WO2013115439A1 - 히트싱크 및 이를 포함하는 엘이디 조명장치 - Google Patents

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WO2013115439A1
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led array
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heat dissipation
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유민욱
김대원
김정화
이선화
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    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present invention relates to an LED lighting device, and more particularly, to a lamp type LED lighting device.
  • Fluorescent and incandescent lamps have been widely used as light sources for illumination. Incandescent lamps have high power consumption and are less efficient and economical. For this reason, the demand for them is decreasing. This decline is expected to continue in the future. On the other hand, fluorescent lamps are more efficient and economical in terms of power consumption of about one third of the incandescent lamp power consumption. However, fluorescent lamps have a problem in that blackening occurs due to a high applied voltage, resulting in short lifetime. In addition, since the fluorescent lamp uses a vacuum glass tube in which mercury, which is a harmful heavy metal material, is injected together with argon gas, there is a disadvantage of being unfriendly to the environment.
  • the LED lighting device has a long life and has the advantage of low power driving.
  • the LED lighting device is environmentally friendly because it does not use environmentally harmful substances such as mercury.
  • LED lighting apparatuses having various types and various structures have been developed, and among them, there is a lamp type LED lighting apparatus including a similar form of an incandescent lamp or a light bulb.
  • Conventional lamp-type LED lighting device is provided with a socket base as a power connection portion in the lower portion of the body portion including the heat sink, a light emitting module having a printed circuit board 22 and the LEDs mounted thereon is installed on the upper portion of the body portion, A bulb-type floodlight cover is installed to cover the upper portion of the light emitting module.
  • the body portion includes a heat sink and an insulating housing, and the heat sink includes a plurality of heat dissipation fins.
  • the heat sink has a core structure in the inner center of the body portion, in which the switching mode power supply (SMPS) converts an alternating current (AC) into a direct current (DC) current and supplies it to the LEDs in the light emitting module. And components such as wiring.
  • SMPS switching mode power supply
  • Conventional LED lighting device is poor heat dissipation performance of the heat sink due to the core structure required in the center of the body portion and the heat sink and the various components within the core structure. This is due to the small area of the heat radiation fins being exposed to the atmosphere by the insulating housing for covering the core structure and the various components within the core structure.
  • the conventional LED lighting apparatus has a disadvantage in that it is difficult to reduce the weight by the core structure and the components such as SMPS located therein, and further, the insulating housing as described above.
  • a driving IC is installed on the printed circuit board of the light emitting module or the LED elements in the light emitting module or the light emitting cells in the LED element.
  • the center core structure of the heat sink was intact to accommodate the wiring. This is a problem that it is an obstacle in reducing the heat dissipation characteristics of the LED lighting device and in reducing the weight of the LED lighting device.
  • the present invention by using the AC LED or the LED AC drive circuit that can be driven without SMPS, by providing a wiring passage to any heat sink fin provided in the heat sink, the central core structure in the heat sink of the existing LED lighting device.
  • the object of the present invention is to provide an LED lighting device capable of eliminating the weight of the LED lighting device and improving the heat dissipation performance of the LED lighting device.
  • a heat sink comprising a plurality of heat radiation fins; A light emitting module positioned above the heat sink; A power connection unit located below the heat sink; A floodlight cover installed to cover an upper portion of the light emitting module; And a wire passage formed in any of the heat dissipation fins of the heat dissipation fins to accommodate the wires electrically connecting the power connection unit and the light emitting module, wherein the light emitting module directly supplies AC power through the wires accommodated in the wire passages. It receives and emits light.
  • the light emitting module may include: a circuit board receiving AC power through the wiring and having electrical wiring for applying the supplied AC power to the mounted AC LED; And an AC LED mounted on the circuit board and configured to emit light by receiving the AC power through the electrical wiring.
  • the AC LED may further include: a first LED array including a plurality of LEDs connected in series; And a plurality of LEDs connected in series, and a second LED array connected in anti-parallel with different polarities to the first LED array.
  • the AC LED may further include: a first LED array configured to connect a plurality of LEDs to form a bridge circuit, and output a rectified power by receiving the AC power; And a plurality of LEDs connected in series, and may include a second LED array configured to emit light by receiving rectified power from the first LED array.
  • the AC LED may include: first to nth series LED arrays (n is an even number greater than 2) mounted on the circuit board; And bridge portions connecting the first to nth series LED arrays to each other, respectively, at an input terminal of the second to n-1 series LED arrays between the first series LED array and the nth series LED array.
  • the output terminal of the two bridge portions is connected, the input terminal of the first bridge portion of the two bridge portions is connected to the output terminal of the preceding serial LED array, the input terminal of the second bridge portion is connected to the output terminal of the next series LED array,
  • the input terminal of the first series LED array may be connected to the output terminal of the second series LED array, and the input terminal of the n th series LED array may be connected to the output terminal of the n-1 series LED array.
  • the first to n-th series LED array may be arranged side by side, the positions of the input terminal and the output terminal are alternately arranged.
  • each of the bridge parts may include at least one LED.
  • the AC LED, the first to n-th series LED array mounted on the circuit board (n is an even number greater than 2); And bridge portions connecting the first to nth series LED arrays to each other, respectively, at an output terminal of the second to n-1 series LED arrays between the first series LED array and the nth series LED array.
  • Input terminals of two bridge portions are connected, an output terminal of the first bridge portion of the two bridge portions is connected to an input terminal of a previous series LED array, an output terminal of the second bridge portion is connected to an input terminal of a next series LED array, An output terminal of the first serial LED array may be connected to an input terminal of the second serial LED array, and an output terminal of the nth serial LED array may be connected to an input terminal of the n-1 series LED array.
  • the first to n-th series LED array may be arranged side by side, the positions of the input terminal and the output terminal are alternately arranged.
  • each of the bridge parts may include at least one LED.
  • it may include an empty space inside the inner edges of the heat radiation fins.
  • the wiring passage may include a hollow formed to extend from the top of the corresponding heat radiation fin to the bottom of the heat radiation fin.
  • the wiring passage may include a channel formed to extend from an upper end of the corresponding heat sink fin to a lower end of the heat sink fin.
  • the cover may further include a channel cover covering the opening of the channel so as to cover the wiring passing through the channel.
  • the heat sink may include a heat dissipation plate integrally connected to an upper portion of the heat dissipation fins, and the circuit board may be mounted on the heat dissipation plate.
  • a wiring hole is formed in the heat dissipation plate, and the wiring hole may be located at one side of a slot formed concave on the heat dissipation plate.
  • the heat dissipation plate may include a concave portion accommodating the circuit board, and a ring-shaped edge portion is formed along an upper edge of the concave portion, and the ring-shaped edge portion may be formed with a plurality of heat dissipation holes.
  • the floodlight cover is coupled to the upper portion of the heat sink, the heat dissipation holes may be characterized in that exposed to the outside of the transparent cover.
  • the power supply connection unit may include a socket base, and an insulator may be installed between the socket base and the heat sink.
  • the core structure required to cover the components such as wiring and / or SMPS in the conventional LED lighting device is deleted, it is possible to reduce the LED lighting device.
  • the number of parts is reduced compared to the conventional LED lighting device, it is economical and can reduce the defective rate.
  • parts such as SMPS are omitted, the degree of freedom of heat dissipation and design can be increased. Increasing the heat sink fin surface area can further improve heat dissipation performance.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the LED lighting apparatus using the AC LED according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is an exploded perspective view showing the LED lighting device using the AC LED shown in FIG.
  • FIGS. 1 and 2 are a bottom view illustrating a bottom surface of a heat sink of an LED lighting apparatus using the alternating current LED shown in FIGS. 1 and 2.
  • Figure 4 is an exploded perspective view for explaining the LED lighting apparatus using the AC LED according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view for explaining the LED lighting apparatus using the AC LED according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of a light emitting module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an equivalent circuit diagram of a light emitting module according to another embodiment of the present invention.
  • 8A is an equivalent circuit diagram of a light emitting module according to another embodiment of the present invention.
  • 8B is an equivalent circuit diagram of a light emitting module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is an equivalent circuit diagram of a light emitting module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating an LED AC driving circuit according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 11 is a circuit diagram of the LED AC drive circuit in another embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a circuit diagram of the LED AC drive circuit according to another embodiment of the present invention.
  • AC LED is a concept encompassing all kinds of light emitting cells, LED elements, LED packages, LED chips, LED arrays, etc., which may emit light by directly receiving AC power (Vin).
  • Vin AC power supply
  • FIG. 1 is a perspective view showing a combined LED lighting apparatus according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is an exploded perspective view showing the LED lighting apparatus shown in Figure 1
  • Figure 3 is shown in Figures 1 and 2 It is a bottom view which shows the bottom of the heat sink of LED lighting apparatus.
  • the LED lighting device 1 according to an embodiment of the present invention has the form of an incandescent lamp as a whole.
  • the LED lighting device 1 includes a heat sink 10, a light emitting module 20 positioned above the heat sink 10, a power connection unit 30 positioned below the heat sink 10, and And a floodlight cover 40 installed to cover the light emitting module 20.
  • the power supply connection unit 30 includes an insulator 32 for securing electrical insulation with the heat sink 10 between its upper portion or the heat sink 10.
  • the heat sink 10 is formed by, for example, metal casting or die casting, and includes a heat dissipation plate 12 and a plurality of integrally formed on the bottom surface of the heat dissipation plate 12.
  • the plurality of heat dissipation fins 14 and 14 ′ are formed substantially radially on the bottom surface of the heat dissipation plate 12, and extend toward the bottom of the LED lighting apparatus 1 on which the power connection unit 30 is located.
  • the heat dissipation plate 12 includes a recess 122 and a ring-shaped edge portion 124 formed along an upper edge of the recess 122.
  • a wiring passage 142 is formed in one of the plurality of heat sink fins 14 and 14 '.
  • the wiring passage 142 is formed by a hollow extending from an upper end to a lower end of the heat dissipation fin 14. As shown, only the heat dissipation fin 14 having the wiring passage 142 may be formed in a hollow structure, but the other heat dissipation fins 14 'may also include a hollow structure through which wiring (not shown) does not pass. Note that you may.
  • a wiring hole 126 is formed in the heat dissipation plate 12, and the wiring hole 126 is located inside the recess 122 of the heat dissipation plate 12.
  • the wiring hole 126 is located on one side of the slot 125 formed in a concave and elongated bottom surface of the recess 122 of the heat dissipation plate 12. Since the slot 125 keeps a portion of the wiring passing through the wiring hole 126 horizontally or inclined, the wiring is directly connected to the light emitting module 20 vertically, and thus the wiring is connected from the light emitting module 20. Prevents easy separation.
  • the depth of the slot 125 is preferably equal to or greater than the thickness of the wiring.
  • a core structure for covering the SMPS and the wiring is located in this central area or space, which worsens the heat flow in the center of the heat sink 10, that is, near the inner edge of the heat sink fins. Due to intensive heat dissipation only at the outer edges of the heat dissipation fins, the heat dissipation performance of the heat sink 10 could be degraded.
  • each of the inner edges of the heat dissipation fins 14, 14 ′ is straight, and the outer edges of each of the heat dissipation fins 14, 14 ′ may be approximately streamlined.
  • the light emitting module 20 includes a circular printed circuit board 22 and LEDs 24 mounted in a substantially circular arrangement on the printed circuit board 22.
  • the light emitting module 20 is mounted on the heat dissipation plate 12 of the heat sink 10 so that the printed circuit board 22 is at least partially accommodated in the recess 122.
  • the light emitting module 20 is configured to be operated by receiving AC power without SMPS.
  • the LEDs 24 in the light emitting module 20 are disposed so as to form a form that can emit light by being directly applied with an AC power source Vin, that is, a circuit. It may be mounted on the substrate 22.
  • the light emitting module 20 and the AC LED according to the present invention will be described later with reference to FIGS. 6 to 9.
  • the light emitting module 20 may further include a driving IC 23 on the printed circuit board 22.
  • the driving IC 23 allows the LEDs 24 mounted on the printed circuit board 22 to be alternatingly driven while being located inside the array of LEDs 24.
  • Each of the plurality of LEDs 24 may be an LED package including an LED chip therein or may be an LED chip mounted directly on the printed circuit board.
  • the drive IC 23 enables an LED lighting device without SMPS, thereby eliminating the central core structure provided in the heat sink 10 for accommodating SMPS and wiring.
  • a driving IC as described above, an anti-parallel connection circuit of LEDs, an anti-parallel connection circuit of chips in the LED or LEDs in the LED, or a bridge diode circuit is a circuit in which the LED can be AC-driven. Drive circuit '.
  • the light emitting module 20 and the driving IC 23 included therein according to the present invention as described above will be described later with reference to FIGS. 10 to 12.
  • Wiring holes 224 are formed in the printed circuit board 22.
  • the slot 125 of the heat dissipation plate 12 is formed in a larger area than the wiring hole 224 at a position corresponding to the wiring hole 224, the wiring hole 126 and the inside of the slot 125 It is preferable that the wiring holes 224 are alternately positioned.
  • the wiring passing substantially vertically through the wiring hole 126 of the heat dissipation plate 12 is connected to the wiring hole 224 of the printed circuit board 22 with a portion supported by the bottom of the horizontal or inclined slot 125. Passed through and connected to the printed circuit board 22.
  • the floodlight cover 40 includes a lens portion 42 and a lens coupling portion 44 at the bottom of the lens portion 42.
  • the lens unit 42 has an approximately bulb shape.
  • the lens unit 42 may include a light diffusion pattern or a light diffusion agent.
  • the lens unit 42 may include a remote phosphor.
  • the floodlight cover 40 covers the recess 122 of the heat dissipation plate 12 in which the light emitting module 20 is located, and the heat dissipation plate ( The upper edge portion 124 of the 12 may be exposed to the outside. Since the upper edge portion 124 of the heat dissipation plate 12 is exposed to the outside, the heat dissipation performance of the heat sink 10 may be further improved. Besides. When forming a heat radiating hole in which the air flows smoothly in the edge portion 124, it is possible to increase the heat radiating performance of the heat sink 10.
  • the power connection unit 30 is located under the heat sink 10.
  • the power connection unit 30 may include a socket base.
  • the power supply connection unit 30 includes an insulator 32 for securing electrical insulation with the heat sink 10 between its upper portion or the heat sink 10.
  • the insulator 32 is made of a ceramic material having electrical insulation and good heat dissipation performance.
  • the insulator 32 has grooves 322, 322 ′ in which each of the lower ends of the heat dissipation fins 14, 14 ′ extending downward have a leg shape.
  • one groove 322 of the grooves 322 and 322 ' is provided to correspond to the heat radiation fin 14 on which the wiring passage 142 is formed, and the groove 322 is connected to the power supply connection unit 30.
  • a wiring hole 324 is formed to guide the wiring.
  • the heat radiation fins 14, 14 ′ fitted into the grooves 322, 322 ′ are connected to the insulator 32 by adhesive or fasteners.
  • the power connection 30 is coupled to the bottom of the insulator 32 with a socket base structure.
  • Figure 4 is an exploded perspective view for explaining the LED lighting apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • the LED lighting apparatus 1 includes a heat sink 10 as in the previous embodiment, and the heat sink 10 includes the heat dissipation plate 12 and the heat dissipation plate 12. It includes a plurality of heat dissipation fins (14a, 14b) extending in the form of a bridge from the upper end to the lower end radially formed on the bottom.
  • One or more of the heat dissipation fins 14a, 14b of the plurality of heat dissipation fins 14a, 14b has a channel structure including a channel 142a.
  • the remaining heat radiation fins 14b have a solid structure or a single plate structure.
  • three heat radiation fins 14a, 14a, 14a include channels 142a, and one of the channels 142a forms a wiring passage.
  • Each of the channels 142a is in an outward direction It has an open structure.
  • the heat dissipation fins 14a, 14a, 14a having channels are spaced at an angle, and one or more heat dissipation fins 14b having no channels are positioned between two neighboring heat dissipation fins 14a, 14a having channels.
  • the LED lighting device 1 further includes a prefabricated insulating housing 50, the prefabricated insulating housing 50 is fitted around the top of the heat sink 10 to form a ring-shaped side
  • the holding unit 52 and the lower end of the heat sink 10, that is, the lower end of the radiating fins (14a, 14b) support portion 54 is mounted. Since the support part 54 is located between the heat sink fins and the power connection part 30 of the heat sink, the support part 54 may serve to insulate between the heat insulator 10 and the power connection part 30 of the previous embodiment.
  • the insulating housing 50 includes three channel covers 56, each of the channel covers 56, 56, 56 each having a channel 142a, 142a, 142a of each of the heat radiation fins 14a, 14a, 14a. It is provided to correspond to, and covers the opening of each of the channels (142a, 142a, 142a). Thereby, the interior of the channels 142a, 142a, 142a is covered, and the wiring that may be in one of the channels is also covered by one of the channel covers 56, 56, 56.
  • the support part 54 has a structure such as a groove or a hole for easily coupling the heat dissipation fins 14a, 14a, and 14a to the power connection unit 30, and a wire passing through the channel 142a of the specific heat dissipation fin 14a.
  • the hole for inducing to the power supply connection 30 is formed.
  • a plurality of heat dissipation holes 1242 are formed in the upper edge portion 124 of the heat sink 10 to allow a smooth flow of air.
