상기 누적 사용시간이 기 설정된 기준 시간보다 작은지를 판단하는 누적 사용시간 판단 단계, 및 누적 사용시간이 기 설정된 기준 시간보다 큰 경우 광원부에 인가되는 전류를 증가시키는 전류 증가 단계를 포함한다.

여기서, 상기 사용시간 측정부는 상기 광원부에 전원이 인가될 때에만 사용 시간을 적산할 수 있다.

또한, 상기 LED 램프의 전류 조절 방법 전류를 증가시킨 회수가 기 설정된 기준 회수보다 큰지를 판단하는 전류 증가회수 판단 단계를 더 포함하고, 상기 전류 증가회수 판단 단계는 전류 증가 회수가 기 설정된 기준 회수 이상인 경우에는 전류 증가를 중단할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 기준시간의 크기가 증가할수록 상기 기준회수를 감소시킬 수 있다.

또한, 상기 전류 증가 단계는 초기 인가 전류의 1% ~ 10%의 전류를 증가시켜서 상기 광원부로 공급할 수 있다.

또한, 상기 전류 증가 단계는 초기 인가 전류의 5% ~ 6%의 전류를 증가시켜서 상기 광원부로 공급할 수 있다.

또한, 상기 기준시간은 1만 시간 내지 3만 시간으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 기준시간은 3만 시간 초과로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 기준시간이 1만 시간 내지 3만 시간인 경우, 상기 전류 증가 단계는 초기 인가 전류의 1% ~ 10%의 전류를 증가시켜서 상기 광원부로 공급할 수 있다.

또한, 상기 기준시간이 3만 시간 초과인 경우 상기 전류 증가 단계는 초기 인가 전류의 1% ~ 10%의 전류를 증가시켜서 상기 광원부로 공급할 수 있다.

또한, 상기 기준시간이 1만 시간 내지 3만 시간인 경우 상기 전류 증가 단계는 초기 인가 전류의 5% ~ 6%의 전류를 증가시켜서 상기 광원부로 공급할 수 있다.

또한, 상기 기준시간이 3만 시간 초과인 경우 상기 전류 증가 단계는 초기 인가 전류의 5% ~ 6%의 전류를 증가시켜서 상기 광원부로 공급할 수 있다.

또한, 상기 전류 증가 단계는 기 설정된 전류 증가량에 상기 LED 램프의 오프셋 전압(VF)의 감소비율과 초기 인가 전류를 곱한 값을 더하여 전류를 증가시킬 수 있다.

또한, 상기 LED 램프의 전류 조절 방법은 상기 누적 사용시간 판단 단계 이후에 실시되며 상기 광원부의 밝기를 측정하고 측정된 조도가 기준 조도보다 작은지를 판단하는 조도 판단 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 전류 조절 단계는 상기 누적 사용시간이 기 설정된 기준 시간보다 크거나, 측정된 조도가 기준 조도보다 작은 경우에 광원부에 인가되는 전류를 증가시킬 수 있다.

또한, 상기 전류 조절 단계는 상기 누적 사용시간이 기 설정된 기준 시간보다 크고, 측정된 조도가 기준 조도보다 작은 경우에 광원부에 인가되는 전류를 증가시킬 수 있다.

또한, 상기 LED 램프의 전류 조절 방법은 상기 누적 사용시간 판단 단계 이후에 실시되며 상기 LED 모듈에 인가되는 전압을 측정하고, 측정된 전압이 기준 전압보다 작은지를 판단하는 전압 판단 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 전류 조절 단계는 상기 누적 사용시간이 기 설정된 기준 시간보다 크고, 측정된 전압이 기준 전압보다 작은 경우에 상기 광원부에 인가되는 전류를 증가시킬 수 있다.

