KR20090115656A - 표면실장형 ｌｅｄ 어레이를 갖는 ｌｅｄ 램프 - Google Patents

표면실장형 ｌｅｄ 어레이를 갖는 ｌｅｄ 램프 Download PDF

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KR20090115656A
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Abstract

본 발명은 범용 표면실장형(SMD) LED를 이용한 교류 및 직류 겸용 램프로서, 기존 조명 수준의 조도가 구현되며 열 발생이 적고 조명으로서의 빛 퍼짐성이 우수하며 다양한 용도로 사용 가능한 표면실장형 LED 어레이를 갖는 LED 램프에 관한 것이다.
본 발명은 LED램프의 외관을 이루고, 일측이 개방된 하우징, 상기 하우징의 타측을 관통하는 접속핀, 일측에 상기 접속핀이 결합되고, 타측이 LED 실장 기판과 결합되고, 램프의 동작에 필요한 제어 회로가 실장되는 제어 기판 및, 표면에 복수개의 표면실장형 LED(SMD LED)가 실장되고, 상기 제어 기판의 제어 명령에 따라 상기 표면실장형 LED가 동작되는 LED 실장 기판을 포함할 수 있다.
MR16, LED, 표면실장형 LED, 할로겐 램프, 발열, 교류, 직류, 멀티칩

Description

표면실장형 ＬＥＤ 어레이를 갖는 ＬＥＤ 램프{A LED lamp using SMD LED}
본 발명은 LED 조명장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 범용 표면실장형(SMD) LED를 이용한 교류 및 직류 겸용 램프로서, 기존 조명 수준의 조도가 구현되며 열 발생이 적고 조명으로서의 빛 퍼짐성이 우수하며 다양한 용도로 사용 가능한 표면실장형 LED 어레이를 갖는 LED 램프에 관한 것이다.
할로겐램프는 백열전구의 일종으로, 유리구 안에 할로겐 물질을 주입하여 텅스텐의 증발을 억제한 램프이다. 이러한 할로겐램프는 백열전구에 비해 더 밝고 환한 빛을 내면서도 수명이 길어, 무대조명이나 인테리어 조명의 광원으로 널리 사용되고 있다.
그러나 이러한 할로겐램프는 전력 소모가 크고 발열이 심하여 화재나 화상과 같은 안전사고가 빈번히 발생하는 문제가 있다.
이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 할로겐램프의 외장 규격을 따르면서, 할로겐램프를 파워 LED(Power LED)로 대체한 기술이 제안되었다.
이하에서 첨부된 도면 도10을 참조로 파워 LED를 사용한 램프를 설명한다.
도10은 일반적인 파워 LED를 사용한 램프의 측부 단면도이다.
도10에 도시된 바와 같이, 파워 LED를 사용한 램프(10)는 제어 기판(20)의 전원 및 동작 제어에 따라 파워 LED(16)가 발광 동작하게 되며, 하우징(12), 과 접속핀(22)은 MR16 규격에 따른 외관을 갖게 된다.
이러한 구성을 갖는 램프(10)는 할로겐램프가 아닌 파워 LED(16)를 광원으로 사용하기 때문에, 화재나 화상의 위험이 크게 낮아지게 된다.
그러나, 파워 LED(16)는 사용 전류량이 커서 회로적인 열손실이 발생하게 되고, 하나의 파워 LED(16)만을 사용하기 때문에 빛의 집중성은 우수하나 퍼짐성이 나쁜 문제가 있다.
이와 같은 퍼짐성을 해결하기 위하여, 파워 LED(16)의 전단에 확산 렌즈(16)가 추가로 결합된다. 그러나 렌즈(16)의 사용에 의해 광량 손실이 발생하게 되고, 열의 발산성이 나빠지는 문제가 발생한다.
또한, 파워 LED(16)는 할로겐램프보다는 낮지만 비교적 높은 열을 발생하기 때문에, 방열판이나 냉각 팬을 추가로 설치해야 한다. 방열판을 사용할 경우에는 파워 LED(16)에 집중된 열을 효과적으로 방열할 수 없고, 냉각 팬을 사용할 경우에는 소음이나 먼지 발생으로 인한 불편함이 발생하게 된다.
