KR20100033142A - 엘이디 램프의 전원공급제어부 방열구조 - Google Patents

엘이디 램프의 전원공급제어부 방열구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전원공급제어부의 IC칩에 방열판을 부착함으로써 특히 MR16 규격 고와트 소형 엘이디 램프의 방열이 효과적으로 이루어져 엘이디의 조도 및 수명을 극대화시키고 품질특성을 현저히 향상시키도록 하는 엘이디 램프의 전원공급제어부 방열구조에 관한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은 하나 이상의 엘이디(LED: Light Emitting Diode) 및 엘이디실장 제1피씨비를 포함하는 광원부, 상기 광원부에 전원공급을 제어하기 위하여 전원공급회로가 인쇄된 제2피씨비에 IC칩 및 전자소자들이 실장되는 전원공급제어부, 상기 광원부 및 전원공급제어부를 수용 지지하며 방열기능을 갖는 방열하우징 및 상기 방열하우징 상부에 구비되며 할로겐램프형 또는 전구형으로 되는 전원연결부를 포함하여 구성되는 엘이디 램프에 있어서, 상기 전원공급제어부에 IC칩 방열을 위한 IC방열판이 구비되고, 상기 IC방열판은 IC칩 외표면에 밀착되고 제2피씨비에 실장된 전자소자를 간섭하지 않도록 기준면으로부터 단차형성되는 흡열부가 구비되며 일단부가 제2피씨비에 고정됨을 특징으로 한다.

