KR20150087534A

KR20150087534A - Led lighting apparatus

Info

Publication number: KR20150087534A
Application number: KR1020140007610A
Authority: KR
Inventors: 이상철
Original assignee: 아이스파이프 주식회사
Priority date: 2014-01-22
Filing date: 2014-01-22
Publication date: 2015-07-30

Abstract

Disclosed is an LED lighting apparatus. According to one aspect of the present invention, the LED lighting apparatus comprises: a power supply unit providing an alternating current power supply; a power factor improvement circuit converting the alternating current power supply from the power supply unit into a power factor improvement power supply; a power supply device for an LED including the LED receiving the power factor improvement power supply and emitting light; a printed circuit substrate in which the LED is mounted on one surface so the LED is electrically connected to a circuit pattern; and a thermal radiation member combined to the other surface of the printed circuit substrate and emitting heat of the printed circuit substrate.

Description

LED LIGHTING APPARATUS [0001]

본 발명은 엘이디 조명장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an LED illumination device.

발광 다이오드(LED; Light Emitting Diode)는 전류가 흐르면 빛을 방출하는 다이오드의 한 종류로, p형 반도체와 n형 반도체를 서로 접합하여 만든 발광 다이오드(LED)의 전극에 순방향 전압을 인가하면 다수의 정공은 n영역으로, 다수의 전자는 p영역으로 확산되는데, 이때 전자와 정공이 접합면 근처에서 서로 재결합할 때 에너지갭에 해당하는 만큼의 파장을 갖는 빛이 발광된다. 이때 방출되는 빛의 파장은 사용되는 재료에 따라 달라지며, 일반적으로 직접 천이형 반도체에서 발광 효율이 우수하다.2. Description of the Related Art A light emitting diode (LED) is a type of diode that emits light when an electric current flows. When a forward voltage is applied to an electrode of a light emitting diode (LED) The holes are diffused into the n region and the electrons are diffused into the p region. When electrons and holes recombine with each other near the junction, light having a wavelength corresponding to the energy gap is emitted. At this time, the wavelength of the emitted light differs depending on the material used, and generally, the direct emission type semiconductor has excellent luminous efficiency.

발광 다이오드는 반도체라는 특성으로 인해 빠른 응답 속도, 저 전력소모, 매우 긴 수명(약 1백만시간)등의 장점을 가지며, 발광 다이오드를 이용한 조명(LED조명)은 발열이 극히 작고 거의 100%에 이르는 높은 광효율을 가지며 제조비용 또한 매우 저렴하여 각종 전자제품의 전자 표시부품 및 첨단조명의 광원으로 각광받고 있다.Light emitting diodes (LEDs) have the advantages of high response speed, low power consumption and extremely long lifespan (about 1 million hours) due to their characteristics of semiconductors. Light emitting diodes (LED lights) And has a high optical efficiency and a very low manufacturing cost, it has been attracting attention as an electronic display part of various electronic products and a light source of advanced lighting.

현재 발광 다이오드는 휴대폰이나 디스플레이등에 일반적으로 사용되고 있으나, 고출력 발광 다이오드에 대한 연구가 진행됨에 따라 머지않아 기존 형광등이나 할로겐 램프를 대체할 것으로 예상되고 있다.Currently, light emitting diodes are generally used in mobile phones and displays, but it is expected that they will soon replace existing fluorescent or halogen lamps as research on high power light emitting diodes proceeds.

조명의 광원으로 고출력 고전력 발광 다이오드가 사용되는 추세이며, 이러한 고출력 고전력 발광 다이오드를 효율적으로 구동하기 위해 일반적으로 파워 서플라이가 사용되고 있다.
A high power high power light emitting diode is used as a light source of illumination, and a power supply is generally used for efficiently driving such a high output high power light emitting diode.

한국공개실용신안 제20-2009-0046370호 (2009. 05. 11. 공개)Korean Public Utility Model No. 20-2009-0046370 (Released on May 11, 2009)

본 발명은 단순한 구조를 가지면서도 효율적으로 전원을 공급할 수 있는 엘이디 조명장치를 제공하기 위한 것이다.
An object of the present invention is to provide an LED lighting device capable of efficiently supplying power while having a simple structure.