더불어, 파워 LED(16)를 구동하기 위한 어댑터 등을 추가로 필요로 하기 때문에 비용부담이 큰 문제가 있다.
종래기술에 따른 MR16 할로겐 램프는 안정기를 통한 교류전원으로만 사용이 가능하며, 일반 LED 램프는 SMPS와 같은 전용 안정기를 사용함에 따라 서로 호환성이 떨어지는 문제점이 있었다.
종래기술에 따른 LED 라이트바 또는 LED 형광등은 컨버터를 사용하여 고전압을 저전압으로 강압하여 사용하고 있는데, 이는 전력효율이 떨어지는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술된 종래기술에 따른 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 기존 조명 수준의 조도는 유지되되, 전류 소모량이 적고 발열량이 낮아 효율이 우수한 표면실장형 LED 어레이를 갖는 LED 램프를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 다양한 색상의 표현이 가능한 램프를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 실장된 LED의 일부가 파손되는 경우에도 동작이 가능한 램프를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 다양한 용도 즉, MR안정기(AC), 가정용 전원(AC 100V, 220V 등), 직류(DC)전원 또는 휴대용전원 등에 직접 사용이 가능한 표면실장형 LED 어레이를 갖는 LED램프를 제공하는 것이다.
발명의 또 다른 목적은 LED 어레이구조에서 입력전압을 그대로 사용하도록 하므로, 고 입력전압(AC 100V, 220V 등)을 인위적으로 낮추는 컨버터를 사용함으로 인한 에너지 손실을 방지하도록 하는 표면실장형 LED 어레이를 갖는 LED램프를 제공하는 것이다.
발명의 또 다른 목적은 LED 어레이구조에서 멀티칩 LED를 사용시 LED 개별 LED칩에 인가되는 전류값을 정확히 측정 및 확인할 수 있어 개별 LED칩 간의 Vf 편차로 장기간 사용에 따른 특정 칩의 열화를 방지하도록 하는 표면실장형 LED 어레이를 갖는 LED램프를 제공하는 것이다.
전술된 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시형태에 따른 표면실장형 LED 어레이를 갖는 LED 램프는, LED램프의 외관을 이루고, 일측이 개방된 하우징, 상기 하우징의 타측을 관통하는 접속핀, 일측에 상기 접속핀이 결합되고, 타측이 LED 실장 기판과 결합되고, LED램프의 동작에 필요한 제어 회로가 실장되는 제어 기판 및, 표면에 복수개의 표면실장형 LED(SMD LED)가 실장되고, 상기 제어 기판의 제어 명령에 따라 상기 표면실장형 LED가 동작되는 LED 실장 기판을 포함할 수 있다.
본 발명에서, 상기 제어기판은 상기 LED 실장기판에 슬롯을 통해 끼움 결합될 수 있으며, 상기 하우징은 외부 표면에 방열핀이 추가로 형성될 수 있다.
본 발명에서, 상기 제어 회로는, 외부 직류 전원의 극성 구분을 없애는 정류부와 상기 표면실장형 LED의 동작에 필요한 전압으로 변압하는 변압부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 제어 회로는, 외부 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 정류부와 상기 표면실장형 LED의 동작에 필요한 전류량으로 전류량을 조절하는 전류 조정부를 포함할 수 있다.
본 발명에서, 상기 LED 실장 기판에 실장되는 표면실장형 LED는 복수개가 직렬, 병렬 및 이들의 혼합으로 배치될 수 있다.