또한, 상기 LED 램프의 전류 조절 방법은 상기 전류 조절 단계 이후에 실시되며 상기 광원부의 온도가 증가함에 따라 상기 광원부에 병렬로 연결된 서미스터에 흐르는 전류를 증가시키는 바이패스 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 LED 램프는 누적 사용시간의 증가에 따라 전류의 양을 증가시킴으로써 LED 램프의 밝기를 보상하여 LED 램프의 수명을 증가시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 LED 램프는 전압 측정부 또는 조도 측정부를 구비하여 전압 또는 조도의 변화에 따라 광원부에 인가되는 전류를 조절함으로써 LED 램프의 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명의 LED 램프는 바이패스부재를 구비하여 전류의 증가함에도 안전성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 램프의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 램프의 전류 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 LED 램프의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 LED 램프의 전류 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 LED 램프의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 LED 램프의 전류 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 LED 램프의 구성도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하여 상세하게 설명한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명 및 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 램프의 구성도이다.

도 1을 참조하여 설명하면, 본 제1 실시예에 따른 LED 램프(101)는 복수 개의 LED 모듈을 포함하는 광원부(10)와 광원부(10)의 누적 사용시간을 산정하는 사용시간 측정부(21)와 광원부(10)의 누적 사용시간이 기준시간 이상인 경우 전류 조절 신호를 발생시키는 제어부(25), 및 전류 조절 신호에 따라 광원부(10)로 인가되는 전류의 양을 증가시키는 전류 조절부(26)를 포함한다.

광원부(10)는 복수 개의 LED 모듈을 구비하여 빛을 발생시키며 직관형 램프, 벌브형 램프 등 다양한 형태로 이루어질 수 있다. 광원부(10)는 LED 모듈이 실장된 기판과, 방열판, 및 커버 렌즈를 포함할 수 있다.

한편, 광원부(10)는 교류 전류를 직류 전류로 변환하는 전류변환칩을 포함할 수 있다. 상기한 전류변환칩은 LED 모듈이 실장되는 기판에 설치되며, 광원부(10)와 수명을 가질을 수 있다. 이와같이하나의전류변환칩으로이루어진전원부를포함하면 LED 램프이 수명이 향상되고 별도의 컨버터를 설치할 필요가 없다.

사용시간 측정부(21)는 광원부(10)에 전류가 인가될 때에만 누적 사용시간을 적산하며, 광원부(10)에 전류가 인가되지 않을 때에는 누적 사용시간을 적산하지 않는다. 사용시간 측정부(21)는 전원이 차단된 경우에도 적산된 누적 사용시간을 저장할 수 있도록 메모리를 구비하거나 별도의 보조 전원을 구비할 수 있다.

사용시간 측정부(21)는 기 설정된 기준시간 도달 시에 신호를 발생시켜서 제어부(25)에 전달한다. 사용시간 측정부(21)는 누적 사용시간이 30000시간인 경우 신호를 발생시켜서 제어부(25)에 전달할 수 있으며, 누적 사용시간이 30000시간씩 증가할 때마다 신호를 발생시켜서 제어부(25)에 전달할 수 있다. 여기서 기준시간은 1만 시간 내지 3만 시간으로 이루어질 수 있으며, 기준시간은 3만 시간 초과로 이루어질 수 있다.

제어부(25)는 광원부(10)가 안정적으로 빛을 발생시킬 수 있도록 제어하며, 사용시간 측정부(21)에서 전달된 신호를 분석하고 전류 조절 신호를 발생시킨다.

제어부(25)는 전류의 증가 회수를 측정하는 카운터부를 더 포함하며 카운터부는 전류 증가회수가 기 설정된 기준회수 이상인 경우, 전류를 증가시키지 않는다. 여기서 기준회수는 8회로 이루어질 수 있다. 기준회수는 기준시간과 관련이 있는데, 제어부(25)는 기준시간이 증가할수록 기준회수는 감소시킨다.

광원부(10)에 인가되는 전류가 증가하면 광원부(10)에서 출사되는 빛의 밝기가 증가하지만 전류의 증가는 안전한 영역 이내에서 이루어져야 한다. 따라서 제어부(25)는 카운터부를 구비하여 광원부(10)에 인가되는 전류가 안전 영역을 벗어나지 않도록 전류 증가회수를 제한한다.

