KR100920594B1 - Apparatus for driving interleaved fly-back type of led - Google Patents
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Abstract
본 발명은 2개의 트랜스를 병렬로 연결한 인터리브드 플라이백(Interleaved Fly-Back) 방식을 적용한 인터리브드 플라이백 LED 구동 장치에 관한 것으로,The present invention relates to an interleaved flyback LED driving device using an interleaved flyback method in which two transformers are connected in parallel.
본 발명에 따른 인터리브드 플라이백 LED 구동 장치는, LED 어레이를 구동하는 LED 구동 장치에 있어서, AC 전원을 제1 및 제2 1차 전류를 포함하는 1차 DC 전원으로 정류하는 정류부; 상기 LED 어레이의 부하에 따라, PWM 제어용 서로 반대 위상을 갖는 제1 및 제2 스위칭 신호를 공급하는 PWM 제어부; 상기 정류부로부터의 제1 1차 전류를 제1 2차 전류로 변환하여 상기 LED 어레이에 공급하는 제1 트랜스; 상기 제1 스위칭 신호에 따라 온/오프 스위칭하여, 상기 제1 트랜스의 1차 권선에 흐르는 제1 1차 전류를 단속하는 제1 파워 스위치; 상기 제1 트랜스에 병렬로 연결되어, 상기 정류부로부터의 제2 1차 전류를 제2 2차 전류로 변환하여 상기 LED 어레이에 공급하는 제2 트랜스; 상기 제2 스위칭 신호에 따라 온/오프 스위칭하여, 상기 제2 트랜스의 1차 권선에 흐르는 제2 1차 전류를 단속하는 제2 파워 스위치를 포함한다.An interleaved flyback LED drive device according to the present invention includes an LED drive device for driving an LED array, the rectifier comprising: rectifying an AC power source into a primary DC power source including first and second primary currents; A PWM control unit for supplying first and second switching signals having opposite phases for PWM control according to the load of the LED array; A first transformer converting the first primary current from the rectifier into a first secondary current and supplying the first secondary current to the LED array; A first power switch for switching on / off according to the first switching signal to intercept a first primary current flowing through the primary winding of the first transformer; A second transformer connected to the first transformer in parallel and converting a second primary current from the rectifying unit into a second secondary current to supply the LED array; And a second power switch configured to switch on / off according to the second switching signal to interrupt a second primary current flowing through the primary winding of the second transformer.
인터리브드, interleaved, 플라이백, fly-back, LED, 구동 Interleaved, interleaved, flyback, fly-back, LED, driven
Description
본 발명은 인터리브드 플라이백 LED 구동 장치에 관한 것으로, 특히 2개의 트랜스를 병렬로 연결한 인터리브드 플라이백(Interleaved Fly-Back) 방식을 적용함으로써, 발광 다이오드의 전류구동시, 리플(Ripple) 발생을 억제할 수 있고, 이에 따라 입력전압이나 출력부하(load)의 변화에도 출력전류의 리플 변화를 크게 줄일 수 있는 인터리브드 플라이백 LED 구동 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an interleaved flyback LED driving device. In particular, by applying an interleaved flyback method in which two transformers are connected in parallel, ripple is generated when a current of a light emitting diode is driven. The present invention relates to an interleaved flyback LED driving device capable of suppressing the change of the output current and thus reducing the ripple change of the output current even when the input voltage or the output load changes.
일반적으로, 발광 다이오드(LED)는 간판 및 디스플레이, 자동차, 신호등, 백라이트, 일반 조명에 이르기까지 폭넓은 시장을 형성하고 있으며, 모든 응용 분야에서 지속적 성장을 계속하고 있다.In general, light emitting diodes (LEDs) form a broad market ranging from signage and displays, automobiles, traffic lights, backlights, to general lighting, and continue to grow in all applications.