본 발명에서, 상기 LED램프의 전원은 할로겐 안정기, MR16 안정기(AC), 가정용 전원(AC 100V, 220V 등), DC 전원(아답터, SMPS, PC Power supply, 자동차용 Battery), 휴대용 전원(리튬이온, 알카라인) 중 어느 하나의 전원으로 구동될 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위한 표면실장형 LED 어레이를 갖는 LED램프는 표면실장형 LED를 구동하기 위한 정류부 및 변압부로 구성된 안정기를 통해 직류전원을 공급받아 구동하는 표면실장형 LED램프에 있어서, 상기 표면실장형 LED는 다수의 LED가 직렬 연결된 내부적으로 하나의 단자로 독립되어 있는 멀티칩 LED 디바이스를 병렬로 다수개를 연결하되, 상기 멀티칩 LED 디바이스의 양단에 각 LED칩 당 공급전류를 제한하도록 연결구성된 전류제한 저항을 포함하여 구성되고, 상기 변압부는 상기 각 LED칩에 일정 전류를 공급하기 위한 LED 구동부의 공급전류를 제한 설정하는 전류제한 설정용 저항을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위한 표면실장형 LED 어레이를 갖는 LED램프는 교류전원을 직접 공급받아 고전압으로 표면실장형 LED를 구동하는 LED 램프에 있어서, 상기 교류전원을 직류전원으로 정류시키는 정류부; 상기 정류부를 통해 정류된 전류량을 조절하여 상기 표면실장형 LED로 공급 구동하는 전류조정부;를 포함하여 구성하고, 상기 표면실장형 LED는 다수의 LED를 직렬로 연결 구성하되, 상기 LED는 다수의 LED 칩이 직렬로 연결되어 내부적으로 하나의 단자로 독립되어 있는 멀티칩 LED 디바이스인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 전류 소모량이 낮은 표면실장형 LED를 광원으로 사용하여, 발열량이 적고 전류 소모가 낮아 전력 소모의 절약이 요구되는 용도에 적합한 표면실장형 LED 어레이를 갖는 LED 램프를 제공할 수 있다.
즉, 파워LED 등은 방열을 위한 기구가 요구되나, 본 발명에 따르면 발열 자체가 적은 특성에 따라 별도의 쿨링팬 등의 기구가 불필요할 뿐만 아니라 하우징은 외부 표면에 방열핀이 추가로 형성되어 별도의 방열판 등을 추가하지 않아도 하우징 구조 자체로 효과적인 방열이 가능한 램프를 제공하게 된다.
또한 본 발명에 따르면, LED가 직렬 및 병렬의 조합으로 배치되어, 일부의 LED가 손상된 경우에도 동작이 가능한 램프를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 제어기판은 LED 실장기판에 슬롯을 통해 끼움 결합되므로, 종래와 같이 연결 배선이 불필요하여 설치 작업이 용이하여 생산성이 증대될 뿐만 아니라, 내구성이 우수한 램프를 제공하게 된다.
또한, 본 발명의 제어 회로는, 외부 직류 전원의 극성 구분을 없애는 정류부와 상기 표면실장형 LED의 동작에 필요한 전압으로 변압하는 변압부를 포함하므로, 별도의 어댑터 없이도 작동이 가능하므로 제조 단가를 더욱 낮출 수 있는 램프를 제공하게 된다.
또한, 본 발명의 제어 회로는, 외부 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 정류부와 상기 표면실장형 LED의 동작에 필요한 전류량으로 전류량을 조절하는 전류 조정부를 포함하여, 별도의 어댑터 없이 가정용 전원을 그대로 사용하여 동작할 수 있는 램프를 제공하게 된다.
즉, 기존의 MR16은 안정기를 통한 AC 전원으로만 사용이 가능하였으나, 본 발명에 따르면 MR16 안정기(AC), 가정용 전원(AC 100V, 2220V 등), DC 전원(아답터, SMPS, PC Power supply, 자동차용 Battery), 휴대용 전원(리튬이온, 알카라인 등)의 다양한 전원에 적용이 가능한 장점이 있다.
이에 의해, 본 발명에 따른 램프는 기존 할로겐 안정기 또는 AC 전원을 직접 사용하는 모든 MR16램프 형태의 조명에 대체가 가능할 뿐만 아니라, AC 라이트바 또는 형광등을 대체할 수 있으며, 원형의 LED램프뿐만 아니라, 바(bar)형태의 LED램프로 설계할 경우도 그대로 적용이 가능하다. 따라서, 가정용, 업소용, 산업용 직접 조명으로 사용할 수 있으며, 직류(DC 12/24V) 전원에 의해서도 구동이 가능하므로 자동차용 어플리케이션(Application)에도 적용되고, 기존 LED 조명과 비교시 높은 광량을 갖고 AC 전원으로도 직접 구동이 가능하므로 실외용 조명으로도 활용되며, 그 외 선박용, 열차 등 조명용 광원이 요구되는 대부분의 용도에 직접 적용이 가능한 다양한 용도로 적용이 되는 램프를 제공하게 된다.