본 발명의 일 측면에 따르면, 교류 전원을 제공하는 전원부, 전원부로부터 제공되는 교류 전원을 역률 개선 전원으로 변환시키는 역률개선회로 및 역률 개선 전원을 공급받아 광을 발산하는 엘이디(LED)를 포함하는 엘이디용 전원공급장치, 회로 패턴에 엘이디가 전기적으로 연결되도록 일면에 엘이디가 실장되는 인쇄회로기판 및 인쇄회로기판의 타면에 결합되어 엘이디 및 인쇄회로기판의 열을 방출시키는 방열부재를 포함하는 엘이디 조명장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided an electronic device including an AC power source, a power factor correction circuit for converting an AC power source provided from the power source unit into a power factor improving power source, and an LED An LED lighting device including a printed circuit board on which LEDs are mounted so that the LEDs are electrically connected to a circuit pattern and a heat dissipating member coupled to the other surface of the printed circuit board to emit heat of the LEDs and the printed circuit board, Is provided.

여기서, 엘이디용 전원공급장치는 인쇄회로기판에 접촉되게 결합될 수 있다.Here, the power supply for the LED may be coupled to the printed circuit board.

엘이디 조명장치는 절연성의 재질로 이루어져 엘이디용 전원공급장치, 인쇄회로기판 및 방열부재를 커버하는 보호커버를 더 포함할 수 있다.The LED illumination device may further include a protective cover made of an insulating material and covering the power supply for the LED, the printed circuit board, and the heat dissipating member.

방열부재는 세관을 이용한 방열체를 포함할 수 있다.The heat dissipating member may include a heat dissipating member using a tubular pipe.

엘이디용 전원공급장치는 역률 개선 전원의 리플(ripple) 전압 변동폭을 제어하도록 역률개선회로와 엘이디 사이에 개재되는 제어회로를 더 포함할 수 있다.The power supply for the LED may further include a control circuit interposed between the power factor improving circuit and the LED so as to control the ripple voltage fluctuation range of the power factor improving power source.

제어회로는 펄스 폭 변조 방식으로 구현될 수 있다.The control circuit may be implemented by a pulse width modulation scheme.

그리고, 제어회로는 강압 변환 방식으로 구현될 수 있다.
The control circuit can be implemented by a step-down conversion method.

본 발명의 실시예에 따르면, 단순한 구조를 가지면서도 효율적으로 전원을 공급할 수 있는 엘이디 조명장치를 구현할 수 있다.
According to the embodiments of the present invention, it is possible to realize an LED lighting device capable of supplying power efficiently while having a simple structure.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 조명장치를 나타내는 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 조명장치를 나타내는 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 조명장치에서 엘이디용 전원공급장치의 일례를 개략적으로 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 조명장치에서 엘이디용 전원공급장치의 다른례를 개략적으로 나타내는 도면.1 is an exploded perspective view illustrating an LED illumination apparatus according to an embodiment of the present invention;
2 is a cross-sectional view illustrating an LED illumination device according to an embodiment of the present invention;
3 is a view schematically showing an example of a power supply for an LED in an LED illumination device according to an embodiment of the present invention.
4 is a view schematically showing another example of a power supply for an LED in an LED illumination device according to an embodiment of the present invention.

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.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

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.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

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.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

이하, 본 발명에 따른 엘이디 조명장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Hereinafter, an embodiment of an LED illumination device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Referring to the accompanying drawings, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, A description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 조명장치를 나타내는 분해 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 조명장치를 나타내는 단면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 조명장치에서 엘이디용 전원공급장치의 일례를 개략적으로 나타내는 도면이다.1 is an exploded perspective view illustrating an LED illumination device according to an embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view illustrating an LED illumination device according to an embodiment of the present invention. 3 is a diagram schematically showing an example of a power supply for an LED in an LED illumination device according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 조명 장치(1000)는 엘이디용 전원공급장치(10), 인쇄회로기판(20) 및 방열부재(30)를 포함하고, 보호커버(40)를 더 포함할 수 있다.1 to 3, an LED lighting apparatus 1000 according to an embodiment of the present invention includes a power supply device 10 for LED, a printed circuit board 20, and a heat radiating member 30 , And a protective cover (40).

엘이디용 전원공급장치(10)는 교류 전원을 엘이디(300)에 공급하기 위한 장치로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 전원부(100), 역률개선회로(200) 및 엘이디(300)를 포함할 수 있다.3, the power supply unit 10 for supplying electric power to the LED 300 includes an AC power supply unit 100, a power factor correction circuit 200, and an LED 300 as shown in FIG. 3 .