Description

엘이디 램프의 전원공급제어부 방열구조{HEAT DISCHARGE STRUCTURE FOR LED LAMP}
본 발명은 전원공급제어부의 IC칩에 방열판을 부착함으로써 특히 MR16 규격 고와트 소형 엘이디 램프의 방열이 효과적으로 이루어져 엘이디의 조도 및 수명을 극대화시키고 품질특성을 현저히 향상시키도록 하는 엘이디 램프의 전원공급제어부 방열구조에 관한 것이다.
엘이디(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 특성을 지니고 있다.
따라서, 이러한 엘이디를 광원으로 하는 다양한 램프가 개발되고 있으며, 근래에는 기존의 백열전구 소켓 또는 12V 소형 할로겐램프 소켓에 호환설치가 가능한 소형 엘이디 램프가 큰 호응을 얻고 있다.
이와 같은 엘이디 램프는 상기 장점을 지니는 반면에 점등시 고열이 발생되 고, 방열이 원활하게 되지 못할 경우 엘이디의 수명을 단축시킬 뿐만 아니라 조도가 저하되어 방열구성이 품질특성을 좌우한다.
한편, 규격이 표준화되어 있는 MR16 할로겐램프를 대체하는 소형의 MR16 엘이디 램프가 널리 사용되고 있는데 MR16의 규격을 만족하기 위하여 하우징의 규격은 한정되어 있고 한정된 규격의 하우징을 엘이디 방열에 사용해야 하기 때문에 하우징의 내부 공간이 협소해질 수밖에 없다.
이에 따라 램프의 전원공급제어부가 협소공간에 설치되어 전원공급제어부의 IC칩 방열이 따라주지 못하는 문제가 있다.
통상 IC칩이 제기능을 발휘하기 위하여는 85℃ 이하를 유지해야 되는데 설치공간이 협소함에 따라 하우징의 내부공간 온도가 70℃에 이르고 36핀 IC칩, 소모전력 5W일 경우 엘이디 점등시 IC칩의 온도는 94℃ 고온을 띠게 되는 등 방열이 전혀 이루어지지 않는다.
특히, 조도 및 와트수가 높을수록 발열량이 증가되고 내부공간의 온도가 상승하게 되어 전원공급제어부 IC칩의 온도가 상승률이 증가되고 방열이 되지 않아 구동 50분 경과후에는 엘이디 램프의 성능 및 조도가 저와트급으로 급격히 저하되며 수명이 단축되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서,
본 발명의 목적은 전원공급제어부의 IC칩에 방열판을 부착함으로써 특히 MR16 규격 고와트 소형 엘이디 램프의 방열이 효과적으로 이루어져 엘이디의 조도 및 수명을 극대화시키고 품질특성을 현저히 향상시키도록 하는 엘이디 램프의 전원공급제어부 방열구조를 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하는 본 발명에 따른 엘이디 램프의 전원공급제어부 방열구조는
하나 이상의 엘이디(LED: Light Emitting Diode) 및 엘이디실장 제1피씨비를 포함하는 광원부, 상기 광원부에 전원공급을 제어하기 위하여 전원공급회로가 인쇄된 제2피씨비에 IC칩 및 전자소자들이 실장되는 전원공급제어부, 상기 광원부 및 전원공급제어부를 수용 지지하며 방열기능을 갖는 방열하우징 및 상기 방열하우징 상부에 구비되며 할로겐램프형 또는 전구형으로 되는 전원연결부를 포함하여 구성되는 엘이디 램프에 있어서,
상기 전원공급제어부에 IC칩 방열을 위한 IC방열판이 구비되고,
상기 IC방열판은 IC칩 외표면에 밀착되고 제2피씨비에 실장된 전자소자를 간섭하지 않도록 기준면으로부터 단차형성되는 흡열부가 구비되며 일단부가 제2피씨 비에 고정됨을 특징으로 한다.
상기 구성을 지닌 본 발명에 따른 엘이디 램프의 전원공급제어부 방열구조는 전원공급제어부의 IC칩에 방열판을 부착함으로써 특히 MR16 규격 고와트 소형 엘이디 램프의 방열이 효과적으로 이루어져 엘이디의 조도 및 수명을 극대화시키고 품질특성을 획기적으로 향상시키는 뛰어난 효과가 있다.
이하, 본 발명의 엘이디 램프의 전원공급제어부 방열구조에 대한 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 일 실시예의 구성을 보이는 단면도, 도 2는 도 1의 요부 발췌 분해 사시도, 도 3은 도 1의 결합상태 단면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 일 실시예의 엘이디 램프의 전원공급제어부 방열구조(1)는 하나 이상의 엘이디(LED: Light Emitting Diode)(11) 및 엘이디실장 제1피씨비(13)를 포함하는 광원부(10), 상기 광원부(10)에 전원공급을 제어하기 위하여 전원공급회로가 인쇄된 제2피씨비(21)에 IC칩(23) 및 전자소자(25)들이 실장되는 전원공급제어부(20), 상기 광원부(10) 및 전원공급제어부(20)를 수용 지지하며 방열기능을 갖는 방열하우징(30) 및 상기 방열하우징 상부에 구비되며 할로겐램프형 또는 전구형으로 되는 전원연결부(50)를 포함하여 구성되는 엘이디 램프에 있어서, 상기 전원공급제어부(20)에 IC칩(23) 방열을 위한 IC방열판(70)이 구비되고, 상기 IC방열판(70)은 IC칩(23) 외표면에 밀착되고 제2피씨비(21)에 실장된 전자소자(25)를 간섭하지 않도록 기준면(71)으로부터 단차형성되는 흡열부(73)가 구비되며 일단부가 제2피씨비(21)에 고정되는 것이다.
여기서, 상기 IC방열판(70)은 일단부에 제2피씨비(21)에 탄력적으로 탈착되기 위한 클립부(75)가 절곡 형성되고, 상기 제2피씨비(21)에는 클립부(75) 장착 안내를 위한 가이드홈(212)이 형성됨이 바람직하다.
이때, 상기 클립부(75)는 흡열부(73)가 IC칩(23)에 밀착되는 방향으로 압착력이 가해지도록 형성된다.
또한, 상기 IC방열판(70)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 일단부가 제2피씨비(21)에 납땜 고정될 수도 있다.
또한, 상기 IC방열판(70)에는 기준면(71)의 일부분을 절취 절곡하여된 다수의 통기공(78)이 형성됨이 바람직하다. 상기 통기공(78)은 기준면을 'ㄷ'자 형상으로 절취 절곡함으로써 방열면적은 손실되지 않고 통풍을 가능하게 한다.
도면중 미설명 부호 '51'은 전원연결부 접속핀, '76'은 납땜부이다.
이와 같은 구성을 지닌 본 발명에 따른 엘이디 램프의 전원공급제어부 방열구조(1)의 작용상태를 살펴본다.
표 1은 본 발명의 IC방열판이 부착된 경우와 미부착시 IC칩의 온도를 측정하여 표로 정리한 것으로서, 방열하우징(30)의 직경은 Ø70이고 소모전력 5W 동일 조 건하에서 측정되었다.
구분 36핀IC칩 24핀IC칩 주변온도
상온 외부공간 노출상태 IC방열판 부착 70℃ 64℃ 26℃
IC방열판 미부착 87℃ 68℃ 29℃
방열하우징 내부에 위치상태 IC방열판 부착 77℃ 69℃ 70℃
IC방열판 미부착 94℃ 71℃ 70℃
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 핀수가 적은 24핀IC칩의 경우 IC방열판을 미부착상태 외부공간에서 측정시 68℃, 방열하우징 내에서는 71℃로 IC칩 허용온도 85℃ 이하를 유지하여 IC방열판 부착이 필요치 않으며, IC방열판 부착시와 온도차가 3~4℃ 정도여서 IC방열판 부착에 따른 영향이 크지 않다.
그러나, 36핀IC칩의 경우 IC방열판 미부착 외부공간에서는 87℃이고 실제 사용상태인 방열하우징 내에서는 94℃로 IC칩의 허용온도인 85℃보다 매우 높다.
이때의 방열하우징(30)의 내부 온도는 70℃이다.
그리고, 본 발명의 IC방열판(70)을 부착할 경우에는 미부착시 온도 대비 -17℃차가 나타나고 방열하우징 내에서 IC칩(23)의 허용온도 85℃보다 낮은 77℃를 유지하여 방열효과가 대단히 크고 원활하게 성능을 유지토록 한다.
이상과 같이 IC칩의 핀수가 적은 경우에는 IC방열판(70)이 IC칩(23)의 방열에 그다지 큰 영향을 미치지 않으나 IC칩의 핀수가 올라가고 발열온도가 높을 경우에는 IC방열판 부착시의 온도차가 크게 나타나고 현저한 방열효과를 나타낸다.
또한, 협소한 밀폐공간에 위치하는 전원공급제어부의 IC칩은 주변(내부공간)의 공기와 열교환이 미미하여 주변온도에 영향받기보다 자체 방열면적에 크게 좌우됨을 확인할 수 있다.
즉, 엘이디 램프에서 조도 및 와트수를 높일수록 발열량이 증가되고 내부공간의 온도가 상승하게 되는데 IC칩에 방열판을 부착함으로써 특히 MR16 규격 고와트 소형 엘이디 램프의 경우 방열효율이 현저히 증대되어 엘이디의 조도 및 수명을 극대화시키고 품질특성을 현저히 향상시키는 것이다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조로 설명하였다. 여기서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 일 실시예의 구성을 보이는 단면도
도 2는 도 1의 요부 발췌 분해 사시도
도 3은 도 1의 결합상태 단면도
도 4는 본 발명에 따른 일 실시예의 구성을 보이는 단면도
도 5는 도 4의 평면도
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1: 본 발명의 엘이디 램프의 전원공급제어부 방열구조
10: 광원부 11: 엘이디 20: 전원공급제어부
21: 제2피씨비 23: IC칩 25: 전자소자
30: 방열하우징 50: 전원연결부 70: IC방열판
71: 기준면 73: 흡열부 75: 클립부
76: 납땜부 78: 통기공