또한, 본 발명에 따르면, LED 실장 기판에 실장되는 표면 실장형 LED는 복수개가 직렬, 병렬 및 이들의 혼합으로 배치되어, 한 개의 파워 LED를 사용하던 것과 비교시 빛 퍼짐성이 우수하고, 지향각도가 넓어지므로 조명용으로도 적합한 램프를 제공하게 된다.
뿐만 아니라, 파워 LED에 필수적으로 사용되던 확산 렌즈를 적용할 필요가 없게 되어, 동일 전력이 제공되는 경우 파워 LED보다 우수한 조도를 갖는 램프를 제공하게 된다.
또한 기존의 파워 LED는 1개의 해당 LED 색상에 의해 광특성이 의존되지만, 본 발명에 따르면, 다수의 표면실장형 LED를 사용하여 LED가 갖는 고유의 색상을 조합하여 다양한 색상 표현이 가능하고, 색재현율과 광특성이 개선되는 램프롤 제공하게 된다.
또한, 기존의 파워LED와 달리 표면 실장형 LED를 사용함으로써 LED 조명에서 가장 높은 비중을 갖는 LED의 단가 비중을 낮으므로, 저렴한 램프를 제공하게 된다.
이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예가 기술된다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략될 것이다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이 용어들은 제품을 생산하는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으며, 용어들의 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
(제1실시예)
먼저 첨부된 도면 도1 내지 도4를 참조로 본 발명의 제1실시예에 따른 표면실장형 LED 어레이를 갖는 LED 램프를 설명한다.
도1은 본 발명의 제1실시예에 따른 램프의 측부 단면도이고, 도2는 본 발명의 제1실시예에 따른 램프의 정면도이고, 도3은 본 발명의 제1실시예에 따른 표면실장형 LED 어레이를 갖는 LED 램프의 블럭도이고, 도4는 도3의 회로도이다.
도시된 바와 같이, 본 제1실시예에 따른 LED램프(100)는 MR16 램프의 한 형태로, 하우징(110)은 램프의 외관을 이루고, 일측이 개방된다.
하우징(110)의 외부 표면은 방사형의 방열핀(112)이 형성되어, 효과적인 방열을 돕게 된다.
접속핀(160)은 제어 기판(150)의 일측에 결합되고, 하우징(110)의 타측을 관통한다. 접속핀(160)은 외부 전원을 제어 기판(150)으로 전달하는 기능을 담당한다.
제어 기판(150)은 일측에 접속핀(160)이 결합되고, 타측에 LED 실장 기판(140: 이하에서 설명의 편의를 위하여, 'LED 실장기판'은 간략히 '실장기판'이라 한다)과 슬롯(159)을 통해 끼움 결합되고, 램프의 동작에 필요한 제어 회로가 실장된다.
제어 기판(150)이 슬롯(159)을 통해 실장 기판(140)과 결합되기 때문에, 종래와 같이 연결 배선을 필요로 하지 않아, 내구성이 우수하게 된다.
첨부된 도면 도3을 참조로 제어 기판(150)을 설명하면, 본 제1실시예에 따른 제어 기판(150)은 직류 전원을 공급받아 표면실장형 LED(130)를 구동시키기 위한 구성을 가지며, 정류부(151)는 외부 직류 전원의 극성 구분을 없앤다.
정류부(151)는 예를 들면 도4에 도시된 바와 같이, 4개의 다이오드를 브릿지 로 연결하여 사용할 수 있을 것이다.
변압부(152)는 표면실장형 LED(130)의 동작에 필요한 전압으로 변압하며, 상기 변압부(152)의 LED 구동부(DOC1)에 부가된 공급전류 제한 설정용 저항(R9)을 이용하여 상기 각 LED칩에 공급되는 전류를 일정하게 조절 공급하게 된다.
또한, 변압부(152)는 제어 기판(150)에서 구동에 필요한 전원의 변환이 가능하기 때문에, 본 실시예에 따른 램프(100)는 별도의 어댑터 없이도 동작이 가능하여 제조 단가를 낮출 수 있게 된다.
표면실장 기판(140)은 표면에 복수개의 표면실장형 LED(130: SMD LED) 어레이가 실장되고, 제어 기판(150)의 제어 명령에 따라 표면실장형 LED(130)가 동작된다.
