KR100862507B1 - Ｌｅｄ 구동 디바이스 - Google Patents

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Abstract

집적화된 형태의 LED 구동 디바이스가 개시된다. 상기 LED 구동 디바이스는, 스위치의 스위칭을 통해 입력전압을 LED 구동에 적절한 크기의 전압으로 변환하여 출력하는 직류/직류 변환부; 상기 LED에 흐르는 전류 및/또는 상기 LED에 인가되는 전압 정보를 피드백 받아 상기 LED에 흐르는 전류가 일정하게 유지되도록 상기 직류/직류 변환부의 스위치의 스위칭 듀티를 PWM 제어하는 PWM 제어부를 포함하는 정전류 제어부; 및 사용자에 의한 조정신호를 입력받으며, 상기 조정신호에 따라 상기 PWM 제어부를 제어하는 제어로직을 포함할 수 있다.
Figure R1020070060347
LED, 집적, 직류-직류 변환, PWM

Description

ＬＥＤ 구동 디바이스{DEVICE FOR DRIVING LED}
도 1은 본 발명의 일실시형태에 따른 LED 구동 디바이스의 블록 구성도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10: LED 어레이 구동 디바이스 11: 직류/직류 변환부
12: 정전류 제어부 13: 제어로직
14: 통신 프로토콜부 15: PWM 위상 변환부
20: LED 어레이 30: 검출저항
본 발명은 LED 구동 디바이스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LED를 구동하는데 필요한 직류/직류 변환 회로, PWM 제어 회로 등 다양한 회로를 하나의 칩으로 집적시킨 LED 구동 디바이스에 관한 것이다.
일반적으로, 액정 표시 장치(LCD)의 백라이트의 광원으로 사용된 냉음극형광램프(CCFL)는 수은 가스를 사용하므로 환경 오염을 유발할 수 있고, 응답속도가 느 리며, 색재현성이 낮을 뿐만 아니라 LCD 패널의 경박단소화에 적절하지 못한 단점을 가졌다.
이에 비해 발광 다이오드(LED)는 친환경적이며, 응답속도가 수 나노 초로 고속 응답이 가능하여 비디오 신호 스트림에 효과적이고, 임펄시브(Impulsive) 구동이 가능하며, 색재현성이 100% 이상이고 적색, 녹색, 청색 LED의 광량을 조정하여 휘도, 색온도 등을 임의로 변경할 수 있을 뿐만 아니라, LCD 패널의 경박단소화에 적합한 장점들을 가지므로, 최근 LCD 패널 등의 백라이트용 광원으로 적극적으로 채용되고 있는 실정이다.
이와 같이, LED를 채용한 LCD 백라이트에서 LED를 다수 개 연결한 LED 어레이를 사용하는 경우, LED 어레이를 구동하는 구동회로는 외부로부터 입력되는 입력전압을 상기 LED 어레이의 구동에 적절한 전압으로 변환하는 직류-직류 변환기와, 상기 LED 어레이에 일정한 정전류를 제공할 수 있는 구동회로를 필요로 한다. 더하여, LED 어레이 구동회로에는 사용자가 휘도와 색온도 등을 임의로 조정하거나 온도 보상 등을 위해 LED의 휘도를 조정하는 디밍회로가 추가적으로 요구된다.
종래에 이러한 LED 구동에 필요한 각종 회로들은, 저항이나 캐패시터 등의 럼프 소자들을 이용하여 개별적으로 구현되거나, 일부 회로만 집적화시킨 칩 형태로 제공되었다(예를 들어, 직류-직류 변환기).
이로 인해, 종래에 LED 어레이를 구동하기 위한 구동 회로를 구현하기 위해서는 개별 소자들을 배치하기 위한 넓은 면적의 기판이 필요하며, 개별소자 각각을 배치시키는 공정이 반드시 요구되었다. 특히, 외부의 제어신호에 의해 LED의 휘도를 제어하는 디밍제어가 요구되는 경우에는 더 넓은 면적의 기판과 소자가 필요하였다.
따라서, 종래의 LED 구동 회로는 외부소자수 증가로 인한 비용증가, 조립시 불량발생 확률 상승, 소형화에 불리함 등의 문제점을 항시 안고 있다.