현재, 휴대폰용 발광 다이오드가 성장을 견인하고 있으나, 향후에는 TV용 LCD BLU 및 자동차가 차기 성장 엔진 역할을 담당할 것으로 보이며, 2007년 이후 발광 다이오드의 효율이 개선되어 형광등 수준으로 도달하는 시점에서 조명을 대처하기 시작할 것이다.Currently, light emitting diodes for mobile phones are driving growth, but in the future, LCD BLU for TVs and automobiles will play the role of the next growth engines. Will begin to cope.
도 1은 종래 플라이백 LED 구동 장치의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a conventional flyback LED driving device.
도 1에 도시된 종래 플라이백 LED 구동 장치는, 전원(10)으로부터 AC 전원을 제1 및 제2 1차 전류를 포함하는 1차 DC 전원으로 정류하는 정류부(20)와, 기설정된 기준전압과 검출 전압(Vcs,Vovp)에 따라 PWM 제어를 위한 스위칭 신호(SS1)를 공급하는 PWM 제어부(30)와, 상기 정류부(20)로부터의 1차 전류(I1)를 2차 전류(I2)로 변환하는 트랜스(40)와, 상기 트랜스(40)의 1차 권선에 흐르는 1차 전류(I1)를 단속하는 파워 스위치(50)와, 상기 트랜스(40)의 2차 전류(I2)를 정류하는 정류 다이오드(D1)와, 상기 정류 다이오드(D1)를 통한 구동전류(ILED)에 의해서 구동되는 LED 어레이(60)를 포함한다.The conventional flyback LED driving apparatus shown in FIG. 1 includes a
상기 검출 전압(Vcs,Vovp)중 Vcs는 LED에 흐르는 전류를 검출한 전압이고, Vovp는 과전압 보호를 위해서 상기 LED의 양단에 걸리는 전압을 검출한 전압이다. 이러한 검출 전압(Vcs,Vovp)을 검출하는 회로는 이미 주지되어 있을 뿐만 아니라 너무나 다양하므로 그 자세한 설명을 생략한다.Among the detection voltages Vcs and Vovp, Vcs is a voltage for detecting a current flowing through the LED, and Vovp is a voltage for detecting a voltage across both ends of the LED for overvoltage protection. Circuits for detecting such detection voltages Vcs and Vovp are already well known and are so diverse that detailed description thereof will be omitted.
도 2는 도 1의 플라이백 LED 구동 장치의 타임 챠트이다.FIG. 2 is a time chart of the flyback LED driving device of FIG. 1.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래 플라이백 LED 구동 장치에서, 상기 PWM 제어부(30)가 스위칭 신호(SS1)를 상기 파워 스위치(50)에 공급하면, 상기 파워 스위치(50)는 상기 스위칭 신호(SS1)가 하이레벨일 경우에 턴온되어, 상기 트랜스(40)의 1차권선에 흐르는 1차 전류(I1)가 상승하고, 2차 전류는 흐르지 않는다. 이에 반해 상기 파워 스위치(50)는 상기 스위칭 신호(SS1)가 로우레벨일 경우에 턴오프 되어, 상기 트랜스(40)의 1차권선에 흐르는 1차 전류(I1)가 차단되고, 2차 전류가 흘려서 점차적으로 감소한다. 1 and 2, in the conventional flyback LED driving apparatus, when the
그러나, 이와 같은 종래 플라이백 LED 구동 장치의 문제점은 플라이-백(Fly-Back) 방식의 특성상 출력 전류량의 리플(Ripple)이 크고, 1개의 트랜스포머(Transformer)를 사용함으로써, 2차측 정류 다이오드(Rectifier Diode)의 내압 및 용량과 트랜스포머(Transformer)의 사이즈가 크다는 문제점이 있으며, 또한 플라이-백(Fly-Back) 타입 컨버터의 특성상 200W 급 이상의 대전력 어플리케이션에서는 효율이 급격히 나빠지는 문제점이 있다.However, such a problem of the conventional flyback LED driving device is that the ripple of the output current amount is large due to the characteristics of the fly-back method, and by using one transformer, the secondary side rectifier diode (Rectifier) Diodes have a problem in that the breakdown voltage and capacity, and the size of a transformer are large, and the efficiency of the fly-back type converter has a problem of rapidly deteriorating efficiency in high power applications of 200W or more.