전원부(100)는 교류 전원을 제공하는 부분으로, 후술할 엘이디(300)를 발광시키기 위한 전원을 공급할 수 있다. 이 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 전원부(100)에서 제공하는 교류 전원은 전자기 간섭파 발생을 최소화하기 위한 라인필터(110)를 거칠 수 있다.The power supply unit 100 is a part for providing AC power, and can supply power to the LED 300, which will be described later, to emit light. In this case, as shown in FIG. 3, the AC power provided by the power supply unit 100 may be passed through a line filter 110 for minimizing the generation of electromagnetic interference waves.

교류 전원은 시간에 따라 크기와 방향이 주기적으로 변하는 전류로서 사인파형이 가장 전형적일 수 있다.An AC power source is a current whose periodic magnitude and direction changes with time, and a sinusoidal waveform may be the most typical.

이러한 교류 전원은 전기화학적 작용이 적어서 도선의 부식이 쉽게 일어나지 않는 등 직류 전원에 비하여 여러가지 장점을 갖고 있는 바, 엘이디(300)를 사용하는 조명 장치에 보다 효과적으로 이용될 수 있다.The AC power source has many advantages over a direct current power source because the electrochemical action is small and the corrosion of the lead wire does not easily occur. Thus, the AC power source can be more effectively used for the lighting device using the LED 300.

다만, 교류 전원의 전압은 시간에 따라 사인파형으로 변화하게 되고, 이러한 전압이 발광체의 문턱 전압보다 낮은 경우에는 발광체가 발광하지 않다가, 문턱 전압보다 높은 전압에서만 발광체가 발광하게 되는 이른바 플리커(flicker) 현상이 발생할 수 있다.However, when the voltage of the AC power source changes in a sinusoidal waveform according to time, the luminous body does not emit light when the voltage is lower than the threshold voltage of the light emitting body, and a flicker ) Phenomenon may occur.

이에 따라, 조명 장치의 플리커 현상을 줄이기 위해 교류 전원을 직류 전원으로 변환시켜주는 브릿지 정류 다이오드 회로와 같은 변환 회로를 부가적으로 사용하여 조명 장치를 동작시킬 필요가 있다. 또한, 조명 장치의 부하 변동에 대처하기 위해 별도의 DC/DC 블록과 같은 전압변환장치가 필수적으로 요구될 수 있다.Accordingly, it is necessary to additionally use a conversion circuit such as a bridge rectifier diode circuit which converts AC power into DC power in order to reduce the flicker phenomenon of the lighting apparatus. Further, a voltage conversion device such as a separate DC / DC block may be required to cope with the load fluctuation of the lighting apparatus.

특히, 브릿지 정류 다이오드 회로 및 DC/DC 블록으로 이루어지는 일반적인 SMPS(Switching Mode Power Supply)를 전원공급장치로 이용 하였을 경우, SMPS 의 물리적 형상으로 인하여 SMPS 를 램프 내부에 장착 사용하는 내장형 구현이 힘들고, 경량화가 곤란하며, 높은 가격으로 인한 경제성 약화, 수명 소자들로 인한 수명 보장의 어려움, DC/DC 블록의 고장 및 출력전압이 일정전압으로 고정되어 고출력 전원 장치 구현이 힘들다는 문제가 있을 수 있다.In particular, when a general SMPS (Switching Mode Power Supply) consisting of a bridge rectifier diode circuit and a DC / DC block is used as a power supply device, it is difficult to implement a built-in SMPS in the lamp due to the physical shape of the SMPS, There is a problem that it is difficult to realize a high output power source device due to a difficulty in guaranteeing a service life due to lifetime devices, a failure of a DC / DC block, and a fixed output voltage.

한편, 후술할 엘이디(300)의 경우 여타의 발광체와 비교하여 부하가 거의 일정하다는 특성이 있으므로, 엘이디(300)를 사용하는 조명장치의 경우에는 DC/DC 블록이 반드시 필수적인 것은 아닐 수 있다.On the other hand, in the case of the LED 300 to be described later, since the load is almost constant as compared with other luminous bodies, in the case of the lighting device using the LED 300, the DC / DC block may not necessarily be necessary.