전류 조절부(26)는 전류 조절 신호가 수신된 경우 광원부(10)에 인가되는 전류의 양을 증가시키는데, 증가되는 전류는 최초 인가된 전류의 1% ~ 10%로 이루어질 수 있다. 또한, 전류 조절부(26)는 초기 인가 전류의 5% ~ 6%의 전류를 증가시켜서 광원부(10)로 공급할 수 있다.

기준시간이 1만 시간 내지 3만 시간인 경우, 전류 조절부(26)는 초기 인가 전류의 1% ~ 10%의 전류를 증가시켜서 광원부(10)로 공급할 수 있으며, 전류 조절부(26)는 초기 인가 전류의 5% ~ 6%의 전류를 증가시켜서 광원부(10)로 공급할 수 있다.

또한, 기준시간이 3만 시간 초과인 경우 전류 조절부(26)는 초기 인가 전류의 1% ~ 10%의 전류를 증가시켜서 광원부(10)로 공급할 수 있으며, 기준시간이 1만 내지 3만 시간인 경우 전류 조절부(26)는 초기 인가 전류의 5% ~ 6%의 전류를 증가시켜서 광원부(10)로 공급할 수 있다.

전류 조절부(26)는 광원부(10)와 병렬로 연결된 가변 저항을 포함할 수 있으며, 전류 조절부(26)는 가변 저항의 저항 값을 증가시켜서 광원부(10)에 인가되는 전류를 증가시킬 수 있다.

또한 전류 조절부(26)는 기 설정된 전류 증가량에 LED 램프의 오프셋 전압(VF)의 감소비율과 초기 인가 전류를 곱한 값을 더하여 전류를 증가시킬 수 있다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 램프의 전류 조절 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 2를 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 LED 램프의 전류 조절 방법은 누적 사용시간 측정 단계(S101)와 누적 사용시간 판단 단계(S102)와 전류 증가 단계(S103)를 포함한다.

누적 사용시간 측정 단계(S101)는 광원부(10)에 전류가 인가되는 시간을 누적하여 적산한다. 누적 사용시간 측정 단계(S101)는 광원부(10)에 전류가 인가되지 않은 경우에는 시간을 누적하지 않으며 전류가 인가되는 경우에만 시간을 적산한다.

누적 사용시간 판단 단계(S102)는 누적 사용시간 측정 단계(S101)에서 측정된 누적 사용시간을 기 설정된 기준 시간과 비교하여 누적 사용시간이 기 설정된 기준 시간보다 큰지를 판단한다. 여기서 기준시간은 1만 시간 내지 3만 시간으로 이루어질 수 있으며, 기준시간은 3만 시간 초과로 이루어질 수 있다.

누적 사용시간 판단 단계(S102)는 누적 사용시간이 기 설정된 기준시간보다 더 큰 경우에는 신호를 발생시켜서 전류 증가 단계(S103)를 수행하도록 한다.

전류 증가 단계(S103)는 누적 사용시간 판단 단계(S102)에서 신호가 수신된 경우 광원부에 인가되는 전류를 기 설정된 크기만큼 증가시킨다. 전류 증가 단계(S103)는 최초 인가된 전류의 1% ~ 10%의 전류를 증가시켜서 광원부(10)에 인가할 수 있으며, 전류 증가 단계(S103)는 최초 인가된 전류의 5% ~ 6%의 전류를 증가시켜서 광원부(10)에 인가할 수 있다.

기준시간이 1만 시간 내지 3만 시간인 경우, 전류 증가 단계(S103)는 는 초기 인가 전류의 1% ~ 10%의 전류를 증가시켜서 광원부(10)로 공급할 수 있으며, 전류 증가 단계(S103)는 초기 인가 전류의 5% ~ 6%의 전류를 증가시켜서 광원부(10)로 공급할 수 있다.

또한, 기준시간이 3만 시간 초과인 경우 전류 증가 단계(S103)는 초기 인가 전류의 1% ~ 10%의 전류를 증가시켜서 광원부(10)로 공급할 수 있으며, 기준시간이 1만 내지 3만 시간인 경우 초기 인가 전류의 5% ~ 6%의 전류를 증가시켜서 광원부(10)로 공급할 수 있다.