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 그 목적은, 2개의 트랜스를 병렬로 연결한 인터리브드 플라이백(Interleaved Fly-Back) 방식을 적용함으로써, 발광 다이오드의 전류구동시, 리플(Ripple) 발생을 억제할 수 있고, 이에 따라 입력전압이나 출력부하(load)의 변화에도 출력전류의 리플 변화를 크게 줄일 수 있는 인터리브드 플라이백 LED 구동 장치를 제공하는데 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, the object of which is, by applying an interleaved flyback (Interleaved Fly-Back) method in which two transformers are connected in parallel, the ripple ( Ripple) can be suppressed, thereby providing an interleaved flyback LED driving device that can significantly reduce the ripple change of the output current even when the input voltage or the output load (load) changes.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 인터리브드 플라이백 LED 구동 장치는, LED 어레이를 구동하는 LED 구동 장치에 있어서, AC 전원을 제1 및 제2 1차 전류를 포함하는 1차 DC 전원으로 정류하는 정류부; 상기 LED 어레이의 부하에 따라, PWM 제어용 서로 반대 위상을 갖는 제1 및 제2 스위칭 신호를 공급하는 PWM 제어부; 상기 정류부로부터의 제1 1차 전류를 제1 2차 전류로 변환하여 상기 LED 어레이에 공급하는 제1 트랜스; 상기 제1 스위칭 신호에 따라 온/오프 스위칭하여, 상기 제1 트랜스의 1차 권선에 흐르는 제1 1차 전류를 단속하는 제1 파워 스위치; 상기 제1 트랜스에 병렬로 연결되어, 상기 정류부로부터의 제2 1차 전류를 제2 2차 전류로 변환하여 상기 LED 어레이에 공급하는 제2 트랜스; 상기 제2 스위칭 신호에 따라 온/오프 스위칭하여, 상기 제2 트랜스의 1차 권선에 흐르는 제2 1차 전류를 단속하는 제2 파워 스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object of the present invention, the interleaved flyback LED drive device according to the present invention, the LED drive device for driving an LED array, the AC power source comprising a first and a second primary current 1 A rectifier rectified by a secondary DC power supply; A PWM control unit for supplying first and second switching signals having opposite phases for PWM control according to the load of the LED array; A first transformer converting the first primary current from the rectifier into a first secondary current and supplying the first secondary current to the LED array; A first power switch for switching on / off according to the first switching signal to intercept a first primary current flowing through the primary winding of the first transformer; A second transformer connected to the first transformer in parallel and converting a second primary current from the rectifying unit into a second secondary current to supply the LED array; And a second power switch configured to switch on / off according to the second switching signal to interrupt a second primary current flowing in the primary winding of the second transformer.
또한, 본 발명의 인터리브드 플라이백 LED 구동 장치는, 상기 제1 트랜스의 제1 2차 전류를 정류하여 상기 LED 어레이에 출력하는 제1 정류 다이오드; 및 상기 제2 트랜스의 제2 2차 전류를 정류하여 상기 LED 어레이에 출력하는 제2 정류 다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the interleaved flyback LED driving apparatus of the present invention, the first rectifying diode to rectify the first secondary current of the first transformer to output to the LED array; And a second rectifying diode rectifying the second secondary current of the second transformer and outputting the second rectifying current to the LED array.
