KR20120015232A - Led 램프 및 led 램프용 구동 회로 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 LED 램프용 구동 회로 및 LED 램프에 관한 것으로,
일단이 외부 전원 인가용 단자로 제공되는 서미스터; 상기 서미스터의 타단에 연결되며, 상기 타단에 인가된 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 교류-직류 변환부; 및 상기 교류-직류 변환부에서 출력된 직류 전압을 LED 램프의 구동을 위한 직류 전압으로 변환하는 직류-직류 변환부를 포함하는 LED 램프용 구동회로와
본 발명은 적어도 하나의 LED가 실장된 LED 실장용 기판; 상기 LED 동작에 필요한 제어 회로가 실장되며, 일단에 상기 LED와 전기적으로 연결되기 위한 양 단자를 포함하는 제어 회로 기판; 및 상기 LED 실장용 기판 및 제어 회로 기판을 연결하며, 상기 제어 회로 기판에 형성된 양 단자가 삽입 결합되기 위한 홈부가 형성된 카드 에지 커넥터를 포함하는 LED 램프에 관한 것이다.

Description

LED 램프 및 LED 램프용 구동 회로{LED Lamp and Driving Circuit for LED}
본 발명은 LED 램프 및 LED 램프용 구동 회로에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 할로겐 램프용 안정기와 LED 램프 사이에 호환성을 확보하여 LED를 안정적으로 구동시킬 수 있는 LED 램프용 구동 회로 및 LED 실장 기판과 LED를 구동하기 위한 제어 회로 기판의 결합 구조가 개선된 LED 램프에 관한 것이다.
할로겐 램프는 백열 정구의 일종으로, 유리구 안에 할로겐 물질을 주입하여 텅스텐의 증발을 억제한 램프이다. 이러한 할로겐 램프는 백열전구에 비해 더 밝고 환한 빛을 내면서도 수명이 길어, 무대 조명이나 인테리어 조명 광원으로 널리 사용된다. 그러나, 이러한 할로겐 램프는 전력 소모가 크고 발열이 심하여 화재나 화상과 같은 안전사고가 빈번히 발생하는 문제가 있으므로, 최근에는 할로겐 램프를 전력 소모량이 적고, 발열량이 낮으며 발광 효율이 우수한 LED 램프로 교체하는 작업이 이루어지고 있다.
종래의 할로겐 램프는 할로겐 램프 전용 안정기를 이용하여 동작하기 때문에, 일반 LED 램프는 SMPS와 같은 전용 안정기를 사용함에 따라 서로 호환성이 떨어지는 문제가 있다. 즉, 할로겐 광원을 LED로 대체하여, 할로겐 안정기를 LED 램프에 그대로 이용하는 경우, 플리커링(Flickering) 현상이 발생하고, 구동 회로 내에 포함된 소자들이 고열로 인해 소실되며, LED가 고열로 인해 망가지고 수명이 저하되는 등의 문제가 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, LED 전용 안정기를 별도로 추가하거나, 종래의 할로겐 램프용 안정기를 새롭게 설계하는 방법 등이 사용되고 있으나, 새로운 안정기의 신규 설치 내지 기존 안정기의 수리 보수에 따른 추가적인 비용이 크게 발생하는 문제가 있다.
또한, 구조적인 측면에서, LED가 실장된 LED 실장용 기판과 LED를 구동하기 위한 회로가 실장된 제어 회로 기판 연결시, 와이어(wire), 하네스(Harness) 등을 이용한 솔더링 공정을 통한 전기 배선이 요구되므로, 제조 공정이 및 회로의 구조가 복잡해져 신뢰성이 저하되는 문제가 있다.
