KR200369327Y1 - 전원공급부를 내장한 발광다이오드 모듈 - Google Patents

Abstract

본 고안에 따른 전원공급부를 내장한 발광다이오드 모듈은 외부전원이나 다른 발광다이오드 모듈의 출력부로부터 전원을 공급받는 입력부; 상기 입력부로부터 전달받은 전원을 발광다이오드에 적합한 전원으로 변환시켜주는 전원공급부; 복수개의 발광다이오드를 구비하며, 상기 전원공급부로부터 전원을 공급받아 빛을 내는 발광다이오드부; 및 다른 발광다이오드 모듈을 연결하기 위한 출력부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

전원공급부를 내장한 발광다이오드 모듈{Luminescence Device Module Having a Switching Mode Power Supply Therein}

고안의 분야

본 고안은 발광다이오드 모듈에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 고안은 간판이나 건물외벽 등에 사용하는 채널 사인(sign)에 적용될 수 있는 발광다이오드 모듈에 관한 것이다.

고안의 배경

최근 정보전달 매체의 발달과 더불어, 건물의 외벽이나 지하철역 등에 디스플레이 장치를 구비한 광고 간판에 대한 수요가 증대되고 있다. 특히, 야간에 시각적 효과를 증대시키기 위해, 다양한 종류의 발광소자를 적용한 채널 사인(sign)이 많이 사용되고 있다.

이러한 채널 사인에 주로 사용되었던 것으로 네온사인을 들 수 있는데, 네온사인은 야간에만 사용할 수 있고, 파손에 대한 위험성이 높으며, 비용이 고가이고전문 기술자가 아니면 설치하기 어려운 단점이 있다. 따라서, 최근에는 발광다이오드(Luminiscence Diode, LED) 소자를 이용한 채널 사인이 많이 사용되고 있다. 이러한 발광다이오드 소자를 이용한 채널 사인은 다양한 형태가 있으나, 설치 및 시공상 유리한 모듈형이 널리 사용되고 있다.

종래의 발광다이오드 모듈을 이용하여 구현한 채널 사인에 대해 도 1에 개략적으로 도시하고 있다. 도 1에서는 문자 "1"을 나타내기 위한 발광소자 모듈(40)의 배열을 나타내고 있다. 종래의 발광소자 모듈(40)은 교류전원(20)으로부터 전원을 받아 이를 필요한 직류전원으로 변환해 주는 전원공급장치(Switching Mode Power Supply)(30)가 각 모듈과 독립하여 설치된다. 따라서, 발광소자 모듈(40)의 수량에 따라 전원공급장치(30)의 용량을 계산하여야 하고, 상기 전원공급장치(30)의 설치를 위한 별도의 조립 및 배선작업이 필요한 단점이 있다. 또한, 모듈간의 배선이 길어지는 경우, 전원공급장치(30)와 가까운 위치에 있는 발광소자 모듈은 밝기가 밝고 거리가 멀어질수록 점차 어두워져 모듈간의 조도편차가 발생한다. 나아가, 모듈 내의 발광소자 중 하나라도 고장이 나면 모듈 내의 발광소자 전부가 작동이 되지 않는 문제점도 발생한다.

이에 본 고안자는 전원공급장치(30)를 각 모듈 내에 일체형으로 형성함으로써 상술한 문제점을 해결할 수 있는 발광소자 모듈을 개발하기에 이른 것이다.

본 고안의 목적은 별도의 전원공급장치가 없이 한 모듈 내에 발광소자와 전원공급장치를 모두 구비한 발광다이오드 모듈을 제공하기 위한 것이다.

본 고안의 다른 목적은 전원공급장치를 위한 별도의 배선 및 조립작업이 필요 없기 때문에 채널 사인의 제작이 보다 편리하고 시공이 간편한 발광다이오드 모듈을 제공하기 위한 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 모듈간 배선이 길어지는 경우에도 모듈간의 조도 편차가 발생하지 않는 발광다이오드 모듈을 제공하기 위한 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 채널 사인의 조립 및 시공이 간편하고, 제조공정이 단순화됨으로써 생산비용을 감소시킬 수 있는 발광다이오드 모듈을 제공하기 위한 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 각 모듈에 전원공급부가 내장되어 있어 단위 모듈당 전류의 부하가 작아 전기적으로 안정성이 있고 수명이 반영구적인 발광다이오드 모듈을 제공하기 위한 것이다.

