KR20170111101A - 엘이디 램프 - Google Patents

Abstract

엘이디 램프는, 회로 기판, 상기 회로 기판에 설치되는 엘이디 칩, 상기 엘이디 칩에서 발산되는 빛을 통과시키도록 상기 회로 기판을 둘러싸는 형태로 형성되는 투광 커버, 상기 투광 커버의 단부에 체결되는 엣지 캡, 상기 엣지 캡에 각각 설치되는 한 쌍의 핀, 상기 한 쌍의 핀에 각각 접촉되어 전기적으로 연결되는 단락 단자, 그리고 한 쌍의 리드를 구비하며 상기 한 쌍의 리드 중 하나는 상기 단락 단자에 연결되고 나머지 하나는 상기 회로 기판의 회로 소자에 연결되는 온도 퓨즈를 포함한다.

Description

엘이디 램프{LED lamp}

본 발명은 기존의 형광등 등기구에 직접 연결되어 사용할 수 있는 엘이디 램프에 관한 것이다.

기존 형광등용 등기구를 활용하기 위한 형광등 형태의 엘이디 램프가 사용되고 있다. 이러한 엘이디 램프는 형광등용 등기구에 체결될 수 있도록 형광등과 동일하게 관 형태를 가지며 양 단에 한 쌍의 단자가 각각 구비된다.

이때 엘이디 칩이 설치되는 회로 기판에는 외부에서 공급되는 교류를 직류 형태로 변환하여 엘이디 칩으로 공급하기 위한 변환 회로가 구비되며, 이 변환 회로는 브릿지 다이오드로 구성될 수 있다. 이러한 형태의 엘이디 램프를 호환형 엘이디 램프라고 칭한다.

호환형 엘이디 램프는 양 단에 구비되는 핀이 등기구에 삽입되어 전원을 인가받는 구조를 가지는데 이때 핀과 등기구의 연결부의 연결이 느슨해지는 경우 접촉 및 비접촉이 짧은 순간에 반복될 수 있다. 이때 아킹(arching) 현상이 발생하게 되는 이는 화재로 이어질 수 있는 위험이 있다.

아킹 현상을 방지하기 위해 엘이디 램프의 회로 기판에 온도 퓨즈(thermal fuse)를 배치하는 기술이 소개된 바 있다. 그러나 엘이디 램프에 설치되는 온도 퓨즈는 그 외측에 위치하는 핀에서 생성된 열이 회로 기판 상의 온도 퓨즈까지 전달되어야 비로서 차단이 이루어지므로, 아킹 현상의 초기에 전원을 차단하지 못하기 때문에 핀 및 회로 기판이 고온에 노출되는 문제가 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 회로 기판과 핀 사이에 온도 퓨즈를 배치하고 온도 퓨즈의 두 개의 리드를 각각 핀과 기판에 연결하는 방식이 소개되었다. 그런데 이 방식에서는 온도 퓨즈의 리드 중 하나를 중공 형태의 핀의 구멍에 삽입한 후 핀의 외면을 코킹하여 핀과 리드를 고정하는데, 퓨즈 리드를 핀의 구멍에 삽입한 후 코킹을 해야 하는 하므로 제조 공정이 복잡한 문제가 있었다. 또한 두 개의 핀에 각각 별도의 온도 퓨즈가 연결되기 때문에 총 4개의 핀에 각각 연결되는 총 4개의 온도 퓨즈가 필요한 문제가 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-0996670호 (공고일: 2010년 11월 25일)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 퓨즈의 개수를 줄일 수 있고 또한 퓨즈와 단락 단자의 체결 방식이 간단한 엘이디 램프를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 엘이디 램프는, 회로 기판, 상기 회로 기판에 설치되는 엘이디 칩, 상기 엘이디 칩에서 발산되는 빛을 통과시키도록 상기 회로 기판을 둘러싸는 형태로 형성되는 투광 커버, 상기 투광 커버의 단부에 체결되는 엣지 캡, 상기 엣지 캡에 각각 설치되는 한 쌍의 핀, 상기 한 쌍의 핀에 각각 접촉되어 전기적으로 연결되는 단락 단자, 그리고 한 쌍의 리드를 구비하며 상기 한 쌍의 리드 중 하나는 상기 단락 단자에 연결되고 나머지 하나는 상기 회로 기판의 회로 소자에 연결되는 온도 퓨즈를 포함한다.