Claims (4)

  1. 하나 이상의 엘이디(LED: Light Emitting Diode)(11) 및 엘이디실장 제1피씨비(13)를 포함하는 광원부(10), 상기 광원부(10)에 전원공급을 제어하기 위하여 전원공급회로가 인쇄된 제2피씨비(21)에 IC칩(23) 및 전자소자(25)들이 실장되는 전원공급제어부(20), 상기 광원부(10) 및 전원공급제어부(20)를 수용 지지하며 방열기능을 갖는 방열하우징(30) 및 상기 방열하우징 상부에 구비되며 할로겐램프형 또는 전구형으로 되는 전원연결부(50)를 포함하여 구성되는 엘이디 램프에 있어서,
    상기 전원공급제어부(20)에 IC칩(23) 방열을 위한 IC방열판(70)이 구비되고,
    상기 IC방열판(70)은 IC칩(23) 외표면에 밀착되고 제2피씨비(21)에 실장된 전자소자(25)를 간섭하지 않도록 기준면(71)으로부터 단차형성되는 흡열부(73)가 구비되며 일단부가 제2피씨비(21)에 고정됨을 특징으로 하는 엘이디 램프의 전원공급제어부 방열구조.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 IC방열판(70)은 일단부에 제2피씨비(21)에 탄력적으로 탈착되기 위한 클립부(75)가 절곡 형성되고,
    상기 제2피씨비(21)에는 클립부(75) 장착 안내를 위한 가이드홈(212)이 형성됨을 특징으로 하는 엘이디 램프의 전원공급제어부 방열구조.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 IC방열판(70)은 일단부가 제2피씨비(21)에 납땜 고정됨을 특징으로 하는 엘이디 램프의 전원공급제어부 방열구조.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 IC방열판(70)에는 기준면(71)의 일부분을 절취 절곡하여된 다수의 통기공(78)이 형성됨을 특징으로 하는 엘이디 램프의 전원공급제어부 방열구조.
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