본 고안의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 고안에 의하여 모두 달성될 수 있다.

도 1은 종래의 발광다이오드 모듈을 사용하여 구현한 채널 사인(channel sign)의 개략적인 구성도이다.

도 2는 본 고안에 따른 전원공급부를 내장한 발광다이오드 모듈의 회로 구성도이다.

도 3은 본 고안에 따른 발광다이오드 모듈에 대한 바람직한 구체예에 따른 회로도로서 도 3a는 전원공급부에 대한 회로도이고, 도 3b는 발광다이오드부에 대한 회로도이다.

도 4는 본 고안에 따른 발광다이오드 모듈의 바람직한 구체예에 따라 제작한 발광다이오드 모듈에 대한 사시도이다.

도 5는 본 고안에 따른 발광다이오드 모듈을 사용하여 구현한 채널 사인의 개략적인 구성도이다.

* 도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명 *

10: 전원공급부를 내장한 발광다이오드 모듈 12: 입력부

14: 전원공급부 16: 발광다이오드부

18: 출력부 20: 교류 전원

30: 전원공급장치 40: 종래의 발광다이오드 모듈

고안의 요약

본 고안에 따른 전원공급부를 내장한 발광다이오드 모듈은 외부전원이나 다른 발광다이오드 모듈의 출력부로부터 전원을 공급받는 입력부; 상기 입력부로부터전달받은 전원을 발광다이오드에 적합한 전원으로 변환시켜주는 전원공급부; 복수개의 발광다이오드를 구비하며, 상기 전원공급부로부터 전원을 공급받아 빛을 내는 발광다이오드부; 및 다른 발광다이오드 모듈을 연결하기 위한 출력부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 발광다이오드부는 복수개의 발광다이오드가 직렬로 연결된 제1 발광다이오드부와 복수개의 발광다이오드가 직렬로 연결된 제2 발광다이오드부로 이루어지며, 상기 제1 및 제2 발광다이오드부는 서로 병렬로 연결된다.

또한, 상기 발광다이오드는 초고휘도 발광다이오드이며, 120도 이상의 광확산각을 갖는 것을 사용한다.

이하 본 고안의 내용을 하기에 상세히 설명한다.

고안의 구체예에 대한 상세한 설명

도 1은 종래의 발광다이오드 모듈을 사용하여 구현한 채널 사인의 개략적인 구성도이다.

앞에서 설명한 바와 같이, 채널 사인을 구현하기 위한 종래의 발광다이오드 모듈(40)은 별도의 전원공급장치(30)를 사용하여야 한다. 이 경우, 발광다이오드 모듈(40)의 수량과 설치 거리에 따라 전원공급장치(30)의 용량을 계산하여야 하고, 그에 맞추어 전원공급장치(30)를 도입하여, 조립 및 배선을 해야하는 공정상의 불편함이 있었다. 본 고안은 전원공급장치(30)를 별도로 도입하지 않아도 복수개의 발광다이오드 모듈을 연결하여, 채널 사인을 구현할 수 있다.

도 2는 본 고안에 따른 전원공급부를 내장한 발광다이오드 모듈(10)의 회로 구성도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 고안에 따른 전원공급부를 내장한 발광다이오드 모듈(10)은 입력부(12), 전원공급부(14), 발광다이오드부(16) 및 출력부(18)를 포함하여 이루어진다.

입력부(12)는 본 고안의 발광다이오드 모듈(10)이 작동하기 위한 전원을 공급받는 부분이다. 종래의 발광다이오드 모듈(40)은 전원공급장치(30)를 별도로 사용하여야 하지만, 본 고안에서는 전원공급장치를 별도로 사용하지 않고 외부로부터 교류전원(통상 60 Hz, 220 V)을 직접 연결하여 사용할 수 있다. 또한, 다른 발광다이오드 모듈의 출력부와 연결하여 모듈에 전원을 공급할 수도 있다.