  • the floodlight cover 40 includes a lens portion 42 and a lens coupling portion 44 at the bottom thereof.
  • the lens coupling portion 44 is inserted into the recess 122, so that the upper edge portion 124 of the heat sink 10 and the plurality of heat dissipation holes 1242 formed therein are the floodlight cover 40. It is not covered by) and is exposed to the outside.
  • the heat dissipation performance of the heat sink 10 may be further improved.
  • FIG. 5 is a view for explaining the LED lighting apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • the LED lighting device 1 independently and independently of the channel 142a of the heat dissipation fin 14a serving as a wiring passage, instead of the prefabricated insulating housing of the previous embodiment, is omitted. It includes a prefabricated channel cover 56 ′ that covers it alone. The prefabricated channel cover 56 'is coupled to the channel opening of the heat dissipation fin 14a by fasteners or adhesives. The channel cover 56 'hides the wiring passing through the channel 142a.
  • Figure 6 is an equivalent circuit diagram of the AC LED included in the light emitting module 20 of the LED lighting apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the configuration and function of the AC LED according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 6.
  • an AC LED included in the light emitting module 20 is mounted on the first LED array 610 and the printed circuit board 22 mounted on the printed circuit board 22.
  • the first LED array 610 may include a second LED array 620 mounted in anti-parallel with the foregoing.
  • each of the first LED array 610 and the second LED array 620 may include a plurality of LEDs 24 connected in series. That is, the first LED array 610 and the second LED array 620 according to the present invention in parallel to the opposite polarity in order to alternately use an alternating voltage applied directly to the alternating current (Vin) for illumination. Configured to be connected.
  • the AC LED according to the embodiment of the present invention may emit light regardless of the polarity change of the AC power source Vin, and may be operated by directly receiving the AC power source Vin.
  • FIG. 7 is an equivalent circuit diagram of an AC LED included in the light emitting module 20 of the LED lighting apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • the AC LED described above with reference to FIG. 6 since half of all the LEDs alternately emit light while the AC power Vin is applied, there is a disadvantage in that the number of LEDs required for low luminous efficiency and to obtain desired illuminance becomes large. .
  • the alternating LED is shown in FIG. 7.
  • the AC LED according to another embodiment of the present invention includes a first LED array 710 mounted on the printed circuit board 22 and a second LED mounted on the printed circuit board 22. It may include an array 720.
  • the AC LED illustrated in FIG. 7 is to be applied to an AC power source Vin.
  • the LEDs of the first LED array 710 are configured to have a rectifying action by forming the LEDs in the form of a bridge circuit to improve luminous efficiency. .
  • the AC LED according to the present invention includes a second LED array 720 in which a plurality of LEDs 24 are connected in series, and a first LED array 710 in which a plurality of LEDs 24 are connected in a bridge circuit form. It includes. As illustrated, the second LED array 720 and the first LED array 710 are connected in series, and an AC voltage is supplied from the AC power source Vin to the first LED array 710.
  • At least four LEDs 24 are included in the first LED array 710 to be combined in the form of a bridge circuit, and one LED 24 may be disposed on each side of the bridge circuit, or a plurality of LEDs may be connected in series.
  • the first LED array 710 arranges the LEDs 24 in the form of a bridge circuit, full-wave rectifies the applied AC power Vin, and outputs the rectified power to the second LED array 720, while itself. Since LEDs have characteristics, they emit light when a forward current flows.
  • the second LED array 720 may include a plurality of LEDs 24 connected in series.
  • the second LED array 720 may be connected to an output terminal of the first LED array 710 to supply rectified power output from the first LED array 710. And is configured to emit light.
  • a current flows in two LEDs among four LEDs included in the first LED array 710 during a positive half cycle of the AC power supply Vin, and four currents included in the first LED array 710 during a negative half cycle.
  • the current flows to the other two LEDs of the LEDs, and as a result, the first LED array 710 alternately emits light by half of the total number of LEDs included.
  • the second LED array 720 since the second LED array 720 receives the full-wave rectified power supply from the first LED array 710, the second LED array 720 emits light continuously continuously regardless of the period of the AC power supply Vin. Therefore, luminous efficiency is improved compared with the alternating LED of the conventional anti-parallel structure.
  • an AC LED according to another embodiment of the present invention includes first to fourth series LED arrays 800, 802, 804, and 806 arranged on a circuit board 22.
  • each of the first to fourth serial LED arrays 800, 802, 804, 806 comprises a plurality of LEDs 24 connected in series.
  • each of the bridge portions 810, 812, 814, 816 includes at least one LED 24.
  • the first to fourth series LED arrays are arranged side by side, and the positions of the input terminal and the output terminal are alternately arranged as shown.
  • two bridge portions 810, 812, and 814 at input terminals of the second and third serial LED arrays 802 and 804, respectively, between the first serial LED array 800 and the fourth serial LED array 806. And the output of 816 are connected. Also, the input of the first bridge portion 810 or 814 of the two bridge portions is connected to the output of the preceding serial LED array 800 or 802, and the input of the second bridge portion 812 or 816 is connected to the next series LED array. To the output of 804 or 806.
  • the output terminals of the first bridge portion 810 and the second bridge portion 812 are respectively connected to the input terminal of the second serial LED array 802, and the input terminal of the first bridge portion 810 is the first series LED array.
  • the input terminal of the second bridge unit 812 is connected to the output terminal of the third series LED array 804.
  • the output terminals of the first bridge portion 814 and the second bridge portion 816 are connected to the input terminals of the third serial LED array 804, respectively, and the input terminals of the first bridge portion 814 are second series LEDs.
  • the input terminal of the second bridge unit 816 is connected to the output terminal of the fourth serial LED array 806.
  • an input terminal of the first serial LED array 800 is connected to an output terminal of the second serial LED array 802, and an input terminal of the fourth serial LED array 806 is connected to an output terminal of the third serial LED array 804. Connected.
  • the alternating current LED Referring to the operation of the alternating current LED according to the present embodiment configured as described above, first, during the half cycle in which a forward current flows through the first bridge portion 810 by connecting the alternating current power Vin to the alternating current LED, Flow through the first bridge portion 810, the second serial LED array 802, the first bridge portion 814, the third serial LED array 804, and the fourth series LED array 806. Thus, the LEDs in the second, third and fourth serial LED arrays 802, 804, 806 are driven.
  • the output terminals of the two bridge portions are respectively connected to the input terminals of the second to n-1 series LED arrays between the first serial LED array and the nth series LED array,
  • the input terminal of the first bridge unit of the two bridge units is connected to the output terminal of the preceding serial LED array, and the input terminal of the second bridge unit is connected to the output terminal of the next series LED array.
  • an input terminal of the first serial LED array is connected to an output terminal of the second serial LED array, and an input terminal of the n-th serial LED array is connected to an output terminal of the n-1 series LED array.
  • the AC LED according to the present embodiment includes first to fourth series LED arrays 800, 802, 804, and 806 and first to fourth series arranged on the circuit board 22.
  • Bridge portions 810, 812, 814, 816 that connect the LED arrays 800, 802, 804, 806 to each other.
  • each of the first to fourth serial LED arrays 800, 802, 804, 806 comprises a plurality of LEDs 24 connected in series.
  • each of the bridge portions 810, 812, 814, 816 includes at least one LED 24.
  • the alternating current LED according to the present embodiment has a polarity direction of the LEDs 24 in the first to fourth series LED arrays 800, 802, 804, and 806 in contrast to the alternating current LED described with reference to FIG. 8A.
  • the polarization directions of the LEDs 24 in the bridge portions 810, 812, 814, 816 are all arranged in opposite directions.
  • Two bridge portions 810, 812, 814, and 816 at the output of the second and third serial LED arrays 802, 804, respectively, between the first serial LED array 800 and the fourth serial LED array 806. ) Input terminal is connected. Also, the output of the first bridge portion 810 or 814 of the two bridge portions is connected to the input of the preceding serial LED array 800 or 802, and the output of the second bridge portion 812 or 816 is connected to the next series LED array. Connected to the input of 804 or 806.
  • input terminals of the first bridge portion 810 and the second bridge portion 812 are respectively connected to the output terminal of the second serial LED array 802, and the output terminal of the first bridge portion 810 is the first series LED array. And an output end of the second bridge portion 812 is connected to an input end of the third series LED array 804.
  • input terminals of the first bridge portion 814 and the second bridge portion 816 are respectively connected to output terminals of the third series LED array 804, and output terminals of the first bridge portion 814 are second series LED arrays.
  • the output terminal of the second bridge portion 816 is connected to the input terminal of the fourth series LED array 806.
  • an output terminal of the first serial LED array 800 is connected to an input terminal of the second serial LED array 802, and an output terminal of the fourth serial LED array 806 is connected to an input terminal of the third serial LED array.
  • an AC power source (Vin) is connected to the AC LED during the half cycle in which forward current flows in the first series LED array 800, the current is the first series LED array 800, the second serial LED array 802, the second bridge portion 812, the third serial LED array 804, and the second bridge portion 816.
  • the LEDs in the first, second and third serial LED arrays 800, 802, 804 are driven.
  • the current is changed from the fourth series LED array 806, the third series LED array 804, Flows through the first bridge portion 814, the second serial LED array 802, and the first bridge portion 810.
  • the LEDs in the second, third and fourth serial LED arrays 802, 804, 806 are driven.
  • two bridge portions are respectively connected to the output terminals of the second to n-1 serial LED arrays between the first and nth series LED arrays.
  • the output terminal of the first bridge portion of the two bridge portions is connected to the input terminal of the preceding serial LED array, and the output terminal of the second bridge portion is connected to the input terminal of the next series LED array.
  • an output terminal of the first serial LED array is connected to an input terminal of the second serial LED array, and an output terminal of the n-th serial LED array is connected to an input terminal of the n-1 series LED array.
  • FIG. 9 is an equivalent circuit diagram of a light emitting module according to another embodiment of the present invention.
  • the light emitting module 20 shown in FIG. 9 includes a plurality of AC LED packages 900a to 900n connected in series with each other, which may be driven by directly receiving AC power.
  • Each of the AC LED packages 900a to 900n is serially connected to the first light emitting cell array 902 and the first light emitting cell array 902 in parallel with each other including a plurality of light emitting cells 24 connected in series with each other.
  • a second light emitting cell array 904 including a plurality of light emitting cells 24 connected to each other.
  • the first light emitting cell array 902 emits light during the half cycle of the alternating current power Vin
  • the second light emitting cell array 904 emits light during the other half cycle of the alternating current power Vin, according to the present invention.
  • the package 900 may emit light by directly applying the AC power Vin.
  • the AC LED package 900 according to the present invention may be manufactured at the wafer level.
  • the manufacturing process of the AC LED package 900 according to the present invention will be described.
  • a plurality of light emitting cells 24 are formed on a substrate.
  • the light emitting cells 24 each include a lower semiconductor layer and an active layer formed on a portion of the lower semiconductor layer, and an upper semiconductor layer formed on the active layer.
  • a buffer layer (not shown) may be interposed between the substrate and the light emitting cells 24.
  • GaN or AlN may be mainly used.
  • the lower semiconductor layer and the upper semiconductor layer may be n-type semiconductor layers and p-type semiconductor layers, or p-type semiconductor layers and n-type semiconductor layers, respectively.
  • the active layer may be a single quantum well structure or a multi quantum well structure.
  • the first electrode may be formed on a portion other than the portion where the active layer of the lower semiconductor layer is formed, and the second electrode may be formed on the upper semiconductor layer.
  • Each of the light emitting cells 24 connects a lower semiconductor layer of one light emitting cell to an upper semiconductor layer of a light emitting cell adjacent thereto by using a wiring.
  • At least one first light emitting cell array 902 and a second light emitting cell array 904 connected in series are formed, and the first light emitting cell array 902 and the second light emitting cell array 904 thus formed are inversed to each other.
  • the wiring may be formed using a process such as a conventional step cover or an air bridge, but is not limited thereto.
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating an LED AC driving circuit according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 10, the rectifier 1000, the first LED array 1010, the second LED array 1020, the third LED array 1030, and the driving controller 1040 may be included.
  • the drawings show three LED arrays of the first LED array 1010 to the third LED array 1030, but one or more LED arrays are required to include the technical gist of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be adopted according to the invention.
  • the driving IC 23 described with reference to FIG. 2 may be implemented in which the rectifier 1000 and the driving controller 1040 are integrated in a single chip. Since the technology itself for constituting the driving IC 23 by integrating a plurality of electronic devices and electronic circuits in a single chip is already known, a description of these parts will be omitted.
  • the rectifier 1000 is configured to perform a function of supplying rectified power by full-wave rectifying the input AC power (Vin).
  • the rectifier 1000 may be configured by connecting four diodes as a bridge circuit as shown, and one of various other known rectifier circuits may be adopted as necessary.
  • the four diodes constituting the rectifier 1000 may be implemented as LEDs according to the embodiment.
  • Each of the first LED array 1010 to the third LED array 1030 includes a plurality of LEDs 24 connected in series, and each of the LED arrays is connected in series to each other.
  • the first LED array 1010 to the third LED array 1030 are controlled by the driving controller 1040 to selectively receive the rectified power output from the rectifying unit 1000 to emit light.
  • the driving controller 1040 is connected to the output terminal of the rectifier 1000 to determine the voltage level of the rectified power input, and selectively to the first LED array 1010 to the third LED array 1030 according to the determined voltage level. It is configured to perform a function of controlling the operation of the first LED array 1010 to the third LED array 1030 by supplying / blocking rectified power.
  • the driving control unit 1040 can drive the voltage level of the applied rectified power supply 1VF (that is, one LED array).
  • 1VF voltage level of rectified power supply ⁇ 2VF
  • the rectified power is supplied to one LED array of the three LED arrays to control one LED array to emit light.
  • the rectified power is supplied to two LED arrays out of three LED arrays, thereby providing two LEDs.
  • the array is controlled to emit light and it is determined that the voltage level of the applied rectified power supply has risen from 2VF to 3VF (that is, 3VF ⁇ voltage level of the rectified power supply) All of D array is rectified power is supplied to and controls so that the three LED array can be emitted.
  • the driving controller 1040 may determine that the voltage level of the applied rectified power source decreases from 3VF to 2VF (ie, 2VF ⁇ voltage level of the rectified power supply ⁇ 3VF).
  • the voltage level of the applied rectified power source decreases from 2VF to 1VF (that is, 1VF ⁇ voltage level of the rectified power supply ⁇ 2VF) is configured to block the supply of rectified power to two of the three LED arrays so that only one LED array emits light.
  • the drive control unit 1040 may be configured to perform the control so that the first LED array 1010 to third LED array 1030 are sequentially turned on / off in order. That is, the first LED array 1010 to the third LED array 1030 may be sequentially turned on, and the third LED array 1030 to the first LED array 1010 may be configured to be sequentially turned off.
  • the driving controller 1040 may be configured to control the first to third LED arrays to be turned off in the order in which they are turned on.
  • the driving control unit 1040 is more preferably configured to extend the life of the entire LED array.
  • FIGS. 11 and 12 the detailed configuration and function of the LED AC driving circuit according to the preferred embodiment of the present invention as described above will be described in detail.
  • the present invention includes an AC power source Vin, a rectifier 1000, a plurality of LED arrays 1010, 1020, 1030, an open switch 1130, a disconnect switch 1140, a switch controller ( 1120, a current limiter 1100, and a voltage determiner 1110.
  • the open switch 1130, the cutoff switch 1140, the switch controller 1120, the current limiter 1100, and the voltage determiner 1110 constitute the driving controller 1040 shown in FIG. 6.
  • the rectifier 1000 is configured to output rectified power by full-wave rectifying the applied AC power when AC power Vin is supplied to the driving circuit.
  • the voltage determiner 1110 is connected to an output terminal of the rectifier 1000 to receive the rectified power output from the rectifier 1000, determine the voltage level of the input rectified power, and determine the determined voltage level by the switch controller 1120. It is configured to perform the function of outputting.
  • the current limiting unit 1100 is a component for driving a constant current of the LED lighting apparatus and performs a function of maintaining a current flowing through the LED arrays included in the LED AC driving circuit at a predetermined value, or input current and output current. Configured to perform a function of keeping it constant. Since the constant current control function adopts a known constant current control technology, further detailed description thereof will be omitted.
  • Each of the plurality of LED arrays 1010, 1020, 1030 includes a plurality of LEDs 24 connected in series, and each of the LED arrays 1010, 1020, 1030 is sequentially connected in series.
  • the driving circuit includes three LED arrays of the first LED array 1010, the second LED array 1020, and the third LED array 1030. In accordance with an embodiment of the present invention, it may include two or more arbitrary numbers of LED arrays.
  • the number of LED arrays of the present invention is at least 2, and when the number of LED arrays is n, the number of lighting of the LED array may be lit m of the total of n, and the m LED arrays lit is 1 or more and n or less to be.
  • the number of open switches and disconnect switches is n-1, respectively, and lights up to the (m + 1) LED array according to the turn-off state of the m-th open switch, and from the total of n LED arrays to the m LED array In the lit state, the light is turned off to the first LED array according to the turn-on state of the first disconnect switch.
  • the open switch 1130 is a switch for lighting the LED arrays 1010, 1020, and 1030 connected in series in the connection order, and is configured to control the lighting of the first LED array 1010 and the second LED array 1020.
