KR20110063000A - 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치 - Google Patents

펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치 Download PDF

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Abstract

펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치가 제공된다. 본 발명에 따른 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치는 외부 전원을 수신하여 엘이디 어레이부로 정전류를 공급하는 엘이디 구동회로부; 및 상기 엘이디 구동회로부와 연결되어 정전류를 공급받는 다수개의 엘이디가 직렬로 연결된 엘이디 어레이부를 포함하며, 상기 엘이디 구동회로부는 외부로부터 교류전원을 입력 받는 전원입력부; 상기 전원입력부가 수신한 교류전원을 정류하기 위한 브릿지 다이오드로 구성된 정류부; 및 펄스폭 변조 제어를 통해 상기 엘이디 어레이부로 공급되는 정전류의 입력량을 제어하여 엘이디의 구동밝기를 조절할 수 있도록 하는 펄스폭 변조 제어부를 포함한다. 본 발명에 따르면, 소비전력이 최소화되고, 그로 인하여 발열을 최소화하도록 하는 효과가 있다.
Figure P1020090119915
엘이디, 펄스폭 변조

Description

펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치{LED ILLUMINATION DEVICE DRIVEN BY PULSE WIDTH MODULATION METHOD}
본 발명은 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 펄스폭 변조(PWM: Pulse Width Modulation, 이하 'PWM'이라 칭함) 형태의 정전류(Constant Current)를 구동 및 제어하기 위한 엘이디(LED: Light Emitting Diode) 구동회로부와 상기 엘이디 구동회로부에 의해 구동되는 엘이디 어레이부를 포함하는 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치에 관한 것이다.
LED를 이용하여 건축물의 실내공간 조명으로 적용되는 조명장치는 형광등 타입의 조명등, 탁상용 스탠드, 야외에 설치되는 가로등에 주로 적용되며, 더 발전된 형태로 도광판을 이용한 조명타일 등을 예시할 수 있다. 이와 같은 조명장치는 다수의 LED가 실장된 LED 어레이가 배치되거나, 복수개의 LED 어레이가 특정의 배열로 공간의 천정이나 벽면 또는 전등갓의 하부 등에 배치된다.
종래의 LED 조명장치는 LED의 특성상 상당한 열을 발생시키데 되고, 이러한 열 발생으로 인하여 LED 조명장치를 구동하는 회로에 악영향을 미치게 되어 열을 흡수하기 위한 방열판을 구비한다. 그러나 방열판으로 LED가 발생시키는 열을 외부로 방출시키기에는 한계가 있으므로, 근본적으로 LED 조명장치의 발열을 해결하기 위해 수단이 필요하다.
또한, 종래의 LED 조명장치에서는 LED로부터 인체에 유해한 전자파가 방출되어 사용자가 전자파에 노출되는 문제가 발생한다.
또한, 종래의 LED 조명장치는 역율이 저하되어 전력소모가 크다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명은 이엠아이(EMI; Electro Magnetic Interference) 필터부와 전력효율 보정회로부를 포함하는 PWM 형태의 정전류를 구동 및 제어를 하기 위한 엘이디 구동회로부 및 상기 엘이디 구동회로부에 의해 구동되는 엘이디 어레이부를 포함하는 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치를 제공하여 소비전력을 최소화시키고, 엘이디 조명장치에서 방출되는 전자파를 차폐하며, 역율을 개선하고자 하는 데에 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 외부 전원을 수신하여 엘이디 어레이부로 정전류를 공급하는 엘이디 구동회로부; 및 상기 엘이디 구동회로부와 연결되어 정전류를 공급받는 다수개의 엘이디가 직렬로 연결된 엘이디 어레이부를 포함하며, 상기 엘이디 구동회로부는 외부로부터 교류전원을 입력 받는 전원입력부; 상기 전원입력부가 수신한 교류전원을 정류하기 위한 브릿지 다이오드로 구성된 정류부; 및 펄스폭 변조 제어를 통해 상기 엘이디 어레이부로 공급되는 정전류의 입력량을 제어하여 엘이디의 구동밝기를 조절할 수 있도록 하는 펄스폭 변조 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치가 제공된다.