이에 따라 본 실시예에 따른 엘이디용 전원공급장치(10)는 상기와 같은 엘이디(300)의 특성에 착안하여, DC/DC 블록이 필수적인 일반적인 SMPS 대신에 역률개선회로(200)를 통해 교류 전원을 사용하는 엘이디(300)를 구현할 수 있다. 이 경우, 역률개선회로(200)는 브릿지 다이오드(BD)를 포함하여 교류 전원을 직류 전원으로 변환시킬 수 있다.Accordingly, the power supply device 10 for LED according to the present embodiment draws attention to the characteristics of the LED 300 as described above, and supplies AC power through the power factor correction circuit 200 instead of the general SMPS in which the DC / It is possible to implement the LED 300 to be used. In this case, the power factor correction circuit 200 may include the bridge diode BD to convert the alternating-current power into direct-current power.

역률개선회로(200)는 전원부(100)로부터 제공되는 교류 전원을 역률 개선 전원으로 변환시키는 부분으로, 입력 전류의 파형을 입력 전압의 파형에 추종하게끔 제어함으로써 입력 전류 파형을 정현파 형태로 변환하여 역률을 개선할 수 있다.The power factor correction circuit 200 converts the AC power supplied from the power supply unit 100 to a power factor improving power source and controls the waveform of the input current to follow the waveform of the input voltage to convert the input current waveform into a sinusoidal waveform, Can be improved.

여기서, 역률이란 유효전력에 대한 피상전력의 비로 표현되며, 겉으로 보이는 전력 대비 실제 전달되는 전력을 의미한다. 만약, 역률이 1이라고 하면 겉보기 전력과 부하에 전달되는 전력이 동일한 가장 이상적인 전력일 수 있다.Here, the power factor is expressed by the ratio of the apparent power to the active power, which means the actually transmitted power relative to the apparent power. If the power factor is 1, the apparent power and the power delivered to the load may be the most ideal power.

예를 들어, 본 실시예에 따른 엘이디용 전원공급장치(10)는 역률개선회로(200)를 통해, 전원부(100)에서 제공되는 입력 전압에 대한 1.4배 크기의 역률 개선 전원으로 변환할 수 있다. 즉, 90~270V의 입력 전압 범위인 경우, 역률 개선 전원은 입력 전압에 따라 130~393V의 범위를 가질 수 있다.For example, the power supply device 10 for LED according to the present embodiment can convert power factor improving power of 1.4 times the input voltage provided by the power supply unit 100 through the power factor correction circuit 200 . That is, for an input voltage range of 90 to 270 V, the power factor improving power source may have a range of 130 to 393 V, depending on the input voltage.

엘이디(300)는 역률 개선 전원을 공급받아 광을 발산하는 부분으로, 필요에 따라 그 개수 및 배치가 다양하게 구성될 수 있다.The LED 300 emits light by receiving power factor improving power, and may have various numbers and arrangements as needed.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시예에 따른 엘이디용 전원공급장치(10)는, 단순한 구조를 가지면서도 효율적으로 전원을 공급할 수 있다. 즉, 역률개선회로(200)를 통해 0.9이상의 역률을 가질 수 있으며, 별도의 DC/DC 블록이 필요하지 않아 제조가 용이하고 원가가 절감될 수 있다.As described above, the power supply device 10 for LED according to the present embodiment can supply power efficiently while having a simple structure. That is, the power factor improving circuit 200 can have a power factor of 0.9 or higher, and a separate DC / DC block is not needed, which facilitates manufacture and reduces cost.

또한, 소형화 및 경량화가 가능하여 내장형으로 구현 가능하며 대부분 반도체 소자 및 수동소자(Passive Component)로 구성되어 있어 엘이디(300)의 수명과 동등한 수명을 확보할 수 있다.In addition, it can be realized as a built-in type because it can be downsized and lightened, and it is mostly composed of a semiconductor device and a passive component, so that the lifetime equivalent to the lifetime of the LED 300 can be secured.