상기 단락 단자는 상기 한 쌍의 핀의 후방 단부가 삽입되는 한 쌍의 삽입 구멍을 포함할 수 있고, 상기 한 쌍의 핀은 상기 후방 단부가 상기 한 쌍의 삽입 구멍에 각각 삽입되는 상태로 상기 단락 단자에 각각 접촉됨으로써 상기 단락 단자에 각각 전기적으로 연결될 수 있다.

상기 한 쌍의 핀은 후방이 개방된 중공 형태를 가질 수 있으며, 상기 한 쌍의 핀은 상기 후방 단부가 상기 삽입 구멍에 삽입된 후 확관되어 상기 단락 단자에 각각 고정될 수 있다.

상기 단락 단자에 연결되는 리드는 상기 단락 단자에 감겨서 상기 단락 단자에 고정될 수 있다.

상기 한 쌍의 핀은 후방이 개방되어 형성되는 구멍을 각각 가질 수 있으며, 상기 단락 단자는 상기 온도 퓨즈의 리드 중 하나가 연결되는 연결부, 그리고 상기 연결부에서 돌출되어 형성되며 상기 핀의 구멍에 각각 삽입되어 고정되는 한 쌍의 삽입 돌기를 포함할 수 있다.

상기 삽입 돌기는 상기 핀의 구멍에 삽입된 상태에서 코킹에 의해 상기 핀과 고정될 수 있다.

본 발명에 의하면, 핀과 회로기판 사이에 퓨즈가 배치됨으로써, 엘이디 램프에서 핀과 소켓에서의 아킹 발생 시에 전원을 차단하여 엘이디 램프의 회로 기판에 열이 전달되는 것을 효과적으로 차단할 수 있다. 또한 단락 단자에 의해 한 쌍의 핀을 단락 시킨 후 단락 단자에 퓨즈의 리드를 연결함으로써, 한 쌍의 핀 별로 하나의 퓨즈가 구비되어 퓨즈의 개수를 줄일 수 있다. 나아가, 퓨즈의 리드를 단락 단자에 감아서 퓨즈와 단락 단자를 연결함으로써, 간단한 공정으로 퓨즈를 고정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 엘이디 램프의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 엘이디 램프의 내부 구조를 보여주는 일부 절개 단면도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 엘이디 램프의 핀, 단락 단자, 그리고 온도 퓨즈의 연결 관계를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 엘이디 램프의 핀과 단락 단자의 체결 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘이디 램프의 내부 구조를 보여주는 일부 절개 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘이디 램프의 핀, 단락 단자, 그리고 온도 퓨즈의 연결 관계를 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘이디 램프의 핀과 단락 단자의 체결 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 램프의 개략적인 회로도이다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 엘이디 램프(10)는 기존의 형광등과 같은 형태를 가질 수 있으며 형광등의 등기구에 설치될 수 있도록 양 단에 한 쌍의 핀(11)이 각각 구비된다. 즉, 엘이디 램프(10)의 네 개의 핀(11)이 형광등의 등기구의 소켓에 구비되는 핀 홀에 삽입됨으로써, 외부 전원이 엘이디 램프(10)로 인가될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 엘이디 램프(10)는 기존의 형광등의 등기구에 바로 연결되어 사용될 수 있도록 구성되는 호환형 엘이디 램프이다. 이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 램프(10)는 교류 전원을 직류 형태로 변환하기 위한 변환 회로를 자체에 구비할 수 있으며, 변환 회로는 기존에 알려진 바와 같이 브릿지 다이오드로 구현될 수 있다. 이에 대해서는 뒤에서 다시 설명한다.

도 2를 참조하면, 엘이디 칩(13)이 회로 기판(15) 상에 설치된다. 예를 들어, 복수의 엘이디 칩(13)이 회로 기판(15) 상에 미리 정해진 방식으로 배열될 수 있다. 이때, 도 5를 참조하면, 회로 기판(15)에는 브릿지 다이오드(16a), 케패시터(16b, 16c) 등과 같은 회로 소자가 설치될 수 있다. 브릿지 다이오드(16a)는 네 개의 다이오드를 포함하여 교류 전원을 직류 형태로 변환하여 엘이디 칩(13)으로 인가되도록 한다.