바람직하기로는, 상기 엘이디 구동회로부는 상기 전원입력부가 수신한 교류 전원의 전자파를 제거하여, 전자파가 차폐된 교류전원을 상기 정류부로 전송하는 이엠아이 필터부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치가 제공된다.
또한 바람직하기로는, 상기 이엠아이 필터부에 의해 차폐되는 전자파 차폐율은 60dB 이상인 것을 특징으로 하는 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치가 제공된다.
바람직하기로는, 상기 정류부는 외부로부터 상기 전원입력부로 입력되는 교류전원의 전압에 관계없이 일정한 전압을 상기 엘이디 어레이부로 공급하기 위한 정전압회로를 더 포함하며, 상기 정전압회로는 양방향 전압에 대해 정전압을 유지시키기 위해 1쌍의 제너다이오드 또는 배리스터 소자를 적용한 것을 특징으로 하는 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치가 제공된다.
바람직하기로는 상기 엘이디 구동회로부는 상기 엘이디 어레이부로 공급되는 직류전원의 역율을 보정하여, 상기 직류전원의 역율을 개선하는 전력효율 보정회로부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치가 제공된다.
또한 바람직하기로는, 상기 전력효율 보정회로부에 의해서 개선되는 역율이 0.9이상인 것을 특징으로 하는 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치가 제공된다.
바람직하기로는, 상기 엘이디 구동회로부는 외부에서 정격을 초과하는 과도한 교류전원이 입력되면, 전원입력을 차단하기 위한 퓨즈를 더 포함하는 것을 특징 으로 하는 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치가 제공된다.
바람직하기로는, 상기 엘이디 어레이부는 엘이디가 직렬로 연결된 개수에 대응하여 전압강하를 수행하기 위한 전압강하소자가 엘이디와 직렬연결되는 것을 특징으로 하는 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치가 제공된다.
바람직하기로는, 복수개의 엘이디가 직렬로 연결된 엘이디 어레이부가 2개 이상 병렬로 연결된 것을 특징으로 하는 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치가 제공된다.
바람직하기로는, 상기 엘이디 어레이부 및 상기 엘이디 구동회로부에서 발생된 열을 외부로 방출하는 방열프레임; 상기 방열프레임의 하부 바닥면에 부착되며, 상기 엘이디 어레이부 및 상기 엘이디 구동회로부를 실장하는 인쇄회로기판; 상기 방열프레임의 양측단부에 각각 결합되고, 컨센트에 접속되어 상기 인쇄회로기판에 실장된 상기 엘이디 구동회로부에 외부 교류전원을 공급하는 접속단자; 및 상기 방열프레임에 결합되어 상기 엘이디 어레이부에서 발산되는 빛을 확산시켜 조사하는 투과체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치가 제공된다.
바람직하기로는, 상기 방열프레임과 상기 인쇄회로기판 사이에 열전도성 물질이 포함되며, 상기 열전도성 물질은 합성수지에 카본, 탄소나노튜브, 그라파이트 중 어느 하나 이상의 물질이 혼합하여서 생성된 조성물인 것을 특징으로 하는 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치가 제공된다.
바람직하기로는, 상기 투과체의 재료는 PC, PMMA, ABS, PS와 같은 아크릴 또 는 광확산제를 혼합한 것을 특징으로 하는 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치가 제공된다.
바람직하기로는, 상기 방열프레임은 알루미늄 재질인 것을 특징으로 하는 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치가 제공된다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치는 펄스폭 변조방식에 의해 구동되므로 소비전력이 최소화되고, 그로 인하여 발열을 최소화하도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치에는 이엠아이 필터가 장착되므로 엘이디 조명장치에서 방출되는 전자파를 차폐되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치에는 전력효율 보정회로부가 장착되므로 엘이디 조명장치에서 역율이 개선되는 효과가 있다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치의 블록도이다.