인쇄회로기판(20)은 회로 패턴에 엘이디(300)가 전기적으로 연결되도록 일면에 엘이디(300)가 실장되는 부분으로, FR-4 등의 절연층 및 그에 형성된 회로 패턴으로 이루어질 수 있다. 즉, 엘이디(300)는 인쇄회로기판(20)의 회로 패턴에 전기적으로 연결되어, 엘이디(300)의 구동과 관련된 전기는 인쇄회로기판(20)을 통해 전달될 수 있다.The printed circuit board 20 is a part where the LED 300 is mounted on one surface of the PCB 300 so that the LED 300 is electrically connected to the circuit pattern. The printed circuit board 20 may include an insulating layer such as FR-4 and a circuit pattern formed thereon. That is, the LED 300 is electrically connected to the circuit pattern of the printed circuit board 20, so that electricity related to the driving of the LED 300 can be transmitted through the printed circuit board 20.

방열부재(30)는 인쇄회로기판(20)의 타면에 결합되어 엘이디(300) 및 인쇄회로기판(20)의 열을 방출시키는 부분으로, 전도된 열이 외기와 접하는 면적을 크게 하여 열을 방출할 수 있는 히트 싱크 기능을 수행하는 부분일 수 있다.The heat dissipating member 30 is a portion that is coupled to the other surface of the printed circuit board 20 and emits heat of the LED 300 and the printed circuit board 20. The heat dissipating member 30 increases the area in which the conducted heat is in contact with the external environment, And may be a part that performs a heat sink function.

이와 같이, 본 실시예에 따른 엘이디 조명 장치(1000)는 단순한 구조를 가지면서도 효율적으로 전원을 공급할 수 있으며, 엘이디(300)에서 발생하는 열을 효과적으로 방열할 수 있다.As described above, the LED lighting apparatus 1000 according to the present embodiment can efficiently supply power while having a simple structure, and can efficiently dissipate heat generated from the LED 300. [

본 실시예에 따른 엘이디 조명 장치(1000)에서, 엘이디용 전원공급장치(10)는 인쇄회로기판(20)에 접촉되게 결합될 수 있다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(20)의 일면 및/또는 타면에 엘이디용 전원공급장치(10)가 접촉되게 결합되고, 인쇄회로기판(20)의 타면에 방열부재(30)가 결합될 수 있다.In the LED illumination device 1000 according to the present embodiment, the power supply device 10 for LED may be coupled to the printed circuit board 20 in a contact manner. 4, a power supply device 10 for LED is brought into contact with one surface and / or the other surface of the printed circuit board 20, and a heat radiation member 30 (not shown) is formed on the other surface of the printed circuit board 20, ) Can be combined.

이로 인해, 엘이디용 전원공급장치(10)에서 발생하는 열 역시 인쇄회로기판(20)을 거쳐 방열부재(30)를 통해 원활하게 방열될 수 있으며, 엘이디 조명장치(1000)의 구조를 보다 단순화할 수 있다.Accordingly, the heat generated by the LED power supply device 10 can be radiated smoothly through the heat radiation member 30 through the printed circuit board 20, and the structure of the LED illumination device 1000 can be further simplified .

보호커버(40)는 절연성의 재질로 이루어져 엘이디용 전원공급장치(10), 인쇄회로기판(20) 및 방열부재(30)를 커버하는 부분으로, 내부의 부품이 외부와 절연되도록 하여 내부 부품의 보호와 더불어 효율적인 공기의 유동을 유도할 수 있다.The protective cover 40 is made of an insulating material so as to cover the power supply device 10 for LED, the printed circuit board 20 and the heat radiation member 30, In addition to protection, efficient air flow can be induced.

이 경우, 보호커버(40)는 엘이디(300)의 발광면 부분에 배치되는 광투과성 재질의 발광판(41)을 포함할 수 있다. 또한, 발광판(41) 및 보호커버(40)에는 복수의 통기홀이 형성되어 엘이디 조명장치(1000) 내외부간의 공기 순환이 가능할 수 있다. In this case, the protective cover 40 may include a light-emitting plate 41 of a light-transmitting material disposed on the light-emitting surface portion of the LED 300. In addition, a plurality of ventilation holes may be formed in the light emitting plate 41 and the protective cover 40 to enable air circulation between the inside and the outside of the LED lighting apparatus 1000.

본 실시예에 따른 엘이디 조명장치(1000)에서, 방열부재(30)는 세관을 이용한 방열체를 포함할 수 있다. 이 경우, 방열체는 윅(wick)이 없이 세관형으로 형성되어 작동 유체가 주입되는 세관을 이용한 구조체(이하, 이를 “아이스파이프”라 함)일 수 있다.In the LED illumination apparatus 1000 according to the present embodiment, the heat dissipating member 30 may include a heat dissipating member using a custom tube. In this case, the heat discharging body may be a structure (hereinafter, referred to as " ice pipe ") using a tubular structure formed without a wick into a tubular shape and into which a working fluid is injected.