표면실장형 LED(130)는 복수개의 LED가 직렬 및 병렬의 혼합으로 배치된다.
도8은 본 발명의 실시예에 따른 표면실장형 LED(130)를 멀티칩 LED(132)의 구성도로서, 3개의 개별 LED칩이 직렬 연결되고, 내부적으로 단자가 독립된 하나의 디바이스로 구성된 것이다.
이와 같은 멀티칩 타입의 LED를 사용함으로 인해 많은 LED칩을 실장기판(140)에 실장해야 할 경우에도 콤팩트한 크기로 램프의 크기를 줄일 수 있다.
즉, 단자가 독립되어 있는 멀티칩 LED(132)는 LED 칩을 직렬로 구성할 경우 동작전압이 2 칩은 6.6V, 3 칩은 10V이나, 전류량은 1 칩과 동일한 고전압-저전류 타입의 LED 제품으로 사용이 가능한 것이다.
이와 같은 멀티칩 LED를 적용시 3528 2 Chip LED 40개를 적용시, 할로겐 MR16 램프 크기에 실장이 가능하며, 이때, 총 전력은 2.5~4W 수준이나, 전류량은 10~20mA 정도로 초 저전류 구동이 가능하다.
즉, 일반적인 파워 LED 사용시에는 전력변환 회로를 추가 구성해야 하며, 대용량의 콘덴서 및 인덕터와 같은 수동소자가 필요하기 때문에 MR16 조명크기로 구현이 불가능한 것이다.
상기 표면실장형 LED(130)가 복수개 사용되기 때문에, 빛의 퍼짐성이 우수하여 조명의 역할을 충실히 수행할 수 있고, 몇 가지의 기본 색상을 갖는 LED(130)를 조합하여 다양한 색상 표현이 가능하게 된다.
도7은 본 발명의 제1실시예에 따른 램프와 일반적인 파워 LED를 사용한 램프의 발열 온도를 나타낸 것으로서, 상온 환경에서 1시간 사용한 경우의 상태이다.
도7에 따르면, (a)는 기존의 파워 LED의 경우 하나의 LED부에 발열이 집중됨을 확인할 수 있으며, 또한 고전류(600mA~1A)에 의한 전력손실이 발생된다.
(b)는 본 발명에 따른 표면실장형 LED에 관한 것으로서, 발열이 다수 개인 전 LED로 분산되며, 저전류(개당 15mA 이하) 구동으로 전력 손실을 최소화 할 수 있게 된다.
즉, 표면실장형 LED(130)는 소모 전류가 낮고 발열량이 적어 회로의 열화나 안전사고의 발생을 방지할 수 있는바, 이하에서는 표 1에서 비교 설명한다.
LED 전류량 상대 밝기 VF(V) 전력소모량 (mW) 10mA대비 발열증가 추정량(mW)
10mA 186.79 3.14 31.40 0.00
20mA 339.96 3.31 66.16 9.01
30mA 451.77 3.44 103.11 27.17
40mA 557.14 3.55 142.12 48.46
50mA 656.40 3.65 182.60 72.26
60mA 722.79 3.73 223.80 102.30
상기 표 1은 LED 전류량 대비 상대밝기/전력소모 비교표로서, 정격전류가 30mA인 LED를 사용하여 전류별 발열량을 계산한 결과이다. 상기 표로부터 확인할 수 있는 바와 같이, 전류량이 2배가 되는 경우 밝기가 2배가 되지는 않으나, LED의 인가전압 (VF)는 증가하여 전력소모는 2배가 넘는 것을 알 수 있다.
따라서, 전력소모 증가량 대비 밝기의 증가량에 대한 차이를 열손실로 계산하면 1개의 LED를 고전류로 구동하는 방식보다 여러개의 LED를 저전류로 구동하는 방식이 발열이 월등히 적다는 것을 확인할 수 있다.
또한, 일부의 LED가 파손되는 경우에도 도4에 도시된 바와 같이, 병렬로 연결된 다른 LED의 동작에 영향을 주지 않기 때문에, 장시간의 사용이 가능하다.
(제2실시예)
이하에서 첨부된 도면 도5 및 도6을 참조로 본 발명의 제2실시예에 따른 램프를 설명한다.
도5는 본 발명의 제2실시예에 따른 램프의 블럭도이고, 도6은 도5의 회로도이다.