본 발명에 따른 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 LED 조명장치는 LED 구동회로부(DRIVING CIRCUIT)(100)와 LED 어레이부(ARRAY UNIT)(200)를 포함한다.
LED 구동회로부(100)는 외부 전원을 수신하여 LED 어레이부(200)로 정전류를 공급하며, LED 어레이부(200)는 LED 구동회로부(100)와 연결되어 정전류를 공급받으며, 다수개의 엘이디가 직렬로 연결된 형태의 배열구조를 가지고 있다.
LED 구동회로부(100)는 외부로부터 교류전원을 입력 받는 전원입력부(110)와 상기 전원입력부(110)가 수신한 교류전원의 전자파를 제거하여, 전자파가 차폐된 교류전원을 정류부로 전송하는 이엠아이(EMI; Electro Magnetic Interference) 필터부, 상기 전원입력부(110)가 수신한 교류전원을 정류하기 위한 브릿지 다이오드로 구성된 정류부(130)를 포함한다.
또한, LED 구동회로부(100)는 상기 LED 어레이부(200)로 공급되는 직류전원의 역율을 보정하여, 상기 직류전원의 역율을 개선하는 전력효율 보정회로부(140)와 펄스폭 변조 제어를 통해 상기 LED 어레이부로 공급되는 정전류의 입력량을 제어하여 엘이디의 구동 밝기를 조절할 수 있도록 하는 펄스폭 변조 제어부(150)를 포함한다.
도 2는 본 발명에 따른 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치의 엘이디 구동회로부에 대한 회로도이다.
LED 구동회로부(100)는 외부로부터 교류전원을 입력 받는 전원입력부(110)를 포함하며, 상기 전원입력부(110)로 입력되는 외부 교류전원은 일반 가정 및 산업현장 등에서 사용되는 대략 100V ~ 240V의 교류전원이다.
LED 구동회로부(110)는 합선 등의 불의의 요인에 의해 외부에서 정격을 초과하는 과도한 교류전원이 입력되는 상황이 발생하면 외부의 전원을 차단하기 위한 퓨즈(111)를 포함한다.
LED 구동회로부(110)는 상기 전원입력부(110)가 수신한 교류전원의 전자파를 제거하여, 전자파가 차폐된 교류전원을 정류부(130)로 전송하는 이엠아이 필터부(120)를 포함한다.
이엠아이 필터부(120)는 다이오드(D1), 다이오드(D2) 및, 저항(R1)을 포함하여 구성될 수 있다. 이엠아이 필터(120)는, 입력단자(Vin)로부터 입력되는 신호가 소정의 통과 대역(소정의 주파수 이하)이면 통과시켜 출력단자(Vout)로부터 그 신호를 출력하고, 소정의 차단 대역(소정의 주파수 이상)이면 그 신호를 컷하는 RC형 LPF(Low Pass Filter)일 수 있다.
다이오드(D1)는 캐소드(cathode)가 입력단자(Vin)측에 접속되고, 애노드(anode)가 접지 전원에 접속된 제너다이오드(Zener-Diode)로, 통상 동작시 다이오드 용량이 콘덴서(C)로서 작용한다.
저항(R1)은 일단이 입력단자(Vin) 및 다이오드(D1)의 캐소드에 접속되고, 타단이 출력단자(Vout) 및 다이오드(D2)의 캐소드에 접속되어 있다. 입력단자(Vin)에 고주파 신호가 입력된 경우, 저항(R1)은 신호를 전송하는 전송선로로 간주할 수가 있어, 회로 모델로서 저항(R), 인덕터(L) 및, 콘덴서(C)로 구성되는 것으로 나타낼 수가 있다.
다이오드(D2)는 캐소드가 출력단자(Vout)측에 접속되고, 애노드가 접지 전원에 접속된 제너다이오드로, 통상 동작시 다이오드 용량이 콘덴서로서 작용한다.