전류 증가 단계(S103)는 광원부와 병렬로 연결된 가변 저항의 크기를 증가시켜서 광원부(10)에 인가되는 전류를 증가시킬 수 있다. 또한 전류 조절 단계(S103)는 기 설정된 전류 증가량에 LED 램프의 오프셋 전압(VF)의 감소비율과 초기 인가 전류를 곱한 값을 더하여 전류를 증가시킬 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 LED 램프의 전류 조절 방법은 전류를 증가시킨 회수가 기 설정된 기준 회수보다 작은지를 판단하는 전류 증가회수 판단 단계(S104)를 더 포함 할 수 있다. 전류 증가회수 판단 단계(S104)는 전류 증가 회수가 기 설정된 기준 회수 이상인 경우에는 전류 증가를 중단하여 광원부(10)에 인가되는 전류가 안전범위를 벗어나지 않도록 제어한다. 기준회수는 기준시간과 관련이 있는데, 전류 증가 단계(S103)는 기준시간이 증가할수록 기준회수는 감소시킨다.

상기한 바와 같이 본 실시예에 따르면 LED 램프의 사용시간이 누적됨에 따라 LED 램프의 밝기 감소한 경우 전류를 증가시켜서 LED 램프의 발기를 보상하므로 수명을 연장시킬 수 있다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 LED 램프의 구성도이다.

도 3을 참조하여 설명하면, 본 제2 실시예에 따른 LED 램프(102)는 광원부(10), 사용시간 측정부(21), 제어부(25), 전류 조절부(26), 및 광원부(10)에서 출사되는 빛의 밝기를 측정하는 조도 측정부(23)를 더 포함한다.

본 제2 실시예에 따른 LED 램프(102)는 조도 측정부(23)를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 LED 램프와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.

조도 측정부(23)는 광원부(10)와 인접하게 배치되어 광원부(10)에서 출사되는 빛의 밝기를 측정한다. 또한 조도 측정부(23)는 제어부(25)와 연결되어 제어부(25)에 측정된 조도에 대한 정보를 전달할 수 있다. 조도 측정부(23)는 측정된 조도가 기준 조도보다 작은 경우에 신호를 발생시켜서 제어부(25)로 전달한다. 여기서 기준 조도는 최초 설정된 조도보다 20% 낮은 조도로 이루어질 수 있다.

제어부(25)는 사용시간 측정부(21)에서 측정된 누적 사용시간이 기준 시간보다 더 크거나 조도 측정부(23)에서 측정된 조도가 기준 조도보다 더 작은 경우에 전류를 증가시키는 신호를 발생시킬 수 있다. 여기서 기준 조도는 LED 램프의 최초 출력 조도에서 10% 내지 20% 감소된 조도로 이루어질 수 있다.

또한, 제어부(25)는 사용시간 측정부(21)에서 측정된 누적 사용시간이 기준 시간보다 더 크고 조도 측정부(23)에서 측정된 조도가 기준 조도보다 더 작은 경우에 전류를 증가시키는 신호를 발생시킬 수 있다.

제어부(25)에서 발생된 전류 증가신호가 전류 조절부(26)로 전달되면 전류 조절부(26)는 기 설정된 양만큼 전류를 증가시켜서 광원부(10)로 전달한다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 LED 램프의 전류 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 4를 참조하여 설명하면, 본 제2 실시예에 따른 LED 램프의 전류 조절 방법은 누적 사용시간 측정 단계(S201)와 누적 사용시간 판단 단계(S202)와 조도 판단 단계(S203)와 전류 증가 단계(S204), 및 전류 증가회수 판단 단계(S205)를 포함한다.

누적 사용시간 측정 단계(S201)는 광원부(10)에 전류가 인가되는 시간을 누적하여 적산한다. 누적 사용시간 판단 단계(S202)는 누적 사용시간 측정 단계(S201)에서 측정된 누적 사용시간을 기 설정된 기준 시간과 비교하고 누적 사용시간이 기 설정된 기준 시간보다 더 큰 경우에는 신호를 발생시킨다.