본 발명의 일 목적은, 할로겐 램프용 안정기와 LED 램프 사이에 호환성을 확보하여 LED를 안정적으로 구동시킬 수 있는 LED 램프용 구동 회로 및 LED 실장 기판과 LED를 구동하기 위한 제어 회로 기판의 결합 구조가 개선된 LED 램프를 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 측면은,
일단이 외부 전원 인가용 단자로 제공되는 서미스터; 상기 서미스터의 타단에 연결되며, 상기 타단에 인가된 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 교류-직류 변환부; 및 상기 교류-직류 변환부에서 출력된 직류 전압을 LED 램프의 구동을 위한 직류 전압으로 변환하는 직류-직류 변환부를 포함하는 LED 램프용 구동 회로를 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 서미스터는 할로겐 램프용 안정기로부터 공급된 외부전원과 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 직류-직류 변환부는 부스트(Boost), 벅(Buck) 및 벅-부스트(Buck-Boost) 중 어느 하나의 방식으로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서,상기 직류-직류 변환부는 적어도 하나의 LED를 포함하는 LED 모듈과 연결될 수 있다.
본 발명의 다른 측면은,
적어도 하나의 LED가 실장된 LED 실장용 기판; 상기 LED 동작에 필요한 제어 회로가 실장되며, 일단에 상기 LED와 전기적으로 연결되기 위한 양 단자를 포함하는 제어 회로 기판; 및 상기 LED 실장용 기판 및 제어 회로 기판을 연결하며, 상기 제어 회로 기판에 형성된 양 단자가 삽입 결합되기 위한 홈부가 형성된 카드 에지 커넥터를 포함하는 LED 램프를 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에서,상기 카드 에지 커넥터의 홈부 내에는, 상기 제어 회로 기판에 형성된 양 단자와 전기적으로 접속하기 위한 단자를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서,상기 카드 에지 커넥터의 일측은 상기 LED 실장용 기판과 결합하고, 상기 카드 에지 커넥터의 타측은 상기 제어 회로 기판과 결합하여, 상기 LED와 상기 LED 제어 회로를 전기적으로 연결할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서,상기 카드 에지 커넥터는 홈부 내에 형성된 돌출부를 더 포함하며, 상기 카드 에지 커넥터에 삽입되는 제어 회로 기판의 두께에 의해, 상기 돌출부의 높이가 조절됨으로써 상기 제어 회로 기판을 고정할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 LED 실장용 기판과 상기 제어회로 기판 사이에 형성된 히트 싱크를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제어 회로 기판의 일측에 형성되며, 외부 접속 단자와 결합하기 위한 접속핀을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 LED 램프용 구동 회로에 따르면, 할로겐 램프용 안정기와 LED 램프 사이에 호환성을 확보하여 LED를 안정적으로 구동시킬 수 있고,
LED 실장 기판과 LED를 구동하기 위한 제어 회로 기판의 결합 구조가 개선되어, LED 램프 제조 공정 및 내부 구조가 간소화될 수 있다.
도1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 LED 램프용 구동회로의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 LED 램프용 구동회로의 회로도이다.
도 3은 기존의 할로겐 안정기에 할로겐 램프를 적용하는 경우, 할로겐 안정기의 출력 파형을 나타낸다.
도 4는 기존의 할로겐 안정기에 LED 램프를 적용하는 경우, 할로겐 안정기의 출력 파형을 나타낸다.
도 5는 입력 캐피시터 용량에 따른 할로겐 안정기의 출력 파형을 나타낸다.
도 6 및 도 7은 서미스터를 적용하지 않은 경우와 적용한 경우의 출력 파형을 나타낸다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 LED 램프의 구조를 나타낸다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태들을 설명한다.
그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
도1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 LED 램프용 구동회로의 블록 구성도이다. 도1을 참조하면, LED 램프용 구동회로(100)는 서미스터(10), 교류-직류 변환부(20) 및 직류-직류 변환부(30)로 구성되고, 외부에서 공급된 전원에 의해 LED 모듈을 구동한다. 이때, 외부 전원은 할로겐 램프용 안정기로부터 인가되는 전원일 수 있으며, 상기 LED 램프용 구동회로(100)는 기존의 할로겐 램프를 대체하는 LED 램프를 구동하기 위한 회로로 이용될 수 있다. 즉, 기존의 할로겐 램프를 구동하기 위한 안정기를 그대로 이용하여 동작할 수 있는 LED 램프를 위한 구동회로(100)일 수 있다.
