KR20090015386A - 전자식 안정기를 이용한 led 조명장치 및 그의 제작방법 - Google Patents

전자식 안정기를 이용한 led 조명장치 및 그의 제작방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자식 안정기를 이용한 LED 조명 장치 및 그의 제작 방법에 관한 것으로, 전자식 안정기에 의해 입력되는 고주파 파형을 정류 및 감압하는 구동부를 포함하고, 상기 구동부의 상부면에 위치하며 하나 이상의 발광 다이오드(LED)가 배열되고, 상기 구동부에 의해 생성된 LED 구동전압 및 전류 파형에 따라 동작하는 전기적 신호가 입력되는 발광 다이오드 배열부를 포함한다. 이때, 상기 구동부는 형광 램프용 전자식 안정기에서 발생하는 고주파 교류 신호를 정류하는 정류부를 포함하고, 상기 정류된 전원을 발광 다이오드(LED) 배열에 맞도록 파형을 변환하고, 전류를 제한하는 전류 제한부를 포함한다. 본 발명에 의하면, 기존의 형광램프의 전자식 안정기를 그대로 사용하고 전파 정류화 및 전류 제한을 실행하는 구동회로를 적용하여 발광 다이오드 조명을 구현함에 따라 조명의 효율을 향상시키고, 조명 교체 비용을 저감시킨다.
전자식 안정기, LED, 전파정류, 전류 제한