  • a first open switch 1132, a second LED array 1020, and a second open switch 1134 for controlling lighting of the third LED array 1030 are configured.
  • the open switch 1130 is connected in series to the LED arrays 1010, 1020 and 1030 and the switch controller 1120, respectively. More specifically, the first open switch 1132 is connected to the first LED array 1010. Are connected in series with the switch control unit 1120, respectively, and the first open switch 1132 is turned on while the first open switch 1132 is turned on so that only the LED array of the first LED array is turned on. As it is turned off and the second open switch 1134 is turned on, the first LED array 1010 and the second LED array 1020 are turned on.
  • the second open switch 1134 is connected in series to the second LED array 1020 and the switch control unit 1120, respectively, and the first open switch 1132 is turned off and the second open switch ( 1134 is turned on so that only the first LED array 1010 and the second LED array 1020 are turned on, the first LED array 1010 and the first LED array 1010 are turned off as the second open switch 1134 is turned off.
  • the current is conducted so that the two LED arrays 1020 and the third LED array 1030 are turned on.
  • the cutoff switch 1140 is a switch for turning off the LED arrays 1010, 1020, and 1030 connected in series in the order of lighting, and the first LED array (with the entire LED arrays 1010, 1020, and 1030 turned on).
  • a second disconnect switch for turning off the second LED array 1020 while the first disconnect switch 1142, the second LED array 1020, and the third LED array 1030 are turned on. 1144).
  • the cutoff switch 1140 is connected in parallel to the LED arrays 1010, 1020, and 1030, respectively, and is connected in series to the switch controller 1120.
  • the first disconnecting switch 1142 is connected in parallel between the power input terminal and the first LED array 1010 and serially connected to the switch control unit 1120 such that the entire LED arrays 1010, 1020, and 1030 are connected.
  • the first LED array 1010 is turned off as the first disconnecting switch 1142 is turned on.
  • the second disconnecting switch 1144 is connected in parallel between the power input terminal and the second LED array 1020 and is connected in series to the switch control unit 1120, so that the first disconnecting switch 1142 is turned on to turn on the first disconnecting switch 1144. In a state where only one LED array 1010 is turned off, the second LED array 1020 is turned off as the second disconnecting switch 1144 is turned on.
  • the switch control unit 1120 is connected in series with the open switch 1130 and the cutoff switch 1140, respectively, to open and close the command to control the operation of each switch according to the increase or decrease of the voltage level input from the voltage determining unit 1110. Transfer to switch 1130 and / or disconnect switch 1140.
  • Table 1 below is a table showing the operation of the open switch 1130 and the cutoff switch 1140 according to the voltage level of the AC power source Vin.
  • the AC power is full-wave rectified while passing through the rectifying unit 1000, and is output to the rectifying power.
  • the rectified power output from the rectifying unit 1000 is supplied to the voltage determining unit 1110. Delivered.
  • the voltage determiner 1110 determines the voltage level of the applied rectifier power and outputs the determined voltage level of the rectified power to the switch controller 1120. As shown in Table 1, when the voltage level of the rectified power supply is increased to be higher than the forward voltage level (that is, 1 VF) capable of lighting one LED, the switch control unit 1120 turns on the first open switch 1132. It will turn on. On the other hand, at this time, all of the cutoff switches 1140 have a turn-off state. Meanwhile, the voltage level input to the switch controller 1120 may be a voltage value of the rectified power supply itself, or may be predetermined information corresponding to the voltage level of the rectified power supply. Hereinafter, each voltage is provided for convenience of explanation and understanding. It will be described based on predetermined information corresponding to the level.
  • the first open switch 1132 is turned on to form a current path to the ground connected to one end of the first LED array 1010, the first open switch 1132, and the first open switch 1132, The rectified power is transmitted to the first LED array 1010 so that the first LED array 1010 emits light.
  • the voltage determination unit 1110 outputs the increased voltage level to the switch controller 1120, and the switch controller 1120 that receives the input of the rectified power source receives the first open switch. It turns off 1132 and turns on the second open switch 1134.
  • the first open switch 1132 is turned off and the second open switch 1134 is turned on, such that the first LED array 1010, the second LED array 1020, the second open switch 1134, and the like. Since a current path to ground connected to one end of the second open switch 1134 is formed, rectified power is transmitted to the first LED array 1010 and the second LED array 1020 so that the first LED array 1010 and the first LED array 1010 are formed. The two LED array 1020 emits light.
  • the voltage determination unit 1110 outputs the increased voltage level to the switch controller 1120. Both switch 1132 and second open switch 1134 are turned off.
  • both the first open switch 1132 and the second open switch 1134 are turned off, so that the first LED array 1010, the second LED array 1020, the third LED array 1030, and the third LED are turned off. Since a current path is formed to ground connected to one end of the array 1030, rectified power is transferred to the first LED array 1010 to the third LED array 1030 so that the first LED array 1010 to the third LED array ( 1030 will all emit light.
  • the voltage determination unit 1110 may reduce the reduced voltage level to the switch controller 1120.
  • the switch control unit 1120 receiving the input turns on the first disconnecting switch 1142 to turn off the first LED array 1010 that was first turned on.
  • the first disconnect switch 1142 is turned on to be equalized to the voltage across the first LED array 1010 to be rectified. Since power is not applied to the first LED array 1010, current flows through the second LED array 1020 and the third LED array 1030 through the first disconnect switch 1142 which is turned on. As a result, the first LED array 1010 is turned off.
  • the voltage determination unit 1110 outputs the reduced voltage level to the switch controller 1120, and the switch controller 1120 that receives the input is the first LED.
  • the second disconnect switch 1144 is turned on to turn off the second LED array 1020 after the array 1010.
  • the second LED array 1030 and the switch control unit 1120 flow through the second blocking switch 1144 that is turned on without passing through the array 1010 and the second LED array 1020. As a result, the second LED array 1020 is also turned off.
  • the voltage determination unit 1110 outputs the reduced voltage level to the switch controller 1120.
  • the switch controller 1120 By turning off the switch 1142 and the second disconnecting switch 1144, the control process according to one cycle of the rectified power is terminated.
  • the control process as described above is a control process according to one cycle of the rectified power source, and the above-described control process is repeated every one cycle of the rectified power source, and as shown in Table 1, as the voltage level of the rectified power source increases, the first LED array ( 1010, the second LED array 1020 and the third LED array 1030 are sequentially turned on, and the first LED array 1010, the second LED array 1020, and the first LED array 1030 are turned on in accordance with a decrease in the voltage level of the rectified power supply. The three LED arrays 1030 are sequentially turned off.
  • the LED alternating current driving circuit includes a rectifier 1000, a plurality of LED arrays 1010, 1020, and 1030, an open transistor 1200, and a blocking transistor 1210.
  • the switch controller 1120, the current limiter 1100, and the voltage determiner 1110 may be included.
  • the embodiment described with reference to FIG. 11 and the embodiment shown in FIG. 12 have only the difference that the open switch 1130 and the cutoff switch 1140 are implemented as the open transistor 1200 and the cutoff transistor 1210, respectively, and thus overlap.
  • the description of the contents will be referred to the contents described with reference to FIG. 11 and duplicate description will be omitted.
  • an open switch 1130 and a disconnect switch 1140 as shown in FIG. 11 may be used for various electronic switching elements (eg, transistors, junction transistors (BJTs), field effect transistors (FETs), etc.). It can be implemented using one switching element adopted accordingly.
  • 12 illustrates a first open transistor 1202 in which a first open switch 1132, a second open switch 1134, a first disconnect switch 1142, and a second disconnect switch 1144 are implemented using NPN transistors.
  • a second open transistor 1204, a first blocking transistor 1212, and a second blocking transistor 1214 are shown.
  • each of the first open transistor 1202, the second open transistor 1204, the first blocking transistor 1212, and the second blocking transistor 1214 are connected to the switch control unit 1120 and are connected to the switch control unit 1120.
  • Each switch is turned on or off according to the control signal (control voltage) applied. That is, when the switch controller 1120 applies the turn-on voltage to the base terminal of the specific switch, the switch is turned on. If the switch controller 1120 does not apply the turn-on voltage, the switch may be turned off.
  • the collector terminal of the first open transistor 1202 is connected in series with the first LED array 1010, and the emitter terminal of the first open transistor 1202 is connected to ground.
  • the collector terminal of the second open transistor 1204 is connected in series with the second LED array 1020 and the emitter terminal of the second open transistor 1204 is connected to ground.
  • the collector terminal of the first blocking transistor 1212 is connected in parallel with the first LED array 1010, and the emitter terminal of the first blocking transistor 1212 is connected to the collector terminal of the first open transistor 1202. It is connected in series.
  • the collector terminal of the second blocking transistor 1214 is connected in parallel between the power supply input terminal and the second LED array 1020, and the emitter terminal of the second blocking transistor 1214 is connected to the second open transistor 1204. It is connected in series with the collector terminal of.
  • each of the transistors 1202, 1204, 1212, and 1214 is turned on and / or turned off under the control of the switch controller 1120 so that each of the LED arrays is changed according to the voltage level of the rectified power supply in the driving circuit. Light emission is controlled.
  • the rectifier 1000, the voltage determiner 1110, the switch controller 1120, the open switch 1130 (or 1200 in FIG. 12) and the cutoff switch 1140 of the components illustrated in FIGS. 12 (or 1210 of FIG. 12) may be configured as an integrated circuit (IC) to achieve reduction in weight and size of the LED lighting apparatus.
  • IC integrated circuit
  • the LED AC driving circuit according to the present invention further comprises a power factor correction circuit for compensating the power factor between the rectifier 1000 and the voltage determiner 1110.
  • a power factor correction circuit for compensating the power factor between the rectifier 1000 and the voltage determiner 1110.
  • an appropriate power factor correction circuit may be selected and included as necessary from various known power factor correction circuits such as a valley-fill circuit.
  • the power factor of the LED AC driving circuit according to the present invention is improved, and the flicker phenomenon of the LED arrays can be expected to be reduced.

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Abstract

엘이디 조명장치가 개시된다. 이 엘이디 조명장치는, 복수의 방열핀들을 포함하는 히트싱크; 상기 히트싱크의 상부에 위치하는 발광모듈; 상기 히트싱크의 하부에 위치하는 전원 접속부; 상기 발광모듈의 상부를 덮도록 설치된 투광커버; 및 상기 전원 접속부와 상기 발광모듈을 전기적으로 연결하는 배선을 수용하도록 상기 방열핀들 중 임의의 해당 방열핀에 형성된 배선 통로를 포함하되, 상기 발광모듈은 상기 배선 통로에 수용된 배선을 통해 교류 전원을 직접 공급받아 발광하는 것을 특징으로 한다.

Description

히트싱크 및 이를 포함하는 엘이디 조명장치
본 발명은 엘이디 조명장치에 관한 것으로서, 특히, 램프형 엘이디 조명장치에 관한 것이다.
아직까지 조명용 광원으로 형광등과 백열등이 많이 이용되어 왔다. 백열등은, 소비전력이 높아 효율 및 경제 성이 떨어지며, 이러한 이유로, 그 수요가 많이 감소되는 추세이다. 이러한 감소 추세는 미래에도 계속될 것으로 예측되고 있다. 반면, 형광등은 소비전력이 백열등 소비전력의 대략 1/3 정도로 효율이 높고 경제 적이다. 하지만, 형광등은 높은 인가전압으로 인해 흑화 현상이 진행되어 수명이 짧다는 문제 점을 갖는다. 또한, 형광등은, 아르곤 가스와 함께 유해 중금속 물질인 수은이 주입된 진공 유리관을 이용하므로, 환경 비친화적이라는 단점이 있다.
최근 들어서는 엘이디를 광원으로 포함하는 엘이디 조명장치의 수요가 급격히 증가하고 있다. 엘이디 조명장치는 수명이 길고 저 전력 구동의 장점을 갖는다. 또한, 엘이디 조명장치는 수은과 같은 환경 유해물질을 이용하지 않으므로 환경 친화적이다.
다양한 종류 그리고 다양한 구조를 갖는 엘이디 조명장치가 개발되고 있으며, 그 중 하나로 백열램프 또는 전구의 형태를 유사하게 포함하는 램프형 엘이디 조명장치가 있다.
종래의 램프형 엘이디 조명장치는 히트싱크를 포함하는 몸체부 하부에 전원 연결부로서의 소켓 베이스가 설치되고, 몸체부의 상부에는 인쇄회로기판(22)과 그 위에 실장된 엘이디들을 갖는 발광 모듈이 설치되며, 그 발광 모듈의 상부를 덮도록 벌브 형태의 투광커버가 설치된다. 몸체부는 히트싱크와 절연성 하우징을 포함하며, 히트싱크는 복수의 방열핀을 포함한다. 또한, 히트싱크는 몸체부의 내부 중앙에 코어 구조를 구비하며, 이 코어 구조 내에는 교류(AC) 전류를 직류(DC) 전류로 변환하여 이를 발광모듈 내 엘이디에 공급하는 SMPS(Switching Mode Power Supply)와 배선 등의 부품들이 위치한다.
종래의 엘이디 조명장치는 몸체부 및 히트싱크의 중앙에 요구되는 코어 구조 및 그 코어 구조 내의 여러 부품으로 인해 히트싱크의 방열 성능이 떨어진다. 이는 상기 코어 구조 및 그 코어 구조 내 여러 부품을 가리기 위한 절연성 하우징 의해 방열핀이 대기와 노출되는 면적이 적어지는 것에 의해 기인한다. 또한, 종래의 엘이디 조명장치는 전술한 것과 같은 코어 구조 및 그 내부에 위치하는 SMPS 등의 부품, 더 나아가, 절연성 하우징에 의해 경량화가 어렵다는 단점이 있다.
또한, 엘이디 조명장치의 경량화를 위해, 교류 전류를 직류 전류로 변환하는 SMPS를 생략하는 대신, 구동 IC를 발광모듈의 인쇄회로기판 상에 설치하거나 또는 발광모듈 내 엘이디 소자들 또는 엘이디 소자 내 발광셀들 또는 칩들을 역병렬로 연결하거나 또는 브릿지 다이오드 회로를 발광모듈 내에 통합한 기술이 제 안되었으나, SMPS가 생략된 엘이디 조명장치의 경우에도, 히트싱크의 중앙 코어 구조는 배선을 수용하도록 그대로 존재하였고, 이는 엘이디 조명장치의 방열 특성을 줄이는데 있어서 그리고 엘이디 조명장치를 경량화시키는데 있어서 걸림돌이 된다는 문제 점이 있다.
따라서, 본 발명은, SMPS 없이 구동될 수 있는 교류 엘이디 또는 엘이디 교류 구동회로를 이용함으로써, 히트싱크에 구비된 임의의 방열핀에 배선 통로를 마련하여, 기존 엘이디 조명장치의 히트싱크에 있던 중앙 코어구조를 없앨 수 있고, 엘이디 조명장치의 경량화 및 엘이디 조명장치의 방열 성능의 향상을 구현할 수 있는 엘이디 조명장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 엘이디 조명장치는, 복수의 방열핀들을 포함하는 히트싱크; 상기 히트싱크의 상부에 위치하는 발광모듈; 상기 히트싱크의 하부에 위치하는 전원 접속부; 상기 발광모듈의 상부를 덮도록 설치된 투광커버; 및 상기 전원 접속부와 상기 발광모듈을 전기적으로 연결하는 배선을 수용하도록 상기 방열핀들 중 임의의 해당 방열핀에 형성된 배선 통로를 포함하되, 상기 발광모듈은 상기 배선 통로에 수용된 배선을 통해 교류 전원을 직접 공급받아 발광하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 발광모듈은, 상기 배선을 통해 교류 전원을 공급받으며, 상기 공급된 교류 전원을 실장된 교류 엘이디에 인가하기 위한 전기 배선이 형성된 회로기판; 및 상기 회로기판 상에 실장되며, 상기 전기 배선을 통해 상기 교류 전원을 공급받아 발광하는 교류 엘이디를 포함할 수 있다.
또한, 상기 교류 엘이디는, 직렬로 연결된 복수의 엘이디를 포함하는 제 1 엘이디 어레이; 및 직렬로 연결된 복수의 엘이디를 포함하며, 상기 제 1 엘이디 어레이에 극성을 달리하여 역병렬로 연결되는 제 2 엘이디 어레이를 포함할 수 있다.
또한, 상기 교류 엘이디는, 복수의 엘이디가 연결되어 브리지 회로를 형성하며, 상기 교류 전원을 인가받아 정류 전원을 출력하는 제 1 엘이디 어레이; 및 직렬로 연결된 복수의 엘이디를 포함하며, 상기 제 1 얼이디 어레이로부터 정류 전원을 인가받아 발광하는 제 2 엘이디 어레이를 포함할 수 있다.
