KR100946685B1 - Light emitting diode driving apparatus - Google Patents

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KR100946685B1
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KR1020090099582A
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진중호
박현일
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주식회사 동운아나텍
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Abstract

PURPOSE: An LED(Light Emitting Diode) driving device is provided to reduce manufacturing costs and the volume of products by including a single dimming control circuit with an analog and digital dimming control function. CONSTITUTION: A switch unit(300) controls an amount of currents flowing on an LED module by performing an on/off switching operation between the LED module(100) and a ground terminal. If the current does not flow in the LED module, a magnetization current supply unit(400) supplies the magnetization current to the LED module. A dimming control circuit(500) controls the switching operation of the switch unit by the current which flows on the LED module and a dimming control signal. A signal generator(600) inputs an analog or digital dimming control signal to the dimming control circuit.

Description

ＬＥＤ 구동 장치{Light Emitting Diode Driving Apparatus}LED driving device {Light Emitting Diode Driving Apparatus}

본 발명은 LED 구동 장치에 관한 것으로, 특히 아날로그 및 디지털 디밍 제어 기능을 보유한 단일의 디밍 제어 회로를 구현함으로써, 제품의 부피를 줄이고 제조 원가를 절감시킬 수 있도록 하는 LED 구동 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an LED driving device, and more particularly, to an LED driving device capable of reducing the volume of a product and reducing manufacturing costs by implementing a single dimming control circuit having analog and digital dimming control functions.

최근 들어, 적은 소비전력으로 구동하면서도 백열등과 같은 조명 장치에 필적할 정도의 휘도를 가진 LED 조명에 대한 관심이 높아지고 있다.Recently, there is a growing interest in LED lighting, which has low luminance and comparable brightness to lighting devices such as incandescent lamps.

이에 LED에 일정한 전류가 흐르도록 전류를 제어하여 LED를 구동시키기 위한 LED 구동 장치에 대한 연구, 개발이 활발하게 진행되고 있다. 이러한, LED 구동 장치는 다양한 조명 연출 기능을 보유하고 있는데, 특히 직병렬 접속으로 배열 설치된 LED 소자들의 디밍(Dimming)을 조절함으로써, 다양한 조명 연출이 가능하다.Accordingly, research and development of the LED driving device for driving the LED by controlling the current so that a constant current flows in the LED are being actively conducted. The LED driving device has various lighting directing functions. In particular, various LEDs can be produced by adjusting dimming of LED elements arranged in parallel and parallel connections.

이러한, LED 구동 장치는 아날로그 디밍 제어 신호 입력에 의해 디밍을 제어하는 아날로그 디밍 제어 기능과 PWM(Pulse Width Modulation) 디밍 제어 신호 입력에 의해 디밍 제어하는 디지털 디밍 제어 기능을 가진다.The LED driving device has an analog dimming control function for controlling dimming by an analog dimming control signal input and a digital dimming control function for dimming control by a pulse width modulation (PWM) dimming control signal input.

그러나, 종래의 LED 구동 장치는 내부적으로 아날로그 디밍 제어용 회로와 디지털 디밍 제어용 회로가 별도로 구현되어 있기 때문에, 제품의 부피가 크고, 제조시 많은 부품이 소요되어 제조 원가 상승을 초래하게 되는 문제점이 있다.However, since the conventional LED dimming control circuit and the digital dimming control circuit are separately implemented, the conventional LED driving apparatus has a problem that the product is bulky and many parts are required during manufacturing, resulting in an increase in manufacturing cost.

더욱이, 종래의 LED 구동 장치는 아날로그 디밍 제어 시 제어 신호의 전압 크기가 증가함에 따라 LED에 흐르는 전류량도 계속적으로 증가하여 LED의 손상 발생율이 높으며, 디지털 디밍 제어 시 PWM 신호의 로직값 레벨 변동에 따라 LED를 구동하는 출력 전압이 불안정하게 출력되는 문제점이 있다.Furthermore, in the conventional LED driving device, as the voltage level of the control signal increases during analog dimming control, the amount of current flowing through the LED continuously increases, resulting in high damage rate of the LED, and according to the logic value level change of the PWM signal during digital dimming control. There is a problem that the output voltage driving the LED is unstable.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 아날로그 및 디지털 디밍 제어 기능을 보유한 단일의 디밍 제어 회로를 구현함으로써, 제품의 부피를 줄이고 제조 원가를 절감시킬 수 있도록 하는 LED 구동 장치를 제공하는데, 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the problems described above, by implementing a single dimming control circuit having analog and digital dimming control function, LED driving device that can reduce the volume of the product and reduce the manufacturing cost To provide, the purpose is.