전원공급부(14)는 본 고안의 발광다이오드 모듈(10)에 필요한 전원을 공급하는 부분이다. 공급되는 교류전원을 안정된 직류전원으로 변환시키는 역할을 한다. 본 고안에 따른 발광다이오드 모듈(10)은 전원공급부(14)가 각 모듈 내에 내장되어 있기 때문에, 채널 사인의 제작 시에 전원공급장치를 별도로 설치할 필요가 없다. 따라서, 전원공급장치를 설치하기 위해 각 모듈의 용량과 설치거리를 계산하여 시공할 필요가 없으며, 직접 공급전원에 연결하여 사용이 가능하다. 그 결과, 채널 사인의 제조 비용이 감소한다. 또한, 종래와 같이 별도의 전원공급장치를 사용하는 경우에는 모듈간의 배선이 길어지면 가까이 있는 모듈은 밝고, 멀리 있는 모듈은 어두워지는 조도편차가 발생하지만, 본 고안에 따른 발광다이오드 모듈(10)은 이러한 문제를 해결할 수 있다. 더욱이, 종래의 모듈에 비해 단위모듈당 전류의 부하가작기 때문에 전기적 안정성이 높고, 수명이 반영구적이다.

발광다이오드부(16)는 복수개의 발광다이오드가 전기적으로 연결되어 있는 부분으로서, 상기 전원공급부(14)로부터 전원을 공급받아 작동한다. 통상 직류 3.3 V 정도에서 작동하며, 바람직한 발광다이오드의 개수는 4개를 사용할 수 있지만 반드시 이에 한정되지는 않는다.

한편, 상기 발광다이오드부(16)는 제1 발광다이오드부(16a) 및 제2 발광다이오드부(16b)로 구분되어 구성할 수도 있다. 즉, 복수개의 발광다이오드를 직렬로 제1 발광다이오드부(16a)를 구성하고, 이들과 병렬로 복수개의 다이오드가 연결된 제2 발광다이오드부(16b)를 다시 연결하는 것이다. 이와 같이, 복수개의 다이오드를 직렬과 병렬로 교차하여 연결함으로써 하나의 발광다이오드가 작동이 되지 않는 경우에, 전체 발광다이오드가 동작을 멈추는 것을 방지할 수 있다.

상기 발광다이오드는 채널 사인의 시각적 효과를 증대시키기 위하여 초고휘도 발광다이오드를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 채널 사인의 시야각을 확보하기 위해서는 120도 이상의 광확산각을 갖는 것이 바람직하다.

출력부(18)는 다른 발광다이오드 모듈을 연결하기 위한 부분으로서, 항상 직류 형태로 출력되기 때문에, 다른 발광다이오드 모듈을 연결할 때 극성에 주의하여 연결하여야 한다. 상기 발광다이오드부(16)로부터 극성에 따라 도선을 연결함으로써 출력부를 구성할 수 있다.

도 3은 본 고안에 따른 발광다이오드 모듈(10)에 대한 바람직한 구체예에 따른 회로도로서 (a)도는 전원공급부(14)에 대한 회로도이고, (b)도는 발광다이오드부에 대한 회로도(16)이다.

도 3의 (a)에 도시한 바와 같이, 본 고안의 전원공급부(14)는 간단한 소자들로 구성할 수 있다. 여기서는 저항(R1), 커패시터(C1), 전해 콘덴서(C2) 및 2개의 다이오드(D1, D2)를 이용하여 구성하였다. 입력단에 교류 220V가 인가되는 경우, 출력단에는 직류 3.3 V가 발생하도록 구성이 가능하다. 또한, 입력단에 다른 모듈의 출력부와 연결되더라도 모듈의 안정적인 작동이 가능하다.