구체적으로, 아이스파이프는 유체동압(FDP: Fluid Dynamic Pressure)을 이용하여 방열 기능을 수행할 수 있다. 또한, 아이스파이프는 인쇄회로기판(20)에 접촉하여 열을 전달받는 열전달부 및 열전달부로부터 이격되어 열전달부에서 흡수된 열을 발산하는 열발산부를 구비하는 히트파이프 루프가 반복적으로 배치되어 이루어질 수 있다.Specifically, the ice pipe can perform a heat dissipation function using fluid dynamic pressure (FDP). In addition, the ice pipe may be repeatedly arranged with a heat pipe loop having a heat transfer part for contacting the printed circuit board 20 to receive heat and a heat dissipating part for dissipating the heat absorbed by the heat transfer part, have.

세관 내부에 기포가 소정 부피 비율로 발생하도록 작동 유체를 주입한 후 세관 내부를 외부로부터 밀폐시킨 구조를 가진다. 이 아이스파이프는 기포 및 작동 유체의 부피팽창 및 응축에 의하여 열을 잠열 형태로 대량으로 수송하는 열전달 메카니즘을 가진다. A working fluid is injected into the inside of the tubular tube so that the bubbles are generated at a predetermined volume ratio, and then the inside of the tubular tube is sealed from the outside. The ice pipe has a heat transfer mechanism for mass-transferring the heat to a latent heat form by volume expansion and condensation of bubbles and working fluid.

기본적인 원리를 살펴보면, 열전달부에서는 흡수된 열량만큼 핵비등(Nucleate Boiling)이 일어나면서 열전달부에 위치된 기포들이 부피 팽창을 하게 된다. 이때 세관은 일정한 내부 체적을 유지하므로, 열전달부에 위치된 기포들이 부피 팽창을 한 만큼 열발산부에 위치된 기포들은 수축하게 된다.The basic principle is that in the heat transfer part, the nucleate boiling occurs as much as the absorbed heat amount, and the bubbles located in the heat transfer part expand in volume. At this time, since the tubules maintain a constant internal volume, the bubbles located in the heat transfer portion contract as the volume expansion of the heat transfer portion causes the heat diffusion portion to bubble.

따라서 세관 내의 압력 평형상태가 붕괴되면서, 아이스파이프는 작동 유체 및 기포의 진동을 포함한 유동을 수반하게 되고, 이에 따라 기포의 체적 변화에 의한 온도의 승강에 의하여 잠열 수송을 함으로써 방열 기능을 수행한다.Accordingly, as the pressure equilibrium state in the tubule collapses, the ice pipe carries the flow including the vibrations of the working fluid and the bubbles, thereby performing the heat dissipation function by performing the latent heat transportation by raising and lowering the temperature by the volume change of the bubbles.

이러한 아이스파이프는 일반적인 히트 파이프와는 달리 윅(wick)을 포함하지 않으므로 제작이 용이하다. 또한, 설치 방향 상의 제약이 없으므로, 반드시 방열부가 흡열부의 하부에 위치되어야 하는 구조의 서모사이폰(thermosyphon)식 히트 파이프에 비하여 설치 상의 제약이 적다는 이점이 있다.Unlike a typical heat pipe, such an ice pipe does not include a wick, so it is easy to manufacture. In addition, since there is no restriction on the installation direction, there is an advantage that the restriction on the installation is less than that of a thermosyphon type heat pipe having a structure in which the heat radiation portion must be positioned below the heat absorption portion.

또한, 히트싱크형 방열장치와는 열수송 방식을 달리하므로, 아이스파이프 자체의 구조적 한계에 의한 크기 제약은 받지 않으므로, 발열원의 종류나 형상에 따라 그 크기를 다양화 할 수 있다.In addition, since the heat transfer type is different from that of the heat sink type heat dissipating device, the size restriction can not be limited by the structural limitations of the ice pipe itself, and thus the size can be varied according to the type and shape of the heat source.