또한, 본 발명의 인터리브드 플라이백 LED 구동 장치는, 상기 LED 어레이의 구동 전류를 검출하여 상기 PWM 제어부에 제1 검출전압을 출력하는 전류 검출부; 상기 LED 어레이의 구동 전압을 검출하여 상기 PWM 제어부에 제2 검출전압을 출력하는 전압 검출부; 및 상기 전압 검출부 및 전류 검출부의 제1 및 제2 검출전압을 상기 PWM 제어부에 제공하는 절연 커플링부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the interleaved flyback LED driving apparatus of the present invention, the current detection unit for detecting the drive current of the LED array and outputs a first detection voltage to the PWM control unit; A voltage detector detecting a driving voltage of the LED array and outputting a second detection voltage to the PWM controller; And an insulation coupling unit configured to provide the first and second detection voltages of the voltage detector and the current detector to the PWM controller.
상기 PWM 제어부는, 상기 LED 어레이의 제1 검출전압과 기설정된 기준전압을 비교하여 상기 부하의 크기를 판단하는 것을 특징으로 한다.The PWM controller may compare the first detection voltage of the LED array with a predetermined reference voltage to determine the magnitude of the load.
상기 PWM 제어부의 제1 및 제2 스위칭 신호는, 최대 부하에서는 각각 기설정된 최대 듀티비를 갖는 것을 특징으로 한다.The first and second switching signals of the PWM control unit are characterized in that each has a maximum maximum duty ratio at the maximum load.
상기 PWM 제어부의 제1 및 제2 스위칭 신호는, 최소 부하에서는 각각 기설정된 최소 듀티비를 갖는 것을 특징으로 한다.The first and second switching signals of the PWM control unit have a minimum duty ratio that is preset at minimum load, respectively.
상기 PWM 제어부의 제1 및 제2 스위칭 신호는, 최소 부하에서 최대 부하로 상승함에 따라, 최소 듀티비에서 최대 듀티비로 상승하는 듀티비를 갖는 것을 특징으로 한다.The first and second switching signals of the PWM control unit have a duty ratio that rises from the minimum duty ratio to the maximum duty ratio as it rises from the minimum load to the maximum load.
상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 2개의 트랜스를 병렬로 연결한 인터리브드 플라이백(Interleaved Fly-Back) 방식을 적용함으로써, 발광 다이오드의 전류 구동시, 리플(Ripple) 발생을 억제할 수 있고, 이에 따라 입력전압이나 출력부하(load)의 변화에도 출력전류의 리플 변화를 크게 줄일 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above, by applying the interleaved flyback (Interleaved Fly-Back) method in which two transformers are connected in parallel, it is possible to suppress the occurrence of ripple during the current driving of the light emitting diode, Accordingly, the ripple change of the output current can be greatly reduced even when the input voltage or the output load is changed.
즉, 인터리브드 플라이백(Interleaved Fly-Back) 방식을 적용하여 기존 플라이백 방식의 LED 전류구동시 발생하는 리플을 위상이 반대인 전류구동을 통해서 크게 줄일 수 있고, 리플이 제거되므로 입력전압의 변화에 따른 출력 전류 리플의 변화가 크게 감소되며, 리플이 제거되므로 출력 부하(Road)의 변화에 따른 출력 전류 리플의 변화가 크게 감소된다.That is, by applying the interleaved flyback method, the ripple generated during the LED current driving of the conventional flyback type can be greatly reduced through the current driving having the opposite phase. The change in output current ripple is greatly reduced, and since the ripple is removed, the change in output current ripple due to the change in output load (Road) is greatly reduced.
또한, 출력 전류 리플이 감소되어 LED의 광균일도가 높아지고, 기존 1 개의 플라이백 컨버터를 사용하여 이론적으로 2배의 전력용량을 구현한 LED 전원단 설계가 가능하게 되며(예, MAX 500W/90% 이상), 기존 전원단과 비교할 때 작은 용량의 스위칭 다이오드(Switching Diode), 트랜스포머(Transformer) 및 FET를 사용할 수 있어서 동일 전력량 일때 회로 안정성이 높아지는 효과가 있다.In addition, the output current ripple is reduced, resulting in higher optical uniformity of the LEDs, enabling the design of LED power stages that theoretically double the power capacity using a single flyback converter (eg MAX 500W / 90%). Compared to the existing power supply stage, a small switching diode, a transformer, and a FET can be used, thereby increasing circuit stability at the same amount of power.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 설명되는 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상에 대한 이해를 돕기 위해서 사용된다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.The present invention is not limited to the embodiments described, and the embodiments of the present invention are used to assist in understanding the technical spirit of the present invention. In the drawings referred to in the present invention, components having substantially the same configuration and function will use the same reference numerals.