구체적으로, 상기 LED 램프용 구동회로(100)는 할로겐 안정기 등으로부터 공급된 외부전원과 연결되는 서미스터(10)를 포함한다. 상기 서미스터(10)는 초기 전원 인가시 돌입 전류를 제한하여 순간적인 과전류를 방지함으로써 회로 소자를 보호하고, 외부 전원과 연결된 할로겐 안정기와의 호환성을 확보할 수 있다. 상기 서미스터(10)에 대해서는 이하에서 상세히 설명하기로 한다. 다음으로, 상기 서미스터(10)로부터 입력된 교류 전압을, 상기 서미스터(10)와 연결된 교류-직류 변환부(20)에서 직류 전압으로 변환하며, 직류-직류 변환부(30)에서는 상기 교류-직류 변환부(20)에서 변환된 직류 전압을 입력 전압으로 하여, LED 구동에 적합한 직류 전압으로 변환한다.
이때, 상기 직류-직류 변환부(20)의 선택 및 상호 접속은, 변환되어야 할 입력 전압이 LED를 원하는 동작 전류로 구동하는 데 필요한 전압보다 큰지, 작은지, 아니면 큰 전압에서 작은 전압으로 변화하는지 등의 여부에 따라 결정된다. 그 예로는, 입력 전압이 LED 전압보다 큰 경우 사용되는 강압형(벅, Buck) 변환기, 입력 전압이 LED 전압보다 작은 경우 사용되는 승압형(부스트, Boost) 변환기, 입력이 LED 전압 위에서 아래로 변할 수 있는 상황에 사용되는 벅-부스트(Buck-Boost) 변환기 등이 사용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 LED 램프용 구동회로의 회로도를 나타낸다. 도 2를 참조하면, LED 램프용 구동 회로(100)의 일측은 외부 전원(AC1, AC2)과 연결되어 있으며, 타측은 LED 모듈(40)과 연결되어 있다. 이때, 외부 전원(AC1, AC2)은 할로겐 램프용 안정기로부터 입력된 전원일 수 있다. 상기 LED 램프용 구동 회로(100)는 외부 전원(AC1, AC2)과 연결된 서미스터(10), 상기 서미스터(10)와 연결된 교류-직류 변환부(20) 및 상기 교류-직류 변환부(20)와 연결된 직류-직류 변환부(30)로 구성된다. 본 실시형태에서, 상기 직류-직류 변환부(30)는 비절연 타입의 강압형(Buck) 변환기가 사용되었으나, 앞서 설명한 바와 같이, LED가 원하는 동작 전류로 구동하는 데 필요한 전압 등에 의해 변경될 수 있다.
이하, 본 실시형태에 따른 LED 구동 회로(100)의 특성을 설명하기 위해, 종래의 할로겐 안정기를 교체용 LED 램프의 특성을 설명한다.
우선, 도 3은 기존의 할로겐 안정기에 할로겐 램프를 적용하는 경우, 할로겐 안정기의 출력 파형을 나타낸다. 할로겐 램프는 교류 전원을 입력받아 동작하므로, 할로겐 램프를 구동하기 위한 적정한 출력 전압(예를 들어, 12 볼트)를 갖는 출력 신호를 생산한다. 도 3에 나타낸 할로겐 안정기의 출력은, 주파수 50kHz로, PWM Switching 하는 파형을 나타내며, 출력 전압은 12Vrms를 나타낸다. 이때, 교류 전압을 출력하는 할로겐 안정기의 출력 전압을 입력받아 LED 모듈을 구동하기 위해서는, 교류를 직류로 변환시키는 교류-직류 변환부가 요구되며, 도 3에 도시된 바와 같이, 파형 내에 발생한 off 구간을 제거하기 위해, 평활을 위한 커패시터(Capacitor)가 요구된다.
도 4는 기존의 할로겐 안정기에 LED 램프를 적용하는 경우, 할로겐 안정기의 출력 파형을 나타낸다. 도 4(a) 및 도 4(b)는 동일한 LED 전구용 램프를 서로 다른 제조사에 의해 제조된 할로겐 램프용 안정기에 적용한 경우, 할로겐 램프용 안정기의 출력 파형을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 안정기 출력 파형이 서로 달라 호환성 확보에 문제가 있으며, LED 램프를 구동하기 위한 전압에 미치지 못하는 구간이 발생할 수 있다. 입력된 최소 전압이 LED 램프 구동 전압에 미치지 못하는 경우, LED가 미점등 되거나, 플리커링(Flickering)이 발생하게 된다.
