KR20150087521A - The led circuit board - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an LED circuit board which includes a temperature detection function which detects the temperature of each of LED chip mounted on a circuit board and prevents damage to each of the LED chips. An LED circuit board with a temperature detection function according to the present invention includes: a rectification part which rectifies a common AC voltage; an LED chip part where LED chips are arranged; a driving IC chip part which receives power rectified from the rectification part and independently supplies a constant current source to each of the LED chips arranged in the LED chip part; an array part which has a pattern for electrically connecting the rectification part, the LED chip part, and the IC chip part; a temperature sensor part which is installed in each of the LED chips in the LED chip part and detects the temperature of each of the LED chips; and a temperature control part which is installed in the LED circuit board, turns off a corresponding LED chip when the temperature detected by the temperature sensor part reaches a first predetermined temperature, and turns on a corresponding chip when the temperature decreases again and reaches a second predetermined temperature.

Description

온도 감지 기능이 내장된 ＬＥＤ 회로기판{THE LED CIRCUIT BOARD}[0001] The present invention relates to a LED circuit board having a temperature sensing function,

본 발명은 LED 회로기판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하나의 회로기판에 실장되는 다수개의 LED 칩에 대하여 개별적으로 온도를 감지하여 각 LED 칩이 손상되는 것을 방지할 수 있는 온도 감지 기능이 내장된 ＬＥＤ 회로기판에 관한 것이다. [0001] The present invention relates to an LED circuit board, and more particularly, to a LED circuit board having a built-in temperature sensing function for sensing a temperature of a plurality of LED chips mounted on a single circuit board, And an LED circuit board.

일반적으로 LED는 다양한 파장의 빛이 조사가능하고, 저전력 및 오랜 수명시간 등의 장점으로 인하여 조명장치에 많이 활용되고 있다. 특히 가로등, 실내 조명 등 일반 조명 분야 뿐만이나라 자외선 조사 장치 등 산업 분야에서도 최근에는 LED를 광원으로 사용하는 경우가 늘어나고 있다. In general, LEDs are widely used in lighting devices because of their advantages such as light emission of various wavelengths, low power and long life time. In recent years, LEDs have been increasingly used as a light source in industrial fields such as ultraviolet ray irradiation devices, as well as general illumination fields such as streetlights and indoor lights.

일반적으로 LED 조사장치는 하나의 LED 칩에서 발생되는 빛의 조도가 약하므로, 다수개의 LED 칩을 하나의 조명 장치에 사용하여 출력을 증가시키는 경우가 많다. 이렇게 다수개의 LED 칩을 하나의 회로기판에 실장한 구조로 조명 장치로 이용하는 경우, 다수개의 LED 칩이 하나의 회로기판에 실장되어 있지만, 각 LED 칩이 조명 과정에서 가열되는 정도는 다양한 원인에 의하여 서로 다를 수 있다. Generally, in an LED illuminating device, since the light intensity generated in one LED chip is weak, it is often the case that a plurality of LED chips are used in one illuminating device to increase the output. When a plurality of LED chips are mounted on one circuit board and used as a lighting device, a plurality of LED chips are mounted on one circuit board. However, the degree to which each LED chip is heated in the lighting process may vary depending on various causes May be different.

LED 칩은 특정한 온도 이상으로 가열되는 경우 열적인 손상을 입어서 수명이 대폭 단축되거나 즉시 점등되지 않는 등의 치명적인 문제점이 발생한다. 따라서 하나의 회로기판에 실장되어 있는 LED 칩들이라도 동일한 온도로 냉각되지 않아서 조명 장치 내의 회로 기판 전체적으로는 손상 온도에 이르지 않았지만, 특정한 LED 칩은 손상 온도 이상으로 가열되고 손상되어 기능을 발휘하지 못하는 상황이 자주 발생하고 있다. The LED chip is thermally damaged when it is heated to a specific temperature or more, which causes a serious problem such that the lifetime is greatly shortened or the LED chip is not turned on immediately. Therefore, even the LED chips mounted on one circuit board are not cooled to the same temperature, so that the damage temperature of the entire circuit board in the lighting apparatus has not been reached. However, there is a situation in which a specific LED chip is heated or damaged beyond a damage temperature, It occurs frequently.