도5에 도시된 바와 같이, 본 제2실시예에 따른 램프(200)는 제1실시예에 따른 램프(100)에 비해, 제어 기판(150)의 구성이 가정용 교류 전원을 공급받아 표면실장형 LED(230)를 구동시키기 위한 구성을 갖는 것을 제외하고는 실질적으로 동일하다.
상기 정류부(251)는 외부 교류 전원을 직류 전원으로 변환한다.
전류 조정부(252)는 표면실장형 LED(230)의 동작에 필요한 전류량으로 전류량을 조절한다. 전류 조정부(252)는 예를 들면 레귤레이터나 정전류 IC 등으로 구현될 수 있을 것이다.
여기서, 표면실장형 LED(230)은 실시예 1에서 설명한 바와 같이 도8의 멀티칩 LED(132)를 사용하므로 고전압 저전류 타입의 LED램프에 적용이 가능하다.
이와 같은 구성에 의해, 본 제2실시예에 따른 램프(200)는 별도의 어댑터 등을 사용하지 않고도, 가정용 전원을 그대로 사용하여 동작할 수 있게 된다.
도9는 본 발명에 적용되는 일반적인 바 형태의 LED램프의 일 실시도이다.
본 제2실시예에 따른 LED램프는 MR16형태의 원형 실장기판 뿐만 아니라, 멀티칩LED(132)를 일렬로 배열한 바형태의 LED램프로 설계할 경우에도 적용이 가능하다. 즉, 입력된 110~220V의 고전압을 별도의 전압강하 없이 적용이 가능하므로, AC 라이트 바 또는 형광등을 대체할 경우 전력효율을 높일 수 있다.
이상으로 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조로 기술하였다.
그러나 본 발명은 전술된 실시예에만 특별히 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라, 당업자에 의해, 첨부된 청구범위의 정신과 사상 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함에 유의해야 한다.
도1은 본 발명의 제1실시예에 따른 램프의 측부 단면도이다.
도2는 본 발명의 제1실시예에 따른 램프의 정면도이다.
도3은 본 발명의 제1실시예에 따른 램프의 블럭도이다.
도4는 도3의 회로도이다.
도5는 본 발명의 제2실시예에 따른 LED램프의 블럭도이다.
도6은 도5의 회도로이다.
도7은 본 발명의 제1실시예에 따른 램프와 일반적인 파워 LED를 사용한 램프의 발열 온도를 나타낸 것이다.
도8는 본 발명의 실시예에 따른 멀티칩 LED의 구성도이다.
도9는 본 발명에 적용되는 일반적인 바 형태의 LED램프의 일 실시도이다.
도10은 일반적인 파워 LED를 사용한 램프의 측부 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: LED램프 110: 하우징
120: 투명창 130: LED
132 : 멀티칩 LED디바이스 140: 실장 기판
150: 제어 기판 160: 접속핀

Claims (13)

  1. 표면실장형 LED(SMD LED) 어레이를 갖는 LED램프에 있어서,
    상기 LED램프의 외관을 이루고, 일측이 개방된 하우징;
    상기 하우징의 타측을 관통하는 접속핀;
    일측에 상기 접속핀이 결합되고, 타측이 LED 실장 기판과 결합되고, LED램프의 동작에 필요한 제어 회로가 실장되는 제어기판; 및
    표면에 복수개의 표면실장형 LED가 실장되고, 상기 제어기판의 제어 명령에 따라 상기 표면실장형 LED가 동작되는 LED 실장 기판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면실장형 LED 어레이를 갖는 LED램프.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어기판은 상기 LED 실장기판에 슬롯을 통해 끼움 결합되는 것을 특징으로 하는 표면실장형 LED 어레이를 갖는 LED램프.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 하우징은 외부 표면에 일정 길이의 방사형 방열핀이 추가로 형성되는 것을 특징으로 하는 표면실장형 LED 어레이를 갖는 LED램프.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 회로는, 외부 교류전원을 직류전원으로 변환하는 정류부와, 상기 표면실장형 LED의 동작에 필요한 전압으로 변압하는 변압부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면실장형 LED 어레이를 갖는 LED램프.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 변압부는 상기 표면실장형 LED에 설정된 구동전류를 공급하는 LED구동부와, 상기 표면실장형 LED에 공급되는 전체 전류 제한값을 설정하는 전류제한 설정용 저항을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 표면실장형 LED 어레이를 갖는 LED램프.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 회로는, 외부 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 정류부와, 상기 표면실장형 LED의 동작에 필요한 전류량으로 전류량을 조절하는 전류 조정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면실장형 LED 어레이를 갖는 LED램프.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 LED 실장 기판에 실장되는 표면실장형 LED는 복수개가 직렬, 병렬 및 이들의 혼합으로 배치되는 것을 특징으로 하는 표면실장형 LED 어레이를 갖는 LED램프.