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로 그 목적은, LED를 구동하기 위한 각종 회로를 하나의 칩형태로 구현한 LED 구동 디바이스를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 외부의 유무선 제어 신호에 의해 LED의 구동을 제어할 수 있는 LED 구동 디바이스를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은,
스위치의 스위칭을 통해 입력전압을 LED 구동에 적절한 크기의 전압으로 변환하여 출력하는 직류/직류 변환부;
상기 LED에 흐르는 전류 및/또는 상기 LED에 인가되는 전압 정보를 피드백 받아 상기 LED에 흐르는 전류가 일정하게 유지되도록 상기 직류/직류 변환부의 스위치의 스위칭 듀티를 PWM 제어하는 PWM 제어부를 포함하는 정전류 제어부; 및
사용자에 의한 조정신호를 입력받으며, 상기 조정신호에 따라 상기 PWM 제어부를 제어하는 제어로직을 포함하며, 상기 구성요소들이 하나의 디바이스로 집적된 것을 특징으로 하는 LED 구동 디바이스를 제공한다.
바람직하게, 상기 정전류 제어부는, 상기 LED에 흐르는 전류 및/또는 상기 LED에 인가되는 전압 정보를 피드백받아 상기 LED에 과전류가 흐르거나 상기 LED에 과전압이 인가되는 경우, 상기 LED에 인가되는 전압 또는 전류를 차단하도록 상기 PWM 제어부를 제어하는 보호회로부를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 LED 구동 디바이스는, 상기 조정신호를 무선으로 입력 받기 위한 무선통신 프로토콜부를 더 포함할 수 있으며, 상기 무선통신 프로토콜부는 상기 제어로직에 의해 무선통신의 제어가 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시형태에서, 상기 직류/직류 변환부는, 복수의 LED를 개별적으로 구동하기 위한 다채널 직류/직류 변환부인 것이 바람직하며, 이 다채널 직류/직류 변환부가 적용되는 경우, 상기 PWM 제어부는 상기 각 채널에 대해 각각 개별적인 PWM 제어를 수행하는 것이 바람직하다.
이 실시형태는 상기 각 채널에 대한 PWM 제어에 위상차가 발생하도록 상기 PWM 제어부를 제어하는 PWM 위상변환부를 더 포함할 수 있다.
더하여, 이 실시형태는 상기 각 채널을 활성화/비활성화 하는 스위칭부를 더 포함할 수 있다. 이 스위칭부의 각 채널에 대한 활성화/비활성화 결정은 상기 제어로직에 의해 수행될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시형태를 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명되는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시형태는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에 도시된 구성요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다는 점을 유념해야 할 것이다. 본 명세서에서, 'LED'라는 기재는 단순히 하나의 LED 소자를 의미하는 것 뿐만 아니라 복수의 LED들이 일련의 전기적 연결관계로 연결되어 하나의 어레이를 형성하는 LED 어레이를 동시에 의미하는 것일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시형태에 따른 LED 구동 디바이스의 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시형태에 따른 LED 구동 디바이스(10)는, 복수의 입출력 단자(T1 내지 T14)와, 단자(T1)으로 입력되는 입력전압(Vin)의 크기를 적절하게 변환한 후 단자(T2 내지 T4)를 통해 LED(20)로 제공하는 직류/직류 변환부(11)와, 단자(T5 내지 T7)을 통해 LED(20)에 흐르는 전류를 피드백 받고, 피드백된 전류의 크기에 따라 LED(20)에 일정한 전류가 제공될 수 있도록 직류/직류 변환부(11)를 PWM 제어하는 PWM 제어부(121)를 포함하는 정전류 제어부(12)와, 단자(T11)을 통해 사용자의 조정신호를 입력받으며 그 조정신호에 따라 PWM 제어부(121)를 제어하는 제어로직(13)을 포함할 수 있다.
상기와 같은 기본적인 구성요소들에 더하여, 본 발명의 일실시형태는, 외부로부터 사용자의 조정신호를 무선으로 입력 받기 위한 무선통신 프로토콜부(14)를 더 포함할 수 있다. 이 때, 상기 무선통신 프로토콜부(14)의 무선통신 동작은 상기 제어로직(13)에 의해 제어가 이루어질 수 있다.