따라서 하나의 회로 기판에 실장되어 있는 다수개의 LED 칩에 대하여 개별적으로 온도를 감지하여 각 LED 칩이 손상되는 것을 방지할 필요성이 있다. Therefore, there is a need to prevent the LED chips from being damaged by sensing the temperature individually for a plurality of LED chips mounted on one circuit board.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 하나의 회로기판에 실장되는 다수개의 LED 칩에 대하여 개별적으로 온도를 감지하여 각 LED 칩이 손상되는 것을 방지할 수 있는 온도 감지 기능이 내장된 ＬＥＤ 회로기판을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide an LED circuit board having a built-in temperature sensing function for sensing the temperature of a plurality of LED chips mounted on a circuit board to prevent damage to each LED chip .

전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 온도 감지 기능이 내장된 ＬＥＤ 회로기판은, LED 회로기판에 있어서, 상용 교류전압을 정류하는 정류부; 다수의 LED 칩으로 배열되는 LED칩부; 상기 정류부로부터 정류된 전원이 인가되어 LED 칩부에 배열된 각 LED 칩별로 독립하여 정전류원을 공급하는 구동 드라이버 IC 칩부; 상기 정류부, LED 칩부, IC 칩부를 전기적으로 연결하는 패턴이 실장된 어레이부; 상기 LED 칩부에 각 LED 칩 별로 설치되며, 각 LED 칩의 온도를 감지하는 온도 센서부; 상기 LED 회로 기판에 설치되며, 상기 온도 센서부에 감지된 온도가 제1 지정온도에 도달하면 해당 LED 칩을 소등하고, 온도가 다시 하강하여 제2 지정온도에 도달하면 해당 LED 칩을 점등하는 온도제어부;를 구비하는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided an LED circuit board having a built-in temperature sensing function, the LED circuit board including: a rectifying unit for rectifying a commercial AC voltage; An LED chip portion arranged in a plurality of LED chips; A driving driver IC chip portion for supplying a constant current source to each of the LED chips arranged in the LED chip portion, the power source being rectified by the rectifier portion; An array unit in which a pattern for electrically connecting the rectifying unit, the LED chip unit, and the IC chip unit is mounted; A temperature sensor unit installed on the LED chip unit for each LED chip and sensing the temperature of each LED chip; The LED chip is installed on the LED circuit board. When the temperature sensed by the temperature sensor unit reaches the first predetermined temperature, the LED chip is turned off. When the temperature reaches the second specified temperature again, And a control unit.

그리고 본 발명에서 상기 온도제어부는, 상기 IC 칩부 및 온도 제어부에 무선 통신에 의하여 신호를 교환하는 것이 바람직하다. In the present invention, it is preferable that the temperature control unit exchanges signals with the IC chip unit and the temperature control unit by wireless communication.

또한 본 발명에서 상기 온도 제어부는 상기 LED칩부의 온도가 특정 온도 이상의 가열되면 알람 신호를 발생시키는 것이 바람직하다. Further, in the present invention, it is preferable that the temperature control unit generates an alarm signal when the temperature of the LED chip unit is heated to a certain temperature or more.

본 발명에 따른 하나의 LED 회로 기판에 실장되어 있는 다수개의 LED 칩에 대하여 개별적으로 온도를 센싱(sensing)하고 이를 기반으로 각 LED 칩에 대하여 ON/OFF 제어를 실시하므로, 전체 조명 장치 또는 회로기판의 온도가 상승하지는 않았지만, 개별 LED 칩의 온도가 부분적으로 상승하여 손상되는 것을 방지할 수 있다. 일반적으로 하나의 조명장치에 설치되는 다수개의 LED 칩 전체가 모두 점등되어야 하는 경우는 많지 않으므로, 다수개의 LED 칩 중 일부인 특정 LED 칩이 소등되더라도 전체적인 조명 및 조도에는 문제가 발생하지 않는다. Since the temperature sensing is individually performed for a plurality of LED chips mounted on one LED circuit board according to the present invention and ON / OFF control is performed for each LED chip based on the sensed temperature, It is possible to prevent the temperature of the individual LED chip from being partially increased and being damaged. Generally, it is not often that all of a plurality of LED chips installed in one lighting device are all lit up. Therefore, even if a specific LED chip, which is a part of a plurality of LED chips, is turned off, there is no problem in overall illumination and illumination.