이러한 현상을 방지하기 위하여, 안정기 출력 전압의 최소 전압을 높여야 하고, 이를 위해서는 입력 커패시터(Capacitor)의 용량을 키울 수 있다. 도 5는 입력 캐피시터 용량에 따른 할로겐 안정기의 출력 파형을 나타낸다. 도 5(a)는 입력 커패시터의 용량을 크게 한 경우이고, 도 5(b)는 입력 커패시터의 용량값을 작게 한 경우를 나타낸다. 입력 커패시터의 용량을 크게 한 경우(도 5(a)), 할로겐 안정기 출력 전압의 최소값(약 8.1V)은 LED의 구동 전압(약 6.8V) 보다 큰 값을 가짐을 알 수 있다. 한편, 도 5(b)에서와 같이, 입력 커패시터의 용량값을 작게 한 경우, 할로겐 램프용 안정기 출력 전압의 최소값(약 5.3V)은 LED 구동 전압(약 6.8V)보다 작으므로, 출력 전압이 구동 전압에 미치지 못하는 구간이 발생하게 된다. 즉, 할로겐 램프용 안정기의 출력 최소 전압이 LED 구동 전압보다 큰 경우에만, LED 램프가 정상적으로 작동할 수 있다.
그러나, 커패시터의 용량을 키우는 경우, 입력 전류가 상승하기 때문에 내부 소자(예를 들면, FET)의 내압이 증가하여 소자가 손상되는 문제가 발생하고, 일부 구동 회로는 입력 전류를 제한하여, 일정한 크기 이상의 전류가 입력되면 보호 회로가 동작하므로, LED가 미점등되는 문제가 발생한다. 따라서, 본 발명의 일 실시형태에서는, 커패시터의 용량을 크게 하여 할로겐 램프용 안정기의 출력 최소 전압을 LED를 구동 전압보다 크게 함으로써 할로겐 램프용 안정기와 LED 램프 사이의 호환성을 확보하는 동시에, LED 구동 회로 내에 서미스터를 설치하여 할로겐 안정기와 교류-직류 변환부 사이에서 과전류 유입을 방지할 수 있다. 즉, 할로겐 안정기와 LED 구동회로 사이에 서미스터(10)를 배치함으로써, 커패시터 용량 증가로 인한 과전류 또는 돌입 전류를 방지하여, 회로 내부 소자를 보호하고, 할로겐 램프용 안정기와 LED 램프 사이에 호환성을 확보하여 LED를 안정적으로 구동시킬 수 있다.
도 6 및 도 7은 서미스터를 적용하지 않은 경우와 적용한 경우의 출력 파형을 나타낸다. 우선, 도 6을 참조하면, 도 6(a)는 서미스터를 적용하지 않은 경우, 도 6(b)는 서미스터를 적용한 경우의 출력 파형을 나타낸다. 도 6(a)에 도시된 바와 같이, 서미스터를 적용하지 않은 경우, 돌입 전류가 크게 나타나므로, 돌입 전류로 인해 회로 내부의 소자가 손상되거나 보호회로 작동으로 인한 LED 미점등 문제가 발생할 수 있으나, 도 6(b)에 도시된 바와 같이, 서미스터를 적용한 경우, 돌입 전류가 미약하게 나타남을 알 수 있다.