상기 직류/직류 변환부(11)는 스위치의 스위칭 듀티의 제어를 통해 입력되는 직류 전압(Vin)을 LED(20)의 구동에 적절한 크기의 직류 전압으로 변환한다. 상기 직류/직류 변환부(11)는 당업계에 잘알려진 강압식(buck type), 승압식(boost type) 및 강압-승압식(buck boost type)의 직류/직류 변환 방식을 채택할 수 있다.
바람직하게, 상기 직류/직류 변환부(11)는 복수의 출력 전압을 출력하는 다채널 방식이 적용될 수 있다. 즉, 상기 다채널 방식의 직류/직류 변환부(11)는 개별적으로 직류 전압의 크기를 제어할 수 있는 복수의 출력 전압을 각각 분리된 개별 출력 단자(T2 내지 T4)를 통해 출력할 수 있으며, 각 출력 단자(T2 내지 T4) 마다 서로 개별적으로 제어되는 LED가 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 정전류 제어부(12)는 PWM 제어부(121)와 보호 회로부(122)로 이루어질 수 있다.
상기 PWM 제어부(121)는, 상기 LED(20)에 흐르는 전류 및/또는 상기 LED에 인가되는 전압 정보를 피드백 받아 상기 LED(20)에 흐르는 전류가 일정하게 유지되도록 상기 직류/직류 변환부(11) 내의 스위치 스위칭 듀티를 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 직류/직류 변환부(11)가 스위칭 듀티의 증가에 따라 출력 전류가 커지고 스위칭 듀티의 감소에 따라 출력 전류가 작아지는 특징을 갖는다고 하면, 상기 PWM 제어부(121)는 피드백 받은 전류 정보가 사전 설정된 기준 전류보다 작은 경우에 상기 직류/직류 변환부(11)의 스위칭 듀티를 증가시킬 수 있으며, 피드백 받은 전류 정보가 사전 설정된 기준 전류보다 큰 경우에는 상기 직류/직류 변환부(11)의 스위칭 듀티를 감소시킬 수 있다. 이와 같은 지속적인 PWM 제어를 통해 상기 PWM 제어부(121)는 상기 직류/직류 변환부(11)에서 출력되어 상기 LED로 제공되는 구동전류를 일정하게 유지시킬 수 있다.
한편, 상기 직류/직류 변환부(11)가 복수의 LED들을 개별적으로 구동하는 다채널 방식을 채택한 경우, 상기 PWM 제어부(121)는 상기 직류/직류 변환부(11)가 각 채널의 LED를 개별적으로 구동할 수 있도록 각 채널에 해당하는 PWM 제어를 개별적으로 수행할 수 있다. 이와 같은, 직류/직류 변환부(11) 및 PWM 제어부(121)에 의한 다채널 개별 PWM 제어는 각 채널에 각각 적색, 녹색, 청색 LED를 적용하여 각 색상의 LED를 동시에 구동가능하게 하며, 각 색상의 LED를 독립적으로 구동가능하게 함으로써 색상제어 또는 로컬 디밍 등을 가능하게 할 수 있다.
상기 보호회로부(122)는 상기 LED(20)에 흐르는 전류 및/또는 상기 LED(20)에 인가되는 전압 정보를 피드백받아 상기 LED(20)에 과전류가 흐르거나 상기 LED(20)에 과전압이 인가되는 경우, 상기 LED(20)에 인가되는 전압 또는 전류를 차 단하도록 상기 PWM 제어부(121)를 제어할 수 있다. 상기 보호회로부(122)는 LED(20)로부터 직접 전류 또는/및 전압을 피드백 받거나, LED(20)에 흐르는 전류 또는/및 전압을 검출하기 위한 별도의 검출 저항(30)으로부터 전류 및/또는 전압을 피드백 받을 수 있다.
상기 보호회로부(122)는, 피드백 받은 전류 또는/및 전압이 사전 설정된 기준 전류 또는/및 기준 전압보다 큰 경우 이를 과전류 또는/및 과전압이 인가되는 상태로 판단하고, 상기 PWM 제어부(121)가 직류/직류 변환부(11)에서 LED로 인가되는 전압이나 전류를 차단하는 제어를 수행할 수 있도록 상기 PWM 제어부(121)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 스위칭 듀티와 출력 직류전압과의 관계가 전술한 예시와 같은 경우, 상기 보호 회로부(122)는 과전류 또는/및 과전압이 인가될 때 상기 PWM 제어부(121)가 상기 직류/직류 변환부(11)의 스위칭 듀티를 0으로 제어하도록 PWM 제어부(121)를 제어할 수 있다.