회로 기판(15)을 둘러싸는 투광 커버(17)가 구비된다. 예를 들어, 투광 커버(17)는 관 형태를 가질 수 있으며 광을 투과할 수 있는 유리, 합성 수지 등의 재질로 형성될 수 있다. 이때, 투광 커버(17)는 엘이디 칩(13)에서 발산된 빛을 확산시킬 수 있도록 광 확산 특성을 갖도록 형성될 수도 있다.

한편, 도면에는 명시되지 않았으나, 엘이디 칩(13)에서 발생하는 열을 외부로 배출하기 위한 방열 부재가 구비될 수도 있다.

엣지 캡(edge cap)(19)이 투광 커버(17)의 양 단부에 각각 체결된다. 엣지 캡(19)은 투광 커버(17)의 개방된 단부를 폐쇄할 수 있도록 한 쪽은 개방되고 다른 쪽은 밀폐된 형상을 가질 수 있으며, 엣지 캡(19)의 개방된 쪽에 투광 커버(17)의 단부가 삽입됨으로써 엣지 캡(19)과 투광 커버(17)가 서로 체결될 수 있다.

한 쌍의 핀(11)이 엣지 캡(19)에 설치된다. 즉, 양 측의 엣지 캡(19)에 각각 두 개씩의 핀(11)이 구비된다. 이때, 핀(11)은 엣지 캡(19)에 형성된 홀에 삽입되는 상태로 설치될 수 있다. 핀(11)은 기존의 형광등용 등기구의 소켓에 핀 홀에 삽입되어 전원을 인가받을 수 있는 형태와 크기로 형성될 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 단락 단자(30)는 한 쌍의 핀(11)에 각각 접촉되어 전기적으로 연결된다. 이때, 단락 단자(30)는 양 측에 배치되는 핀(11)의 쌍에 대해 하나씩 구비된다. 이때, 단락 단자(30)는 한 쌍의 핀(11)이 배치되는 방향으로 따라 연장되는 플레이트의 형상을 가질 수 있으며, 엣지 캡(19) 내에 배치될 수 있다. 단락 단자(30)는 한 쌍의 핀(11)이 각각 삽입되는 한 쌍의 삽입 구멍(31)을 구비할 수 있다. 한 쌍의 핀(11)의 후방 단부가 삽입 구멍(31)에 각각 삽입된 상태로 단락 단자(30)에 접촉됨으로써 단락 단자(30)에 각각 전기적으로 연결될 수 있다.

단락 단자(30)는 한 쌍의 핀(11)을 전기적으로 단락 시킬 수 있도록 금속과 같은 전기 전도성을 가지는 재질로 형성될 수 있으며, 핀(11)의 후방 단부가 삽입 구멍(31)에 삽입되는 상태로 단락 단자(30)에 접촉됨으로써 한 쌍의 핀(11)은 전기적으로 단락 된다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 핀(11)은 후방이 개방된 중공 형태를 가지며, 핀(11)의 후방 단부가 단락 단자(30)의 삽입 구멍(31)에 삽입된다. 핀(11)과 단락 단자(30)의 체결 과정을 살펴 보면, 도 4의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 핀(11)의 후방 단부가 단락 단자(30)의 삽입 구멍(31)에 삽입된 상태에서 핀(11)의 구멍(12)에 펀치(100)를 삽입하여 확관함으로써, 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이 핀(11)의 후방 단부가 확대되어 단락 단자(30)에 고정될 수 있다.

한편, 도 8을 참조하면, 온도 퓨즈(thermal fuse)(40)가 회로 기판(15)에 설치되는 회로 소자인 커패시터(16b) 또는 브릿지 다이오드(16a)에 연결될 수 있다.

구체적으로, 온도 퓨즈(40)의 한 쌍의 리드(41, 43) 중 하나는 단락 단자(30)에 연결되고 나머지 하나는 회로 기판(15)의 회로 소자에 연결된다. 즉, 도 2 및 도 3을 참조하면, 도면부호 41의 리드는 단락 단자(30)에 연결되고 도면부호 43의 리드는 회로 기판(15)이 회로 소자에 연결된다. 이때, 단락 단자(30)에 연결되는 리드(41)는 단락 단자(30)에 감겨서 고정된다. 이에 의해 간단한 방법으로 온도 퓨즈(40)의 리드가 단락 단자(30)에 견고하게 고정될 수 있다. 한편, 회로 기판(15)의 회로 소자에 연결되는 리드(43)는 납땜 등의 방식으로 고정될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 단락 단자(30)를 이용하여 한 쌍의 핀을 전기적으로 단락시키고 이 단락 단자(30)에 온도 퓨즈(40)의 리드(41)를 감아서 고정함으로써, 기존의 방식과 달리 퓨즈의 개수가 절반으로 감소될 수 있다. 또한 기존 방식에서는 코킹에 의해 리드와 핀을 직접 연결하는데 반해, 본 발명의 실시예에서는 별도의 단락 단자를 구비하고 이 단락 단자와 핀을 간단한 확관에 의해 고정하고 온도 퓨즈의 리드를 단락 단자에 감아서 고정함으로써 기존 방식에 비해 공정이 간단하면서도 견고한 결합이 가능하다.