아이스파이프는 인쇄회로기판(20)에 접촉하여 열을 전달받는 열전달부 및 열전달부로부터 이격되어 열전달부에서 흡수된 열을 발산하는 열발산부를 구비하는 히트파이프 루프가 반복적으로 배치되어 이루어질 수 있다.The ice pipe may be repeatedly arranged with a heat pipe loop having a heat transfer portion contacting the printed circuit board 20 to receive heat and a heat dissipating portion spaced apart from the heat transfer portion to dissipate the heat absorbed by the heat transfer portion.

이에 따라, 한정된 공간에서 방열에 필요한 표면적이 최대한 확보될 수 있으므로, 복수의 히트파이프 루프의 나선 구조 사이의 공간을 통하여, 공기는 자유롭게 이동하면서 엘이디(300)의 열을 흡수할 수 있다.Thus, since the surface area necessary for heat radiation in the limited space can be maximally ensured, the air can freely move through the space between the helical structures of the plurality of heat pipe loops to absorb the heat of the LED 300.

또한, 복수의 히트파이프 루프는 방사상으로 배치될 수 있다. 즉, 나선형 구조를 갖는 복수의 히트파이프 루프가 환형으로 말아짐으로써 열발산부가 방사상으로 배치될 수 있다.Further, the plurality of heat pipe loops can be disposed radially. That is, a plurality of heat pipe loops having a helical structure are annularly rolled so that the heat-radiating portion can be disposed radially.

다시 말해, 방열을 수행하는 열발산부가 환형 구조의 중심축을 중심으로 방사상으로 배치된다. 따라서, 방열에 필요한 공기의 유동이 자유롭게 되어 보다 높은 효율의 방열이 이루어질 수 있다.In other words, the heat-radiating part for radiating heat is radially disposed about the central axis of the annular structure. Therefore, the flow of air required for heat radiation is made free, and heat radiation of higher efficiency can be achieved.

본 실시예에 따른 엘이디 조명장치(1000)에서, 엘이디용 전원공급장치(10)는 제어회로(400)를 더 포함할 수 있다.In the LED illumination device 1000 according to the present embodiment, the power supply device 10 for LED may further include a control circuit 400. [

제어회로(400)는 역률 개선 전원의 리플(ripple) 전압 변동폭을 제어하도록 역률개선회로(200)와 엘이디(300) 사이에 개재되는 부분으로, 정전압/정전류 회로 등을 포함하여 엘이디(300)에 보다 안정적인 전원이 공급되도록 할 수 있다.The control circuit 400 is a part interposed between the power factor correction circuit 200 and the LED 300 so as to control the ripple voltage fluctuation width of the power factor improving power source and includes a constant voltage / So that more stable power can be supplied.

교류 전원을 정류하여 직류 전원으로 만들 때 완벽하게 직류가 되지 않고 교류 신호가 일부 남아 있을 수 있는데, 이 신호를 리플 전압이라고 한다. 이러한 리플 전압은 일반적으로 잡음의 원인이 되어 엘이디(300)의 수명을 저하시킬 수 있으므로 이를 제거하거나 낮출 필요가 있다.When AC power is rectified and made into DC power, it is not completely DC but there may be a part of AC signal. This signal is called ripple voltage. Such ripple voltage generally causes noise, which may lower the lifetime of the LED 300, and it is therefore necessary to remove or reduce the ripple voltage.

이에 따라, 본 실시예에 따른 엘이디용 전원공급장치(10)는, 제어회로(400)를 통해 역률 개선 전원의 리플 전압 변동폭을 제어하여, 리플 전압을 제거하거나 낮출 수 있다.Accordingly, the power supply device 10 for LED according to the present embodiment can control the ripple voltage fluctuation width of the power factor improving power source through the control circuit 400 to eliminate or reduce the ripple voltage.

예를 들어, 상술한 바와 같이 90~270V의 입력 전압 범위인 경우, 역률 개선 전원은 입력 전압에 따라 130~393V의 범위를 가질 수 있으며, 제어회로(400)는 역률 개선 전원의 70%까지의 범위에서 엘이디(300)를 구동시킬 수 있다.For example, in the case of an input voltage range of 90 to 270 V as described above, the power factor improving power source may have a range of 130 to 393 V according to the input voltage, and the control circuit 400 may control up to 70% It is possible to drive the LED 300 in the range.