또한, 상기 교류 엘이디는, 상기 회로기판 상에 실장된 제 1 내지 제 n 직렬 엘이디 어레이들(n은 2보다 큰 짝수); 및 상기 제 1 내지 제 n 직렬 엘이디 어레이들을 서로 연결하는 브리지부들을 포함하되, 상기 제 1 직렬 엘이디 어레이와 상기 제 n 직렬 엘이디 어레이 사이에 있는 제 2 내지 제 n-1 직렬 엘이디 어레이들의 입력단에 각각 두개의 브리지부들의 출력단이 연결되고, 상기 두개의 브리지부들 중 제 1 브리지부의 입력단은 앞선 직렬 엘이디 어레이의 출력단에 연결되며, 제 2 브리지부의 입력단은 다음 직렬 엘이디 어레이의 출력단에 연결되고, 상기 제 1 직렬 엘이디 어레이의 입력단은 제 2 직렬 엘이디 어레이의 출력단에 연결되며, 상기 제 n 직렬 엘이디 어레이의 입력단은 제 n-1 직렬 엘이디 어레이의 출력단에 연결된 것을 특징으로 할 수 있다.
이때, 상기 제 1 내지 제 n 직렬 엘이디 어레이들은 나란하게 배열되되, 그 입력단과 출력단의 위치가 교대로 바뀌어 배열된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 브리지부들은 각각 적어도 하나의 엘이디를 포함할 수 있다.
한편, 상기 교류 엘이디는, 상기 회로기판 상에 실장된 제 1 내지 제 n 직렬 엘이디 어레이들(n은 2보다 큰 짝수); 및 상기 제 1 내지 제 n 직렬 엘이디 어레이들을 서로 연결하는 브리지부들을 포함하되, 상기 제 1 직렬 엘이디 어레이와 상기 제 n 직렬 엘이디 어레이 사이에 있는 제 2 내지 제 n-1 직렬 엘이디 어레이들의 출력단에 각각 두개의 브리지부들의 입력단이 연결되고, 상기 두개의 브리지부들 중 제 1 브리지부의 출력단은 앞선 직렬 엘이디 어레이의 입력단에 연결되며, 제 2 브리지부의 출력단은 다음 직렬 엘이디 어레이의 입력단에 연결되고, 상기 제 1 직렬 엘이디 어레이의 출력단은 제 2 직렬 엘이디 어레이의 입력단에 연결되며, 상기 제 n 직렬 엘이디 어레이의 출력단은 제 n-1 직렬 엘이디 어레이의 입력단에 연결된 것을 특징으로 할 수 있다.
이때, 제 1 내지 제 n 직렬 엘이디 어레이들은 나란하게 배열되되, 그 입력단과 출력단의 위치가 교대로 바뀌어 배열된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 브리지부들은 각각 적어도 하나의 엘이디를 포함할 수 있다.
한편, 상기 방열핀들의 내측 모서리들 안쪽에 빈 공간을 포함할 수 있다.
다른 한편, 상기 배선 통로는 상기 해당 방열핀의 상단으로부터 상기 해당 방열핀의 하단까지 이어지도록 형성된 중공을 포함할 수 있다.
또한, 상기 배선 통로는 상기 해당 방열핀의 상단으로부터 상기 해당 방열핀의 하단까지 이어지도록 형성된 채널을 포함할 수 있다.
이때, 상기 채널을 통과하는 배선을 가리도록, 상기 채널의 개방부를 덮는 채널 덮개를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 히트싱크는 상기 방열핀들의 상부에 일체로 연결된 방열 플레이트를 포함하며, 상기 회로기판이 상기 방열 플레이트 상에 탑재되는 것을 특징으로 할 수 있다.
이때, 상기 방열 플레이트에는 배선구멍이 형성되고, 상기 배선구멍은 상기 방열플레이트 상부에 오목하게 형성된 슬롯의 일측에 위치하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 방열 플레이트는 상기 회로기판을 수용하는 오목부를 포함하며,상기 오목부 상단 가장자리를 따라 링형 테두리부가 형성되며, 상기 링형 테두리부에는 복수의 방열홀들이 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
이때, 상기 투광커버가 상기 히트싱크의 상부에 결합되되, 상기 방열홀들은 상기 투광성 커버 외측으로 노출된 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 상기 전원 접속부는 소켓 베이스를 포함하며, 상기 소켓 베이스와 상기 히트싱크 사이에 절연체가 설치된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 종래 엘이디 조명장치에서 배선 및/또는 SMPS 등의 부품을 가리기 위해 요구되는 코어 구조가 삭제 되므로, 엘이디 조명장치를 경량화시키는 것이 가능하다. 또한, 종래 엘이디 조명장치에 비해 부품 수가 감소되므로 경제 적이며 불량률을 감소시킬 수 있다. 또한, SMPS 등의 부품이 생략되므로, 방열 및 디자인 설계의 자유도를 높일 수 있다. 히트싱크의 방열핀 노출 면적의 증가로 인해 방열 성능을 더 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교류 엘이디를 이용한 엘이디 조명장치를 도시한 결합 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 교류 엘이디를 이용한 엘이디 조명장치를 도시한 분해사시도.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 교류 엘이디를 이용한 엘이디 조명장치의 히트싱크의 저면을 도시한 저면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 교류 엘이디를 이용한 엘이디 조명장치를 설명하기 위한 분해 사시도.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 교류 엘이디를 이용한 엘이디 조명장치를 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광모듈의 등가 회로도.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 발광모듈의 등가 회로도.
도 8a은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광모듈의 등가 회로도.
도 8b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광모듈의 등가 회로도.
도 9는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 발광모듈의 등가 회로도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 교류 구동회로의 구성 블록도.
도 11은 본 발명의 다른 일 실시예에 엘이디 교류 구동회로의 회로도.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 엘이디 교류 구동회로의 회로도.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시예들을 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제 공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
먼저, 본 명세서에서 용어 "교류 엘이디"는 교류 전원(Vin)을 직접 공급받아 발광될 수 있는 모든 종류의 발광셀, 엘이디 소자, 엘이디 패키지, 엘이디 칩, 엘이디 어레이 등을 포괄하는 개념으로서, 이하에서는 설명과 이해의 편의를 위해 교류 전원(Vin)을 직접 공급받아 발광하도록 구성된 엘이디 소자를 기준으로 설명하나 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 조명장치를 도시한 결합 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 엘이디 조명장치를 도시한 분해사시도이며, 도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 엘이디 조명장치의 히트싱크의 저면을 도시한 저면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 발명과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 조명장치(1)는 전반적으로 백열 램프의 형태를 갖는다. 상기 엘이디 조명장치(1)는 히트싱크(10)와, 상기 히트싱크(10)의 상부에 위치하는 발광모듈(20)과, 상기 히트싱크(10)의 하부에 위치하는 전원 접속부(30)와, 상기 발광모듈(20)을 덮도록 설치되는 투광커버(40)를 포함한다. 상기 전원 접속부(30)는 자신의 상부, 또는 상기 히트싱크(10)와의 사이에 상기 히트싱크(10)와의 전기적 절연을 확보하기 위한 절연체(32)를 구비한다.
도 2에 잘 도시된 바와 같이, 상기 히트싱크(10)는, 예컨대, 금속 주조 또는 다이캐스팅에 의해 형성되는 것으로서, 방열 플레이트(12)와, 상기 방열 플레이트(12)의 저면에 일체로 형성된 복수의 방열핀(14', 14)들을 포함한다. 상기 복수의 방열핀(14, 14')은 상기 방열 플레이트(12)의 저면에 대략 방사상으로 형성되며, 전원 접속부(30)가 위치하는 엘이디 조명장치(1)의 하부를 향해 길게 연장되어 있다. 상기 방열 플레이트(12)는 오목부(122)와 상기 오목부(122)의 상단 가장자리를 따라 형성된 링형 테두리부(124)를 포함한다.
상기 복수의 방열핀(14, 14') 중 하나의 방열핀(14)에는 배선 통로(142)가 형성된다. 상기 배선 통로(142)는 해당 방열핀(14)의 상단으로부터 하단까지 이어지는 중공에 의해 형성된다. 도시된 것과 같이, 상기 배선 통로(142)를 갖는 방열핀(14)만이 중공 구조로 형성될 수 있지만, 나머지 다른 방열핀(14')들도 배선(미도시됨)이 통과하지 않는 중공 구조를 포함할 수도 있음에 유의한다.
한편, 상기 방열 플레이트(12)에는 배선구멍(126)이 형성되고, 상기 배선구멍(126)은 상기 방열 플레이트(12)의 오목부(122) 내측에 위치하고 있다. 또한, 상기 배선구멍(126)은 상기 방열 플레이트(12)의 오목부(122) 바닥면에 오목하고 기다랗게 형성된 슬롯(125) 내 일측에 위치하고 있다. 이 슬롯(125)은, 배선구멍(126)을 통과한 배선의 일부를 수평 또는 경사지게 유지시키므로, 배선이 발광모듈(20)에 수직으로 직접 연결되는 것 및 그로 인해 배선이 발광모듈(20)로부터 쉽게 분리되는 것을 막아준다. 상기 슬롯(125)의 깊이는 배선의 두께와 같거나 배선의 두께보다 큰 것이 바람직하다.
도 3을 참조하면, 상기 방열핀들(14, 14')의 내측 모서리들에 의해 한정된, 즉, 상기 내측 모서리들을 연결한 가상선 의해 한정된, 대략 원형의 중앙 영역 또는 공간(v)이 완전히 비어 있음을 알 수 있다. 기존 엘이디 조명장치의 경우, 이 중앙 영역 또는 공간에 SMPS와 배선을 가리기 위한 코어 구조가 위치하며, 이는 히트싱크(10)의 중앙, 즉, 방열핀들의 내측 모서리 부근에서의 열 흐름을 나쁘게 하고, 이로 인해, 방열핀들의 외측 모서리들에서만 집중적으로 방열이 이루어져, 히트싱크(10)의 방열 성능을 떨어뜨릴 수 있었다.
한편, 본 실시예에 따르면, 기존 SMPS 및 그 SMPS를 가리기 위한 요소들이 히트싱크(10)의 중앙 영역에서 제거되므로, 엘이디 조명장치의 경량화를 꾀할 수 있다. 본 실시예에서, 방열핀(14, 14')들의 내측 모서리들 각각은 직선형이고, 방열핀(14, 14') 각각의 외측 모서리들은 대략 유선형을 가질 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 상기 발광모듈(20)은 원형의 인쇄회로기판(22)과 상기 인쇄회로기판(22) 상에 대략 원형의 배열로 실장되는 엘이디들(24)을 포함한다. 상기 발광모듈(20)은 상기 인쇄회로기판(22)이 상기 오목부(122)에 적어도 부분적으로 수용되도록 상기 히트싱크(10)의 방열 플레이트(12) 상에 탑재된다.
한편, 본 발명에 따른 발광모듈(20)은 SMPS 없이 교류 전원을 인가받아 동작될 수 있도록 구성된다. 이를 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 발광모듈(20) 내 엘이디(24)들은 교류 전원(Vin)을 직접 인가받아 발광될 수 있는 형태, 즉, 교류 엘이디를 형성할 수 있도록 배치되어 회로기판(22) 상에 실장될 수 있다. 이러한 본 발명에 따른 발광모듈(20) 및 교류 엘이디에 대해서는 도 6 내지 도 9를 참조하여 후술하도록 한다.
한편, 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 발광모듈(20)은 상기 인쇄회로기판(22) 상에 구동 IC(23)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 구동 IC(23)는, 상기 엘이디(24)들의 배열 안쪽에 위치한 채, 인쇄회로기판(22) 상에 실장된 엘이디(24)들이 교류 구동될 수 있도록 해준다. 상기 복수의 엘이디(24) 각각은 엘이디 칩을 내부에 포함하는 엘이디 패키지이거나 또는 상기 인쇄회로기판 상에 직접 실장된 엘이디 칩일 수 있다. 상기 구동 IC(23)는 SMPS 없는 엘이디 조명장치를 가능하게 해주고, 이에 따라, SMPS 및 배선 수용을 위해 히트싱크(10)에 구비되었던 중앙의 코어 구조의 생략을 가능하게 해준다. 발광모듈 내 엘이디들 또는 엘이디 내 발광셀들 또는 발광칩들을 역병렬로 연결하는 회로 구조, 또는, 브릿지 다이오드 회로를 구동 IC(23) 대신에 또는 구동 IC(23)와 함께 이용하여, 엘이디들을 교류 구동시킬 수 있으며, 이에 의해서도, SMPS의 생략이 가능하다. 전술한 것과 같은 구동 IC, 엘이디들의 역병렬 연결회로, 엘이디 내 칩들 또는 엘이디 내 발광셀들의 역병렬 연결 회로, 또는, 브릿지 다이오드 회로가 엘이디를 교류 구동시킬 수 있는 회로에 속하며, 이러한 회로를 '교류 구동 회로'로 정의한다. 이러한 바와 같은 본 발명에 따른 발광모듈(20) 및 이에 포함되는 구동 IC(23) 등에 대해서는, 도 10 내지 도 12를 참조하여 후술하기로 한다.
상기 인쇄회로기판(22)에는 배선홀(224)이 형성된다. 이때, 상기 방열 플레이트(12)의 슬롯(125)이 상기 배선홀(224)과 대응되는 위치에서 상기 배선홀(224)보다 큰 면적으로 형성되되, 슬롯(125) 내의 배선구멍(126)과 상기 배선홀(224)이 엇갈려 위치하는 것이 바람직하다. 방열 플레이트(12)의 배선구멍(126)을 대략 수직으로 통과한 배선은 일부가 수평의 또는 경사진 슬롯(125)의 바닥에 지지된 채 상기 인쇄회로기판(22)의 배선홀(224)을 통과하여 상기 인쇄회로기판(22) 상에 연결된다.
상기 투광커버(40)는 렌즈부(42)와 상기 렌즈부(42) 하단의 렌즈 결합부(44)를 포함한다. 상기 렌즈부(42)는 대략 벌브 형태를 갖는다. 또한, 상기 렌즈부(42)는 광확산 패턴을 포함하거나 또는 광확산제 를 포함할 수 있다. 더 나아가, 상기 렌즈부(42)가 리모트 포스퍼를 포함할 수 있다. 상기 렌즈 결합부(44)가 상기 오목부(122) 내측에 삽입됨으로써, 상기 투광커버(40)가 발광모듈(20)이 위치한 방열 플레이트(12)의 오목부(122)를 덮되, 방열 플레이트(12)의 상단 테두리부(124)를 외부로 노출시킬 수 있다. 방열 플레이트(12)의 상단 테두리부(124)가 외부로 노출됨으로써, 히트싱크(10)의 방열 성능을 더 높일 수 있다. 게다가. 상기 테두리부(124)에 공기가 원활하게 흐르는 방열 홀을 형성할 경우, 히트싱크(10)의 방열 성능을 높일 수 있을 것이다.
앞에서 언급한 바와 같이, 상기 히트싱크(10)의 하부에는 전원 접속부(30)가 위치하고 있다. 상기 전원 접속부(30)는 소켓 베이스를 포함할 수 있다. 상기 전원 접속부(30)는 자신의 상부, 또는 상기 히트싱크(10)와의 사이에 상기 히트싱크(10)와의 전기적 절연을 확보하기 위한 절연체(32)를 구비한다. 본 실시예에 있어서, 상기 절연체(32)는 전기적 절연성을 가지면서도 방열 성능이 좋은 세라믹 재료로 이루어져 있다.
상기 절연체(32)는 다리 형태를 가지면서 아래로 연장된 방열핀(14, 14')들의 하단 각각이 끼워지는 홈(322, 322')들을 구비한다. 또한, 상기 홈(322, 322')들 중 하나의 홈(322)이 상기 배선 통로(142)가 형성된 방열핀(14)에 대응되게 마련되며, 이 홈(322)에는 상기 전원 접속부(30)로 배선을 유도하기 위한 배선 구멍(324)이 형성된다. 홈(322, 322')들에 끼워진 방열핀(14, 14')들은 접착제 또는 체결구에 의해 절연체(32)와 연결된다.
상기 전원 접속부(30)는 소켓 베이스 구조를 가진 채 상기 절연체(32)의 하부에 결합된다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘이디 조명장치를 설명하기 위한 분해사시도이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 엘이디 조명장치(1)는 앞선 실시예와 마찬가지로 히트싱크(10)를 포함하며, 상기 히트싱크(10)는 방열 플레이트(12)와 상기 방열 플레이트(12)의 저면에 방사상으로 형성된 채 상단으로부터 하단을 향해 다리 형태로 연장된 복수의 방열핀(14a, 14b)을 포함한다. 상기 복수의 방열핀(14a, 14b)들 중 하나 이상의 방열핀(14a, 14a, 14a)은 채널(142a)을 포함하는 채널 구조를 갖는다. 또한, 나머지 방열핀(14b)들은 중실 구조 또는 단일 판 구조로 이루어진다.
본 실시예에 있어서는, 3개의 방열핀(14a, 14a, 14a)이 채널(142a)들을 포함하며, 상기 채널(142a)들 중 하나의 채널(142a)이 배선 통로를 형성한다. 상기 채널(142a)들 각각은 외측 방향으로 개방된 구조를 갖는다. 채널을 갖는 방열핀(14a, 14a, 14a)들은 일정 각도로 이격되어 있으며, 채널을 갖는 두 이웃하는 방열핀(14a, 14a) 들 사이에는 채널을 갖지 않는 하나 이상의 방열핀(14b)이 위치하고 있다.