조도 판단 단계(S203)는 누적 사용시간 판단 단계(S202) 이후에 실시되며 조도 측정부(23)를 이용하여 광원부(10)에서 출사된 빛의 조도를 측정하고 측정된 조도가 기준 조도보다 작은지를 판단한다. 조도 판단 단계(S203)는 측정된 조도가 기준 조도보다 작은 경우에 신호를 발생시켜서 제어부(25)로 전달한다.

전류 증가 단계(S204)는 누적 사용시간이 기 설정된 기준 시간보다 크거나, 측정된 조도가 기준 조도보다 작은 경우에 광원부에 인가되는 전류를 증가시킬 수 있다.

또한, 전류 증가 단계(S204)는 누적 사용시간이 기 설정된 기준 시간보다 크고, 측정된 조도가 기준 조도보다 작은 경우에 광원부에 인가되는 전류를 증가시킬 수 있다. 전류 증가 단계(S204)는 최초 인가된 전류의 1%~10 또는 5% ~ 6%의 전류만큼 증가된 전류를 광원부(10)에 인가할 수 있다.

전류 증가회수 판단 단계(S205)는 전류 증가 회수가 기 설정된 기준 회수 이상인 경우에는 전류 증가를 중단하여 광원부(10)에 인가되는 전류가 안전범위를 벗어나지 않도록 제어한다.

상기한 바와 같이 본 실시예에 따르면 누적 사용시간과 함께 광원부에서 출사되는 빛의 조도를 측정하고 조도가 낮아진 경우 전류를 보상함으로써 사용 시간에 비하여 빛의 밝기가 작은 경우에는 미리 전류를 증가시켜서 LED 램프의 성능을 유지시킬 수 있다.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 LED 램프의 구성도이다.

도 5를 참조하여 설명하면, 본 제3 실시예에 따른 LED 램프(103)는 광원부(10), 사용시간 측정부(21), 제어부(25), 전류 조절부(26), 및 LED 모듈에 인가되는 전압을 측정하는 전압 측정부(24)를 포함한다.

본 제3 실시예에 따른 LED 램프(103)는 전압 측정부(24)를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 LED 램프와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.

전압 측정부(24)는 어느 하나의 LED 모듈에 연결되어 LED 모듈에 인가되는 오프셋 전압(VF)을 측정한다. 또한 전압 측정부(24)는 제어부(25)와 연결되어 제어부(25)에 측정된 전압에 대한 정보를 전달할 수 있다. 전압 측정부(24)는 측정된 오프셋 전압이 기준 전압보다 작은 경우에 신호를 발생시켜서 제어부(25)로 전달한다. 여기서 기준 전압은 최초 설정된 전압보다 5% 낮은 전압으로 이루어질 수 있다.

LED 모듈의 사용시간이 증가할수록 LED 모듈이 열화되어 전압이 감소한다. 이에 따라 LED 모듈의 전압을 측정하면 LED 모듈의 열화 정도를 판단할 수 있다.

제어부(25)는 사용시간 측정부(21)에서 측정된 누적 사용시간이 기준 시간보다 더 크고 전압 측정부(24)에서 측정된 전압이 기준 전압보다 더 작은 경우에 전류를 증가시키는 신호를 발생시킬 수 있다.

제어부(25)에서 발생된 전류 증가신호가 전류 조절부(26)로 전달되면 전류 조절부(26)는 기 설정된 양만큼 전류를 증가시켜서 광원부(10)로 전달한다.

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 LED 램프의 전류 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 6를 참조하여 설명하면, 본 제3 실시예에 따른 LED 램프의 전류 조절 방법은 누적 사용시간 측정 단계(S301)와 누적 사용시간 판단 단계(S302)와 조도 판단 단계(S303)와 전류 증가 단계(S304), 및 전류 증가회수 판단 단계(S305)를 포함한다.

누적 사용시간 측정 단계(S301)는 광원부(10)에 전류가 인가되는 시간을 누적하여 적산한다. 누적 사용시간 판단 단계(S302)는 누적 사용시간 측정 단계(S301)에서 측정된 누적 사용시간을 기 설정된 기준 시간과 비교하고 누적 사용시간이 기 설정된 기준 시간보다 더 큰 경우에는 신호를 발생시킨다.