한편, 이엠아이 필터(120)의 내부 구성은 다이오드(D1), 다이오드(D2) 및, 저항(R1)을 포함하는 구성으로 한정되지 않고, 전자파 차폐의 역할을 수행하는 다양한 형태의 회로로 구성될 수 있다.
dB는 일반적으로 소리의 크기를 표시하는 단위이나, 전자파의 크기를 나타낼 때 사용되기도 한다. 즉, 어떤 조치가 있기 전과 후의 값의 차이를 비교하는 단위로, 본 발명에서는 전자파 차단 전후의 전자파를 비교하는 단위이다. 일반적으로, 차폐율이 20dB인 경우, 이를 백분율로 환산하면 99%가 차폐된 것을 의미하고, 40dB인 경우 99.99%, 60dB인 경우 99.99999%, 80dB인 경우 99.999999%, 100dB인 경우 99.99999999%의 차폐효과가 있음을 의미한다.
한편, 본 발명에 사용되는 상기 이엠아이 필터부(120)에 의해 차폐되는 전자파 차폐율은 60dB 이상인 것을 특징으로 한다.
LED 구동회로부(110)는 상기 전원입력부(110)가 수신한 교류전원을 정류하기 위한 브릿지 다이오드(131)로 구성된 정류부(130)를 포함한다. 상기 정류부(130)는 이엠아이 필터부(120)를 통과한 신호(Vout)를 수신하고, 상기 수신된 교류신호(Vout)를 정류하여 직류전원으로 출력하며, 상기 직류전원은 전력효율 보정회로부(140)로 입력된다.
정류부(130)는 정전압회로(132)를 더 포함할 수 있다. 상기 정전압회로(132)는 외부에서 입력되는 전원의 전압에 관계없이 일정한 전압의 전원이 공급되도록 하기 위한 구성이다. 상기 정전압회로(132)는 음(-), 양(+)의 양방향에 대해 전압을 갖는 교류전압에 대해 일정한 전압을 유지시키기 위해 1쌍의 제너다이오드(Zener-Diode) 또는 배리스터(Varistor) 소자를 적용하여 구성될 수 있다.
LED 구동회로부(100)는 전력효율 보정회로부(PFC; Power Factor Correction)(140)를 더 포함한다. 상기 전력효율 보정회로부(140)는 정류부(130)에서 출력된 직류전원의 역율(Power Factor)을 보정하고, 상기 직류전원의 역율을 개선하여 상기 LED 어레이부(200)로 공급한다.
본 발명에 사용되는 상기 전력효율 보정회로부(140)에 의해서 개선되는 역율은 0.9이상인 것이 바람직하다.
전력효율 보정회로부(140)는 전원장치에 전력효율을 향상시키기 위하여 절전 회로를 추가한 것으로, 순간적으로 전력이 누출되는 것을 방지하여 전력소비량 감소시키고, 전류가 열로 전환되어 온도가 상승되는 것을 막을 수 있으며, 부수적으로는 전자파도 차단할 수 있다.
LED 구동회로부(100)는 펄스폭 변조 제어부(150)를 더 포함하며, 펄스폭 변조 제어부(150)는 본 발명에 따른 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치를 PWM 방식으로 제어한다.
펄스폭 변조 제어부(150)는 펄스폭 변조 제어를 통해 상기 LED 어레이부(200)로 공급되는 정전류의 입력량을 제어하여 엘이디의 구동밝기를 조절할 수 있도록 한다.
상기 펄스폭 변조 제어부(150)는 상기 LED 어레이부(200)에 직렬연결된 복수개의 LED의 색온도를 일괄 제어할 수 있으며, LED 어레이부(200) 직렬로 연결된 복수개의 LED 각각의 색온도를 별개로 제어할 수도 있다.
상기 펄스폭 변조 제어부(150)에는 서로 다른 형광체를 사용하는 LED 조명기기의 각 색도 및 밝기에 대한 기초 데이터들이 저장될 수 있다. 물론, 상기한 기초 데이터들은 별도의 메모리(도시되지 않음)에 저장되어, 상기 펄스폭 변조 제어부(150)의 요청에 따라 저장된 기초 데이터를 제공할 수도 있다.