Description

전자식 안정기를 이용한 LED 조명장치 및 그의 제작 방법{LED lighting equipment using electronic ballasts and its manufacture method}
본 발명은 기존의 형광램프 조명 기구 및 전자식 안정기를 그대로 사용하여 기타 다른 부속 및 장치의 교환 없이 형광램프를 발광 다이오드 모듈로 교체하여 조명의 효율을 향상시키는 LED 조명 장치 및 그의 제작 방법에 관한 것이다.
기존에 사용되는 형광램프의 외관에 발광 다이오드(LED)램프를 교체하여 사용하기 위해서는 기존의 전자식 안정기 및 반사판을 교체해야 하는 단점이 있다.
또한, 형광램프용 전자식 안정기는 20Khz 이상 교류 전압 및 전류를 발생시켜 상기 형광램프를 구동시키지만, 발광 다이오드 램프는 저전압 직류 전류 구동기므로 DC전압 구동장치 등의 부속이 필요한 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 불편함을 해결하기 위하여 기존의 형광램프용 전자식 안정기를 그대로 사용하고 여기에 보조적으로 파형 정류 및 전류 제한을 실행하는 구동회로를 적용하여 기존의 부품 교체 없이 발광 다이오드 조명을 구현하는 전자식 안정기를 이용한 LED 조명 장치 및 그의 제작 방법을 제공하는 데에 있다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 전자식 안정기를 이용한 LED 조명 장치 및 그의 제작 방법에 있어서, 기존의 형광램프용 전자식 안정기를 그대로 사용하고 전기적 파형 정류 및 전류 감압 제어가 가능한 구동회로를 적용하여 발광 다이오드 조명을 구현한다.
본 발명에서 전자식 안정기에 의해 입력되는 고주파 파형을 정류 및 감압하는 구동부를 포함하고, 상기 구동부의 상부면에 위치하며 하나 이상의 발광 다이오드(LED)가 배열되고, 상기 구동부에 의해 생성된 LED 구동전압 및 전류 파형에 따라 동작하는 전기적 신호가 입력되는 발광 다이오드 배열부를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 발광 다이오드 배열부는 전면부, 제 1측면부 및 제 2측면 부를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 구동부는 형광 램프용 전자식 안정기에서 발생하는 고주파 교류 신호를 정류하는 정류부를 포함하고, 상기 정류된 신호를 발광 다이오드(LED) 배열에 맞도록 파형을 변환하고, 전류를 제한하는 전류 제한부를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 전자식 안정기에 의해 발생한 교류 신호는 25KHz 이상의 고주파인 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 정류부는 상기 형광 램프의 능동소자 및 감압변압기를 사용하여 전기적 파형 및 신호의 크기를 승압 또는 감압하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 전류 제한부는 상기 형광 램프의 능동전류제한회로 및 저항을 사용하여 전류를 제한하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 전류 제한부의 변화된 파형은 사인파, 정류파형 및 직류(DC)파형 중 선택된 한 가지를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 전류 제한부의 변환된 파형은 직류파형을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 전류 제한부는 상기 형광램프의 저항 및 능동소자를 사용하여 동작전류를 제한하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 기존의 형광램프 조명기구 및 전자식 안정기를 그대로 사 용함에 따라 전자식 안정기에 따른 별도의 인증이 필요하지 않으며, 기타 부속 및 장치의 교환 없이 형광램프를 발광 다이오드 램프로 교체가능하기 때문에 비용이 절감되는 효과가 있다.
또한, 기존의 전자식 안정기에 전기적 신호의 파장변화와 전류의 승압 및 감압을 제어하는 구동회로를 적용함에 따라 발광 다이오드 조명의 효율을 향상시키는 효과가 있다.
그리고, 발광 다이오드를 전면부 및 측면부로 분리하여 구성함으로써 확산배광 및 눈부심을 방지하는 효과가 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1a 및 도 1b 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 다이오드 조명 장치를 나타낸 도면으로, 기존의 형광 램프를 이용한 조명 장치에서 형광 램프를 발광 다이오드로 대체하며, 이때 기존의 전자식 안정기를 그대로 사용한다.
도 1a 및 도 1b 를 참조하면, 발광 다이오드(100), 발광 다이오드 배열 부(110), 구동부(120), 커넥터(130) 및 유리부(140)를 포함한다.
상기 발광 다이오드 배열부는 하나 이상의 발광 다이오드(100)가 배열되고, 상기 구동부(120)에 의해 생성된 LED 구동전압 및 전류 파형이 입력되어 상기 발광 다이오드(100)가 발광한다.
상기 발광 다이오드 배열부(110)는 전면부(112), 제 1측면부(114) 및 제 2측면부(116)로 구성되어 상기 발광 다이오드(100)의 확산 배광 및 눈부심을 방지하여 안정적인 조명을 구현한다.
이때, 상기 발광 다이오드 배열부(110)는 하나의 전면부와 2개 이상의 측면부로 구성될 수 있다.
상기 구동부(120)는 상기 발광 다이오드 배열부(110)의 하면에 위치하며, 기존의 회로기판에 전기적 파형 정류 및 전류 제어에 관한 회로를 적용하여 발광 다이오드에 전류를 전달한다.
상기 구동부(120)에 대한 자세한 내용은 하기의 도 2를 참조한다.
본 발명은 기존 전자식 안정기의 인버터 기능을 이용하여 EMI, 역률보정회로, 서지전압보호회로 등을 그대로 사용하고, 전자식 안정기의 출력인 고주파 25Khz의 사인파를 발광 다이오드의 모듈에 적합하게 고주파 사인 파형, 정류 파형, 직류(DC)파형으로 변환하여 발광 다이오드 배열부에 공급한다.
상기 커넥터(130)는 형광 램프의 조명기구와 연결하며, 상기 유리부(140)는 전면은 확산재질로 형성되고, 측면은 투면 재질로 형성되어 빛의 방출을 효율적으로 한다.
도 2 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 다이오드 모듈의 구동부를 나타낸 구성도이다.
도 2 를 참조하면, 전자식 안정기(200), 정류부(210), 전류 제한부(220) 및 발광 다이오드 배열부(230)를 포함한다.
상기 전자식 안정기(200)는 20Khz이상의 교류 전압 및 전류를 발생시켜서 형광램프를 구동시키는데, 상기의 전자식 안정기(200)를 전전력 직류 전류를 사용하는 발광 다이오드를 구동시키기 위하여 상기 전자식 안정기(200)에서 발생되는 전기적 신호를 정류하고, 전류를 제한해야 한다.
상기 정류부(210)는 상기 전자식 안정기(200)에 의해 발생되는 고주파 교류 신호를 능동소자 및 감압 변압기를 사용하여 승압 또는 감압하여 정류한다.
이때, 상기 정류부(210)에 의해 정류된 파형은 사인파, 정류파형 및 직류(DC)파형으로 나타난다.
상기 전류 제한부(220)는 저항, 능동전류제한회로 및 능동소자 등을 사용하여 발광 다이오드에 맞게 동작 전류를 제한한다.
상기 발광 다이오드 배열부(230)는 전지적으로 +, - 극성이 순방향일 경우에만 전류가 흐르고 빛이 발광하며, 역방향일 경우에는 전류가 흐르지 않고 빛이 발광하지 않는다. 그렇기 때문에 상기 전자식 안정기(200)에서 발생되는 파형을 정류하고 전류를 제한하여 상기 발광 다이오드 배열부(230)로 전파한다.
본 발명은 실내용 직관형 형광램프 조명기구와 Channel letter 및 사인조명 형광램프 조명기구, 피난유도 등 형광램프 조명기구 등에 대해 안정기를 그대로 사 용하면서 형광 램프 대신 발광 다이오드를 사용하여 저가격으로 조명의 효율을 향상시킨다.
또한, EMI, 서지전압 등의 전자식 안정기의 안전규격 인증에 따라 구동회로, 즉 구동부를 콤팩트화함으로 조명 형식 승인 및 인증, 기타 규격을 받은 안정기를 사용할 경우에는 발광 다이오드로 교체 시 규격심사를 받지 않아도 된다.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1a, 도 1b 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 다이오드 조명 장치를 나타낸 도면.
도 2 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 다이오드 장치의 구동부를 나타낸 구성도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 발광 다이오드 110, 230 : 발광 다이오드 배열부
112 : 전면부 114 : 제 1측면부
116 : 제 2측면부 120 : 구동부
130 : 커넥터 140 : 유리부
200 : 전자식 안정기 210 : 정류부
220 : 전류 제한부

