KR20140026028A - 발광모듈 - Google Patents

Abstract

발광모듈이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 발광모듈은 서로 다른 위상을 갖는 복수의 단상 교류 전압을 제공하는 전원부, 전원부의 각 단상 교류 전압에 의해 발광하는 각 발광체의 조합으로 구성되는 발광부 및 전원부와 발광부를 연결하는 회로부를 포함한다.

Description

발광모듈{Light Emitting Module}

본 발명은 발광모듈에 관한 것이다.

교류는 시간에 따라 크기와 방향이 주기적으로 변하는 전류로서 사인파형이 가장 전형적이다. 이러한 교류는 전기화학적 작용이 적어서 도선의 부식이 쉽게 일어나지 않는 등 직류에 비하여 여러가지 장점을 갖고 있는 바, 전등, 동력, 전열 등 대부분의 전기설비에는 이러한 교류가 이용되고 있다.

이 중에서 전등과 같은 발광모듈에 교류가 이용되는 경우, 발광 영역과 비 발광 영역의 차이가 뚜렷한 플리커(flicker) 현상이 발생한다. 이는 다수의 발광체가 발광하기 위해서는 발광체가 갖고 있는 문턱 전압보다 더 높은 전압값이 인가되어야 하기 때문이다.

즉, 교류의 전압은 시간에 따라 사인파형으로 변화하게 되고, 이러한 전압이 발광체의 문턱 전압보다 낮은 경우에는 발광체가 발광하지 않다가, 문턱 전압보다 높은 전압에서만 발광체가 발광하게 되는 것이다.

특히, 엘이디를 사용한 발광모듈의 경우는 이러한 플리커 현상을 줄이기 위해 교류 전원을 직류 전원으로 변환시켜주는 브릿지 정류 다이오드 회로와 같은 변환 회로를 부가적으로 사용하여 엘이디를 연결시켜 동작시켜야 했다. 이로 인해, 발광모듈의 구조가 복잡해지고 그 제조 단가가 높아지는 등의 문제가 있고, 이러한 변환 회로를 사용하더라도 플리커 현상을 방지하는 데에는 여전히 한계가 있다는 문제점이 있다.

한국공개특허 제10-2011-0005559호 (2011. 01. 18. 공개)

본 발명은 단순한 구조를 가지면서도 효율적으로 플리커 현상을 줄일 수 있는 발광모듈을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 서로 다른 위상을 갖는 복수의 단상 교류 전압을 제공하는 전원부, 전원부의 각 단상 교류 전압에 의해 발광하는 각 발광체의 조합으로 구성되는 발광부 및 전원부와 발광부를 연결하는 회로부를 포함하는 발광모듈이 제공된다.

여기서, 전원부는 삼상 교류 전압을 제공하고, 발광부는 전원부의 각 단상 교류 전압에 의해 발광하는 세 종류의 발광체 조합으로 구성될 수 있다.

발광부는 전원부의 각 단상 교류 전압에 의해 발광하는 세개의 발광체를 일군으로 조합하여 구성되는 복수의 발광블록을 포함할 수 있다.

그리고, 발광체는 엘이디를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 서로 다른 위상을 갖는 각 단상 교류 전압에 의해 각 발광체가 발광함으로써, 발광모듈을 별도의 변환 회로가 없는 단순한 구조로 구성하여도 플리커 현상을 효율적으로 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광모듈을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광모듈을 개략적으로 나타낸 회로도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광모듈에서 각 단상 교류 전압의 위상을 나타낸 도면.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명에 따른 발광모듈의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광모듈을 나타낸 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광모듈을 개략적으로 나타낸 회로도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광모듈에서 각 단상 교류 전압의 위상을 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광모듈(1000)은 전원부(100), 발광부(200) 및 회로부(300)를 포함한다.