도 1은 10개의 LED 칩을 2단자로 배열한 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 회로기판의 배치도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도제어부에 의한 LED 칩에 대한 제어 과정을 도시하는 순서도이다. 1 is a layout diagram of an LED circuit board according to an embodiment of the present invention in which ten LED chips are arranged in two terminals.
2 is a flowchart illustrating a process of controlling an LED chip by a temperature controller according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다.
Hereinafter, a specific embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 실시예에 따른 온도 감지 기능이 내장된 ＬＥＤ 회로기판(1)은 도 1에 도시된 바와 같이, 정류부(10), LED 칩부(20), 구동 드라이버 IC 칩부(30), 어레이부(40), 온도 센서부(50) 및 온도 제어부(60)를 포함하여 구성될 수 있다. 1, the LED circuit board 1 incorporating the temperature sensing function according to the present embodiment includes a rectifying part 10, an LED chip part 20, a driving driver IC chip part 30, an array part 40, A temperature sensor unit 50, and a temperature control unit 60. [

먼저 상기 정류부(10)는 상용전원으로 인가되는 110V 또는 220V의 AC 전원을 공급받아 LED 회로기판(1)을 구동시키도록 전파 정류하는 역할을 하며, 구체적으로 브릿지 회로를 이용하여 구현하거나 다양한 다른 구조를 가질 수도 있다. 또한 상기 정류는 스위칭 모드 전원공급장치(SMPS)로 구성될 수도 있을 것이다. First, the rectifying unit 10 receives the AC power of 110V or 220V applied as a commercial power source and performs full-wave rectification to drive the LED circuit board 1. Specifically, the rectifying unit 10 may be implemented using a bridge circuit, . Also, the rectification may be configured as a switching mode power supply (SMPS).

다음으로 상기 LED 칩부(20)는 다수개의 LED 칩(21 ~ 29)들이 직렬 또는 병렬로 상호 연결되는 그룹의 형태를 가지고, 각 LED 칩은 전원이 입력되면 각기 설정된 단색 또는 다양한 색상의 빛을 방출할 수 있도록 구현되어 있는 한편, 개수 또한 원하는 출력만큼 직·병렬 배열하여 사용이 가능하다. Next, the LED chip unit 20 has a form of a group in which a plurality of LED chips 21 to 29 are connected in series or in parallel, and each LED chip emits light of a single color or various colors And the number of outputs can be arranged in parallel or in parallel with the desired output.

다음으로 상기 드라이버 IC 칩부(30)는 정류부(10)로부터 정류된 전원이 인가되어 LED 칩부(20)에 정전류원을 공급하는 구동 드라이버 IC칩으로서, 이와 동일한 목적의 다양한 IC 칩이 사용될 수 있다. 예를 들어 상기 IC 칩부(30)는 AC 전원라인에 직접적으로 연결되어 구동되는 LED 드라이버로서 두 개의 외부소자가 사용될 수 있는데, 상기 외부소자는 도 1에 도시된 바와 같이, 하나의 저항과 하나의 커패시터로 이루어질 수 있으며, 본 실시예에서는 LED 구동 전력을 조절할 수 있는 저항과, IC 칩 내부회로에 안정적인 전압을 인가시키는 커패시터가 상기 IC칩의 외부단자에 추가되는 구성을 가질 수 있다. Next, the driver IC chip portion 30 is a driver IC chip for supplying a constant current source to the LED chip portion 20 by applying a rectified power from the rectification portion 10, and various IC chips having the same purpose can be used. For example, the IC chip portion 30 may be an LED driver directly connected to an AC power supply line to drive two external devices. The external device may include one resistor and one In this embodiment, a resistor for adjusting the LED driving power and a capacitor for applying a stable voltage to the IC chip internal circuit may be added to the external terminal of the IC chip.

다음으로 상기 어레이부(40)는 상기 정류부(10), LED 칩부(20), IC 칩부(30)를 전기적으로 연결하는 패턴이 실장되는 구조로서 다양한 구조와 재질로 이루어질 수 있다. Next, the array unit 40 has a structure in which a pattern for electrically connecting the rectifier unit 10, the LED chip unit 20, and the IC chip unit 30 is mounted. The array unit 40 may have various structures and materials.

다음으로 상기 온도 센서부(50)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 LED 칩부(20)에 각 LED 칩(21 ~ 29) 별로 설치되며, 각 LED 칩의 온도를 감지하는 구성요소이다. 본 실시예에서 상기 온도 센서부(30)는 상기 회로기판(1)에 직접 형성되며 하나의 회로기판에 실장되는 다수개의 LED 칩 각각에 개별적으로 설치되어 각 LED 칩(21 ~ 29)의 온도를 실시간으로 감지하여 후술하는 온도 제어부(60)에 전달한다. 1, the temperature sensor unit 50 is installed for each of the LED chips 21 to 29 in the LED chip unit 20, and detects the temperature of each LED chip. In the present embodiment, the temperature sensor unit 30 is installed on each of a plurality of LED chips directly formed on the circuit board 1 and mounted on one circuit board, and the temperature of each of the LED chips 21 to 29 And transmits it to the temperature controller 60, which will be described later.