도 7(a) 및 도 7(b)는 각각 서미스터를 적용한 경우와 적용하지 않은 경우의 안정기 출력 파형을 나타낸다. 도 7(a)를 참조하면, 원으로 표시한 부분에서 순간적으로 출력 전류가 상승하므로, 출력 전류가 불안정하고, 화살표로 나타낸 바와 같이, 출력 전압도 일정하지 않고 불안정한 형태를 띤다. 반면에, 서미스터를 적용한 도 7(b)를 참조하면, 안정기의 출력 전압(화살표로 도시)이 안정적인 것을 알 수 있다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 LED 램프의 구조를 나타낸다. 도 8(a)는 LED 실장용 기판(1)과 제어 회로 기판(2)이 결합되기 전의 형태를 나타내고, 도 8(b)는 LED 실장용 기판(1)과 제어 회로 기판(2)이 카드 에지 커넥터(3)를 이용하여 결합된 형태를 나타낸다. 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 LED 램프는 적어도 하나의 LED(4)가 실장된 LED 실장용 기판(1), 상기 LED(4) 동작에 필요한 제어 회로가 실장되는 제어 회로 기판(2) 및 상기 LED 실장용 기판(1)과 제어 회로 기판(2)을 연결하는 카드 에지 커넥터(3)를 포함한다.
구체적으로, 상기 제어 회로 기판(2)에는 LED 동작에 필요한 제어 회로가 실장되며, 일측에 LED와 전기적으로 연결되기 위한 양 단자(2a)를 포함한다. 상기 제어 회로 기판(2)에 형성된 단자(2a)는 카드 에지 커넥터(3) 내에 형성된 연결 단자(미도시)와 전기적으로 접속하며, 상기 카드 에지 커넥터(3)는 상기 제어 회로 기판(2)의 양 단자가 삽입 결합되기 위한 홈부를 포함한다. 따라서, LED(4)가 실장된 LED 실장용 기판(1)과 LED 구동을 위한 제어 회로가 실장된 제어 회로 기판(2)은, 별도의 와이어(wire)나 하네스(Harness)에 의한 배선 구조 없이도 단자 사이의 카드 에지 결합만으로 전기적 연결이 가능하며, 추가적인 납땜 공정 등이 요구되지 않으므로, 제조 공정이 단순해지고 신뢰성이 개선되며, 필요시 LED 실장용 기판(1) 또는 제어 회로 기판(2)의 교체 작업이 간단해진다.
도 9는 카드 에지 커넥터의 사시도이다. 도 9를 참조하면, 상기 카드 에지 커넥터(3)는 상기 LED가 실장된 LED 실장용 기판(1)과 결합하는 상부면(3b)과 상기 제어 회로 기판(2)과 카드 에지 방식을 통해 결합하기 위한 홈부를 포함할 수 있다. 상기 홈부의 내측에는 적어도 하나의 돌출부(3a)가 형성될 수 있으며, 상기 돌출부(3a)는 상기 홈부에 삽입결합되는 제어 회로 기판(2)의 두께에 의해 그 높이가 조절될 수 있다. 즉, 돌출부(3a)는 제어 회로 기판(2)이 카드 에지 커넥터(3)의 내부로 삽입됨에 따라, 제어 회로 기판(2)이 누르는 압력에 의해 돌출부(3a)가 내측 벽면을 향해 밀려 들어가게 되고, 그 결과, 상기 제어 회로 기판(2)의 두께에 맞도록 홈부의 폭이 조절되므로, 제어 회로 기판(2)이 카드 에지 커넥터(3) 내에서 고정될 수 있다. 구체적으로 도시하지는 않았으나, 상기 홈부 내에는 상기 카드 에지 커넥터(3)를 통해 제어 회로 기판(2)과 LED 실장용 기판(1)을 전기적으로 연결하기 위한 단자가 형성될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시형태에 따른 LED 램프의 분해 측면도이다. 본 발명의 일 실시형태에 따른 LED 램프는, 적어도 하나의 LED(4)가 실장된 LED 실장용 기판(1), 상기 LED(4)를 구동하기 위한 회로가 실장된 제어 회로 기판(2), 상기 제어 회로 기판(2)과 LED 실장용 기판을 연결하기 위한 카드 에지 커넥터(3), 상기 LED 실장용 기판(1)과 제어회로 기판(2) 사이에 위치하는 히트 싱크(6) 및 상기 LED 실장용 기판(1)의 광 방출면에 위치한 렌즈(5)를 더 구비할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 상기 LED 실장용 기판(1)과 제어 회로 기판(2)은 카드 에지 커넥터(3)에 의해 별도의 배선이나 납땜 없이, 간단한 구조로 삽입 결합될 수 있으며, LED로부터 방출된 열을 외부로 방출하기 위한 히트 싱크(6)를 포함할 수 있다. 히트 싱크(6)는 열 방출에 용이하도록 열 전도도가 높은 금속 물질로 이루어질 수 있으며, 보다 열 방출이 용이하도록, 핀 구조를 포함하여 표면적을 넓힐 수 있다. 한편, 상기 렌즈는 LED(4)의 광 방출면에 배치되어, 조사각, 배광 형태를 결정할 수 있다. 또한 상기 제어 회로 기판(2)의 일측에는 외부 전원과 연결되기 위한 접속핀(2a)을 더 포함할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
100: LED 램프용 구동 회로 10: 서미스터
20: 직류-교류 변환부 30: 직류-직류 변환부
40: LED 모듈 1: LED 실장용 기판
2: 제어 회로 기판 2a: 제어 회로 기판의 양 단자
3: 카드 에지 커넥터 3a: 돌출부
4: LED 5: 렌즈
6: 히트싱크

Claims (10)

  1. 일단이 외부 전원 인가용 단자로 제공되는 서미스터;