한편, 본 실시예에 따른 엘이디 조명장치(1)는 조립식 절연 하우징(50)을 더 포함하며, 이 조립식 절연 하우징(50)은 히트싱크(10)의 상부 둘레에 끼워져 이를 감싸도록 형성된 링형의 측면 홀딩부(52)와, 상기 히트싱크(10)의 하단, 즉 방열핀들(14a, 14b)의 하단이 안착되는 받침부(54)를 포함한다. 상기 받침부(54)는, 히트싱크의 방열핀들과 전원 접속부(30) 사이에 위치하므로, 앞선 실시예의 절연체와 히트싱크(10)와 전원 접속부(30) 사이를 절연하는 역할을 할 수 있다.
또한, 상기 절연 하우징(50)은 3개의 채널 덮개(56)를 포함하며, 이 채널 덮개(56, 56, 56) 각각은 방열핀(14a, 14a, 14a) 각각의 채널(142a, 142a, 142a)에 대응되게 마련되어, 상기 채널들(142a, 142a, 142a) 각각의 개방부를 덮는다. 이에 의해, 채널(142a, 142a, 142a)들의 내부는 가려지며, 그 채널들 중 하나의 채널에 있을 수 있는 배선 또한 상기 채널 덮개들(56, 56, 56)중 하나에 의해 가려진다. 상기 받침부(54)에는 상기 방열핀들(14a, 14a, 14a)을 전원 접속부(30)에 용이하게 결합하기 위한 홈 또는 홀 등의 구조와 특정 방열핀(14a)의 채널(142a)을 통과한 배선을 전원 접속부(30)에 유도하기 위한 홀이 형성된다.
한편, 본 실시예에 따르면, 히트싱크(10)의 상단 테두리부(124)에 공기의 원활한 흐름을 허용하는 복수의 방열 홀(1242)이 형성된다. 또한, 투광커버(40)는 렌즈부(42)와 그 하단의 렌즈 결합부(44)를 포함한다. 이때, 상기 렌즈 결합부(44)가 상기 오목부(122) 내측에 삽입됨으로써, 상기 히트싱크(10)의 상단 테두리부(124) 및 이에 형성된 복수의 방열 홀(1242)은 상기 투광커버(40)에 의해 덮이지 않고 외부로 노출된다. 위와 같이, 히트싱크(10)의 상단 테두리부(124) 및 방열 홀(1242)이 외부로 노출됨으로써, 히트싱크(10)의 방열 성능을 더 향상될 수 있다.
본 실시예의 나머지 구성은 앞선 실시예와 실질적으로 동일하거나 거의 유사하므로 중복을 피하기 위해 설명이 생략되었다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 엘이디 조명장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 엘이디 조명장치(1)는, 앞선 실시예의 조립식 절연 하우징이 생략되는 대신에, 배선 통로의 역할을 하는 방열핀(14a)의 채널(142a)을 독립적으로 그리고 단독으로 덮는 조립식 채널 덮개(56')를 포함한다. 상기 조립식 채널 덮개(56')는 체결구 또는 접착제 에 의해 해당 방열핀(14a)의 채널 개방부에 결합된다. 그리고, 이 채널 덮개(56')에 의해 그 채널(142a)를 통과하는 배선이 가려진다.
이하에서는, 도 6 내지 도 9를 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 발광모듈(20)에 포함될 수 있는 교류 엘이디의 다양한 실시예들에 대하여 각각 설명하도록 한다.
먼저, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 조명장치의 발광모듈(20)에 포함되는 교류 엘이디의 등가 회로도이다. 도 6에 도시된 교류 엘이디의 경우 가장 간단한 형태의 교류 엘이디의 구성으로서, 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 교류 엘이디의 구성과 기능에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광모듈(20)에 포함되는 교류 엘이디는 인쇄회로기판(22) 상에 실장되는 제 1 엘이디 어레이(610) 및 인쇄회로기판(22) 상에 전술한 제 1 엘이디 어레이(610)와 역병렬로 실장되는 제 2 엘이디 어레이(620)를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 제 1 엘이디 어레이(610) 및 제 2 엘이디 어레이(620)는 각각 직렬로 연결된 복수의 엘이디(24)를 포함할 수 있다. 즉, 교류 전원(Vin)에 직접 연결되어 인가되는 교류 전압을 교대로 조명에 사용하기 위해, 본 발명에 따른 제 1 엘이디 어레이(610)와 제 2 엘이디 어레이(620)는 서로 반대의 극성으로 병렬 접속되도록 구성된다. 그 결과, 교류 전원(Vin)이 인가되면, 양의 반주기 동안에는 예를 들어 제 1 엘이디 어레이(610)가 발광되고, 나머지 음의 반주기 동안에는 제 2 엘이디 어레이(620)가 발광된다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 교류 엘이디는 교류 전원(Vin)의 극성 변화와 무관하게 발광될 수 있어, 교류 전원(Vin)을 직접 인가받아 동작될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 엘이디 조명장치의 발광모듈(20)에 포함되는 교류 엘이디의 등가 회로도이다. 도 6을 참조하여 전술한 교류 엘이디의 경우, 교류 전원(Vin)이 인가되는 동안 전체 엘이디의 절반이 교대로 발광되므로, 발광효율을 낮고 원하는 조도를 얻기 위해서 필요한 엘이디의 수가 많아지게 된다는 단점이 있다. 이러한 단점을 해결하기 위하여 안출된 교류 엘이디가 도 7에 도시되어 있다.
도 7에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 교류 엘이디는 인쇄회로기판(22) 상에 실장되는 제 1 엘이디 어레이(710) 및 인쇄회로기판(22) 상에 실장되는 제 2 엘이디 어레이(720)를 포함할 수 있다. 도 7에 도시된 교류 엘이디는 교류 전원(Vin)에 적용하기 위한 것으로, 제 1 엘이디 어레이(710) 내의 엘이디들을 브리지 회로 형태로 구성하여 정류 작용을 하도록 함으로써 발광 효율을 향상시킬 수 있도록 구성되어 있다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 교류 엘이디는 복수의 엘이디(24)가 직렬로 연결된 제 2 엘이디 어레이(720) 및 복수의 엘이디(24)가 브리지 회로 형태로 연결된 제 1 엘이디 어레이(710)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 상기 제 2 엘이디 어레이(720)와 제 1 엘이디 어레이(710)가 직렬로 연결되며, 교류 전원(Vin)으로부터 교류 전압이 제 1 엘이디 어레이(710)에 공급된다.
제 1 엘이디 어레이(710)에는 적어도 4 개의 엘이디(24)가 포함되어 브리지 회로 형태로 결합되며, 브리지 회로의 각 변에 하나의 엘이디(24)가 배치되거나, 복수의 엘이디들이 직렬로 연결될 수도 있다. 이러한 제 1 엘이디 어레이(710)는 엘이디(24)들을 브리지 회로 형태로 배열하여, 인가되는 교류 전원(Vin)을 전파정류하여 정류 전원을 제 2 엘이디 어레이(720)로 출력하는 동시에, 그 자체가 엘이디의 특성을 가지고 있으므로 순방향 전류가 흐르게 되는 경우 발광하게 된다.
제 2 엘이디 어레이(720)는 직렬로 연결된 복수의 엘이디(24)를 포함할 수 있으며, 제 1 엘이디 어레이(710)의 출력단에 직렬로 연결되어 제 1 엘이디 어레이(710)로부터 출력되는 정류 전원을 인가받아 발광하도록 구성된다.
이상과 같이 구성된 본 발명에 따른 교류 어레이의 동작을 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 교류 전원(Vin)의 양의 반주기 동안 제 1 엘이디 어레이(710)에 포함된 4개의 엘이디 중 2개의 엘이디에 전류가 흐르고, 음의 반주기 동안 제 1 엘이디 어레이(710)에 포함된 4개의 엘이디 중 다른 2개의 엘이디에 전류가 흐르게 되어, 결과적으로 제 1 엘이디 어레이(710)는 포함된 엘이디의 전체 개수의 절반씩 교대로 발광된다. 한편, 제 2 엘이디 어레이(720)는 제 1 엘이디 어레이(710)로부터 전파 정류된 정류 전원을 인가받으므로, 교류 전원(Vin)의 주기와 무관하게 전체가 연속적으로 발광된다. 따라서, 기존의 역병렬 구조의 교류 엘이디에 비해 발광 효율이 향상된다.
도 8a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 엘이디 조명장치의 발광모듈(20)에 포함되는 교류 엘이디 어레이의 등가 회로도이다. 도 8a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 교류 엘이디는 회로기판(22) 상에 배열된 제 1 내지 제 4 직렬 엘이디 어레이들(800, 802, 804, 806) 및 상기 제 1 내지 제 4 직렬 엘이디 어레이들(800, 802, 804, 806)을 서로 연결하는 브리지부들(810, 812, 814, 816)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 제 1 내지 제 4 직렬 엘이디 어레이들(800, 802, 804, 806) 각각은 직렬로 연결된 복수의 엘이디(24)를 포함하여 구성된다. 또한, 브리지부들(810, 812, 814, 816) 각각은 적어도 하나의 엘이디(24)를 포함하여 구성된다.
제 1 내지 제 4 직렬 엘이디 어레이들은 나란하게 배열되고, 또한 그 입력단과 출력단의 위치가, 도시된 바와 같이, 교대로 바뀌어 배열되는 것이 바람직하다.
한편, 제 1 직렬 엘이디 어레이(800)와 제 4 직렬 엘이디 어레이(806) 사이에 있는 제 2 및 제 3 직렬 엘이디 어레이들(802, 804)의 입력단에 각각 두 개의 브리지부들(810과 812, 814과 816)의 출력단이 연결된다. 또한, 두개의 브리지부들 중 제 1 브리지부(810 또는 814)의 입력단은 앞선 직렬 엘이디 어레이(800 또는 802)의 출력단에 연결되고, 제 2 브리지부(812 또는 816)의 입력단은 다음 직렬 엘이디 어레이(804 또는 806)의 출력단에 연결된다.
즉, 제 2 직렬 엘이디 어레이(802)의 입력단에 제 1 브리지부(810) 및 제 2 브리지부(812)의 출력단이 각각 연결되고, 제 1 브리지부(810)의 입력단은 제 1 직렬 엘이디 어레이(800)의 출력단에 연결되며, 제 2 브리지부(812)의 입력단은 제 3 직렬 엘이디 어레이(804)의 출력단에 연결된다. 또한, 제 3 직렬 엘이디 어레이(804)의 입력단에 제 1 브리지부(814) 및 제 2 브리지부(816)의 출력단이 각각 연결되고, 상기 제 1 브리지부(814)의 입력단은 제 2 직렬 엘이디 어레이(802)의 출력단에 연결되며, 제 2 브리지부(816)의 입력단은 제 4 직렬 엘이디 어레이(806)의 출력단에 연결된다.
한편, 제 1 직렬 엘이디 어레이(800)의 입력단은 제 2 직렬 엘이디 어레이(802)의 출력단에 연결되고, 상기 제 4 직렬 엘이디 어레이(806)의 입력단은 제 3 직렬 엘이디 어레이(804)의 출력단에 연결된다.
전술한 바와 같이 구성된, 본 실시예에 따른 교류 엘이디의 동작에 대해 설명하면, 우선, 교류 엘이디에 교류 전원(Vin)이 연결되어 제 1 브리지부(810)에 순방향 전류가 흐르는 반주기 동안, 전류는 제 1 브리지부(810), 제 2 직렬 엘이디 어레이(802), 제 1 브리지부(814), 제 3 직렬 엘이디 어레이(804) 및 제 4 직렬 엘이디 어레이(806)를 통해 흐른다. 따라서, 제 2, 제 3 및 제 4 직렬 엘이디 어레이들(802, 804, 806) 내의 엘이디들이 구동된다.
다음, 교류 전원(Vin)의 전압 인가 방향이 바뀌어 제 2 브리지부(816)에 순방향 전류가 흐르는 반주기 동안, 전류는 제 2 브리지부(816), 제 3 직렬 엘이디 어레이(804), 제 2 브리지부(812), 제 2 직렬 엘이디 어레이(802) 및 제 1 직렬 엘이디 어레이(800)를 통해 흐른다. 따라서, 제 1, 제 2 및 제 3 직렬 엘이디 어레이들(800, 802, 804) 내의 엘이디들이 구동된다.
이에 따라, 4개의 직렬 엘이디 어레이들만으로도 종래의 6개의 직렬 엘이디 어레이들을 이용한 교류 엘이디와 동일한 수의 직렬 엘이디 어레이들 및 동일한 수의 엘이디들을 구동할 수 있어, 교류용 발광 다이오드의 광효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 실시예에 있어서, 단일 회로기판(22) 상에서 교대로 극성을 바꾸어 배열된 4개의 직렬 엘이디 어레이들을 브리지부들을 이용하여 연결한 것에 대해 설명하였지만, 4개 이상의 짝수개의 열들이면 교대로 극성을 바꾸어 배열된 직렬 엘이디 어레이들의 수는 특별히 제한되지 않는다.
직렬 엘이디 어레이들의 수가 n(>4)인 경우, 제 1 직렬 엘이디 어레이와 제 n 직렬 엘이디 어레이 사이에 있는 제 2 내지 제 n-1 직렬 엘이디 어레이들의 입력단에 각각 두개의 브리지부들의 출력단이 연결되고, 상기 두개의 브리지부들 중 제 1 브리지부의 입력단은 앞선 직렬 엘이디 어레이의 출력단에 연결되며, 제 2 브리지부의 입력단은 다음 직렬 엘이디 어레이의 출력단에 연결된다. 또한, 제 1 직렬 엘이디 어레이의 입력단은 제 2 직렬 엘이디 어레이의 출력단에 연결되고, 제 n 직렬 엘이디 어레이의 입력단은 제 n-1 직렬 엘이디 어레이의 출력단에 연결된다.
도 8b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 엘이디 조명장치의 발광모듈(20)에 포함되는 교류 엘이디의 등가 회로도이다. 도 8b에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 교류 엘이디는 회로기판(22) 상에 배열된 제 1 내지 제 4 직렬 엘이디 어레이들(800, 802, 804, 806) 및 제 1 내지 제 4 직렬 엘이디 어레이들(800, 802, 804, 806)을 서로 연결하는 브리지부들(810, 812, 814, 816)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 제 1 내지 제 4 직렬 엘이디 어레이들(800, 802, 804, 806) 각각은 직렬로 연결된 복수의 엘이디(24)를 포함하여 구성된다. 또한, 브리지부들(810, 812, 814, 816) 각각은 적어도 하나의 엘이디(24)를 포함하여 구성된다.
다만, 본 실시예에 따른 교류 엘이디는, 도 8a를 참조하여 설명한 교류 엘이디와 대비하여, 제 1 내지 제 4 직렬 엘이디 어레이들(800, 802, 804, 806) 내의 엘이디들(24)의 극성 방향 및 브리지부들(810, 812, 814, 816) 내의 엘이디들(24)의 극성 방향이 모두 반대 방향으로 배열된 것에 차이가 있다.
제 1 직렬 엘이디 어레이(800)와 제 4 직렬 엘이디 어레이(806) 사이에 있는 제 2 및 제 3 직렬 엘이디 어레이들(802, 804)의 출력단에 각각 두개의 브리지부들(810과 812, 814와 816)의 입력단이 연결된다. 또한, 두개의 브리지부들 중 제 1 브리지부(810 또는 814)의 출력단은 앞선 직렬 엘이디 어레이(800 또는 802)의 입력단에 연결되고, 제 2 브리지부(812 또는 816)의 출력단은 다음 직렬 엘이디 어레이(804 또는 806)의 입력단에 연결된다.
즉, 제 2 직렬 엘이디 어레이(802)의 출력단에 제 1 브리지부(810) 및 제 2 브리지부(812)의 입력단이 각각 연결되고, 제 1 브리지부(810)의 출력단은 제 1 직렬 엘이디 어레이(800)의 압력단에 연결되며, 제 2 브리지부(812)의 출력단은 제 3 직렬 엘이디 어레이(804)의 입력단에 연결된다. 또한, 제 3 직렬 엘이디 어레이(804)의 출력단에 제 1 브리지부(814) 및 제 2 브리지부(816)의 입력단이 각각 연결되고, 제 1 브리지부(814)의 출력단은 제 2 직렬 엘이디 어레이(802)의 입력단에 연결되며, 제 2 브리지부(816)의 출력단은 제 4 직렬 엘이디 어레이(806)의 입력단에 연결된다.
한편, 제 1 직렬 엘이디 어레이(800)의 출력단은 제 2 직렬 엘이디 어레이(802)의 입력단에 연결되고, 제 4 직렬 엘이디 어레이(806)의 출력단은 제 3 직렬 엘이디 어레이의 입력단에 연결된다.
본 실시예에 따른 교류 엘이디의 동작에 대해 설명하면, 우선, 교류 엘이디에 교류 전원(Vin)이 연결되어 제 1 직렬 엘이디 어레이(800)에 순방향 전류가 흐르는 반주기 동안, 전류는 제 1 직렬 엘이디 어레이(800), 제 2 직렬 엘이디 어레이(802), 제 2 브리지부(812), 제 3 직렬 엘이디 어레이(804) 및 제 2 브리지부(816)를 통해 흐른다. 따라서, 제 1, 제 2 및 제 3 직렬 엘이디 어레이들(800, 802, 804) 내의 엘이디들이 구동된다.