그리고 상기 온도 센서부(50)는 상기 온도 제어부(60)와 신호선으로 연결되어 감지 신호를 전달할 수도 있고, 무선 통신모듈을 구비하여 무선 통신 방법으로 감지 신호를 전달할 수도 있을 것이다. The temperature sensor unit 50 may be connected to the temperature controller 60 through a signal line to transmit a sensing signal, or may include a wireless communication module to transmit a sensing signal through a wireless communication method.

다음으로 상기 온도 제어부(60)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 LED 회로 기판(1)에 설치되며, 상기 온도 센서부(50)에 의하여 의하여 감지되어 전달되는 감지 신호에 따라 각 LED 칩(21 ~ 29)에 대한 ON/OFF 제어를 담당하는 구성요소이다. 즉, 상기 온도 제어부(69)는 상기 온도 센서부(50)에 감지된 온도가 제1 지정온도에 도달하면 해당 LED 칩을 소등하고, 온도가 다시 하강하여 제2 지정온도에 도달하면 해당 LED 칩을 점등하는 것이다.
1, the temperature control unit 60 is installed on the LED circuit board 1, and detects the temperature of the LED chip 1 according to a sensing signal sensed by the temperature sensor unit 50, ON / OFF control for the first to fourth sensors 21 to 29. That is, when the temperature sensed by the temperature sensor unit 50 reaches the first predetermined temperature, the temperature control unit 69 extinguishes the corresponding LED chip, and when the temperature falls again to reach the second predetermined temperature, .

이러한 상기 온도 제어부(60)의 작용을 도 2를 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The operation of the temperature control unit 60 will be described in detail with reference to FIG.

최초에는 본 실시예에 따른 LED 회로기판(1)에 실장되어 있는 모든 LED 칩(21 ~ 29)에 대하여 전원을 인가하여 점등시킨다. 물론 필요에 따라서는 일부 LED 칩에만 전원을 인가하여 점등시킬 수도 있을 것이다. Initially, power is applied to all the LED chips 21 to 29 mounted on the LED circuit board 1 according to the present embodiment to light them. Of course, if necessary, only some of the LED chips may be powered and turned on.

이 상태에서 상기 온도 센서부(50)는 각 LED 칩의 온도를 실시간으로 감지한다. 그리고 상기 온도 제어부(60)에는 제1 지정온도가 미리 설정되어 있다. 여기에서 '제1 지정온도'는 상기 LED 칩이 더 이상 점등되거나 가열되는 경우 열손상을 입을 위험이 있는 온도를 말하며, 이 제1 지정온도는 각 LED칩의 특성에 따라 정해질 것이다. In this state, the temperature sensor unit 50 senses the temperature of each LED chip in real time. The temperature control unit 60 is preset with a first predetermined temperature. Here, the 'first specified temperature' refers to a temperature at which there is a risk of thermal damage when the LED chip is no longer illuminated or heated, and the first specified temperature will be determined according to the characteristics of each LED chip.

각 LED칩에 대하여 점등 과정이 지속되다가 도 2에 도시된 바와 같이, 특정 온도 센서부(50)에 의하여 전달되는 온도가 제1 지정온도에 도달하면 상기 온도 제어부는 즉시 상기 IC 칩부(30)를 활용하여 해당 LED 칩에 대한 전원 공급을 차단하여 소등시킨다. 물론 제1 지정온도에 도달하지 않았다면 계속하여 점등하게 된다. As shown in FIG. 2, when the temperature transmitted by the specific temperature sensor unit 50 reaches the first predetermined temperature, the temperature controller immediately controls the IC chip unit 30 So that the power supply to the LED chip is cut off. Of course, if the temperature does not reach the first specified temperature, it will continue to light.

이렇게 특정 LED 칩이 제1 지정온도에 도달하여 소등된 경우에도 상기 온도 센서부(50)는 계속하여 상기 LED 칩에 대한 온도 센싱을 수행하고 있다. 그러다가 상기 LED 칩의 온도가 제2 지정온도 이하로 하강하면 상기 온도 제어부(60)는 다시 상기 IC 칩부(30)를 활용하여 해당 LED칩에 대한 전원 공급을 재개하여 점등시킨다. 물론 해당 LED 칩의 온도가 제2 지정온도 이하로 하강하지 않았다면 상기 LED 칩에 대한 소등은 지속된다. Even when the specific LED chip reaches the first predetermined temperature and is thus extinguished, the temperature sensor unit 50 continues temperature sensing of the LED chip. Then, when the temperature of the LED chip drops below a second predetermined temperature, the temperature controller 60 again uses the IC chip unit 30 to resume power supply to the LED chip and turn it on. Of course, if the temperature of the LED chip does not fall below the second specified temperature, the LED chip is turned off.