    상기 서미스터의 타단에 연결되며, 상기 타단에 인가된 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 교류-직류 변환부; 및
    상기 교류-직류 변환부에서 출력된 직류 전압을 LED 램프의 구동을 위한 직류 전압으로 변환하는 직류-직류 변환부를 포함하는 LED 램프용 구동 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 서미스터는 할로겐 램프용 안정기로부터 공급된 외부전원과 연결되는 것을 특징으로 하는 LED 램프용 구동 회로.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 직류-직류 변환부는 부스트(Boost), 벅(Buck) 및 벅-부스트(Buck-Boost) 중 어느 하나의 방식으로 구성되는 것을 특징으로 하는 LED 램프용 구동 회로.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 직류-직류 변환부는 적어도 하나의 LED를 포함하는 LED 모듈과 연결된 것을 특징으로 하는 LED 램프용 구동 회로.
  5. 적어도 하나의 LED가 실장된 LED 실장용 기판;
    상기 LED 동작에 필요한 제어 회로가 실장되며, 일단에 상기 LED와 전기적으로 연결되기 위한 양 단자를 포함하는 제어 회로 기판; 및
    상기 LED 실장용 기판 및 제어 회로 기판을 연결하며, 상기 제어 회로 기판에 형성된 양 단자가 삽입 결합되기 위한 홈부가 형성된 카드 에지 커넥터를 포함하는 LED 램프.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 카드 에지 커넥터의 홈부 내에는, 상기 제어 회로 기판에 형성된 양 단자와 전기적으로 접속하기 위한 단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 카드 에지 커넥터의 일측은 상기 LED 실장용 기판과 결합하고, 상기 카드 에지 커넥터의 타측은 상기 제어 회로 기판과 결합하여, 상기 LED와 상기 LED 제어 회로를 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 카드 에지 커넥터는 홈부 내에 형성된 돌출부를 더 포함하며, 상기 카드 에지 커넥터에 삽입되는 제어 회로 기판의 두께에 의해, 상기 돌출부의 높이가 조절됨으로써 상기 제어 회로 기판을 고정하는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 LED 실장용 기판과 상기 제어회로 기판 사이에 형성된 히트 싱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 제어 회로 기판의 일측에 형성되며, 외부 접속 단자와 결합하기 위한 접속핀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101400369B1 (ko) * 2012-08-23 2014-05-28 주식회사 하이딥 형광등용 안정기를 이용한 엘이디(led) 조명 장치

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11131431B2 (en) 2014-09-28 2021-09-28 Jiaxing Super Lighting Electric Appliance Co., Ltd LED tube lamp
US10883702B2 (en) 2010-08-31 2021-01-05 Ideal Industries Lighting Llc Troffer-style fixture
US9822951B2 (en) 2010-12-06 2017-11-21 Cree, Inc. LED retrofit lens for fluorescent tube
US9494293B2 (en) 2010-12-06 2016-11-15 Cree, Inc. Troffer-style optical assembly
US10309627B2 (en) 2012-11-08 2019-06-04 Cree, Inc. Light fixture retrofit kit with integrated light bar
US9581312B2 (en) 2010-12-06 2017-02-28 Cree, Inc. LED light fixtures having elongated prismatic lenses
US10823347B2 (en) 2011-07-24 2020-11-03 Ideal Industries Lighting Llc Modular indirect suspended/ceiling mount fixture
KR102019051B1 (ko) * 2011-10-17 2019-09-09 엘지이노텍 주식회사 Led 구동회로
US9423117B2 (en) 2011-12-30 2016-08-23 Cree, Inc. LED fixture with heat pipe
US10544925B2 (en) 2012-01-06 2020-01-28 Ideal Industries Lighting Llc Mounting system for retrofit light installation into existing light fixtures
US9777897B2 (en) 2012-02-07 2017-10-03 Cree, Inc. Multiple panel troffer-style fixture