도 3은 본 발명에 따른 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치의 엘이디 구동회로부가 병렬연결된 복수개의 엘이디 어레이부를 구동하는 것을 나타내는 블럭도이다.
본 발명에 사용되는 LED 어레이부(200)는 복수개의 엘이디(L)가 직렬연결된 하나의 어레이 형태일 수 있고, 복수개의 엘이디(L)가 직렬로 연결된 엘이디 어레이부가 2개 이상 병렬(200_1, 200_2, ...... 200_n)로 연결된 구성을 가질 수도 있다.
한편, 하나의 LED 어레이부(200)의 구조를 살펴보면, 상기 엘이디 어레이부(200)는 엘이디(L)가 직렬로 연결된 개수에 대응하여 전압강하를 수행하기 위한 전압강하소자(210)가 엘이디(L)와 직렬연결된 형태의 구성을 가진다.
즉, 상기 LED 어레이부(200)는 외부에서 입력된 전원에 대응하여 다수개의 엘이디(L)와 저항 등의 전압강하소자(210)가 직렬연결되어 구성된다. 이와 같이 전 압강하소자(210)를 LED 어레이부(200)에 포함시키는 이유는 정류부(23)에서 정류된 전원을 공급받아 복수개의 엘이디(L)를 목적하는 전압으로 구동시키기 위한 구성을 가질 수 있게 하기 위함이다.
예컨대, 외부전압이 220V이고, LED 소자 하나의 구동전압이 3V일 때, 상기 LED 소자는 70개를 배치하여 210V의 전압이 LED 소자에 나누어져 인가되도록 하고, 나머지 10V의 전압이 전압강하소자(210)에 걸리도록 하면 안정적인 회로를 얻을 수 있게 된다.
상기 전압강하소자(210)는 주로 저항이 적용되어 구성된다. 특히, 상기 전압강하소자(210)는 직렬연결된 복수개의 엘이디(L)의 각 구간별로 균일한 전압강하율을 보장하기 위해 균일한 개수의 엘이디(L) 배열지점에 주기적으로 설치됨이 바람직하다.
한편, LED 어레이부(200)가 복수개의 엘이디(L)가 직렬로 연결된 엘이디 어레이부가 2개 이상 병렬로 연결된 구성을 가지는 경우, 각각의 LED 어레이부(200_1, 200_2, ...... 200_n)는 각각의 전압강하소자(210_1, 210_2, ...... 210_n)를 가질 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치의 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치의 단면도이다.
본 발명에 따른 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치(1)는 상기 LED 어레이부(200) 및 상기 LED 구동회로부(100)에서 발생된 열을 외부로 방출 하는 방열프레임(20), 상기 방열프레임(20)의 하부 바닥면에 부착되며, 상기 LED 어레이부(200) 및 상기 LED 구동회로부(100)를 실장하는 인쇄회로기판(50), 상기 방열프레임(20)의 양측단부에 각각 결합되고, 컨센트에 접속되어 상기 인쇄회로기판(50)에 실장된 상기 LED 구동회로부(100)에 외부 교류전원을 공급하는 접속단자(10), 상기 방열프레임(20)에 결합되어 상기 LED 어레이부(200)에서 발산되는 빛을 확산시켜 조사하는 투과체(40) 및 상기 각각의 구성이 설치되도록 하는 베이스(30)를 포함한다.
본 발명에 따른 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치(1)에 사용되는 상기 방열프레임(20)은 LED 어레이부(200) 및 상기 LED 구동회로부(100)에서 발생된 열을 외부로 효율적으로 방출하기 위해 방열효율이 높은 알루미늄 재질로 제작될 수 있으며, 상기 방열프레임(20)은 방열면적을 증가시키기 위해 다수의 방열핀(도시되지 않음)이 돌출 형성될 수도 있다.