도 3은 본 발명에 따른 플라이백 LED 구동 장치의 구성도이다.3 is a block diagram of a flyback LED driving apparatus according to the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 플라이백 LED 구동 장치는, LED 어레이(700)를 구동하는 LED 구동 장치로서, 정류부(20)와, PWM 제어부(100)와, 인터리브드 트랜스부(200)와, 파워 스위치부(300)와, 정류 다이오드부(400)와, 전압 검출부(500)와, 전류 검출부(600)와, 상기 전압 검출부(500) 및 전류 검출부(600)의 검출전압을 상기 PWM 제어부(100)에 제공하는 절연 커플링부(800)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the flyback LED driving apparatus according to the present invention is an LED driving apparatus for driving the
상기 정류부(20)는, 입력되는 AC 전원을 제1 및 제2 1차 전류를 포함하는 1차 DC 전원으로 정류한다.The
상기 PWM 제어부(100)는, 상기 LED 어레이(700)의 부하에 따라, PWM 제어용 서로 반대 위상을 갖는 제1 및 제2 스위칭 신호(SS1,SS2)를 공급한다.The
상기 인터리브드 트랜스부(200)는, 상기 정류부(20)로부터의 제1 1차 전류(I1a)를 제1 2차 전류(I2a)로 변환하여 상기 LED 어레이(700)에 공급하는 제1 트랜스(210)와, 상기 제1 트랜스(210)에 병렬로 연결되어, 상기 정류부(20)로부터의 제2 1차 전류(I1b)를 제2 2차 전류(I2b)로 변환하여 상기 LED 어레이(700)에 공급하는 제2 트랜스(220)를 포함한다. The interleaved
상기 파워 스위치부(300)는, 상기 제1 스위칭 신호(SS1)에 따라 온/오프 스위칭하여, 상기 제1 트랜스(210)의 1차 권선에 흐르는 제1 1차 전류(I1a)를 단속하는 제1 파워 스위치(310)와, 상기 제2 스위칭 신호(SS2)에 따라 온/오프 스위칭하여, 상기 제2 트랜스(220)의 1차 권선에 흐르는 제2 1차 전류(I1b)를 단속하는 제2 파워 스위치(320)를 포함한다.The
상기 정류 다이오드부(400)는, 상기 제1 트랜스(210)의 제1 2차 전류(I2a)를 정류하여 상기 LED 어레이(700)에 출력하는 제1 정류 다이오드(D1)와, 상기 제2 트랜스(40)의 제2 2차 전류(I2b)를 정류하여 상기 LED 어레이(700)에 출력하는 제2 정류 다이오드(D2)를 포함한다.The rectifying
상기 전류 검출부(600)는, 상기 LED 어레이(700)의 구동 전류를 검출하여 상기 PWM 제어부(100)에 제1 검출전압(Vcs)을 출력한다.The
상기 전압 검출부(500)는, 상기 LED 어레이(700)의 구동 전압을 검출하여 상기 PWM 제어부(100)에 제2 검출전압(Vovp)을 출력한다.The
상기 절연 커플링부(800)는, 상기 전압 검출부(500) 및 전류 검출부(600)의 제1 및 제2 검출전압(Vcs,Vovp)을 상기 PWM 제어부(100)에 제공한다.The
한편, 상기 전압 검출부(500)는, 상기 LED 어레이(700)의 양단에 직렬로 연결된 제1 및 제2 커패시터(C1,C2)를 포함하고, 상기 제1 및 제2 커패시터(C1,C2)간의 접속노드에서의 제2 검출전압(Vocp)을 검출한다. Meanwhile, the
상기 전류 검출부(600)는, 상기 LED 어레이(700)의 전류출력단에 연결되어 전류크기에 해당되는 제1 검출전압(Vcs)을 검출하는 검출 저항(RS)을 포함한다.The
상기 전압 검출부(500)는, 도 3에 도시한 바와 달리, 도 4에 도시한 바와 같이 구현될 수 있다.The
도 4는 본 발명의 전압 검출부의 변형 회로도이다.4 is a modified circuit diagram of the voltage detector of the present invention.