US8905575B2 (en) 2012-02-09 2014-12-09 Cree, Inc. Troffer-style lighting fixture with specular reflector
US10054274B2 (en) 2012-03-23 2018-08-21 Cree, Inc. Direct attach ceiling-mounted solid state downlights
US9494294B2 (en) 2012-03-23 2016-11-15 Cree, Inc. Modular indirect troffer
US9310038B2 (en) 2012-03-23 2016-04-12 Cree, Inc. LED fixture with integrated driver circuitry
US9360185B2 (en) 2012-04-09 2016-06-07 Cree, Inc. Variable beam angle directional lighting fixture assembly
US9874322B2 (en) * 2012-04-10 2018-01-23 Cree, Inc. Lensed troffer-style light fixture
US9285099B2 (en) 2012-04-23 2016-03-15 Cree, Inc. Parabolic troffer-style light fixture
US8931929B2 (en) 2012-07-09 2015-01-13 Cree, Inc. Light emitting diode primary optic for beam shaping
GB2507308A (en) * 2012-10-25 2014-04-30 Spled Ltd LED module driver
US9494304B2 (en) 2012-11-08 2016-11-15 Cree, Inc. Recessed light fixture retrofit kit
US10648643B2 (en) 2013-03-14 2020-05-12 Ideal Industries Lighting Llc Door frame troffer
US9423104B2 (en) 2013-03-14 2016-08-23 Cree, Inc. Linear solid state lighting fixture with asymmetric light distribution
US9052075B2 (en) 2013-03-15 2015-06-09 Cree, Inc. Standardized troffer fixture
KR20140120168A (ko) * 2013-04-02 2014-10-13 삼성디스플레이 주식회사 유기 전계 발광 표시 장치 및 이의 구동 방법
JP6108223B2 (ja) * 2013-05-14 2017-04-05 パナソニックIpマネジメント株式会社 照明装置
USD786471S1 (en) 2013-09-06 2017-05-09 Cree, Inc. Troffer-style light fixture
CN104461166A (zh) * 2013-09-12 2015-03-25 奇鋐科技股份有限公司 光学触控模组及其装置
CN104461167A (zh) * 2013-09-12 2015-03-25 奇鋐科技股份有限公司 光学触控模组及光学触控构件结构
CN104461165A (zh) * 2013-09-12 2015-03-25 奇鋐科技股份有限公司 光学触控模组及其构件
US9057486B2 (en) 2013-10-18 2015-06-16 Asia Vital Components Co., Ltd. Optical touch device
US10451253B2 (en) 2014-02-02 2019-10-22 Ideal Industries Lighting Llc Troffer-style fixture with LED strips
USD807556S1 (en) 2014-02-02 2018-01-09 Cree Hong Kong Limited Troffer-style fixture
USD772465S1 (en) 2014-02-02 2016-11-22 Cree Hong Kong Limited Troffer-style fixture
USD749768S1 (en) 2014-02-06 2016-02-16 Cree, Inc. Troffer-style light fixture with sensors
US10527225B2 (en) 2014-03-25 2020-01-07 Ideal Industries, Llc Frame and lens upgrade kits for lighting fixtures
US10149525B2 (en) * 2014-09-23 2018-12-11 Nicholas Ashley Gutierrez Hair comb with pivotal adjustment feature
US10560989B2 (en) 2014-09-28 2020-02-11 Jiaxing Super Lighting Electric Appliance Co., Ltd LED tube lamp
US11519565B2 (en) 2015-03-10 2022-12-06 Jiaxing Super Lighting Electric Appliance Co., Ltd LED lamp and its power source module
US9897265B2 (en) 2015-03-10 2018-02-20 Jiaxing Super Lighting Electric Appliance Co., Ltd. LED tube lamp having LED light strip