여기에서 '제2 지정온도'라 함은 상기 제1 지정온도보다 낮은 특정 온도를 말하여 상기 LED 칩이 충분하게 냉각된 온도를 말한다.
Here, the 'second specified temperature' refers to a specific temperature lower than the first predetermined temperature and refers to a temperature at which the LED chip is sufficiently cooled.

한편 본 실시예에서 상기 온도 제어부(60)는 상기 LED칩부(20)의 온도가 특정 온도 이상으로 가열되면 알람 신호를 발생시키는 것이 바람직하다. 즉, 특정 LED 칩의 온도가 제1 지정온도 이상으로 상승한 경우 또는 LED 회로 기판(1) 전체의 온도가 제1 지정온도 이상으로 상승한 경우에 소리 또는 빛 등으로 알람 신호를 발생시켜 LED 칩 또는 LED 회로기판이 치명적으로 손상되는 것을 방지할 수 있는 것이다. Meanwhile, in the present embodiment, the temperature controller 60 may generate an alarm signal when the temperature of the LED chip unit 20 is heated to a specific temperature or higher. That is, when the temperature of the specific LED chip rises above the first specified temperature, or when the temperature of the entire LED circuit board 1 rises above the first specified temperature, an alarm signal is generated by sound or light, It is possible to prevent the circuit board from being seriously damaged.

1 : 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 감지 기능이 내장된 ＬＥＤ 회로기판
10 : 정류부 20 : LED 칩부
30 : 구동 드라이버 IC 칩부 40 : 어레이부
50 : 온도 센서부 60 : 온도 제어부1: LED circuit board with temperature sensing function according to one embodiment of the present invention
10: rectification part 20: LED chip part
30: driving driver IC chip part 40: array part
50: temperature sensor unit 60: temperature control unit

Claims (3)

LED 회로기판에 있어서,
상용 교류전압을 정류하는 정류부;
다수의 LED 칩으로 배열되는 LED칩부;
상기 정류부로부터 정류된 전원이 인가되어 LED 칩부에 배열된 각 LED 칩별로 독립하여 정전류원을 공급하는 구동 드라이버 IC 칩부;
상기 정류부, LED 칩부, IC 칩부를 전기적으로 연결하는 패턴이 실장된 어레이부;
상기 LED 칩부에 각 LED 칩 별로 설치되며, 각 LED 칩의 온도를 감지하는 온도 센서부;
상기 LED 회로 기판에 설치되며, 상기 온도 센서부에 감지된 온도가 제1 지정온도에 도달하면 해당 LED 칩을 소등하고, 온도가 다시 하강하여 제2 지정온도에 도달하면 해당 LED 칩을 점등하는 온도제어부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 온도 감지 기능이 내장된 ＬＥＤ 회로기판. In the LED circuit board,
A rectifying part for rectifying a commercial AC voltage;
An LED chip portion arranged in a plurality of LED chips;
A driving driver IC chip portion for supplying a constant current source to each of the LED chips arranged in the LED chip portion, the power source being rectified by the rectifier portion;
An array unit in which a pattern for electrically connecting the rectifying unit, the LED chip unit, and the IC chip unit is mounted;
A temperature sensor unit installed on the LED chip unit for each LED chip and sensing the temperature of each LED chip;
The LED chip is installed on the LED circuit board. When the temperature sensed by the temperature sensor unit reaches the first predetermined temperature, the LED chip is turned off. When the temperature reaches the second specified temperature again, And a controller for controlling the temperature of the LED circuit board. 제1항에 있어서, 상기 온도제어부는,
상기 IC 칩부 및 온도 제어부에 무선 통신에 의하여 신호를 교환하는 것을 특징으로 하는 온도 감지 기능이 내장된 ＬＥＤ 회로기판.The apparatus according to claim 1,
And a signal is exchanged by wireless communication to the IC chip unit and the temperature control unit. 제1항에 있어서,
상기 온도 제어부는 상기 LED칩부의 온도가 특정 온도 이상의 가열되면 알람 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 온도 감지 기능이 내장된 ＬＥＤ 회로기판.The method according to claim 1,
Wherein the temperature control unit generates an alarm signal when the temperature of the LED chip unit is heated to a predetermined temperature or higher.
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