전압 판단 단계(S303)는 누적 사용시간 판단 단계(S302) 이후에 실시되며 전압 측정부(24)를 이용하여 LED 모듈에 인가되는 전압을 측정하고 측정된 전압이 기준 전압보다 작은지를 판단한다. 전압 판단 단계(S303)는 측정된 전압이 기준 전압보다 작은 경우에 신호를 발생시켜서 제어부(25)로 전달한다.

전류 증가 단계(S304)는 누적 사용시간이 기 설정된 기준 시간보다 크고, 측정된 전압이 기준 조도보다 작은 경우에 광원부에 인가되는 전류를 증가시킬 수 있다. 전류 증가 단계(S304)는 최초 인가된 전류의 5% ~ 6%의 전류만큼 증가된 전류를 광원부(10)에 인가할 수 있다.

전류 증가회수 판단 단계(S305)는 전류 증가 회수가 기 설정된 기준 회수 이상인 경우에는 전류 증가를 중단하여 광원부(10)에 인가되는 전류가 안전범위를 벗어나지 않도록 제어한다.

도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 LED 램프의 구성도이다.

도 7을 참조하여 설명하면, 본 제4 실시예에 따른 LED 램프(104)는 광원부(10), 사용시간 측정부(21), 제어부(25), 전류 조절부(26), 및 바이패스부재(30)를 포함한다.

본 제4 실시예에 따른 LED 램프(104)는 바이패스부재(30)를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 LED 램프와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.

바이패스부재(30)는 LED 모듈(15)에 연결 설치되며 복수 개의 LED 모듈(15)과 병렬로 연결된다. 바이패스부재(30)는 광원부(10)의 온도가 증가할 때, 광원부(10)로 인가되는 전류를 우회시킨다.

바이패스부재(30)는 온도가 상승함에 따라 저항이 감소하는 서미스터(thermistor)로 이루어질 수 있다. 광원부(10)의 온도가 증가하면 바이패스부재의 저항이 감소하며, 이에 따라 바이패스부재(30)로 흐르는 전류의 양이 증가하게 된다. 이에 따라 광원부(10)로 흐르는 전류의 양을 감소시켜서 과도한 열이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한 본 실시예에 다른 LED 램프(104)의 전류 조절 방법은 전류 조절 단계 이후에 실시되며 광원부(10)의 온도가 증가함에 따라 광원부(10)와 병렬로 연결된 서미스터에 흐르는 전류를 증가시키는 바이패스 단계를 더 포함할 수 있다.

이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

10: 광원부
15: LED 모듈
21: 사용시간 측정부
23: 조도 측정부
24: 전압 측정부
25: 제어부
26: 전류 조절부
30: 바이패스부재

Claims (38)

1. 복수개의 LED 모듈을 포함하는 광원부;
   상기 광원부의 누적 사용시간을 산정하는 사용시간 측정부; 및
   상기 광원부의 누적 사용시간이 기준시간 이상인 경우 전류 조절 신호를 발생시키는 제어부;
   상기 전류 조절 신호에 따라 상기 광원부로 인가되는 전류의 양을 증가시키는 전류 조절부;를 포함하고,
   상기 제어부는 전류의 증가 회수를 측정하는 카운터부를 더 포함하고, 상기 카운터부는 전류 증가회수가 기 설정된 기준회수 이상인 경우, 전류를 증가시키지 않고, 상기 전류 조절부는 기 설정된 전류 증가량에 상기 LED 램프의 오프셋 전압(VF)의 감소비율과 초기 인가 전류를 곱한 값을 더하여 전류를 증가시키는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 사용시간 측정부는 상기 광원부에 전류가 인가될 때에만 누적 사용시간을 적산하는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
   