  8. 제 1 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 표면실장형 LED는 내부적으로 단자가 독립되어 있는 직렬연결 방식의 멀티칩 LED인 것을 특징으로 하는 표면실장형 LED 어레이를 갖는 LED램프.
  9. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 램프의 전원은 할로겐 안정기, MR16 안정기(AC), 가정용 교류전원(AC 100V, 220V 등), 직류전원(아답터, SMPS, PC Power supply, 자동차용 Battery), 휴대용 직류전원(리튬이온, 알카라인) 중 어느 하나의 전원으로 구동되는 것을 특징으로 하는 표면실장형 LED 어레이를 갖는 LED램프.
  10. 표면실장형 LED를 구동하기 위한 정류부 및 변압부로 구성된 안정기를 통해 직류전원을 공급받아 구동하는 표면실장형 LED 램프에 있어서,
    상기 표면실장형 LED는 다수의 LED가 직렬 연결된 내부적으로 하나의 단자로 독립되어 있는 멀티칩 LED 디바이스를 병렬로 다수개를 연결하되, 상기 멀티칩 LED 디바이스의 양단에 각 LED칩 당 공급전류를 제한하도록 연결구성된 전류제한 저항을 포함하여 구성되고,
    상기 변압부는 상기 각 LED칩에 일정 전류를 공급하기 위한 LED 구동부의 공급전류를 제한 설정하는 전류제한 설정용 저항을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 표면실장형 LED 어레이를 갖는 LED램프.
  11. 교류전원을 직접 공급받아 고전압으로 표면실장형 LED를 구동하는 LED 램프 에 있어서,
    상기 교류전원을 직류전원으로 정류시키는 정류부;
    상기 정류부를 통해 정류된 전류량을 조절하여 상기 표면실장형 LED로 공급 구동하는 전류조정부;를 포함하여 구성하고,
    상기 표면실장형 LED는 다수의 LED를 직렬로 연결 구성하되,
    상기 LED는 다수의 LED 칩이 직렬로 연결되어 내부적으로 하나의 단자로 독립되어 있는 멀티칩 LED 디바이스인 것을 특징으로 하는 표면실장형 LED어레이를 갖는 LED램프.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 멀티칩 LED 디바이스에 부가하여 각 LED칩 당 공급전류를 제한하도록 연결 구성된 전류제한 저항을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 표면실장형 LED 어레이를 갖는 LED램프.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 멀티칩 LED가 실장되는 실장기판은 원형으로 형성된 MR16 형태 또는 일열로 배열된 바형태인 것을 특징으로 하는 표면실장형 LED 어레이를 갖는 LED램프.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012026646A1 (ko) * 2010-08-26 2012-03-01 Kim Seong-Yoon 엘이디 점등용 안정기 회로
KR101275392B1 (ko) * 2012-01-25 2013-06-17 조기상 차량용 ｌｅｄ전구 회로판의 연결고정장치
US8643299B2 (en) 2010-08-11 2014-02-04 Samsung Electronics Co., Ltd. LED lamp and driving circuit for the same
KR101375725B1 (ko) * 2013-01-28 2014-03-19 (주)네오닉스 단일 파장 제어가 가능한 ｃｏｂ ｌｅｄ 모듈
US9345073B1 (en) 2015-01-29 2016-05-17 Lediamond Opto Corporation Light emitting diode bulb
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8643299B2 (en) 2010-08-11 2014-02-04 Samsung Electronics Co., Ltd. LED lamp and driving circuit for the same
WO2012026646A1 (ko) * 2010-08-26 2012-03-01 Kim Seong-Yoon 엘이디 점등용 안정기 회로
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