상기 제어로직(13)은 사용자에 의한 조정신호를 입력단자(T14)를 통해 입력받으며, 이 조정신호에 따라 상기 PWM 제어부(121)를 제어할 수 있다. 상기 사용자의 조정신호는 LED의 밝기를 조정하기 위한 디밍 조정신호일 수 있으며, 상기 제어로직(13)은 사용자의 디밍 조정신호에 상응하는 제어신호를 상기 PWM 제어부(121)로 제공할 수 있다. 상기 PWM 제어부(121)는 제어로직(13)으로부터 입력받은 제어신호에 상응하는 전류가 LED(20)에 일정하게 흐를 수 있도록 직류/직류 변환부(11)의 스위칭 듀티를 제어할 수 있다.
상기 제어로직(13)은 상기 PWM 제어부(121)를 제어하는 것 뿐만 아니라, 본 발명의 LED 구동 디바이스 내의 다른 구성요소에 대한 제어를 수행할 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시형태는, 상기 조정신호를 무선으로 입력 받기 위한 무선통신 프로토콜부(14)를 더 포함할 수 있다. 상기 무선통신 프로토콜부(14)는 상기 제어로직(13)에 의해 무선통신의 제어가 이루어질 수 있다. 상기 무선통신 프로토콜부(14)는 일반적으로 알려진 조명용 프로토콜인 DALI(Digital Addressable Lighting Interface) 또는 DMX(Digital Multiplexing)일 수 있으며, 일반적으로 무선 사설망(WPAN)의 센서 네트워크에 적용될 수 있는 근거리 무선 통신 프로토콜인 Zigbee일 수 있다. 상기 조정신호는 전술한 무선통신 프로토콜에 따라 적절한 무선 신호의 형태로 입력단자(T12, T13)을 통해 무선통신 프로토콜부(14)로 입력되고, 무선통신 프로토콜부(14)는 무선신호를 다시 제어로직(13)이 수신할 수 있는 형태의 조정신호로 변환하여 제어로직(13)으로 전달할 수 있다. 제어로직(13)은 이 조정신호를 판별하여 PWM 제어부(121)를 제어함으로써 무선통신에 의해 LED 구동 제어를 가능하게 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시형태는, 상기 직류/직류 변환부(11)가 복수의 채널에 대해 구동 전압을 제공하는 형태인 경우, 각 채널에 대한 PWM 제어에 위상차가 발생하도록 상기 PWM 제어부(121)를 제어하는 PWM 위상변환부(15)를 더 포함할 수 있다. 상기 PWM 제어부(121)에 의해 수행되는 복수의 채널에 대한 PWM 제어가 동일한 위상으로 이루어지는 경우, 항시 전류의 혼입, 피크 전류 과대한 증가 및 EMI 노이즈증가 등의 문제가 발생할 수 있는 확률이 높다. 따라서, 외부로부터 사용자의 요청이 입력단(T14)으로 입력되는 경우, 상기 PWM 변환부(15)는 각 채널에 대한 PWM 제어에 위상차가 발생하도록 상기 PWM 제어부(121)를 제어한다.
또한, 본 발명의 일실시형태는, 상기 직류/직류 변환부(11)가 복수의 채널에 대해 구동 전압을 제공하는 형태인 경우, 각 채널을 활성화/비활성화 하는 스위칭부(18)를 더 포함할 수 있다. 이 때, 상기 제어로직(13)은 상기 스위칭부의 채널 활성화/비활성화 결정을 제어할 수 있다. 도 1에서, 스위칭부(18)는 각 채널의 LED(20)와 PWM 제어부(121) 사이에 배치되어, 상기 제어로직(13)의 제어에 따라 각 채널의 LED(20)와 PWM 제어부(121)를 연결/차단하는 형태로 도시되나, 이는 일례에 불과하며 각 채널의 LED를 선택적으로 활성화/비활성화 할 수 있는 다양한 형태로 적용될 수 있을 것이다. 입력단자(T11)을 통한 사용자의 입력 또는 입력단자(T12, T13)을 통한 사용자의 무선입력이 있는 경우, 상기 제어로직(13)은 사용자의 입력에 따라 사용자가 원하는 채널의 LED 만 활성화시키고 사용자가 원하지 않는 채널의 LED는 비활성화 되도록 스위칭부(18)를 제어할 수 있다.