이하에서 첨부된 도 5 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 다른 실시예를 설명한다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 단락 단자(130)는 온도 퓨즈(40)의 리드(41, 43) 중 하나(41)가 연결되는 연결부(131), 그리고 연결부(131)에서 돌출되어 형성되며 핀(11)의 구멍(12)에 각각 삽입되어 고정되는 한 쌍의 삽입 돌기(133)를 포함할 수 있다. 이때, 삽입 돌기(133)는 연결부(131)의 양 단에서 핀(11)을 향해 돌출되어 형성될 수 있다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 온도 퓨즈(40)의 리드(41)는 연결부(131)에 감겨서 고정될 수 있다.

핀(11)과 단락 단자(130)의 체결 과정을 살펴 보면, 도 7의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 단락 단자(130)의 삽입 돌기(133)가 핀(11)의 구멍(12)에 삽입된 상태에서 핀(11)의 외면을 코킹하여 코킹 홈(14)을 형성함으로써, 도 7의 (c)에 도시된 바와 같이 핀(11)의 외면이 함몰되어 핀(11)과 단락 단자(30)가 서로 고정될 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.

10: 엘이디 램프
11: 핀
13: 엘이디 칩
15: 회로 기판
17: 투광 커버
19: 엣지 캡
30: 단락 단자
31: 삽입 구멍
40: 온도 퓨즈
41, 43: 리드

Claims (6)

1. 회로 기판,
   상기 회로 기판에 설치되는 엘이디 칩,
   상기 엘이디 칩에서 발산되는 빛을 통과시키도록 상기 회로 기판을 둘러싸는 형태로 형성되는 투광 커버,
   상기 투광 커버의 단부에 체결되는 엣지 캡,
   상기 엣지 캡에 각각 설치되는 한 쌍의 핀,
   상기 한 쌍의 핀에 각각 접촉되어 전기적으로 연결되는 단락 단자, 그리고
   한 쌍의 리드를 구비하며 상기 한 쌍의 리드 중 하나는 상기 단락 단자에 연결되고 나머지 하나는 상기 회로 기판의 회로 소자에 연결되는 온도 퓨즈를 포함하는 엘이디 램프.
2. 제1항에서,
   상기 단락 단자는 상기 한 쌍의 핀의 후방 단부가 삽입되는 한 쌍의 삽입 구멍을 포함하고,
   상기 한 쌍의 핀은 상기 후방 단부가 상기 한 쌍의 삽입 구멍에 각각 삽입되는 상태로 상기 단락 단자에 각각 접촉됨으로써 상기 단락 단자에 각각 전기적으로 연결되는 엘이디 램프.
3. 제2항에서,
   상기 한 쌍의 핀은 후방이 개방된 중공 형태를 가지며,
   상기 한 쌍의 핀은 상기 후방 단부가 상기 삽입 구멍에 삽입된 후 확관되어 상기 단락 단자에 각각 고정되는 엘이디 램프.
4. 제1항에서,
   상기 단락 단자에 연결되는 리드는 상기 단락 단자에 감겨서 상기 단락 단자에 고정되는 엘이디 램프.
5. 제1항에서,
   상기 한 쌍의 핀은 후방이 개방되어 형성되는 구멍을 각각 가지며,
   상기 단락 단자는
   상기 온도 퓨즈의 리드 중 하나가 연결되는 연결부, 그리고
   상기 연결부에서 돌출되어 형성되며 상기 핀의 구멍에 각각 삽입되어 고정되는 한 쌍의 삽입 돌기를 포함하는 엘이디 램프.
6. 제5항에서,
   상기 삽입 돌기는 상기 핀의 구멍에 삽입된 상태에서 코킹에 의해 상기 핀과 고정되는 엘이디 램프.

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