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 기준시간이 증가할수록 상기 기준회수를 감소시키는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 전류 조절부는 초기 인가 전류의 1% ~ 10%의 전류를 증가시켜서 광원부로 공급하는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 전류 조절부는 초기 인가 전류의 5% ~ 6%의 전류를 증가시켜서 광원부로 공급하는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 기준시간은 1만 시간 내지 3만 시간인 것을 특징으로 하는 LED 램프.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 기준시간은 3만 시간 초과인 것을 특징으로 하는 LED 램프.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 기준시간이 1만 시간 내지 3만 시간인 경우, 상기 전류 조절부는 초기 인가 전류의 1% ~ 10%의 전류를 증가시켜서 상기 광원부로 공급하는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
   
10. 제1항에 있어서,
    상기 기준시간이 3만 시간 초과인 경우 상기 전류 조절부는 초기 인가 전류의 1% ~ 10%의 전류를 증가시켜서 상기 광원부로 공급하는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
    
11. 제1항에 있어서,
    상기 기준시간이 1만 내지 3만 시간인 경우 상기 전류 조절부는 초기 인가 전류의 5% ~ 6%의 전류를 증가시켜서 상기 광원부로 공급하는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
    
12. 제1항에 있어서,
    상기 기준시간이 3만 시간 초과인 경우 상기 전류 조절부는 초기 인가 전류의 5% ~ 6%의 전류를 증가시켜서 상기 광원부로 공급하는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
    
13. 삭제
14. 제1항에 있어서,
    상기 전류 조절부는 상기 광원부와 병렬로 연결된 가변저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
    
15. 제1항에 있어서,
    상기 광원부에서 조사되는 빛의 조도를 측정하는 조도 측정부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 조도 측정부에서 측정된 조도가 기준조도 이하인 경우에 전류 조절 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
    
16. 제1항에 있어서,
    상기 광원부에는 LED 모듈의 오프셋 전압을 측정하는 전압 측정부가 연결 설치되고, 상기 제어부는 상기 오프셋 전압이 기준전압보다 낮은 경우에 전류를 조절하는 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
    
17. 제1항에 있어서,
    상기 광원부에는 상기 광원부의 온도가 증가할 때, 상기 광원부로 인가되는 전류를 우회시키는 바이패스부재가 연결 설치된 것을 특징으로 하는 LED 램프.
    
18. 제17항에 있어서,
    상기 바이패스부재는 상기 복수 개의 LED 모듈과 병렬로 연결되며 온도가 상승함에 따라 저항이 감소하는 서미스터로 이루어진 것을 특징으로 하는 LED 램프.
    
19. 제1항에 있어서,
    상기 광원부에서 LED 모듈이 실장된 기판에는 교류 전류를 직류 전류로 변환하는 전류변환칩이 설치된 것을 특징으로 하는 LED 램프.
    
20. 광원부에 전류가 인가되는 시간을 누적하여 계산하는 누적 사용시간 측정 단계;
    상기 누적 사용시간이 기 설정된 기준 시간보다 작은지를 판단하는 누적 사용시간 판단 단계;
    누적 사용시간이 기 설정된 기준 시간보다 큰 경우 광원부에 인가되는 전류를 증가시키는 전류 증가 단계; 및
    전류를 증가시킨 회수가 기 설정된 기준 회수보다 큰지를 판단하는 전류 증가회수 판단 단계를 더 포함하고,
    상기 전류 증가 단계는 기 설정된 전류 증가량에 LED 램프의 오프셋 전압(VF)의 감소비율과 초기 인가 전류를 곱한 값을 더하여 전류를 증가시키고,
    상기 전류 증가회수 판단 단계는 전류 증가 회수가 기 설정된 기준회수 이상인 경우에는 전류 증가를 중단하는 LED 램프의 전류 조절 방법.
    
21. 제20항에 있어서,
    상기 누적 사용시간 측정 단계는 상기 광원부에 전원이 인가될 때에만 사용 시간을 적산하는 것을 특징으로 하는 LED 램프의 전류 조절 방법.
    
22. 삭제
23. 제20항에 있어서,
    상기 전류 증가회수 판단 단계는 상기 기준시간의 크기가 증가할수록 상기 기준회수를 감소시키는 것을 특징으로 하는 LED 램프의 전류 조절 방법.
    