더하여, 상기 스위칭부(18)는 상기 PWM 제어부(121)에 의해 온/오프 듀티가 제어됨으로써 각 채널의 LED에 흐르는 전류를 일정하게 유지시키는 기능을 수행할 수 있다. 즉, 상기 스위칭부(18)는 서로 직렬 연결된 각 채널의 LED들이 각각 연결된 단자(T5-T7)마다 개별 구비된 복수의 스위치를 포함할 수 있으며, 이 스위치들은 각 채널의 활성화/비활성화의 선택뿐만 아니라, 상기 PWM 제어부(121)에 의해 온/오프 듀티가 제어됨으로써 각 채널의 LED에 흐르는 전류가 사전설정된 크기로 일정하게 유지되게 할 수 있다.
한편, 도 1에 기재된 참조부호 중 161은 LDO(Low DropOut regulator)를, 162는 각 구성요소에 필요한 기준 전압을 제공하는 기준전압 생성부를, 17은 PWM 제어부(121)에 사용되는 기본클럭을 제공하는 클럭생성부를 나타낸다.
이와 같이, 본 발명의 LED 구동 디바이스(10)는 LED 구동에 필요한 직류/직류 변환부(11), 정전류 제어부(12) 및 제어로직(13) 등의 구성요소들을 하나의 칩 형태로 집적함으로써 개별 럼프(lumped) 소자들을 이용하여 회로를 구성하는데 비해 소형화가 가능하고 제조 비용 및 불량발생 확률을 감소시킬 수 있다. 또한, 제어로직(13)과 무선통신 프로토콜부(14)를 구비함으로써, 외부로부터 사용자에 의해 입력되는 유무선 신호에 의해 LED의 구동을 제어할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 직류/직류 변환부, 정전류 제어부 및 제어로직 등과 같이 LED 구동에 필요한 각종 구성요소들을 하나의 칩 형태로 집적함으로써 개별 소자 및 칩들을 이용하여 회로를 구성하는데 비해 소형화가 가능하고, 더불어 제조비용 및 불량발생 확률을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
더하여, 본 발명에 따르면, 제어로직 및 무선통신 프로토콜부를 통해 외부로부터 사용자에 의해 입력되는 무선 조정신호에 의해 LED의 구동을 제어할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 서로 직렬 연결된 복수의 LED를 각각 포함하는 복수의 LED 어레이를 구동하기 위한 LED 구동 디바이스에 있어서,
    스위치의 스위칭을 통해 외부로 부터 입력되는 직류 전압을 상기 복수의 LED 어레이 구동에 적절한 크기의 구동전압으로 변환하여 출력하는 직류/직류 변환부;
    상기 복수의 LED 어레이에 흐르는 전류를 온/오프하도록 상기 복수의 LED 어레이의 일단에 각각 연결되는 복수의 스위치를 포함하는 스위칭부;
    상기 LED 어레이에 흐르는 전류 정보 및 상기 LED 어레이에 인가되는 전압 정보 중 적어도 하나를 피드백 받아 상기 구동전압의 크기가 일정하게 유지되도록 상기 직류/직류 변환부 내에 구비된 스위치의 스위칭 듀티를 PWM 제어하며, 상기 복수의 LED 어레이 각각에 흐르는 전류가 사전 설정된 크기로 일정하게 유지되도록 상기 스위칭부에 포함된 복수의 스위치 각각의 스위칭 듀티를 제어하는 PWM 제어부를 포함하는 정전류 제어부; 및
    사용자에 의한 조정신호를 입력받으며, 상기 조정신호에 따라 상기 PWM 제어부를 제어하는 제어로직
    을 포함하는 LED 구동 디바이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 정전류 제어부는, 상기 LED에 흐르는 전류 정보 및 상기 LED에 인가되는 전압 정보 중 적어도 하나를 피드백받아 상기 LED에 과전류가 흐르거나 상기 LED에 과전압이 인가되는 경우, 상기 LED에 인가되는 전압 또는 전류를 차단하도록 상기 PWM 제어부를 제어하는 보호회로부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 구동 디바이스.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 조정신호를 무선으로 입력 받기 위한 무선통신 프로토콜부를 더 포함하며, 상기 무선통신 프로토콜부는 상기 제어로직에 의해 무선통신의 제어가 이루어 지는 것을 특징으로 하는 LED 구동 디바이스.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 직류/직류 변환부는, 복수의 LED 어레이를 개별적으로 구동하기 위한 다채널 직류/직류 변환부이며, 상기 PWM 제어부는 상기 각 채널에 대해 각각 개별적인 PWM 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 LED 구동 디바이스.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 각 채널에 대한 PWM 제어에 위상차가 발생하도록 상기 PWM 제어부를 제어하는 PWM 위상변환부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 구동 디바이스.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어로직은, 상기 복수의 LED 어레이 중 적어도 일부의 활성화/비활성화를 결정하도록 상기 PWM 제어부를 제어하는 것을 특징로 하는 LED 구동 디바이스.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101043476B1 (ko) * 2009-06-10 2011-06-23 삼성전기주식회사 Ｌｅｄ용 ｐｗｍ 디밍 구동 회로