다음, 교류 전원(Vin)의 전압 인가 방향이 바뀌어 제 4 직렬 엘이디 어레이(806)에 순방향 전류가 흐르는 반주기 동안, 전류는 제 4 직렬 엘이디 어레이(806), 제 3 직렬 엘이디 어레이(804), 제 1 브리지부(814), 제 2 직렬 엘이디 어레이(802) 및 제 1 브리지부(810)를 통해 흐른다. 따라서, 제 2, 제 3 및 제 4 직렬 엘이디 어레이들(802, 804, 806) 내의 엘이디들이 구동된다.
이에 따라, 4개의 직렬 엘이디 어레이들만으로도 종래의 6개의 직렬 엘이디 어레이들을 이용한 교류 엘이디와 동일한 수의 직렬 엘이디 어레이들 및 동일한 수의 엘이디들을 구동할 수 있어, 교류용 발광 다이오드의 광효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 실시예에 있어서, 단일 회로기판(22) 상에서 교대로 극성을 바꾸어 배열된 4개의 직렬 엘이디 어레이들을 브리지부들을 이용하여 연결한 것에 대해 설명하였지만, 4개 이상의 짝수개의 열들이면 교대로 극성을 바꾸어 배열된 직렬 엘이디 어레이들의 수는 특별히 제한되지 않는다.
직렬 엘이디 어레이들의 수가 n(>4)인 경우, 제 1 직렬 엘이디 어레이와 제 n 직렬 엘이디 어레이 사이에 있는 제 2 내지 제 n-1 직렬 엘이디 어레이들의 출력단에 각각 두개의 브리지부들의 입력단이 연결되고, 상기 두개의 브리지부들 중 제 1 브리지부의 출력단은 앞선 직렬 엘이디 어레이의 입력단에 연결되고, 제 2 브리지부의 출력단은 다음 직렬 엘이디 어레이의 입력단에 연결된다. 또한, 제 1 직렬 엘이디 어레이의 출력단은 제 2 직렬 엘이디 어레이의 입력단에 연결되고, 상기 제 n 직렬 엘이디 어레이의 출력단은 제 n-1 직렬 엘이디 어레이의 입력단에 연결된다.
도 9는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 발광모듈의 등가 회로도이다. 도 9에 도시된 발광모듈(20)은 교류 전원을 직접 인가받아 구동될 수 있는 서로 직렬로 연결된 복수의 교류 엘이디 패키지들(900a 내지 900n)을 포함하여 구성된다. 교류 엘이디 패키지들(900a 내지 900n) 각각은 서로 직렬로 연결된 복수의 발광셀(24)들을 포함하고 있는 제 1 발광셀 어레이(902)와 제 1 발광셀 어레이(902)에 역병렬로 연결된 서로 직렬로 연결된 복수의 발광셀(24)들을 포함하는 제 2 발광셀 어레이(904)를 포함하여 구성된다. 따라서, 교류 전원(Vin)의 반주기 동안 제 1 발광셀 어레이(902)가 발광하고, 교류 전원(Vin)의 다른 반주기 동안 제 2 발광셀 어레이(904)가 발광하게 되어, 본 발명에 따른 교류 엘이디 패키지(900)는 교류 전원(Vin)을 직접 인가받아 발광할 수 있게 된다. 한편, 이러한 본 발명에 따른 교류 엘이디 패키지(900)는 웨이퍼 레벨에서 제조될 수 있다, 이하에서, 본 발명에 따른 교류 엘이디 패키지(900)의 제조과정을 살펴보도록 한다. 먼저, 기판 상에 복수개의 발광셀들(24)이 형성된다. 발광셀들(24)은 각각 하부 반도체층과 하부 반도체층의 일부 상에 형성된 활성층 및 활성층 상에 형성된 상부 반도체층을 포함한다. 한편, 기판과 발광셀들(24) 사이에는 버퍼층(미도시)이 개재될 수 있으며, 예를 들면 GaN 또는 AlN이 주로 이용될 수 있다. 또한, 하부 반도체층과 상부 반도체층은 각각 n형 반도체층과 p형 반도체층일 수 있으며, 또는 각각 p형 반도체층과 n형 반도체층일 수도 있다. 활성층은 단일 양자우물 구조 또는 다중 양자우물 구조일 수 있다. 또한, 하부 반도체층의 활성층이 형성된 부분이 아닌 다른 일부분에는 제 1 전극이 형성될 수 있으며, 상부 반도체층 상에는 제 2 전극이 형성될 수 있다. 발광셀들(24)은 배선을 이용하여 각각 하나의 발광셀의 하부 반도체층과 그것에 인접한 발광셀의 상부 반도체층을 연결하게 된다. 이때 직렬로 연결된 적어도 하나의 제 1 발광셀 어레이(902)와 제 2 발광셀 어레이(904)를 형성하고, 이렇게 형성된 제 1 발광셀 어레이(902)와 제 2 발광셀 어레이(904)를 서로 역병렬로 연결함으로써 교류 엘이디 패키지(900)를 교류 전원(Vin)에 직접 연결하여 사용할 수 있도록 한다. 이때 배선은 통상의 스텝 커버(step cover) 또는 에어 브리지(air bridge) 등의 공정을 이용하여 형성할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이하에서는, 도 10 내지 도 12를 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 발광모듈(20)에 포함되는 엘이디 교류 구동회로의 다양한 실시예들에 대하여 각각 설명하도록 한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 교류 구동회로의 구성 블록도이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 정류부(1000), 제 1 엘이디 어레이(1010), 제 2 엘이디 어레이(1020), 제 3 엘이디 어레이(1030) 및 구동 제어부(1040)를 포함할 수 있다.
설명 및 이해의 편의를 위하여 도면에는 제 1 엘이디 어레이(1010) 내지 제 3 엘이디 어레이(1030)의 3개의 엘이디 어레이를 도시하였으나, 본 발명의 기술적 요지를 포함하고 있는 한 2개 이상의 엘이디 어레이들이 필요에 따라 채택되어 포함될 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다.
한편, 도 2를 참조하여 설명된 구동 IC(23)는 정류부(1000) 및 구동 제어부(1040)가 단일 칩 내에 집적되어 구현될 수 있다. 다수의 전자 소자, 전자 회로를 단일 칩 내에 집적하여 구동 IC(23)를 구성하는 기술 자체는 이미 공지된 기술이므로, 이러한 부분에 대한 설명은 생략하기로 한다.
먼저, 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 정류부(1000)는 입력되는 교류 전원(Vin)을 전파 정류하여 정류 전원을 공급하는 기능을 수행하도록 구성된다. 이러한 정류부(1000)는 도시된 바와 같이 4개의 다이오드를 브리지 회로로 연결하여 구성될 수도 있으며, 그 외의 다양한 공지된 정류회로들 중 하나가 필요에 의해 채택될 수도 있다. 정류부(1000)를 구성하는 4개의 다이오드는 실시예를 구성하기에 따라 엘이디로 구현될 수도 있다.
제 1 엘이디 어레이(1010) 내지 제 3 엘이디 어레이(1030) 각각은 직렬로 연결된 복수의 엘이디들(24)을 포함하고 있으며, 각 엘이디 어레이들은 서로 직렬로 연결되어 있다. 제 1 엘이디 어레이(1010) 내지 제 3 엘이디 어레이(1030)들은 구동 제어부(1040)에 의해 선택적으로 정류부(1000)로부터 출력되는 정류 전원을 인가받아 발광하도록 제어된다.
구동 제어부(1040)는 정류부(1000)의 출력단에 연결되어 입력되는 정류 전원의 전압레벨을 판단하고, 판단된 전압레벨에 따라 제 1 엘이디 어레이(1010) 내지 제 3 엘이디 어레이(1030)에 선택적으로 정류 전원을 공급/차단하여 제 1 엘이디 어레이(1010) 내지 제 3 엘이디 어레이(1030)의 동작을 제어하는 기능을 수행하도록 구성된다.
즉, 시간에 따라 주기적으로 전압레벨이 변화하는 정류 전원의 특성을 이용하여, 본 발명에 따른 구동 제어부(1040)는 인가된 정류 전원의 전압레벨이 1VF(즉, 1개의 엘이디 어레이를 구동할 수 있는 순방향 전압레벨)에 해당되는 것으로 판단되는 경우(즉, 1VF ≤ 정류 전원의 전압레벨 < 2VF) 3개의 엘이디 어레이들 중 1개의 엘이디 어레이에 정류 전원이 공급되어 1개의 엘이디 어레이가 발광하도록 제어하며, 인가된 정류 전원의 전압레벨이 1VF에서 2VF로 상승한 것으로 판단되는 경우(즉, 2VF ≤ 정류 전원의 전압레벨 < 3VF) 3개의 엘이디 어레이들 중 2개의 엘이디 어레이에 정류 전원이 공급되어 2개의 엘이디 어레이가 발광하도록 제어하고, 인가된 정류 전원의 전압레벨이 2VF에서 3VF로 상승한 것으로 판단되는 경우(즉, 3VF ≤ 정류 전원의 전압레벨) 3개의 엘이디 어레이들 모두에 정류 전원이 공급되어 3개의 엘이디 어레이가 발광될 수 있도록 제어한다.
유사하게, 본 발명에 따른 구동 제어부(1040)는 인가된 정류 전원의 전압레벨이 3VF에서 2VF로 감소한 것으로 판단되는 경우(즉, 2VF ≤ 정류 전원의 전압레벨 < 3VF) 3개의 엘이디 어레이들 중 1개의 엘이디 어레이로의 정류 전원의 공급을 차단하여 2개의 엘이디 어레이들만 발광하도록 제어하며, 인가된 정류 전원의 전압레벨이 2VF에서 1VF로 감소한 것으로 판단되는 경우(즉, 1VF ≤ 정류 전원의 전압레벨 < 2VF) 3개의 엘이디 어레이들 중 2개의 엘이디 어레이로의 정류 전원의 공급을 차단하여 1개의 엘이디 어레이만 발광하도록 제어하도록 구성된다.
한편, 본 발명에 따른 구동 제어부(1040)는 제 1 엘이디 어레이(1010) 내지 제 3 엘이디 어레이(1030)가 연결된 순서에 따라 순차적으로 점등/소등되도록 제어를 수행하게 구성될 수도 있다. 즉, 제 1 엘이디 어레이(1010)부터 제 3 엘이디 어레이(1030)까지 순차적으로 점등되고, 제 3 엘이디 어레이(1030)부터 제 1 엘이디 어레이(1010)까지 순차적으로 소등되도록 구성될 수도 있다. 그러나, 이러한 제어방식의 경우, 제 1 엘이디 어레이(1010)가 가장 많이 발광됨에 따라 전체 엘이디 어레이의 수명이 단축된다는 문제점이 있다. 따라서, 보다 바람직하게 본 발명에 따른 구동 제어부(1040)는 제 1 내지 제 3 엘이디 어레이가 점등된 순서대로 소등되도록 제어하도록 구성될 수 있다. 즉, 점등시 제 1 엘이디 어레이, 제 2 엘이디 어레이, 제 3 엘이디 어레이 순으로 점등되며, 마찬가지로 소등시 제 1 엘이디 어레이, 제 2 엘이디 어레이, 제 3 엘이디 어레이 순으로 소등되도록 제어함으로써, 본 발명에 따른 구동 제어부(1040)는 엘이디 어레이 전체의 수명을 연장시킬 수 있도록 구성되는 것이 보다 바람직하다.
이하에서, 도 11 및 도 12를 참조하여, 전술한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엘이디 교류 구동회로의 상세 구성과 기능에 대하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 11은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 엘이디 교류 구동회로의 회로도이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명은 교류 전원(Vin), 정류부(1000), 복수의 엘이디 어레이들(1010, 1020, 1030), 개방 스위치(1130), 차단 스위치(1140), 스위치 제어부(1120), 전류 제한부(1100), 전압 판단부(1110)를 포함할 수 있다. 이 중 개방 스위치(1130), 차단 스위치(1140), 스위치 제어부(1120), 전류 제한부(1100), 전압 판단부(1110)가 도 6에 도시된 구동 제어부(1040)를 구성한다.
정류부(1000)는 교류 전원(Vin)이 공급되어 구동회로에 인가되면, 인가된 교류 전원을 전파 정류하여 정류 전원을 출력하도록 구성된다.
전압 판단부(1110)는 정류부(1000)의 출력단에 연결되어 정류부(1000)로부터 출력되는 정류 전원을 입력받고, 입력된 정류 전원의 전압레벨을 판단하고, 판단된 전압레벨을 스위치 제어부(1120)로 출력하는 기능을 수행하도록 구성된다.
전류 제한부(1100)는 엘이디 조명장치의 정전류 구동을 위한 구성요소로서, 엘이디 교류 구동회로에 포함된 엘이디 어레이들에 흐르는 전류를 미리 설정된 값으로 유지하는 기능을 수행하거나, 또는 입력 전류와 출력 전류를 일정하게 유지시키는 기능을 수행하도록 구성된다. 정전류 제어기능에 대해서는 이미 공지된 정전류 제어기술을 채택하고 있는 바, 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.
복수의 엘이디 어레이들(1010, 1020, 1030)은 각각 직렬로 연결된 복수의 엘이디(24)를 포함하여 구성되며, 엘이디 어레이들(1010, 1020, 1030) 각각은 순차적으로 직렬 연결되어 있다.
한편 전술한 바와 같이, 도 11의 회로도에서는 구동회로가 제 1 엘이디 어레이(1010), 제 2 엘이디 어레이(1020), 제 3 엘이디 어레이(1030)의 3개의 엘이디 어레이를 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 실시예에 따라 2개 이상의 임의의 수의 엘이디 어레이를 포함할 수도 있다.
즉 본 발명의 엘이디 어레이 개수는 최하 2 이상이며, 이때 엘이디 어레이의 개수가 n개일 경우 엘이디 어레이의 점등 개수는 전체 n개 중에서 m개가 점등될 수 있으며 점등된 m개의 엘이디 어레이는 1 이상이며 n 이하이다.
또한 이에 따른 개방 스위치와 차단 스위치는 각각 n-1개이며, 제 m 개방 스위치의 턴-오프상태에 따라 제 (m+1) 엘이디 어레이까지 점등되고, 전체 n개의 엘이디 어레이 중에서 제 m 엘이디 어레이까지 점등된 상태에서 제 l 차단 스위치의 턴-온상태에 따라 제 l 엘이디 어레이까지 소등된다.
개방 스위치(1130)는 직렬 연결된 엘이디 어레이들(1010, 1020, 1030)을 연결 순서대로 점등시키기 위한 스위치이며, 제 1 엘이디 어레이(1010) 및 제 2 엘이디 어레이(1020)를 점등을 제어하기 위한 제 1 개방 스위치(1132), 제 2 엘이디 어레이(1020) 및 제 3 엘이디 어레이(1030)의 점등을 제어하기 위한 제 2 개방 스위치(1134)로 구성된다.
이를 위해 개방 스위치(1130)는 엘이디 어레이들(1010, 1020, 1030)과 스위치 제어부(1120)에 각각 직렬 연결되어 있으며, 보다 구체적으로 제 1 개방 스위치(1132)는 상기 제 1 엘이디 어레이(1010)와 스위치 제어부(1120)에 각각 직렬로 연결되어 있어, 제 1 개방 스위치(1132)가 턴-온되어 제 1 엘이디 어레이의 엘이디 어레이만이 점등된 상태에서, 제 1 개방 스위치(1132)가 턴-오프되고 제 2 개방 스위치(1134)가 턴-온됨에따라 제 1 엘이디 어레이(1010)와 제 2 엘이디 어레이(1020)가 점등되도록 한다.
이와 유사하게, 제 2 개방 스위치(1134)는 제 2 엘이디 어레이(1020)와 스위치 제어부(1120)에 각각 직렬로 연결되어 있으며, 제 1 개방 스위치(1132)가 턴-오프되고 제 2 개방 스위치(1134)가 턴-온되어 제 1 엘이디 어레이(1010)와 제 2 엘이디 어레이(1020)만이 점등된 상태에서, 제 2 개방 스위치(1134)가 턴-오프됨에 따라 제 1 엘이디 어레이(1010), 제 2 엘이디 어레이(1020) 및 제 3 엘이디 어레이(1030)가 점등되도록 전류를 도통한다.
차단 스위치(1140)는 직렬 연결된 엘이디 어레이들(1010, 1020, 1030)을 점등 순서대로 소등시키기 위한 스위치이며, 전체 엘이디 어레이들(1010, 1020, 1030)이 점등되어 있는 상태에서 제 1 엘이디 어레이(1010)를 소등시키기 위한 제 1 차단 스위치(1142), 제 2 엘이디 어레이(1020)와 제 3 엘이디 어레이(1030)가 점등되는 상태에서 제 2 엘이디 어레이(1020)를 소등시키기 위한 제 2 차단 스위치(1144)로 구성된다.
이를 위해 차단 스위치(1140)는 엘이디 어레이들(1010, 1020, 1030)에 각각 병렬 연결되어 있으며 스위치 제어부(1120)에 각각 직렬 연결되어 있다.