24. 제20항에 있어서,
    상기 전류 증가 단계는 초기 인가 전류의 1% ~ 10%의 전류를 증가시켜서 상기 광원부로 공급하는 것을 특징으로 하는 LED 램프의 전류 조절 방법.
    
25. 제20항에 있어서,
    상기 전류 증가 단계는 초기 인가 전류의 5% ~ 6%의 전류를 증가시켜서 상기 광원부로 공급하는 것을 특징으로 하는 LED 램프의 전류 조절 방법.
    
26. 제20항에 있어서,
    상기 기준시간은 1만 시간 내지 3만 시간인 것을 특징으로 하는 LED 램프의 전류 조절 방법.
    
27. 제20항에 있어서,
    상기 기준시간은 3만 시간 초과인 것을 특징으로 하는 LED 램프의 전류 조절 방법.
    
28. 제20항에 있어서,
    상기 기준시간이 1만 시간 내지 3만 시간인 경우, 상기 전류 증가 단계는 초기 인가 전류의 1% ~ 10%의 전류를 증가시켜서 상기 광원부로 공급하는 것을 특징으로 하는 LED 램프의 전류 조절 방법.
    
29. 제20항에 있어서,
    상기 기준시간이 3만 시간 초과인 경우 상기 전류 증가 단계는 초기 인가 전류의 1% ~ 10%의 전류를 증가시켜서 상기 광원부로 공급하는 것을 특징으로 하는 LED 램프의 전류 조절 방법.
    
30. 제20항에 있어서,
    상기 기준시간이 1만 시간 내지 3만 시간인 경우 상기 전류 증가 단계는 초기 인가 전류의 5% ~ 6%의 전류를 증가시켜서 상기 광원부로 공급하는 것을 특징으로 하는 LED 램프의 전류 조절 방법.
    
31. 제20항에 있어서,
    상기 기준시간이 3만 시간 초과인 경우 상기 전류 증가 단계는 초기 인가 전류의 5% ~ 6%의 전류를 증가시켜서 상기 광원부로 공급하는 것을 특징으로 하는 LED 램프의 전류 조절 방법.
    
32. 삭제
33. 제20항에 있어서,
    상기 LED 램프의 전류 조절 방법은 상기 누적 사용시간 판단 단계 이후에 실시되며 상기 광원부의 밝기를 측정하고 측정된 조도가 기준 조도보다 작은지를 판단하는 조도 판단 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 램프의 전류 조절 방법.
    
34. 제33항에 있어서,
    상기 전류 조절 단계는 상기 누적 사용시간이 기 설정된 기준 시간보다 크거나, 측정된 조도가 기준 조도보다 작은 경우에 광원부에 인가되는 전류를 증가시키는 것을 특징으로 하는 LED 램프의 전류 조절 방법.
    
35. 제33항에 있어서,
    상기 전류 조절 단계는 상기 누적 사용시간이 기 설정된 기준 시간보다 크고, 측정된 조도가 기준 조도보다 작은 경우에 광원부에 인가되는 전류를 증가시키는 것을 특징으로 하는 LED 램프의 전류 조절 방법.
    
36. 제20항에 있어서,
    상기 LED 램프의 전류 조절 방법은 상기 누적 사용시간 판단 단계 이후에 실시되며 상기 LED 모듈에 인가되는 전압을 측정하고, 측정된 전압이 기준 전압보다 작은지를 판단하는 전압 판단 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 램프의 전류 조절 방법.
    
37. 제36항에 있어서,
    상기 전류 조절 단계는 상기 누적 사용시간이 기 설정된 기준 시간보다 크고, 측정된 전압이 기준 전압보다 작은 경우에 상기 광원부에 인가되는 전류를 증가시키는 것을 특징으로 하는 LED 램프의 전류 조절 방법.
    
38. 제20항에 있어서,
    상기 LED 램프의 전류 조절 방법은 상기 전류 조절 단계 이후에 실시되며 상기 광원부의 온도가 증가함에 따라 상기 광원부에 병렬로 연결된 서미스터에 흐르는 전류를 증가시키는 바이패스 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 램프의 전류 조절 방법.

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