한편, 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 발광다이오드부(16)는 4개의 발광다이오드를 직렬로 연결한 제1 발광다이오드부(16a)와 제2 발광다이오드부(16b)를 병렬로 연결하여 구성할 수도 있다. 이렇게 함으로써, 많은 수의 발광다이오드를 사용함에 따라 높은 휘도를 확보할 수 있으며, 하나의 발광다이오드가 고장나는 경우에도 전체 발광다이오드가 작동하지 않는 것을 방지할 수 있다.

도 4는 본 고안에 따른 발광다이오드 모듈의 바람직한 구체예에 따라 제작한 발광다이오드 모듈에 대한 사시도이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 고안에 따른 발광다이오드 모듈은 도 3의 회로도에 따라 회로 소자를 배치한 인쇄회로기판(도시되지 않음)을 몰딩하여 제작할 수 있다. 발광다이오드부(16)의 소자는 도 4에 도시된 바와 같이 배열하는 것이 바람직하다. 입력부(12) 및 출력부(18)는 도선을 이용하여 외부 전원이다 다른 모듈에 연결될 수 있도록 구성한다. 한편, 본 고안의 발광다이오드 모듈(10)을 이용하여 채널 사인을 제작할 때 패널에 모듈을 용이하게 부착하기 위해, 몰딩부(11)의 하면에 양면테이프와 같은 접착부(13)를 형성할 수도 있다.

도 5는 본 고안에 따른 발광다이오드 모듈을 사용하여 구현한 채널 사인의 개략적인 구성도이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 본 고안에 따른 발광다이오드 모듈(10)을 이용하여 채널 사인을 제작하는 경우에는 도 1의 경우처럼 별도의 전원공급장치가 필요없다. 따라서, 제작 공정이 용이하여, 비용을 절감할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 고안의 바람직한 구체예에 따라 본 고안을 설명하였지만, 본 고안은 반드시 이러한 형태에 한정되는 것은 아니며, 하기 첨부된 청구범위에 의해 본 고안의 범위를 파악하여야 한다.

본 고안은 별도의 전원공급장치가 없이 한 모듈 내에 발광소자와 전원공급장치를 모두 구비함으로써, 전원공급장치를 위한 별도의 배선 및 조립작업이 필요 없기 때문에 채널 사인의 제작이 보다 편리하고 시공이 간편하며, 모듈간 배선이 길어지는 경우에도 모듈간의 조도 편차가 발생하지 않고, 채널 사인의 조립 및 시공이 간편하고 제조공정이 단순화됨으로써 생산비용을 감소시킬 수 있으며, 단위 모듈당 전류의 부하가 작아 전기적으로 안정성이 있고 수명이 반영구적인 발광다이오드 모듈을 제공하는 고안의 효과를 갖는다.

본 고안의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이용될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 고안의 영역에포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (4)

1. 외부전원에 직접 연결되거나 다른 발광다이오드 모듈의 출력부로부터 전원을 공급받는 입력부;

   상기 입력부로부터 전달받은 전원을 발광다이오드에 적합한 전원으로 변환시켜주는 전원공급부;

   복수개의 발광다이오드를 구비하며, 상기 전원공급부로부터 전원을 공급받아 빛을 내는 발광다이오드부; 및

   다른 발광다이오드 모듈을 연결하기 위한 출력부;

   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전원공급부를 내장한 발광다이오드 모듈.
2. 제1항에 있어서, 상기 발광다이오드부는 복수개의 발광다이오드가 직렬로 연결된 제1 발광다이오드부와 복수개의 발광다이오드가 직렬로 연결된 제2 발광다이오드부로 이루어지며, 상기 제1 및 제2 발광다이오드부는 서로 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 전원공급부를 내장한 발광다이오드 모듈.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 발광다이오드는 초고휘도 발광다이오드인것을 특징으로 하는 전원공급부를 내장한 발광다이오드 모듈.
4. 제3항에 있어서, 상기 발광다이오드는 120도 이상의 광확산각을 갖는 것을 특징으로 하는 전원공급부를 내장한 발광다이오드 모듈.