Claims (9)

  1. 형광 램프용 전자식 안정기에 의해 입력되는 고주파 파형을 정류 및 감압하는 구동부; 및
    상기 구동부의 상부면에 위치하며 하나 이상의 발광 다이오드(LED)가 배열되고, 상기 구동부에 의해 생성된 LED 구동전압 및 전류 파형에 따라 동작하는 전기적 신호가 입력되는 발광 다이오드 배열부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 안정기를 이용한 LED 조명 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광 다이오드 배열부는 전면부, 제 1측면부 및 제 2측면부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 안정기를 이용한 LED 조명 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 구동부는
    형광 램프용 전자식 안정기에서 발생하는 고주파 교류 신호를 정류하는 정류부; 및
    상기 정류된 신호를 상기 발광 다이오드(LED) 배열에 맞도록 파형을 변환하고, 전류를 제한하는 전류 제한부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 안정기를 이용한 LED 조명 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 전자식 안정기에 의해 발생한 교류 신호는 25KHz 이상의 고주파인 것을 특징으로 하는 전자식 안정기를 이용한 LED 조명 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 정류부는 상기 형광 램프의 능동소자 및 감압변압기를 사용하여 전기적 파형 및 신호의 크기를 승압 또는 감압하는 것을 특징으로 하는 전자식 안정기를 이용한 LED 조명 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 전류 제한부는 상기 형광 램프의 능동전류제한회로 및 저항을 사용하여 전류를 제한하는 것을 특징으로 하는 전자식 안정기를 이용한 LED 조명 장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 전류 제한부의 변화된 파형은 사인파, 정류파형 및 직류(DC)파형 중 선택된 한 가지를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 안정기를 이용한 LED 조명 장치.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 전류 제한부의 변환된 파형은 직류파형을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 안정기를 이용한 LED 조명 장치.
  9. 제 3 항에 있어서,
    상기 전류 제한부는 상기 형광램프의 저항 및 능동소자를 사용하여 동작전류를 제한하는 것을 특징으로 하는 전자식 안정기를 이용한 LED 조명 장치.
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