도 4를 참조하면, 상기 전압 검출부(500)는, 상기 LED 어레이(700)의 양단에 직렬로 연결된 제1 및 제2 저항(R1,R2)과, 상기 제1 및 제2 저항(R1,R2)의 직렬회로에 병렬로 연결된 커패시터(C3)를 포함하고, 상기 제1 및 제2 저항(R1,R2)간의 접속노드에서의 제2 검출전압(Vovp)을 검출한다.Referring to FIG. 4, the
또한, 상기 PWM 제어부(100)는, 상기 LED 어레이(700)의 제1 검출전압과 기설정된 기준전압을 비교하여 상기 부하의 크기를 판단할 수 있다.In addition, the
예를 들어, 상기 PWM 제어부(100)의 제1 및 제2 스위칭 신호(SS1,SS2)는, 최대 부하에서는 각각 기설정된 최대 듀티비를 갖고, 최소 부하에서는 각각 기설정된 최소 듀티비를 갖으며, 최소 부하에서 최대 부하로 상승함에 따라, 최소 듀티비에서 최대 듀티비로 상승하는 듀티비를 갖는다.For example, the first and second switching signals SS1 and SS2 of the
도 5는 본 발명의 플라이백 LED 구동 장치의 타임챠트이다.5 is a time chart of the flyback LED driving apparatus of the present invention.
도 5에서, SS1은 제1 스위칭 신호이고, SS2는 제2 스위칭 신호이고, I1a는 제1 1차 전류이고, I2a는 제1 제2 전류이고, I1b는 제2 1차 전류이고, I2b는 제2 2차 전류이고, ID1은 제1 정류 다이오드의 출력 전류이고, ID2는 제2 정류 다이오드의 출력 전류이며, ILED는 상기 제1 및 제2 정류 다이오드(ID1,ID2)의 출력전류의 합산 전류로서, 상기 LED 어레이로 흐르는 전류이다.In FIG. 5, SS1 is a first switching signal, SS2 is a second switching signal, I1a is a first primary current, I2a is a first second current, I1b is a second primary current, and I2b is a first switching current. 2 is the secondary current, ID1 is the output current of the first rectifying diode, ID2 is the output current of the second rectifying diode, and ILED is the sum of the output currents of the output currents of the first and second rectifying diodes ID1, ID2. , Current flowing to the LED array.