US10012354B2 (en) 2015-06-26 2018-07-03 Cree, Inc. Adjustable retrofit LED troffer
CN108934103B (zh) * 2017-05-25 2021-07-30 卡任特照明解决方案有限公司 Led灯的电路

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997012308A1 (en) * 1995-09-29 1997-04-03 Motorola Inc. In-rush current reduction circuit for boost converters and electronic ballasts
US20060133079A1 (en) * 2003-03-31 2006-06-22 Michael Callahan Lighting systems and components thereof
ITRE20030098A1 (it) * 2003-10-16 2005-04-17 Immobiliare Eder Srl Dispositivo di pilotaggio diodi emettitori di luce
WO2006060900A1 (en) * 2004-12-07 2006-06-15 Elumen Lighting Networks Inc. System and method for controlling a matrix of light emitting diodes and light provided therewith
CN101072464A (zh) * 2006-10-06 2007-11-14 范朝阳 带有集成保护功能的交直流发光二极管
KR100982787B1 (ko) 2008-02-13 2010-09-16 금호전기주식회사 Led 전구형 램프
KR20090115656A (ko) 2008-05-01 2009-11-05 (주)아크로젠텍 표면실장형 led 어레이를 갖는 led 램프
CN201263085Y (zh) * 2008-08-27 2009-06-24 南京乐金熊猫电器有限公司 一种洗衣机的过流保护单元
US8143769B2 (en) * 2008-09-08 2012-03-27 Intematix Corporation Light emitting diode (LED) lighting device
WO2010031169A1 (en) * 2008-09-18 2010-03-25 E Craftsmen Corporation Configurable led driver/dimmer for solid state lighting applications
CN201332522Y (zh) * 2008-10-20 2009-10-21 刘东芳 Led照明电路
KR100884279B1 (ko) 2008-10-30 2009-02-17 (주)흥화전자 형광등 소켓 연결용 led 조명등
US8410702B2 (en) * 2008-11-11 2013-04-02 Dongbu Hitek Co., Ltd. Illumination apparatus having an adapter with a function block shot
KR101022177B1 (ko) 2008-12-29 2011-03-17 서울특별시도시철도공사 이동통신단말기를 이용한 모바일 메시지 서비스 제공방법
CN101483947A (zh) 2009-02-20 2009-07-15 黄斌 卤钨灯转接节能灯的电源转换器
CN201383889Y (zh) * 2009-04-01 2010-01-13 谢建强 一种led电路
US8269428B2 (en) * 2009-04-17 2012-09-18 LED Bulb, L.L.C. Light emitting diode devices containing replaceable subassemblies
US20110121726A1 (en) * 2009-11-23 2011-05-26 Luminus Devices, Inc. Solid-state lamp
US8342733B2 (en) * 2009-12-14 2013-01-01 Tyco Electronics Corporation LED lighting assemblies
US8569973B2 (en) * 2009-12-23 2013-10-29 Dora S.P.A. Power supply for lamps, particularly for LED-MR16 lamps
KR20100068228A (ko) 2009-12-30 2010-06-22 황인구 형광등용 led 전등 결선 회로
US8618742B2 (en) * 2011-02-11 2013-12-31 Soraa, Inc. Illumination source and manufacturing methods

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101400369B1 (ko) * 2012-08-23 2014-05-28 주식회사 하이딥 형광등용 안정기를 이용한 엘이디(led) 조명 장치

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Publication number Publication date
JP2012038711A (ja) 2012-02-23
EP2418919A3 (en) 2014-06-04
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