본 발명에 따른 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치(1)에 사용되는 투과체(40)는 LED 어레이부(200)에서 발생된 빛을 외부로 확산시키는 역할을 할 뿐만 아니라, 외부의 충격으로 인해 LED 어레이부(200)에 실장된 각각의 LED가 파손되는 것을 예방하는 기능을 한다.
구체적으로, 상기 투과체(40)는 PC(Poly　Carbonate: 폴리 카보네이트), PMMA(Poly Methy Methacrylate: 폴리매틸메타아크릴래이트), ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene: 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌), PS(Poly　Styren: 폴리 스틸렌) 등의 아크릴 또는 기타 광투과가 가능한 수지와 광확산제를 혼합하여 LED 소 자(L)에서 방출된 빛이 투과되며 확산되어 보다 넓은 구간에 걸쳐 조명을 구현하기 위한 구성이다.
본 발명에 따른 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치(1)에서 상기 LED 어레이부(200) 및 상기 LED 구동회로부(100)를 실장하는 인쇄회로기판(50)이 상기 방열프레임(20)의 하부 바닥면에 바로 부착될 수도 있으나, 상기 LED 어레이부(200) 및 상기 LED 구동회로부(100)에서 발생된 열이 외부로 보다 잘 방출되도록 하기 위해서 상기 방열프레임(20)과 상기 인쇄회로기판(50) 사이에 열전도성 물질(60)이 포함되는 것이 바람직하다.
이를 보다 구체적으로 설명하기 위해, 도 5의 단면도를 참조하기로 한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 방열프레임(20)과 상기 인쇄회로기판(50) 사이에 열전도성 물질(60)이 도포되어 있다. 결국, 인쇄회로기판(50)에 실장된 상기 LED 어레이부(200) 및 상기 LED 구동회로부(100)에서 발생하는 열은 열전도성 물질(60)을 경유하여 알루미늄 재질의 상기 방열프레임(20)으로 전달되어, 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치(1) 내부에서 발생된 열을 신속히 외부로 방출할 수 있다.
본 발명에 사용되는 열전도성 물질(60)은 합성수지에 카본, CNT(Carbon Nanotube: 탄소나노튜브), 그라파이트(Graphite) 중 어느 하나 이상의 물질을 첨가하고, 이들 물질을 혼합하여서 생성된 열전도 기능을 갖는 조성물일 수 있다.
이때, 상기 합성수지는 카본, CNT, 그라파이트의 첨가에 따라 열전도 특성의 단위조작을 수행할 수 있는 PMMA(Poly methy methacrylate: 폴리매틸메타아크릴래 이트), 에폭시, 실리콘 등의 수지를 선택하여 적용된다. 한편, 상기 합성수지 및 카본, CNT, 그라파이트의 혼합 조성물 적용은 제품의 사양 등을 고려하여 적절히 선택되는 것이 바람직하다.
한편, 도 4 및 도 5에서는 엘이디 어레이부(200)가 복수개의 엘이디가 직렬연결된 하나의 어레이 형태인 경우만을 도시하였으나, 도 3에 도시된 바와 같이 복수개의 엘이디가 직렬로 연결된 엘이디 어레이부가 2개 이상 병렬(200_1, 200_2, ...... 200_n)로 연결된 구성을 가진 엘이디 어레이부가 본 발명에 따른 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치(1)에 사용될 수도 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치의 엘이디 구동회로부에 대한 회로도이다.
도 3은 본 발명에 따른 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치의 엘이디 구동회로부가 병렬연결된 복수개의 엘이디 어레이부를 구동하는 것을 나타내는 블럭도이다.