이하, 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다. Hereinafter, the operation and effects of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 플라이백 LED 구동 장치에 대해 설명하면, 도 3에서, 본 발명의 플라이백 LED 구동 장치는, LED 어레이(700)의 구동전류에 리플성분을 제거하기 위해서, 서로 역위상의 전류를 생성하는 인터리브드 플라이백을 이용하였으며, 이에 대해 설명한다.3 to 5, the flyback LED driving apparatus of the present invention will be described. In FIG. 3, the flyback LED driving apparatus of the present invention removes a ripple component from the driving current of the
먼저, 도 3에서, 본 발명의 정류부(20)는, 예를 들어, 입력되는 대략 110V 내지 220V의 AC 전원을 대략 140V 내지 290V(√2×입력전압)의 직류 전압으로 정류하여 인터리브드 트랜스부(200)로 출력한다.First, in FIG. 3, the rectifying
이때, 본 발명의 PWM 제어부(100)는, 상기 LED 어레이(700)의 부하에 따라, PWM 제어용 서로 반대 위상을 갖는 제1 및 제2 스위칭 신호(SS1,SS2)를 공급한다. 여기서, 상기 LED 어레이(700)의 부하에 대해서는 하기에서 별도로 설명할 것이다.In this case, the
상기 인터리브드 트랜스부(200)는, 상기 정류부(20)에 병렬로 연결된 제1 트랜스(210) 및 제2 트랜스(220)를 포함하며, 상기 제1 트랜스(210)는, 상기 정류부(20)로부터의 제1 1차 전류(I1a)를 제1 2차 전류(I2a)로 변환하여 상기 LED 어레이(700)에 공급한다. 상기 제2 트랜스(220)는, 상기 정류부(20)로부터의 제2 1차 전류(I1b)를 제2 2차 전류(I2b)로 변환하여 상기 LED 어레이(700)에 공급한다. The interleaved
여기서, 상기 제1 트랜스(210)의 제1 1차 전류(I1a)와 상기 제2 트랜스(220)의 제2 1차 전류(I1b)는 하기 파워 스위치부(300)의 스위칭에 따라 단속된다.Here, the first primary current I1a of the first transformer 210 and the second primary current I1b of the second transformer 220 are interrupted by switching of the following
상기 파워 스위치부(300)는, 상기 제1 및 제2 스위칭 신호(SS1,SS2) 각각에 의해 제어되는 제1 파워 스위치(310) 및 제2 파워 스위치(320)를 포함하며, 상기 제1 파워 스위치(310)는, 상기 제1 스위칭 신호(SS1)에 따라 온/오프 스위칭하여, 상기 제1 트랜스(210)의 1차 권선에 흐르는 제1 1차 전류(I1a)를 단속한다. 또한, 상기 제2 파워 스위치(320)는, 상기 제2 스위칭 신호(SS2)에 따라 온/오프 스위칭하여, 상기 제2 트랜스(220)의 1차 권선에 흐르는 제2 1차 전류(I1b)를 단속한다.The
이와같이, 상기 파워 스위치부(300)의 제어에 따라 제1 1차 전류(I1a)와 제2 1차 전류(I1b)는 조절된다.In this way, the first primary current I1a and the second primary current I1b are adjusted according to the control of the
이후, 상기 정류 다이오드부(400)는, 상기 제1 트랜스(210) 및 제2 트랜스(220) 각각으로부터의 전류를 정류하기 위해서, 제1 정류 다이오드(D1) 및 제2 정류 다이오드(D2)를 포함하며, 상기 제1 정류 다이오드(D1)는, 상기 제1 트랜스(210)의 제1 2차 전류(I2a)를 정류하여 상기 LED 어레이(700)에 출력한다. 상기 제2 정류 다이오드(D2)는, 상기 제2 트랜스(40)의 제2 2차 전류(I2b)를 정류하여 상기 LED 어레이(700)에 출력한다.Subsequently, the
도 5를 참조하면, 상기 제1 정류 다이오드(D1)를 통해 출력되는 제1 출력 전 류(ID1)와, 상기 제2 정류 다이오드(D2)를 통해 출력되는 제2 출력 전류(ID2)는 각각 리플 성분을 어느정도 포함하고 있으나, 상기 제1 출력 전류(ID1)와 제2 출력 전류(ID2)의 각 리플 성분의 위상이 반대이므로, 상기 제1 출력 전류(ID1)와 제2 출력 전류(ID2)가 더해지는 순간 리플 성분을 제거될 수 있다.Referring to FIG. 5, the first output current ID1 output through the first rectifying diode D1 and the second output current ID2 output through the second rectifying diode D2 are each ripple. Although some of the components are included, the phases of the respective ripple components of the first output current ID1 and the second output current ID2 are reversed, so that the first output current ID1 and the second output current ID2 The ripple component can be removed the moment it is added.