전원부(100)는 발광부(200)에 전원을 제공하는 부분으로, 서로 다른 위상을 갖는 복수의 단상 교류 전압을 제공한다. 즉, 전원부(100)는 발광부(200)를 발광시키기 위해 발광부(200)에 제공하는 전압으로, 서로 진폭 및 주파수가 같고 위상이 다른 복수의 단상 교류 전압을 발광부(200)에 제공한다.

발광부(200)는 전원부(100)로부터 제공되는 전원에 의해 발광하는 부분으로, 전원부(100)의 각 단상 교류 전압에 의해 발광하는 각 발광체(211, 213, 215)의 조합으로 구성된다.

즉, 발광부(200)는 복수의 발광체(211, 213, 215)로 구성되고, 이 중에서 일부의 발광체(211)는 전원부(100)에서 제공되는 전원 중 어느 하나의 단상 교류 전압에 의해 발광할 수 있다. 그리고, 다른 발광체(213)는 전원부(100)에서 제공되는 전원 중 다른 하나의 단상 교류 전압에 의해 발광할 수 있다. 또한, 또 다른 발광체(215)는 전원부(100)에서 제공되는 전원 중 또 다른 하나의 단상 교류 전압에 의해 발광할 수 있다.

이와 같이, 각 발광체(211, 213, 215)가 서로 위상이 다른 각 단상 교류 전압에 의해 발광하므로, 각 단상 교류 전압의 위상이 서로 중첩되지 않도록 조절한다면 본 실시예에 따른 발광모듈(1000)에서 발광부(100)는 항상 일부 내지 전부가 발광을 위한 문턱 전압 이상의 전압을 제공받을 수 있다.

따라서, 각 발광체(211, 213, 215)가 온(on) 내지 오프(off)되는 시점이 각각 달라짐에 따라, 별도의 변환 회로 등을 설치하지 않더라도 발광모듈(1000)에서 발광부(100)는 항상 일부 내지 전부가 발광하는 상태를 유지할 수 있으므로, 발광모듈(1000)의 전체적인 플리커(flicker) 현상을 줄일 수 있다.

회로부(300)는 전원부(100)와 발광부(200)를 연결하는 부분으로, 발광모듈(1000)의 용도 내지 규격에 따라 전원부(100)와 발광부(200)를 직렬 연결 내지 병렬 연결하는 등 다양하게 구성될 수 있다.

예를 들면, 회로부(300)는 후술할 발광블록(210)마다 각각 전원부(100)가 설치되는 형태로 구성되거나, 하나의 전원부(100)에 복수의 발광블록(210)이 병렬 연결되게 구성되는 등 다양하게 구성될 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 발광모듈(1000)에서, 전원부(100)는 삼상 교류 전압을 제공하고, 발광부(200)는 전원부(100)의 각 단상 교류 전압에 의해 발광하는 세 종류의 발광체(211, 213, 215) 조합으로 구성될 수 있다.

이 경우, 삼상 교류란 삼상교류발전기에 의해서 발생되는 전압이 같고 전류의 주파수와 진폭이 각각 같으며 서로 120˚의 위상차를 가지는 교류를 일컫는다. 이러한 삼상 교류는 단상 교류에 비해서 같은 양의 전력을 보내는 데 필요한 도선의 무게가 작고, 선로에서 소비되는 줄(J)열이 적을 뿐만 아니라, 전동기의 경우에서도 단상에 비해 삼상교류를 이용한 전동기가 훨씬 우수하여 널리 이용되고 있다.

특히, 현재 실제로 송전선에서는 발전기에서 발생된 삼상 교류 전압을 변압기로 올려서 송전하고, 수전단에서는 전압을 내려서 부하에 전력을 공급하고 있는 것이 일반적이다.

따라서, 본 실시예에 따른 발광모듈(1000)이 이러한 삼상 교류 전압을 이용하도록 구성하면 별도의 전원 장치를 설치하지 않고서 외부의 전원을 사용하는 것이 용이해질 수 있다.