또한, 본 발명은 아날로그 및 디지털 디밍 제어 기능을 보유한 단일의 디밍 제어 회로를 이용하여 아날로그 및 디지털 디밍 제어시, 보다 안정적으로 LED를 구동시킬 수 있도록 하는데, 그 목적이 있다.In addition, the present invention, by using a single dimming control circuit having an analog and digital dimming control function, it is possible to drive the LED more stably in analog and digital dimming control, an object thereof.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 구동 장치는, 전원 공급부로부터 공급되는 전원에 의해 전류가 흐르는 LED 모듈과 접지단 사이에서 온/오프 스위칭 동작을 수행하여 상기 LED 모듈에 흐르는 전류량을 조절하는 스위치부와; 상기 LED 모듈에 흐르는 전류에 의해 자화 전류가 흐르며, 상기 LED 모듈에 전류의 흐름이 중단되면 상기 LED 모듈로 자화 전류를 공급하는 자화 전류 공급부와; 디밍 제어 신호 및 상기 LED 모듈에 흐르는 전류에 의해 상기 스위치부의 스위칭 동작을 제어하는 디밍 제어 회로와; 아날로그 디밍 제어 신호 또는 디지털 디밍 제어 신호를 발생하여 상기 디밍 제어 회로로 입력하는 신호 발생부를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.LED driving apparatus according to an embodiment of the present invention for achieving the object as described above, by performing the on / off switching operation between the LED module and the ground terminal, the current flowing by the power supplied from the power supply the LED A switch unit for adjusting an amount of current flowing through the module; A magnetization current flows by the current flowing through the LED module, and the magnetization current supply unit supplies a magnetization current to the LED module when the flow of current is stopped in the LED module; A dimming control circuit controlling a switching operation of the switch unit by a dimming control signal and a current flowing through the LED module; It is preferable to include a signal generator for generating an analog dimming control signal or a digital dimming control signal to the dimming control circuit.

여기서, 상기 자화 전류 공급부는, 상기 LED 모듈에 흐르는 전류에 의해 자화 전류가 흐르는 인덕터와; 상기 스위치부의 스위칭 동작에 의해 상기 LED 모듈에 전류의 흐름이 중단되면, 상기 인덕터에 흐르는 자화 전류를 상기 LED 모듈로 전달하는 다이오드를 포함하는 것이 바람직하다.Here, the magnetizing current supply unit, the inductor through which the magnetizing current flows by the current flowing through the LED module; When the flow of current to the LED module is stopped by the switching operation of the switch unit, it is preferable to include a diode for transmitting the magnetization current flowing through the inductor to the LED module.

그리고, 상기 전원 공급부와 상기 LED 모듈 사이에 직렬 연결되어 상기 LED 모듈에 흐르는 전류를 센싱하여 상기 디밍 제어 회로로 전달하는 센싱 저항을 더 포함하는 것이 더욱 바람직하다.The apparatus may further include a sensing resistor connected in series between the power supply unit and the LED module to sense a current flowing through the LED module and to transmit the current to the dimming control circuit.

상기 디밍 제어 회로는, 상기 센싱 저항의 양단에 걸리는 전압차를 이용하여 상기 LED 모듈에 흐르는 전류를 검출하여 출력하는 전류 검출부와; 상기 전류 검출부에서 출력된 전류를 전압으로 변환시켜 출력하는 제1변압부와; 상기 신호 발생부로부터 출력되는 디밍 제어 신호의 전압 크기와 제1기준 전압 크기를 비교하여 그 비교 결과에 따라 로우 또는 하이 레벨의 로직값을 출력하는 제1비교부와; 상기 신호 발생부로부터 출력되는 디밍 제어 신호의 전압 크기와 제2기준 전압 크기를 비교하여 크기가 작은 쪽의 전압과 상기 제1변압부로부터 출력되는 전압의 크기를 비교하여 그 비교 결과에 따라 로우 또는 하이 레벨의 로직값을 출력하는 제2비교부와; 상기 제1비교부 및 상기 제2비교부의 출력에 의해 상기 스위치부의 스위칭 동작을 제어하는 스위치 구동부를 포함하는 것이 바람직하다.The dimming control circuit may include: a current detector configured to detect and output a current flowing through the LED module by using a voltage difference across the sensing resistor; A first transformer unit converting a current output from the current detector into a voltage and outputting the voltage; A first comparison unit comparing a voltage magnitude of the dimming control signal output from the signal generator and a first reference voltage magnitude and outputting a logic value of a low or high level according to a result of the comparison; Compare the magnitude of the voltage of the dimming control signal output from the signal generator and the magnitude of the second reference voltage, and compare the magnitude of the voltage of the smaller side with the magnitude of the voltage output from the first transformer. A second comparator for outputting a logic value of a high level; Preferably, the first comparator and the second comparator include a switch driver for controlling the switching operation of the switch by the output.

여기서, 상기 제1변압부는, 상기 제2비교부에서 출력되는 로직값의 레벨에 따라 출력 전압의 크기를 증폭하거나 감소시켜 출력하는 것이 바람직하다.Here, the first transformer, it is preferable to amplify or reduce the magnitude of the output voltage according to the level of the logic value output from the second comparator to output.