한편, 상기 LED 어레이(700)의 부하에 대해 설명하면, 상기 LED 어레이(700)의 부하를 측정하기 위해, 본 발명의 플라이백 LED 구동 장치는, 전류 검출부(600) 및 절연 커플링부(800)를 포함하며, 이때, 상기 전류 검출부(600)는, 상기 LED 어레이(700)의 구동 전류를 검출하여 상기 절연 커플링부(800)를 통해 상기 PWM 제어부(100)에 제1 검출전압(Vcs)을 출력한다. 상기 절연 커플링부(800)는, 상기 전류 검출부(600)의 제1 검출전압(Vcs)을 상기 PWM 제어부(100)에 제공한다.Meanwhile, referring to the load of the
또한, 본 발명의 플라이백 LED 구동 장치는, 상기 LED 어레이(700)의 과전압 보호를 위해서, 전압 검출부(500)를 포함할 수 있다.In addition, the flyback LED driving apparatus of the present invention may include a
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 전압 검출부(500)는, 상기 LED 어레이(700)의 구동 전압을 검출하여 상기 PWM 제어부(100)에 제2 검출전압(Vovp)을 출력한다. 상기 절연 커플링부(800)는, 상기 전압 검출부(500)의 제2 검출전압(Vovp)을 상기 PWM 제어부(100)에 제공한다.3 and 4, the
또한, 상기 PWM 제어부(100)는, 상기 LED 어레이(700)의 제1 검출전압과 기설정된 기준전압을 비교하여 상기 부하의 크기를 판단할 수 있으며, 예를 들어, 상기 PWM 제어부(100)의 제1 및 제2 스위칭 신호(SS1,SS2)는, 최대 부하에서는 각각 기설정된 최대 듀티비를 갖고, 최소 부하에서는 각각 기설정된 최소 듀티비를 갖으며, 최소 부하에서 최대 부하로 상승함에 따라, 최소 듀티비에서 최대 듀티비로 상승하는 듀티비를 갖는다.In addition, the
도 5를 참조하면, 상기 제1 정류 다이오드(D1)의 출력 전류(ID1)와, 상기 제2 정류 다이오드(D2)의 출력 전류(ID2)의 합산 전류가 상기 LED 어레이(700)로 제공되는 구동전류(ILED)가 되어, 상기 구동전류(ILED)에는 리플링 성분이 거의 없음을 알 수 있다.Referring to FIG. 5, the driving current in which the sum of the output current ID1 of the first rectifying diode D1 and the output current ID2 of the second rectifying diode D2 is provided to the
도 1은 종래 플라이백 LED 구동 장치의 구성도.1 is a configuration diagram of a conventional flyback LED driving device.
도 2는 도 1의 플라이백 LED 구동 장치의 타임챠트2 is a time chart of the flyback LED driving apparatus of FIG.
도 3은 본 발명에 따른 플라이백 LED 구동 장치의 구성도.3 is a block diagram of a flyback LED driving apparatus according to the present invention.
도 4는 본 발명의 전압 검출부의 변형 회로도.4 is a modified circuit diagram of a voltage detector of the present invention.
도 5는 본 발명의 플라이백 LED 구동 장치의 타임챠트5 is a time chart of the flyback LED driving apparatus of the present invention;
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
20 : 정류부 100 : PWM 제어부20: rectifier 100: PWM controller
210 : 제1 트랜스 220 : 제2 트랜스210: first transformer 220: second transformer
310 : 제1 파워 스위치 320 : 제2 파워 스위치310: first power switch 320: second power switch
700 : LED 어레이 D1 : 제1 정류 다이오드700: LED array D1: first rectifying diode
D2 : 제2 정류 다이오드 SS1,SS2 : 제1 및 제2 스위칭 신호D2: second rectifier diode SS1, SS2: first and second switching signals
I1a : 제1 1차 전류 I2a : 제1 2차 전류I1a: first primary current I2a: first secondary current
I1b : 제2 1차 전류 I2b : 제2 2차 전류I1b: second primary current I2b: second secondary current
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