KR20180004458A

KR20180004458A - 하위 호환형 led 조명장치

Info

Publication number: KR20180004458A
Application number: KR1020160084024A
Authority: KR
Inventors: 윤영복
Original assignee: 윤영복
Priority date: 2016-07-04
Filing date: 2016-07-04
Publication date: 2018-01-12

Abstract

본 발명은 기존에 설치된 형광등기구에 호환 가능하여 기존의 형광등기구를 교체하지 않고도, 단지 LED램프만을 교체하도록 한 하위호환형 LED 조명장치에 관한 것으로, 이 장치는 사인파를 입력받아서 반파 정류파를 출력하는 브릿지다이오드; 입력단에서 상기 브릿지다이오드로부터 반파 정류파를 입력받고, 상기 반파 정류파를 이용하여 출력단에 연결된 복수개의 LED램프를 점등시키는 AC 다이렉트 IC를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

하위 호환형 LED 조명장치{backward compatibility type illumination system}

본 발명은 하위 호환형 LED 조명장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 기존에 설치된 형광등기구에 호환 가능하여 기존의 형광등기구를 교체하지 않고도, 단지 LED램프만을 교체하도록 한 하위호환형 LED 조명장치에 관한 것이다.

일반적으로, 형광등이란 '진공으로 된 유리관에 수은과 아르곤 가스를 넣고 안쪽 벽에 형광 도료를 칠하여, 수은의 방전으로 생긴 자외선을 가시광선으로 바꾸어 조명하는 등'을 의미한다.

최근에는 FPL 형광등기구를 주로 이용하고 있는데, 이 FPL 형광등은 직관 형광등을 한번 꺾어서 만든 전구로서, 직관전구의 효율을 높여서 사용하는 전구이고, 거실등, 방등 또는 화장실 조명에 주로 사용된다. 이때, FPL형광등기구의 FPL은 평면 패널 전등(Flat panel light)의 약어이고 형광램프의 일종으로 형광램프를 한번 꺽어서 만든 램프를 말한다.

등록특허 10-1202412호(ＦＰＬ형 ＬＥＤ 램프)에 따르면, "FPL(Fluorescent Parallel Lamp)형 LED 램프에 관한 것으로, 에너지효율이 우수하여 전력소모가 적고, 사용수명이 길며, 시판 중인 FPL용 등기구에 그대로 설치할 수 있고, 구성이 간단하며 그로 인하여 조립이 간단한 FPL형 LED 램프에 관한 것이다.

본 발명은 상부에 LED 모듈이 안착되고, 하부 양측부에 나사가 체결되도록 관통홀이 형성되는 한 쌍의 프레임; 상기 각 프레임의 상부에 결합되어 LED 모듈에서 발생되는 빛을 확산시키는 확산커버; 상기 프레임의 후단에 구비되며, FLP용 등기구에 결합되기 위하여 내측에 상기 LED 모듈과 전기적으로 연결되는 컨버터가 내장되는 단자부 및 상기 프레임의 전단부에 상기 나사에 의해 결합되는 마감부재를 포함한다."라고 개시된 바가 있다.

등록특허 10-1202412호(ＦＰＬ형 ＬＥＤ 램프)

지금 설치되어 있는 형광등기구는 그대로 사용하면서 램프만 LED램프로 교체하고 싶어하는 소비자들이 많지만, 이러한 방법을 LED램프를 교체하면 화재가 발생하는 등의 문제가 발생하여 이러한 방법으로 LED램프로 교체하는 것은 불가능하였다.

즉, 종래의 FPL형광등기구는 LED램프로 교체하고 싶어도 안정기, 컨버터 등의 부품들이 하위호환성이 없어서 FPL등기구 자체를 교체하여야 LED램프로 정상적으로 사용할 수 있는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 FPL형광등기구는 교류를 직류로 변환시키는 컨버터가 필수적으로 구비되어 AC-DC 컨버터 즉, SMPS와 LED램프로 구성되므로, 수명이 짧고 역률이 낮으며 전력절감비율이 50~60%에 불과한 단점이 있다. 요컨대, 교류를 직류로 변환하면서 발생되는 변환손실이 수반되고 SMPS로 인한 제조비용의 상승이 불가피한 문제가 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해소하기 위한 것으로, 기존에 설치된 FPL형광램프용 안정기와 완벽하게 호환되도록 하여 전기지식이 없는 일반인이 별도의 전기공사 없이도 단지 램프만을 교체하여 LED램프를 사용할 수 있도록 한 하위호환형 LED조명장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 사인파를 입력받아서 반파 정류파를 출력하는 브릿지다이오드; 입력단에서 상기 브릿지다이오드로부터 반파 정류파를 입력받고, 상기 반파 정류파를 이용하여 출력단에 연결된 복수개의 LED램프를 점등시키는 AC 다이렉트 IC를 포함하는 것을 특징으로 한다.

실시예에서, 상기 브릿지다이오드와 상기 AC다이렉트IC가 포함된 하위호환형 LED조명장치가 T8 규격에 적용된 것이다.

실시예에서, 상기 브릿지다이오드와 상기 AC다이렉트IC가 포함된 하위호환형 LED조명장치가 T12 규격에 적용된 것이다.

본 발명의 바람직한 효과에 따르면, 별도의 전기공사 없이 LED램프를 끼워서 LED램프를 이용할 수 있고, 이로 인한 전력절감 효과를 누릴 수 있고, 기존의 안정기나 컨버터를 포함하는 FPL형광등기구 본체를 교체하지 않아도 되므로 편의성과 경제성을 제공해주는 장점이 있다.