US8283871B2 (en) 2009-10-30 2012-10-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of driving light source and display apparatus for performing the method
KR101353181B1 (ko) * 2012-07-20 2014-01-17 삼성전기주식회사 백라이트용 전원 제어회로
KR20150020632A (ko) * 2011-01-28 2015-02-26 서울반도체 주식회사 Ｌｅｄ 구동회로
KR101654111B1 (ko) * 2016-01-28 2016-09-05 김근식 직류전원을 이용한 의료용 광출력장치 및 그 제어방법

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008053702A1 (de) * 2008-10-29 2010-05-06 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Schaltungsanordnung zum Schutz von elektronischen Einrichtungen gegen fehlerhafte Logikspannungen
US20100188006A1 (en) * 2009-01-28 2010-07-29 Garrett Joseph Young Dimming alternating current light emitting diodes
US8081199B2 (en) * 2009-06-26 2011-12-20 Panasonic Corporation Light emitting element drive apparatus, planar illumination apparatus, and liquid crystal display apparatus
RU2491588C1 (ru) 2009-07-03 2013-08-27 Шарп Кабусики Кайся Жидкокристаллическое устройство отображения и способ управления источником света
TWI423724B (zh) * 2009-07-24 2014-01-11 Novatek Microelectronics Corp 可動態維持定電流驅動之光源驅動裝置及其相關方法
TWI409786B (zh) * 2009-09-25 2013-09-21 Innolux Corp 背光控制電路
KR100957819B1 (ko) * 2009-11-04 2010-05-13 제이엠씨엔지니어링 주식회사 발광 다이오드 구동 회로 및 이를 포함하는 발광 다이오드 장치
US8456096B2 (en) 2010-02-11 2013-06-04 Dongbu Hitek Co., Ltd. Thermally controlled driver/switching regulator, and methods of controlling and/or regulating a driver and/or switching regulator
US8552356B2 (en) * 2010-03-01 2013-10-08 Pratt & Whitney Rocketdyne, Inc. Optical power converter
KR101133497B1 (ko) * 2010-04-30 2012-04-05 매그나칩 반도체 유한회사 백라이트용 ｌｅｄ 구동 회로 및 방법과 백라이트 구동장치
CN102340908B (zh) * 2010-07-23 2014-01-01 原景科技股份有限公司 发光二极管电路及其操作方法
JP5749465B2 (ja) * 2010-09-07 2015-07-15 ローム株式会社 発光素子の駆動回路、それを用いた発光装置および電子機器
TWI425873B (zh) * 2010-11-03 2014-02-01 Ite Tech Inc 負載驅動裝置及其方法
KR101883001B1 (ko) * 2010-12-09 2018-07-27 로무 가부시키가이샤 발광 소자의 구동 회로 및 그것을 이용한 발광 장치, 전자 기기
TWI461628B (zh) * 2011-02-18 2014-11-21 Lite On Electronics Guangzhou 燈具
WO2012176097A1 (en) * 2011-06-21 2012-12-27 Koninklijke Philips Electronics N.V. Lighting apparatus and method using multiple dimming schemes
US9204504B2 (en) 2012-09-17 2015-12-01 Energy Focus, Inc. LED lamp system
CN103198799B (zh) * 2013-03-20 2015-11-25 深圳市华星光电技术有限公司 背光驱动板以及液晶显示器
CN103199506B (zh) * 2013-04-12 2015-07-15 深圳市华星光电技术有限公司 光源驱动模组的过流保护电路及背光模组
WO2016068688A1 (en) * 2014-10-29 2016-05-06 Mimos Berhad Method and system for ubiquitous interface for led devices
CN104318903B (zh) * 2014-11-19 2018-05-18 京东方科技集团股份有限公司 驱动电源、像素单元驱动电路和有机发光显示器