보다 구체적으로 제 1 차단 스위치(1142)는 전원 입력단과 제 1 엘이디 어레이(1010) 사이에 병렬 연결되어 있고 스위치 제어부(1120)에 직렬 연결되어 있어, 전체 엘이디 어레이들(1010, 1020, 1030)이 점등된 상태를 포함하여 제 2 엘이디 어레이 이상이 점등된 상태에서, 제 1 차단 스위치(1142)가 턴-온됨에 따라 제 1 엘이디 어레이(1010)가 소등되도록 한다.
이와 마찬가지로 제 2 차단 스위치(1144)는 전원 입력단과 제 2 엘이디 어레이(1020) 사이에 병렬 연결되어 있고 스위치 제어부(1120)에 직렬 연결되어 있어, 제 1 차단 스위치(1142)가 턴-온되어 제 1 엘이디 어레이(1010)만이 소등된 상태에서, 제 2 차단 스위치(1144)가 턴-온됨에 따라 제 2 엘이디 어레이(1020)가 소등되도록 한다.
스위치 제어부(1120)는 개방 스위치(1130) 및 차단 스위치(1140)와 각각 직렬로 연결되어 있어 전압 판단부(1110)로부터 입력되는 전압레벨의 증감에 따라 각 스위치들의 동작을 제어하도록 개폐명령을 개방 스위치(1130) 및/또는 차단 스위치(1140)로 전달한다.
전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 엘이디 교류 구동회로의 작동 과정을 이하에서 살펴보도록 한다.
먼저, 다음의 표 1은 교류 전원(Vin)의 전압레벨에 따른 개방 스위치(1130) 및 차단 스위치(1140)의 동작을 도시한 표이다.
표 1
Vin 제 1 개방 S/W 제 2 개방 S/W 제 1 차단 S/W 제 2 차단 S/W
0≤ Vin <1VF off off off off
1VF≤ Vin <2VF on off off off
2VF≤ Vin <3VF off on off off
3VF≤ Vin off off off off
2VF≤ Vin <3VF off off on off
1VF≤ Vin <2VF off off off on
0≤ Vin <1VF off off off off
먼저, 구동회로에 교류 전원(Vin)이 인가되면, 교류 전원은 정류부(1000)를 통과하면서 전파정류되어 정류 전원으로 출력되며, 정류부(1000)로부터 출력된 정류 전원은 전압 판단부(1110)에 전달된다.
전압 판단부(1110)는 인가된 정류 전원의 전압레벨을 판단하고, 판단된 정류 전원의 전압레벨을 스위치 제어부(1120)로 출력한다. 표 1에 나타난 바와 같이, 스위치 제어부(1120)는 정류 전원의 전압레벨이 증가하여 1개의 엘이디를 점등할 수 있는 순방향 전압레벨(즉, 1VF) 이상이 되는 경우, 제 1 개방 스위치(1132)를 턴-온시키게 된다. 한편, 이때 차단 스위치(1140)들은 모두 턴-오프상태를 가진다. 한편, 스위치 제어부(1120)로 입력되는 전압레벨은 정류 전원의 전압 값 자체일 수도 있으며, 또는 정류 전원의 전압레벨에 해당하는 소정의 정보일 수도 있으나, 이하에서는 설명 및 이해의 편의를 위하여 각 전압레벨에 해당되는 소정의 정보를 기준으로 설명하도록 한다.
따라서 제 1 개방 스위치(1132)가 턴-온되어, 제 1 엘이디 어레이(1010), 제 1 개방 스위치(1132) 및 제 1 개방 스위치(1132)의 일단에 연결된 그라운드까지의 전류 경로가 형성되므로, 정류 전원이 제 1 엘이디 어레이(1010)에 전달되어 제 1 엘이디 어레이(1010)가 발광하게 된다.
이러한 상태에서, 정류 전원의 전압레벨이 2VF 이상으로 상승하면 전압 판단부(1110)는 상승된 전압레벨을 스위치 제어부(1120)로 출력하게 되며, 이를 입력받은 스위치 제어부(1120)는 제 1 개방 스위치(1132)를 턴-오프시키고 제 2 개방 스위치(1134)를 턴-온시키게 된다.
따라서 제 1 개방 스위치(1132)가 턴-오프되고 제 2 개방 스위치(1134)가 턴-온되어, 제 1 엘이디 어레이(1010), 제 2 엘이디 어레이(1020), 제 2 개방 스위치(1134) 및 제 2 개방 스위치(1134)의 일단에 연결된 그라운드까지의 전류 경로가 형성되므로, 정류 전원이 제 1 엘이디 어레이(1010) 및 제 2 엘이디 어레이(1020)에 전달되어 제 1 엘이디 어레이(1010)와 제 2 엘이디 어레이(1020)가 발광하게 된다.
또한 이러한 상태에서, 정류 전원의 전압레벨이 3VF 이상으로 상승하면 전압 판단부(1110)는 상승된 전압레벨을 스위치 제어부(1120)로 출력하게 되며, 이를 입력받은 스위치 제어부(1120)는 제 1 개방 스위치(1132) 및 제 2 개방 스위치(1134)를 모두 턴-오프시키게 된다.
따라서 제 1 개방 스위치(1132) 및 제 2 개방 스위치(1134)가 모두 턴-오프되어, 제 1 엘이디 어레이(1010), 제 2 엘이디 어레이(1020), 제 3 엘이디 어레이(1030) 및 제 3 엘이디 어레이(1030)의 일단에 연결된 그라운드까지 전류 경로가 형성되므로, 정류 전원이 제 1 엘이디 어레이(1010) 내지 제 3 엘이디 어레이(1030)에 전달되어 제 1 엘이디 어레이(1010) 내지 제 3 엘이디 어레이(1030)가 모두 발광하게 된다.
상기와 같이 엘이디 어레이들(1010, 1020, 1030)이 연결 순서대로 모두 점등된 상태에서, 정류 전원의 전압레벨이 3VF 미만으로 감소하면 전압 판단부(1110)는 감소된 전압레벨을 스위치 제어부(1120)로 출력하게 되며, 이를 입력받은 스위치 제어부(1120)는 처음 점등되었던 제 1 엘이디 어레이(1010)를 소등시키도록 제 1 차단 스위치(1142)를 턴-온시키게 된다.
따라서 제 1 개방 스위치(1132) 및 제 2 개방 스위치(1134)가 턴-오프된 상태에서 제 1 차단 스위치(1142)가 턴-온되어, 제 1 엘이디 어레이(1010) 양단의 전압에 동일해져서 정류 전원이 제 1 엘이디 어레이(1010)에 인가되지 않으므로, 전류는 턴-온상태인 제 1 차단 스위치(1142)를 지나 제 2 엘이디 어레이(1020) 및 제 3 엘이디 어레이(1030)를 통해 흐르게 된다. 그 결과, 제 1 엘이디 어레이(1010)가 소등된다.
또한, 이러한 상태에서 정류 전원의 전압레벨이 2VF 미만으로 감소하면 전압 판단부(1110)는 감소된 전압레벨을 스위치 제어부(1120)로 출력하게 되며, 이를 입력받은 스위치 제어부(1120)는 제 1 엘이디 어레이(1010)에 이어 제 2 엘이디 어레이(1020)를 소등시키도록 제 2 차단 스위치(1144)를 턴-온시키도록 한다.
따라서 제 1 개방 스위치(1132)와 제 2 개방 스위치(1134) 및 제 1 차단 스위치(1142)가 턴-오프되고, 제 2 차단 스위치(1144)가 턴-온된 상태에서, 전류는 상기 제 1 엘이디 어레이(1010)와 제 2 엘이디 어레이(1020)를 지나지 못하고 턴-온상태인 제 2 차단 스위치(1144)를 지나 제 3 엘이디 어레이(1030)와 스위치 제어부(1120)로 흐르게 된다. 그 결과, 제 2 엘이디 어레이(1020)도 소등된다.
또한, 이러한 상태에서 정류 전원의 전압레벨이 1VF 미만으로 감소하면 전압 판단부(1110)는 감소된 전압레벨을 스위치 제어부(1120)로 출력하게 되며, 이를 입력받은 스위치 제어부(1120)는 제 1 차단 스위치(1142) 및 제 2 차단 스위치(1144)를 턴-오프함으로써 정류 전원의 1 주기에 따른 제어과정을 종료하게 된다.
이상과 같은 제어과정은 정류 전원의 1주기에 따른 제어과정으로서, 정류 전원의 1 주기 마다 전술한 제어과정이 반복되어, 표 1에 나타난 바와 같이 정류 전원의 전압레벨 증가에 따라 제 1 엘이디 어레이(1010), 제 2 엘이디 어레이(1020), 제 3 엘이디 어레이(1030)가 순차적으로 점등되고, 정류 전원의 전압레벨의 감소에 따라 제 1 엘이디 어레이(1010), 제 2 엘이디 어레이(1020), 제 3 엘이디 어레이(1030)가 순차적으로 소등된다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 엘이디 교류 구동회로의 회로도이다. 도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 엘이디 교류 구동회로는 정류부(1000), 복수의 엘이디 어레이(1010, 1020, 1030), 개방 트랜지스터(1200), 차단 트랜지스터(1210), 스위치 제어부(1120), 전류 제한부(1100), 전압 판단부(1110)를 포함할 수 있다.
도 11을 참조하여 설명한 실시예와 도 12에 도시된 실시예는 개방 스위치(1130) 및 차단 스위치(1140)가 각각 개방 트랜지스터(1200)와 차단 트랜지스터(1210)로 구현되었다는 차이점만을 가지고 있으므로, 중복되는 내용에 대한 설명은 도 11을 참조하여 설명된 내용을 참조할 것이며 중복 설명은 생략하도록 한다.
먼저, 도 11에 도시된 것과 같은 개방 스위치(1130) 및 차단 스위치(1140)는 다양한 전자식 스위칭 소자들(예를 들어, 트랜지스터, 접합 트랜지스터(BJT), 전계효과 트랜지스터(FET) 등) 중 필요에 따라 채택된 하나의 스위칭 소자를 이용하여 구현될 수 있다. 도 12에는 제 1 개방 스위치(1132), 제 2 개방 스위치(1134), 제 1 차단 스위치(1142), 제 2 차단 스위치(1144) 각각이 NPN 트랜지스터를 이용하여 구현된 제 1 개방 트랜지스터(1202), 제 2 개방 트랜지스터(1204), 제 1 차단 트랜지스터(1212), 제 2 차단 트랜지스터(1214)가 도시되어 있다.
제 1 개방 트랜지스터(1202), 제 2 개방 트랜지스터(1204), 제 1 차단 트랜지스터(1212), 제 2 차단 트랜지스터(1214) 각각의 베이스 단자는 스위치 제어부(1120)에 연결되어 스위치 제어부(1120)로부터 인가되는 제어신호(제어전압)에 따라 각각의 스위치가 턴-온 또는 턴-오프된다. 즉, 스위치 제어부(1120)가 특정 스위치의 베이스 단자에 턴-온 전압을 인가하면 해당 스위치가 턴-온되고, 턴-온 전압을 인가하지 않으면 해당 스위치가 턴-오프될 수 있다.
제 1 개방 트랜지스터(1202)의 컬렉터 단자는 제 1 엘이디 어레이(1010)와 직렬 연결되어 있고, 제 1 개방 트랜지스터(1202)의 이미터 단자는 그라운드에 연결되어 있다. 마찬가지로, 제 2 개방 트랜지스터(1204)의 컬렉터 단자는 제 2 엘이디 어레이(1020)와 직렬로 연결되어 있으며, 제 2 개방 트랜지스터(1204)의 이미터 단자는 그라운드에 연결되어 있다.
또한, 제 1 차단 트랜지스터(1212)의 컬렉터 단자는 제 1 엘이디 어레이(1010)와 병렬로 연결되어 있고, 제 1 차단 트랜지스터(1212)의 이미터 단자는 제 1 개방 트랜지스터(1202)의 컬렉터 단자에 직렬로 연결되어 있다. 마찬가지로, 제 2 차단 트랜지스터(1214)의 컬렉터 단자는 전원 입력단과 제 2 엘이디 어레이(1020) 사이에 병렬로 연결되어 있고, 제 2 차단 트랜지스터(1214)의 이미터 단자는 제 2 개방 트랜지스터(1204)의 컬렉터 단자에 직렬로 연결되어 있다.
이러한 상태에서, 각 트랜지스터들(1202, 1204, 1212, 1214)은 스위치 제어부(1120)의 제어에 따라 턴-온 및/또는 턴-오프되어 구동회로 내의 정류 전원의 전압레벨에 따라 각 엘이디 어레이의 발광을 제어하게 된다.
한편, 이상의 도 10 내지 도 12에 도시된 구성 요소들 중 정류부(1000), 전압 판단부(1110), 스위치 제어부(1120), 개방 스위치(1130)(또는 도 12의 1200) 및 차단 스위치(1140)(또는 도 12의 1210)는 엘이디 조명장치의 경량화 소형화를 달성하기 위하여 집적회로(IC : Integrated Circuit)로 구성될 수 있다.
다른 한편으로, 도 10 내지 도 12에 도시되지는 않았으나, 본 발명에 따른 엘이디 교류 구동회로는 정류부(1000)와 전압 판단부(1110) 사이에 역률을 보상하기 위한 역률 보상회로를 더 포함하여 구성될 수도 있다. 즉, 밸리-필(Valley-fill) 회로 등과 같은 다양한 공지된 역률 보상회로 중 필요에 따라 적절한 역률 보상회로가 선택되어 포함될 수도 있다. 이러한 경우, 본 발명에 따른 엘이디 교류 구동회로의 역률이 향상되며, 엘이디 어레이들의 플리커 현상이 감소될 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 조명장치를 공장등이나 작업등, 가로등 또는 경관 조명등 등에도 적용할 수 있는 등 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론일 것이다.

Claims (33)

  1. 복수의 방열핀들을 포함하는 히트싱크;
    상기 히트싱크의 상부에 위치하는 발광모듈;
    상기 히트싱크의 하부에 위치하는 전원 접속부;
    상기 발광모듈의 상부를 덮도록 설치된 투광커버; 및
    상기 전원 접속부와 상기 발광모듈을 전기적으로 연결하는 배선을 수용하도록 상기 히트싱크에 형성된 배선 통로를 포함하되,
    상기 발광모듈은 상기 배선 통로에 수용된 배선을 통해 교류 전원(Vin)을 직접 공급받아 발광하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 발광모듈은,
    상기 배선을 통해 교류 전원을 공급받으며, 상기 공급된 교류 전원을 교류 엘이디에 인가하기 위한 전기 배선이 형성된 회로기판; 및
    상기 전기 배선을 통해 상기 교류 전원을 공급받아 발광하는 교류 엘이디를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 교류 엘이디는,
    직렬로 연결된 복수의 엘이디를 포함하는 제 1 엘이디 어레이; 및
    직렬로 연결된 복수의 엘이디를 포함하며, 상기 제 1 엘이디 어레이에 극성을 달리하여 역병렬로 연결되는 제 2 엘이디 어레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 교류 엘이디는,
    복수의 엘이디가 연결되어 브리지 회로를 형성하며, 상기 교류 전원을 인가받아 정류 전원을 출력하는 제 1 엘이디 어레이; 및
    직렬로 연결된 복수의 엘이디를 포함하며, 상기 제 1 얼이디 어레이로부터 정류 전원을 인가받아 발광하는 제 2 엘이디 어레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 교류 엘이디는,
    제 1 내지 제 n 직렬 엘이디 어레이들(n은 2보다 큰 짝수); 및
    상기 제 1 내지 제 n 직렬 엘이디 어레이들을 서로 연결하는 브리지부들을 포함하되,
    상기 제 1 직렬 엘이디 어레이와 상기 제 n 직렬 엘이디 어레이 사이에 있는 제 2 내지 제 n-1 직렬 엘이디 어레이들의 입력단에 각각 두개의 브리지부들의 출력단이 연결되고,
    상기 두개의 브리지부들 중 제 1 브리지부의 입력단은 앞선 직렬 엘이디 어레이의 출력단에 연결되며, 제 2 브리지부의 입력단은 다음 직렬 엘이디 어레이의 출력단에 연결되고,
    상기 제 1 직렬 엘이디 어레이의 입력단은 제 2 직렬 엘이디 어레이의 출력단에 연결되며, 상기 제 n 직렬 엘이디 어레이의 입력단은 제 n-1 직렬 엘이디 어레이의 출력단에 연결된 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 n 직렬 엘이디 어레이들은 나란하게 배열되되, 그 입력단과 출력단의 위치가 교대로 바뀌어 배열된 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 브리지부들은 각각 적어도 하나의 엘이디를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  8. 청구항 2에 있어서,
    상기 교류 엘이디는,
    제 1 내지 제 n 직렬 엘이디 어레이들(n은 2보다 큰 짝수); 및
    상기 제 1 내지 제 n 직렬 엘이디 어레이들을 서로 연결하는 브리지부들을 포함하되,
    상기 제 1 직렬 엘이디 어레이와 상기 제 n 직렬 엘이디 어레이 사이에 있는 제 2 내지 제 n-1 직렬 엘이디 어레이들의 출력단에 각각 두개의 브리지부들의 입력단이 연결되고,
    상기 두개의 브리지부들 중 제 1 브리지부의 출력단은 앞선 직렬 엘이디 어레이의 입력단에 연결되며, 제 2 브리지부의 출력단은 다음 직렬 엘이디 어레이의 입력단에 연결되고,
    상기 제 1 직렬 엘이디 어레이의 출력단은 제 2 직렬 엘이디 어레이의 입력단에 연결되며, 상기 제 n 직렬 엘이디 어레이의 출력단은 제 n-1 직렬 엘이디 어레이의 입력단에 연결된 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 n 직렬 엘이디 어레이들은 나란하게 배열되되, 그 입력단과 출력단의 위치가 교대로 바뀌어 배열된 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 브리지부들은 각각 적어도 하나의 엘이디를 포함하는 엘이디 조명장치.