이를 위해, 도 2에 도시된 바와 같이, 삼상 교류 전압을 제공하는 전원부(100)에 대응되도록, 발광부(200)를 세 종류의 발광체(211, 213, 215)로 구성할 수 있다. 구체적으로, 전원부(100)에 세개의 단자(a, b, c)가 형성되고, 이 중 두개의 단자간(a-b 또는 b-c 또는 c-a)에 형성되는 서로 위상이 다른 교류를 각 발광체(211, 213, 215)에 연결할 수 있다.

즉, 발광부(200) 중 삼분의 일의 발광체(211)는 제1상 교류 전압에 의해 발광하도록 구성하고, 다른 삼분의 일의 발광체(213)는 제2상 교류 전압에 의해 발광하도록 구성하며, 나머지 삼분의 일의 발광체(215)는 제3상 교류 전압에 의해 발광하도록 구성할 수 있다.

그 결과, 도 3에 도시된 바와 같이 발광을 위한 문턱 전압을 Vm 이하로 조절하는 경우 서로 120˚의 위상차를 가지는 각 단상 교류 전압에 의해, 발광모듈(1000)에서 발광부(100)는 항상 일부 내지 전부가 발광하는 상태를 유지할 수 있으므로, 발광모듈(1000)의 전체적인 플리커(flicker) 현상을 줄일 수 있다.

여기서, 발광부(100)는 전원부(100)의 각 단상 교류 전압에 의해 발광하는 세개의 발광체(211, 213, 215)를 일군으로 조합하여 구성되는 복수의 발광블록(210)을 포함할 수 있다. 즉, 각 발광블록(210)마다 서로 다른 단상 교류 전압에 의해 발광하는 세개의 발광체(211, 213, 215)가 배치되도록 발광모듈(1000)을 구성할 수 있다.

이로 인해, 각 발광체(211, 213, 215)의 배치 패턴 내지 간격을 일정하게 할 수 있는 등 발광모듈의 제작이 용이해질 수 있고, 발광모듈(1000)의 고장 내지 파손 시 발광블록(210)의 일부만을 교체하도록 할 수 있어 유지 보수가 용이해질 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 발광모듈(1000)은 발광체(211, 213, 215)가 엘이디를 포함하는 경우에 더욱 효과적일 수 있다. 즉, 엘이디는 반도체에 전압을 가할 때 생기는 발광현상을 이용한 것으로, 교류 전원을 사용하기 위해서는 교류 전원을 직류 전원으로 변환시켜주는 브릿지 정류 다이오드 회로와 같은 변환 회로를 부가적으로 사용하여 플리커 현상을 줄일 필요가 있다.

그러나, 이러한 변환 회로 등에 의해 구조가 복잡해지는 등의 문제가 있으므로, 본 실시예에 따른 발광모듈(1000)을 엘이디를 사용하는 경우에 적용하여 상기와 같은 문제점을 해소할 수 있다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

100: 전원부
200: 발광부
210: 발광블록
211, 213, 215: 발광체
300: 회로부
1000: 발광모듈

Claims (4)

1. 서로 다른 위상을 갖는 복수의 단상 교류 전압을 제공하는 전원부;
   상기 전원부의 각 단상 교류 전압에 의해 발광하는 각 발광체의 조합으로 구성되는 발광부; 및
   상기 전원부와 상기 발광부를 연결하는 회로부;
   를 포함하는 발광모듈.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 전원부는 삼상 교류 전압을 제공하고,
   상기 발광부는 상기 전원부의 각 단상 교류 전압에 의해 발광하는 세 종류의 발광체 조합으로 구성되는 것을 특징으로 하는 발광모듈.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 발광부는 상기 전원부의 각 단상 교류 전압에 의해 발광하는 세개의 발광체를 일군으로 조합하여 구성되는 복수의 발광블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광모듈.
   
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 발광체는 엘이디를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광모듈.

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