US9538604B2 (en) 2014-12-01 2017-01-03 Hubbell Incorporated Current splitter for LED lighting system
CN104797060B (zh) 2015-05-13 2017-11-10 昂宝电子（上海）有限公司 用于发光二极管照明系统中的温度控制的系统和方法
CN104883797B (zh) * 2015-06-11 2018-04-27 中国地质大学（武汉） 一种大规模led阵列调光控制方法和调光控制系统
CN105657891B (zh) * 2015-12-31 2018-05-18 广州达森灯光股份有限公司 一种led驱动电源电路
US20170230650A1 (en) * 2016-02-05 2017-08-10 Tektronix, Inc. Camera stop calibrator
TWI606749B (zh) * 2016-12-22 2017-11-21 華擎科技股份有限公司 發光控制電路及具有該發光控制電路之主機板
CN109618460A (zh) * 2018-12-29 2019-04-12 广东德洛斯照明工业有限公司 一种led灯的控制系统及方法
CN110493914A (zh) * 2019-08-14 2019-11-22 广州竟合电子科技有限公司 一种车灯恒流驱动装置及其制造方法
EP4156864A1 (de) * 2021-09-24 2023-03-29 Hiasset GmbH Led-leistungsversorgung

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5017837A (en) * 1987-12-11 1991-05-21 Lutron Electronics Co., Inc. Indicator lamp system
KR20070049735A (ko) * 2005-11-09 2007-05-14 주식회사 유양정보통신 발광 다이오드 정전류 펄스폭 변조 구동 회로

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6362578B1 (en) * 1999-12-23 2002-03-26 Stmicroelectronics, Inc. LED driver circuit and method
US6621235B2 (en) * 2001-08-03 2003-09-16 Koninklijke Philips Electronics N.V. Integrated LED driving device with current sharing for multiple LED strings
US6864641B2 (en) * 2003-02-20 2005-03-08 Visteon Global Technologies, Inc. Method and apparatus for controlling light emitting diodes
KR100638723B1 (ko) * 2005-02-04 2006-10-30 삼성전기주식회사 Led 어레이 구동 장치 및 이를 이용한 백라이트 구동 장치
US7081722B1 (en) * 2005-02-04 2006-07-25 Kimlong Huynh Light emitting diode multiphase driver circuit and method
JP4199201B2 (ja) * 2005-02-14 2008-12-17 星和電機株式会社 電源装置及び照明装置
KR100587022B1 (ko) * 2005-05-18 2006-06-08 삼성전기주식회사 디밍 회로를 갖는 ｌｅｄ 구동회로
JP5376296B2 (ja) * 2005-10-12 2013-12-25 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ トランジスタ制御回路及び制御方法並びにこれを用いたアクティブマトリックス表示装置
JP2007188692A (ja) * 2006-01-12 2007-07-26 Denso Corp Ｌｅｄランプ装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5017837A (en) * 1987-12-11 1991-05-21 Lutron Electronics Co., Inc. Indicator lamp system
KR20070049735A (ko) * 2005-11-09 2007-05-14 주식회사 유양정보통신 발광 다이오드 정전류 펄스폭 변조 구동 회로

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101043476B1 (ko) * 2009-06-10 2011-06-23 삼성전기주식회사 Ｌｅｄ용 ｐｗｍ 디밍 구동 회로
US8283871B2 (en) 2009-10-30 2012-10-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of driving light source and display apparatus for performing the method
KR20150020632A (ko) * 2011-01-28 2015-02-26 서울반도체 주식회사 Ｌｅｄ 구동회로
KR101964442B1 (ko) * 2011-01-28 2019-04-01 서울반도체 주식회사 Ｌｅｄ 구동회로 패키지
KR101353181B1 (ko) * 2012-07-20 2014-01-17 삼성전기주식회사 백라이트용 전원 제어회로
KR101654111B1 (ko) * 2016-01-28 2016-09-05 김근식 직류전원을 이용한 의료용 광출력장치 및 그 제어방법

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