도 4는 본 발명에 따른 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치의 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치의 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1: 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치
10: 접속단자, 20: 방열프레임
30: 베이스, 40: 투과체
50: 인쇄회로기판, 60: 열전도성 물질
100: 엘이디 구동회로부, 110: 전원입력부
111: 퓨즈, 120: 이엠아이 필터부
130: 정류부, 131: 브릿지 다이오드
132: 정전압회로, 140: 전력효율 보정회로부
150: 펄스폭 변조 제어부, 200: 엘이디 어레이부
210: 전압강하소자

Claims (13)

  1. 외부 전원을 수신하여 엘이디 어레이부로 정전류를 공급하는 엘이디 구동회로부; 및
    상기 엘이디 구동회로부와 연결되어 정전류를 공급받는 다수개의 엘이디가 직렬로 연결된 엘이디 어레이부를 포함하며,
    상기 엘이디 구동회로부는
    외부로부터 교류전원을 입력받는 전원입력부;
    상기 전원입력부가 수신한 교류전원을 정류하기 위한 브릿지 다이오드로 구성된 정류부; 및
    펄스폭 변조 제어를 통해 상기 엘이디 어레이부로 공급되는 정전류의 입력량을 제어하여 엘이디의 구동밝기를 조절할 수 있도록 하는 펄스폭 변조 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 엘이디 구동회로부는
    상기 전원입력부가 수신한 교류전원의 전자파를 제거하여, 전자파가 차폐된 교류전원을 상기 정류부로 전송하는 이엠아이 필터부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 이엠아이 필터부에 의해 차폐되는 전자파 차폐율은 60dB 이상인 것을 특징으로 하는 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 정류부는
    외부로부터 상기 전원입력부로 입력되는 교류전원의 전압에 관계없이 일정한 전압을 상기 엘이디 어레이부로 공급하기 위한 정전압회로를 더 포함하며,
    상기 정전압회로는 양방향 전압에 대해 정전압을 유지시키기 위해 1쌍의 제너다이오드 또는 배리스터 소자를 적용한 것을 특징으로 하는 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 엘이디 구동회로부는
    상기 엘이디 어레이부로 공급되는 직류전원의 역율을 보정하여, 상기 직류전원의 역율을 개선하는 전력효율 보정회로부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 전력효율 보정회로부에 의해서 개선되는 역율이 0.9이상인 것을 특징으로 하는 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 엘이디 구동회로부는
    외부에서 정격을 초과하는 과도한 교류전원이 입력되면, 전원입력을 차단하기 위한 퓨즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 엘이디 어레이부는
    엘이디가 직렬로 연결된 개수에 대응하여 전압강하를 수행하기 위한 전압강하소자가 엘이디와 직렬연결되는 것을 특징으로 하는 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치.
  9. 제1항에 있어서,
    복수개의 엘이디가 직렬로 연결된 엘이디 어레이부가 2개 이상 병렬로 연결된 것을 특징으로 하는 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 엘이디 어레이부 및 상기 엘이디 구동회로부에서 발생된 열을 외부로 방출하는 방열프레임;
    상기 방열프레임의 하부 바닥면에 부착되며, 상기 엘이디 어레이부 및 상기 엘이디 구동회로부를 실장하는 인쇄회로기판;
    상기 방열프레임의 양측단부에 각각 결합되고, 컨센트에 접속되어 상기 인쇄회로기판에 실장된 상기 엘이디 구동회로부에 외부 교류전원을 공급하는 접속단자; 및
    상기 방열프레임에 결합되어 상기 엘이디 어레이부에서 발산되는 빛을 확산시켜 조사하는 투과체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 방열프레임과 상기 인쇄회로기판 사이에 열전도성 물질이 포함되며,
    상기 열전도성 물질은 합성수지에 카본, 탄소나노튜브, 그라파이트 중 어느 하나 이상의 물질이 혼합하여서 생성된 조성물인 것을 특징으로 하는 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 투과체의 재료는 PC, PMMA, ABS, PS와 같은 아크릴 또는 광확산제를 혼합한 것을 특징으로 하는 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 방열프레임은 알루미늄 재질인 것을 특징으로 하는 펄스폭 변조방식에 의해 구동되는 엘이디 조명장치.
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CN104703356A (zh) * 2015-03-23 2015-06-10 深圳市稳先微电子有限公司 一种智能同步整流的非隔离降压型led驱动电路
CN112449461A (zh) * 2020-11-19 2021-03-05 东莞华明灯具有限公司 一种宽压复合调光恒压电源电路

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