여기서, 도 3에 도시된 바와 같이, 제어회로(400)는 펄스 폭 변조 방식으로 구현될 수 있다. 펄스 폭 변조(pulse width modulation, PWM)는 복수의 출력 펄스 중 개개의 펄스 폭을 변화 시키는 것에 의하여, 신호파와 동일의 성분을 출력하는 변조방식으로서, 펄스 폭을 조절하여 전류를 조정할 수 있다.Here, as shown in FIG. 3, the control circuit 400 may be implemented by a pulse width modulation method. Pulse width modulation (PWM) is a modulation method of outputting the same component as a signal wave by changing the pulse width of each of a plurality of output pulses, and the current can be adjusted by adjusting the pulse width.

이로 인해, 본 실시예에 따른 엘이디용 전원공급장치(10)는 엘이디(300)로 공급되는 전원을 보다 용이하게 제어할 수 있다.Accordingly, the power supply device 10 for LED according to the present embodiment can more easily control the power supplied to the LED 300. [

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 조명장치에서 엘이디용 전원공급장치의 다른례를 개략적으로 나타내는 도면이다.4 is a view schematically showing another example of a power supply for an LED in an LED illumination device according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 엘이디용 전원공급장치(11)에서, 제어회로(401)는 강압 변환 방식으로 구현될 수 있다. 강압 변환(buck converter)은 입력 전압보다 낮은 전압으로 전원을 강압하여 출력하는 방식으로서, 강압 변환을 통하여 전류를 조정할 수 있다.4, in the power supply device 11 for LED according to the present embodiment, the control circuit 401 may be implemented by a step-down conversion method. A buck converter is a method of stepping down a power supply with a voltage lower than an input voltage and outputting a current through a step-down conversion.

이로 인해, 본 실시예에 따른 엘이디용 전원공급장치(11) 역시 엘이디(300)로 공급되는 전원을 보다 용이하게 제어할 수 있다.Therefore, the power supply device 11 for LED according to the present embodiment can also more easily control the power supplied to the LED 300. [

한편, 본 실시예에 따른 엘이디 조명장치(1000)에서 다른례의 엘이디용 전원공급장치(11)는 상술한 구성을 제외하고는 본 실시예에 따른 엘이디 조명장치(1000)에서 일례의 엘이디용 전원공급장치(10)의 주요 구성과 동일 또는 유사하므로, 중복되는 내용에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
In the LED lighting apparatus 1000 according to the present embodiment, the power supply apparatus 11 for LED power supply according to another embodiment is the same as the power supply apparatus for LED in the LED lighting apparatus 1000 according to the present embodiment except for the above- Since the main configuration of the supply apparatus 10 is the same or similar to that of the supply apparatus 10, detailed description of the overlapping contents will be omitted.

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.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit of the invention as set forth in the appended claims. The present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art, and it is also within the scope of the present invention.

10, 11: 엘이디용 전원공급장치
20: 인쇄회로기판
30: 방열부재
40: 보호커버
41: 발광판
100: 전원부
110: 라인필터
200: 역률개선회로
300: 엘이디
400, 401: 제어회로
1000: 엘이디 조명장치10, 11: Power supply for LED
20: printed circuit board
30:
40: protective cover
41:
100:
110: Line filter
200: Power factor improvement circuit
300: LED
400, 401: control circuit
1000: LED illumination device

Claims

A power factor improving circuit for converting the alternating current power supplied from the power unit into a power factor improving power source, and an LED for emitting light by receiving the power factor improving power source,
A printed circuit board on which the LED is mounted so that the LED is electrically connected to a circuit pattern; And
A heat dissipating member coupled to the other surface of the printed circuit board to discharge heat of the LED and the printed circuit board;
And a light emitting diode (LED).

The method according to claim 1,
Wherein the LED power supply is coupled to the printed circuit board.

3. The method of claim 2,
A protective cover made of an insulating material and covering the power supply for the LED, the printed circuit board, and the heat radiation member;
Further comprising:

The method of claim 3,
Wherein the heat dissipating member includes a heat dissipating member using a tubular tube.

5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The power supply for LED includes:
Further comprising a control circuit interposed between the power factor correction circuit and the LED to control a ripple voltage fluctuation range of the power factor improving power source.

6. The method of claim 5,
Wherein the control circuit is implemented by a pulse width modulation method.

6. The method of claim 5,
Wherein the control circuit is implemented by a step-down conversion method.