  11. 청구항 2에 있어서,
    상기 교류 엘이디는,
    서로 직렬로 연결된 복수의 교류 엘이디 패키지를 포함하되,
    상기 교류 엘이디 패키지는,
    직렬로 연결된 복수의 발광셀을 포함하는 제 1 발광셀 어레이; 및
    직렬로 연결된 복수의 발광셀을 포함하며, 상기 제 1 발광셀 어레이에 극성을 달리하여 역병렬로 연결되는 제 2 발광셀 어레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 발광모듈은,
    상기 배선을 통해 교류 전원을 공급받는 회로기판;
    상기 교류 전원을 정류하여 정류 전원을 출력하는 정류부;
    상기 정류부의 출력단에 연결되어 입력되는 정류 전원의 전압레벨을 판단하고, 판단된 전압레벨에 따라 상기 엘이디의 동작을 제어하는 구동 제어부; 및
    상기 구동 제어부의 제어에 따라 상기 정류부로부터 출력되는 정류 전원을 인가받아 발광하는 엘이디 어레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 엘이디 어레이는, 각각 직렬로 연결된 복수의 엘이디를 포함하고 있는 제 1 내지 제 n 엘이디 어레이(n은 2 이상의 양의 정수)를 포함하며,
    상기 구동 제어부는 판단된 전압레벨에 따라 상기 제 1 내지 제 n 엘이디 어레이가 순차적으로 점등되도록 하거나 또는 순차적으로 소등되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 구동 제어부는 상기 제 1 내지 제 n 엘이디 어레이가 점등된 순서대로 소등되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 구동제어부는,
    상기 정류부로부터 인가되는 정류 전원의 전압레벨을 판단하고, 판단된 전압레벨을 스위치 제어부로 출력하는 전압 판단부;
    상기 정류 전원의 전압레벨 증가에 따라 상기 제 1 내지 제 n 엘이디 어레이가 연결 순서대로 점등되도록, 상기 제 1 내지 제 n 엘이디 어레이들에 각각 직렬 연결되어 있는 개방 스위치;
    상기 정류 전원의 전압레벨 감소에 따라 상기 제 1 내지 제 n 엘이디 어레이가 점등 순서대로 소등되도록, 상기 제 1 내지 제 n 엘이디 어레이에 각각 병렬 연결되어 있는 차단 스위치; 및
    (n-1)개의 상기 개방 스위치들과 (n-1)개의 상기 차단 스위치 및 상기 전압판단부와 각각 연결되어 있어, 상기 전압 판단부로부터 입력되는 전압레벨의 증감에 따라 이들 스위치의 개폐 동작을 제어하는 스위치 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 개방 스위치는,
    제 1 엘이디 어레이로부터 제 (n-1) 엘이디 어레이까지 각 엘이디 어레이 사이에 각각 직렬 연결되는 (n-1)개의 개방 스위치들을 포함하며,
    전압이 공급되어 제 1 개방 스위치가 턴-온되어 상기 제 1 엘이디 어레이가 점등된 상태에서, 상기 전압레벨의 증가에 따른 상기 스위치 제어부의 제어명령에 의해 상기 제 1 개방 스위치로부터 제 m 개방 스위치(m은 2 이상이고 (n-1)이하의 양의 정수)가 순서대로 턴-오프되고, 상기 제 2 개방 스위치로부터 제 (m+1) 개방 스위치까지 순서대로 턴-온됨에 따라 제 (m+1) 엘이디 어레이까지 점등되도록 하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 차단 스위치는,
    제 1 엘이디 어레이로부터 제 (n-1) 엘이디 어레이까지 전원 입력단과 각 엘이디 어레이 사이에 각각 병렬 연결된 (n-1)개의 차단 스위치들을 포함하며,
    상기 제 1 엘이디 어레이로부터 제 m 엘이디 어레이까지 점등된 상태에서 상기 전압레벨의 감소에 따른 스위치 제어부의 제어명령에 의해 제 1 차단 스위치로부터 제 l 차단 스위치(l은 2 이상이고 m이하의 양의 정수)가 순서대로 턴-온됨에 따라 제 l 엘이디 어레이가 소등되도록 하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  18. 청구항 15에 있어서,
    상기 개방 스위치 및 차단 스위치는 트랜지스터로 구성되어 있으며, 상기 스위치 제어부가 상기 트랜지스터의 베이스와 연결되어 있어, 상기 스위치 제어부로부터 공급되는 제어전압에 의해 상기 트랜지스터가 턴-온또는 턴-오프되는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  19. 청구항 1에 있어서,
    상기 방열핀들의 내측 모서리들 안쪽에 빈 공간을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  20. 청구항 1에 있어서,
    상기 배선 통로는 상기 해당 방열핀의 상단으로부터 하단까지 이어지도록 형성된 중공을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  21. 청구항 1에 있어서,
    상기 배선 통로는 상기 해당 방열핀의 상단으로부터 하단까지 이어지도록 형성된 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  22. 청구항 21에 있어서,
    상기 채널을 통과하는 배선을 가리도록, 상기 채널의 개방부를 덮는 채널 덮개를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  23. 청구항 1에 있어서,
    상기 히트싱크는 상기 방열핀들의 상부에 일체로 연결된 방열 플레이트를 포함하며,
    상기 회로기판이 상기 방열 플레이트 상에 탑재되는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  24. 청구항 23에 있어서,
    상기 방열 플레이트에는 배선구멍이 형성되고, 상기 배선구멍은 상기 방열플레이트 상부에 오목하게 형성된 슬롯의 일측에 위치하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  25. 청구항 23에 있어서,
    상기 방열 플레이트는 상기 회로기판을 수용하는 오목부를 포함하며,
    상기 오목부 상단 가장자리를 따라 링형 테두리부가 형성되며,
    상기 링형 테두리부에는 복수의 방열홀들이 형성된 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  26. 청구항 25에 있어서,
    상기 투광커버가 상기 히트싱크의 상부에 결합되되, 상기 방열홀들은 상기 투광성 커버 외측으로 노출된 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  27. 청구항 1에 있어서,
    상기 전원 접속부는 소켓 베이스를 포함하며, 상기 소켓 베이스와 상기 히트싱크 사이에 절연체가 설치된 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  28. 엘이디와 인접해 위치하는 제1 부분;
    전원 접속부와 인접해 위치하는 제2 부분;
    상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이에 구비된 방열핀; 및
    상기 전원 접속부와 상기 엘이디를 전기적으로 연결하는 배선을 수용하도록, 상기 방열핀에 형성된 배선 통로를 포함하는 엘이디 조명장치용 히트싱크.
  29. 청구항 28에 있어서,
    상기 배선 통로가 형성되는 방열핀은 배선 통로가 없는 방열핀을 포함하는 복수의 방열핀들 중 하나인 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치용 히트싱크.
  30. 청구항 29에 있어서,
    상기 복수의 방열핀들의 내측 모서리들에 의해 한정된 내부 공간이 비어 있는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치용 히트싱크.
  31. 청구항 28에 있어서,
    상기 배선 통로는 상기 방열핀에 형성된 중공을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치용 히트싱크.
  32. 청구항 28에 있어서,
    상기 배선 통로는 상기 방열핀에 형성된 채널을 포함하며, 상기 채널의 개방부가 채널 덮개에 의해 덮인 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치용 히트싱크.
  33. 청구항 28에 있어서, 상기 제1 부분은 상기 엘이디 실장된 회로기판이 탑재되는 방열 플레이트인 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치용 히트싱크.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140022802A1 (en) * 2012-07-20 2014-01-23 Tai-Her Yang Cup-shaped heat dissipater having flow guide hole annularly arranged at the bottom periphery and applied in electric luminous body
KR20140086488A (ko) * 2012-12-28 2014-07-08 삼성전기주식회사 발광 다이오드 구동 장치
KR101610617B1 (ko) * 2013-05-23 2016-04-08 주식회사 실리콘웍스 발광 다이오드 조명 장치
US9188307B2 (en) * 2013-12-17 2015-11-17 Ephesus Lighting, Inc. High intensity LED illumination device with automated sensor-based control
KR20160053527A (ko) * 2014-11-05 2016-05-13 서울반도체 주식회사 플리커가 개선된 led 구동회로 및 조명장치
TW201617547A (zh) * 2014-11-13 2016-05-16 Yuan-Zhou Liu 發光二極體燈具結構
KR20160073786A (ko) * 2014-12-17 2016-06-27 삼성전자주식회사 조명 장치
CN111629487B (zh) * 2015-03-02 2023-02-28 晶元光电股份有限公司 发光二极管的驱动器与相关的照明***
USRE48798E1 (en) 2015-03-02 2021-10-26 Epistar Corporation LED driver and illumination system related to the same
DE102016103623B4 (de) * 2015-03-02 2023-05-17 Epistar Corporation LED-Treiber
TW201644075A (zh) * 2015-06-11 2016-12-16 Unity Opto Technology Co Ltd 固態合封之ｌｅｄ燈泡
US10228101B2 (en) * 2015-07-01 2019-03-12 Mind Head Llc LED light fixtures and LED lamps that are used to replace Par 36 halogen lamps and incandescent well lights
US9844115B2 (en) * 2015-07-14 2017-12-12 Lighting Science Group Corporation Systems and methods for optimizing power and control of a multicolored lighting system
US9964258B2 (en) 2015-12-02 2018-05-08 Feit Electric Company, Inc. Light emitting diode (LED) lighting device
US10161619B2 (en) 2015-12-28 2018-12-25 Eaton Intelligent Power Limited LED illumination device with vent to heat sink
WO2017117195A1 (en) 2015-12-28 2017-07-06 Ephesus Lighting, Inc. System and method for control of an illumination device
CN108603655B (zh) 2015-12-28 2021-01-05 昕诺飞控股有限公司 具有单个压力空腔的led照明装置
CN108886292A (zh) * 2016-03-31 2018-11-23 日本电产株式会社 马达
CN107345628A (zh) * 2017-07-25 2017-11-14 深圳市冠科科技有限公司 一种led灯
AT16180U1 (de) * 2017-10-27 2019-03-15 Tridonic Gmbh & Co Kg LED-Modul mit änderbarer Abstrahlcharakteristik

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7093956B2 (en) * 2004-01-23 2006-08-22 Beeman Holdings, Inc. Method of lighting for protecting sea turtles
KR20060098229A (ko) * 2005-03-11 2006-09-18 서울반도체 주식회사 발광 장치 및 이의 제조 방법
KR100759055B1 (ko) * 2006-11-02 2007-09-14 박청용 발광 다이오드를 이용한 항해등
KR20080002869U (ko) * 2007-01-23 2008-07-28 광성전기산업(주) 교류 전원용 발광 다이오드 램프
KR100943074B1 (ko) * 2009-06-03 2010-02-18 (주)에스티에스테크놀로지 방열 효율이 향상된 교류 전원용 발광 다이오드 램프

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5517180A (en) * 1978-07-24 1980-02-06 Handotai Kenkyu Shinkokai Light emitting diode display
US4692893A (en) 1984-12-24 1987-09-08 International Business Machines Corp. Buffer system using parity checking of address counter bit for detection of read/write failures
JPS6364059U (ko) * 1986-10-14 1988-04-27
CA2342321A1 (en) * 1998-08-28 2000-03-09 Fiber Optics Designs, Inc. Preferred embodiment to led light string
KR100991829B1 (ko) * 2001-12-29 2010-11-04 항조우 후양 신잉 띠앤즈 리미티드 Ｌｅｄ 및 ｌｅｄ램프
US6641294B2 (en) * 2002-03-22 2003-11-04 Emteq, Inc. Vehicle lighting assembly with stepped dimming
CN2644878Y (zh) * 2003-08-14 2004-09-29 葛世潮 发光二极管灯
WO2006095949A1 (en) * 2005-03-11 2006-09-14 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Led package having an array of light emitting cells coupled in series
TW200640045A (en) 2005-05-13 2006-11-16 Ind Tech Res Inst Alternating current light-emitting device
US20070090386A1 (en) * 2005-10-21 2007-04-26 Universal Media Systems, Inc. Air cooled high-efficiency light emitting diode spotlight or floodlight
JP2006080095A (ja) 2005-12-05 2006-03-23 Elna Co Ltd 発光ダイオード集合体ランプ
KR20070095041A (ko) 2006-03-20 2007-09-28 삼성전기주식회사 교류 전압용 발광 소자 유닛
TWM336390U (en) * 2008-01-28 2008-07-11 Neng Tyi Prec Ind Co Ltd LED lamp
CN101532646B (zh) * 2008-03-14 2012-06-13 富准精密工业(深圳)有限公司 照明装置
CN201215258Y (zh) * 2008-06-05 2009-04-01 楼满娥 交流led灯
KR100981753B1 (ko) 2008-07-02 2010-09-13 심현섭 직하광원 방식의 면광원이 적용된 조명기구
CN102089567B (zh) 2008-07-07 2014-02-26 松下电器产业株式会社 灯泡形照明用光源
JP5145146B2 (ja) * 2008-07-07 2013-02-13 昭和電工株式会社 照明システム
JP2010033863A (ja) 2008-07-29 2010-02-12 Shinko Denso Co Ltd Ｌｅｄ電球
JP5218751B2 (ja) 2008-07-30 2013-06-26 東芝ライテック株式会社 電球型ランプ
US20100073884A1 (en) * 2008-08-15 2010-03-25 Molex Incorporated Light engine, heat sink and electrical path assembly
TWI439635B (zh) * 2008-10-08 2014-06-01 Ind Tech Res Inst 發光裝置
GB2466789A (en) * 2009-01-05 2010-07-14 Greengage Lighting Ltd a light emitting diode lamp with heat dissipating wall
TW201037212A (en) 2009-04-02 2010-10-16 Liquidleds Lighting Corp LED light bulb
US8410717B2 (en) * 2009-06-04 2013-04-02 Point Somee Limited Liability Company Apparatus, method and system for providing AC line power to lighting devices
JP5354191B2 (ja) 2009-06-30 2013-11-27 東芝ライテック株式会社 電球形ランプおよび照明器具
KR101708371B1 (ko) * 2009-07-16 2017-03-09 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 이를 갖는 표시장치
US8419238B2 (en) * 2010-03-16 2013-04-16 A.L.P. Lighting & Ceiling Products, Inc. Lighting fixtures having enhanced heat sink performance
JP2011216309A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Kobe Steel Ltd Ｌｅｄ電球の放熱部の製造方法およびｌｅｄ電球の放熱部
JP2011222150A (ja) * 2010-04-05 2011-11-04 Toshiba Lighting & Technology Corp 照明装置
TWI407049B (zh) 2010-04-19 2013-09-01 Ind Tech Res Inst 燈具結構
US8476836B2 (en) * 2010-05-07 2013-07-02 Cree, Inc. AC driven solid state lighting apparatus with LED string including switched segments
TW201142194A (en) * 2010-05-26 2011-12-01 Foxsemicon Integrated Tech Inc LED lamp
JP5573439B2 (ja) * 2010-07-09 2014-08-20 Ｔｄｋ株式会社 ワイヤレス給電装置、光源カートリッジおよびワイヤレス照明システム
CN201748210U (zh) * 2010-07-19 2011-02-16 深圳市金宇宙光电有限公司 一种led灯泡
JP5519445B2 (ja) * 2010-08-27 2014-06-11 パナソニック株式会社 照明器具
TWM409374U (en) * 2011-01-04 2011-08-11 Top Energy Saving System Corp Lighting device
KR101287901B1 (ko) * 2011-02-25 2013-07-18 주식회사 우리조명지주 피엔접합 발광소자 조명 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7093956B2 (en) * 2004-01-23 2006-08-22 Beeman Holdings, Inc. Method of lighting for protecting sea turtles
KR20060098229A (ko) * 2005-03-11 2006-09-18 서울반도체 주식회사 발광 장치 및 이의 제조 방법
KR100759055B1 (ko) * 2006-11-02 2007-09-14 박청용 발광 다이오드를 이용한 항해등
KR20080002869U (ko) * 2007-01-23 2008-07-28 광성전기산업(주) 교류 전원용 발광 다이오드 램프
KR100943074B1 (ko) * 2009-06-03 2010-02-18 (주)에스티에스테크놀로지 방열 효율이 향상된 교류 전원용 발광 다이오드 램프

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017183938A1 (ko) * 2016-04-21 2017-10-26 엘지이노텍 주식회사 조명 장치
US10982815B2 (en) 2016-04-21 2021-04-20 Lg Innotek Co., Ltd. Lighting device and LED circuit board with a center opening with a protrusion
KR20180000176A (ko) * 2016-06-22 2018-01-02 엘지이노텍 주식회사 조명장치
KR102605236B1 (ko) 2016-06-22 2023-11-29 쑤저우 레킨 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드 조명장치

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