또한, 기존 DC LED는 교류전력(AC)을 직류(DC)로 전환해 주는 SMPS(Switched-Mode Power Supply)가 필요 했으나, AC Direct Type은 SMPS를 LED Drive IC라는 칩(Chip)으로 대체하고, 전구(Bulb) 기준으로 SMPS는 방열판 내에 위치했으나, LED Driver IC는 LED Module 기판 위에 함께 장착하도록 구성되며, AC Direct LED는 기존 DC LED 대비 1) 제조 원가 절감 및 2) LED 전구의 수명을 향상시키는 장점이 있다.

전구(Bulb) 형태 조명 기준 LED Driver IC는 SMPS 대비 약 30% 저렴하며, FL Tube 형태 등 대형화된 조명장치일수록 두 부품간 원가 차이는 급격히 확대되고, SMPS의 경우 내부에 있는 전해 콘덴서로의 수명이 짧아 LED 전구 전체의 수명이 단축되는 상황이지만, LED Driver IC는 이 같은 수명 단축 문제에서 자유로운 장점이 있다.

도 1은 종래의 AC-DC 컨버터 출력파형과 본 발명의 AC 다이렉트 IC 출력파형을 비교하여 도시한 그래프.
도 2는 본 발명에 따라서 T12 규격과 T8 규격에 적용된 LED 조명장치를 나타낸 블록도.
도 3은 본 발명에 따라서 T12 규격과 T8 규격에 적용된 LED 조명장치를 나타낸 블록도.
도 4는 본 발명에 따른 LED 조명장치의 LED램프 출력파형을 설명하기 위한 블록도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 종래의 AC-DC 컨버터 출력파형과 본 발명의 AC 다이렉트 IC 출력파형을 비교하여 도시한 그래프이고, 도 2, 3은 본 발명에 따라서 T12 규격과 T8 규격에 적용된 LED 조명장치를 나타낸 블록도이며, 도 4는 본 발명에 따른 LED 조명장치의 LED램프 출력파형을 설명하기 위한 블록도이다.

참고로, 안정기(ballast stabilizer)란 철심에 코일을 감은 초크코일로 형광램프와 직렬로 연결하여 전류의 증가를 방지하는 장치이고, 컨버터란 변류기로서 교류를 직류로 변화시키는 장치를 의미하는 것으로, 형광등기구에서는 이러한 장치들이 선택적으로 장착인데, 본 발명에 따른 LED조명장치에서는 그러한 구성이 필요하지 않다.

도 1을 참조하면, 좌측은 종래의 DC LED가 공급받는 직류를 나타낸 그래프이고 우측은 본 발명의 AC LED가 공급받는 교류를 나타낸 그래프이다.

도 1의 우측 그래프에서 나타낸 바와 같이 본 발명의 LED조명장치는 AC를 입력받아서 구동한다.

이를 좀더 자세히 나타낸 도 2를 참조하면, AC LED램프(B)에는 사인파를 입력받아서 반파 정류파를 출력하는 브릿지다이오드(11), 입력단에서 상기 브릿지다이오드로부터 반파 정류파를 입력받고, 상기 반파 정류파를 이용하여 출력단에 연결된 복수개의 LED램프를 점등시키는 AC 다이렉트 IC(12)가 구비된다.

이러한 본 발명의 LED조명장치는 표준규격인 T8, T12에도 적용이 가능하다.

즉, 상기 브릿지다이오드(11)와 상기 AC다이렉트IC(12)가 포함된 하위호환형 LED조명장치가 T8 규격에 적용되고, 상기 브릿지다이오드(11)와 상기 AC다이렉트IC(12)가 포함된 하위호환형 LED조명장치가 T12 규격에 적용된다.

기존 FPL 형광등기구의 형태는 매우 다양하므로 접속하기 위한 접속부분 즉, LED램프의 일단 혹은 양단이 규격에 따라서 변형되지만, 그 내부에는 모두 상기 브릿지다이오드(11)와 상기 AC다이렉트IC(12)가 포함되도록 구성함으로써 본 발명의 LED조명장치는 하위호환을 달성하도록 한다.

이러한 LED조명장치는 도 3에 나타낸 바와 같이 AC다이렉트IC(12)에 내장되지 않고 단독 구성요소로 구비하고, 이 IC(12)에 복수개의 AC LED(13)가 연결되는 구성을 가질 수 있는데, AC다이렉트IC(12)는 용도에 따라서 연결갯수를 증가시킬 수 있도록 설계될 수 있다.

또한, 도 4에 나타낸 바와 같이, 각각의 AC LED(13)에 공급되는 전압을 제한함(L1, L2, L3)으로써 용도에 따라서 절전을 수행할 수도 있다.

한편, 상술한 바와 같은 AC다이렉트IC는 LED Module 기판 위에 함께 마운팅(mounting)하여 SMPS를 대체하도록 구성할 수 있으므로 설계면에서 매우 유리한 작용효과를 가진다.

11 ; 브릿지다이오드 12 ; AC다이렉트IC
13 ; AC LED램프

Claims

사인파를 입력받아서 반파 정류파를 출력하는 브릿지다이오드;
입력단에서 상기 브릿지다이오드로부터 반파 정류파를 입력받고, 상기 반파 정류파를 이용하여 출력단에 연결된 복수개의 LED램프를 점등시키는 AC 다이렉트 IC를 포함하는 하위호환형 LED조명장치.
청구항 1에 있어서,
상기 브릿지다이오드와 상기 AC다이렉트IC가 포함된 하위호환형 LED조명장치가 T8 규격에 적용된 하위호환형 LED조명장치.
청구항 1에 있어서,
상기 브릿지다이오드와 상기 AC다이렉트IC가 포함된 하위호환형 LED조명장치가 T12 규격에 적용된 하위호환형 LED조명장치.