또한, 상기 제1변압부는, 상기 전류 검출부로부터 출력되는 전류에 의해 전압이 인가되는 복수 개의 저항 소자 중 어느 하나의 저항 소자에 병렬 연결되어 제2비교부로부터 출력되는 로직값의 레벨에 따라 온/오프 스위칭 동작을 수행하는 스위치 소자를 포함하는 것이 바람직하다.The first transformer may be connected in parallel to any one of a plurality of resistors to which voltage is applied by a current output from the current detector, and may be turned on / off in accordance with a level of a logic value output from the second comparer. It is preferable to include a switch element for performing an off switching operation.

상기 제1비교부는, 상기 신호 발생부로부터 출력되는 디밍 제어 신호의 전압 크기와 제1기준 전압 크기의 비교 결과 디밍 제어 신호의 전압 크기가 제1기준 전압 크기보다 작은 경우에, 제1레벨의 로직값을 출력하는 한편, 디밍 제어 신호의 전압 크기가 제1기준 전압 크기 이상인 경우에, 제2레벨의 로직값을 출력하는 것이 바람직하다.The first comparator may include a logic having a first level when the voltage magnitude of the dimming control signal is smaller than the magnitude of the first reference voltage as a result of comparing the voltage magnitude of the dimming control signal output from the signal generator and the first reference voltage magnitude. While outputting a value, when the voltage magnitude of the dimming control signal is equal to or greater than the first reference voltage magnitude, it is preferable to output a logic value of the second level.

그리고, 상기 제2비교부는, 상기 신호 발생부로부터 인가되는 전압 크기와 제2기준 전압 크기를 비교하여 크기가 작은 쪽의 전압을 비교 대상 전압으로 선택하여 비교 대상 전압이 상기 제1변압부로부터 출력되는 전압의 크기보다 작은 경우에, 제1레벨의 로직값을 출력하는 한편, 상기 비교 대상 전압이 상기 제1변압부로부터 출력되는 전압의 크기 이상에 해당하는 경우에, 제2레벨의 로직값을 출력하는 것이 바람직하다.The second comparator compares the voltage applied from the signal generator with the second reference voltage to select a smaller voltage as a comparison target voltage, and outputs a comparison target voltage from the first transformer. When the voltage is smaller than the voltage to be output, the logic value of the first level is output, and when the comparison target voltage is equal to or greater than the magnitude of the voltage output from the first transformer, the logic value of the second level is output. It is preferable to output.

상기 디밍 제어 회로는, 상기 신호 발생부로부터 디밍 제어 신호를 입력받아 그 입력받은 디밍 제어 신호의 전압의 크기를 변환시켜 상기 제2비교부로 인가하는 제2변압부를 더 포함하는 것이 바람직하다.The dimming control circuit may further include a second transformer unit which receives a dimming control signal from the signal generator and converts the voltage of the received dimming control signal to apply to the second comparator.

상기 스위치 구동부는, 상기 제1비교부 및 상기 제2비교부로부터 출력되는 로직값이 모두 제2레벨의 로직값인 경우, 상기 스위치부를 온 스위칭 시키는 한편, 상기 제1비교부 및 상기 제2비교부로부터의 출력되는 로직값이 모두 제2레벨의 로 직값이 아닌 경우, 상기 스위치부를 오프 스위칭 시키는 것이 바람직하다.The switch driver may switch on the switch unit when all of the logic values output from the first comparator and the second comparator are a second level logic value, while the first comparator and the second comparator When all of the logic values output from the negative are not the logic values of the second level, it is preferable to switch off the switch.

상기 디밍 제어 회로는, 상기 신호 발생부로부터 아날로그 디밍 제어 신호 및 디지털 디밍 제어 신호를 입력받는 하나의 디밍 제어 신호 입력 핀을 구비하여 이루어지는 것이 바람직하다.The dimming control circuit preferably includes one dimming control signal input pin for receiving an analog dimming control signal and a digital dimming control signal from the signal generator.

상기 신호 발생부는, 디지털 디밍 제어 신호 발생시 제1기준 전압 이하에서 제2기준 전압 이상의 전압 레벨 범위를 가지는 디지털 디밍 제어 신호를 발생하여 상기 디밍 제어 회로로 인가하는 것이 바람직하다.When the digital dimming control signal is generated, the signal generation unit may generate a digital dimming control signal having a voltage level range below the first reference voltage and above the second reference voltage, and apply the digital dimming control signal to the dimming control circuit.

한편, 상기 디밍 제어 회로는, 상기 제1비교부로 제1기준 전압을 인가하는 제1기준 전압 발생부와; 상기 제2비교부로 제2기준 전압을 인가하는 제2기준 전압 발생부를 더 포함하는 것이 바람직하다.The dimming control circuit may include a first reference voltage generator configured to apply a first reference voltage to the first comparator; The second reference voltage generator may further include a second reference voltage generator for applying the second reference voltage.

여기서, 상기 제2기준 전압의 크기는 제1기준 전압의 크기 보다 큰 값을 가지는 것이 바람직하다.Here, the magnitude of the second reference voltage is preferably greater than the magnitude of the first reference voltage.

본 발명에 따른 LED 구동 장치에 의하면, 아날로그 및 디지털 디밍 제어 기능을 보유한 단일의 디밍 제어 회로를 구현함으로써, 제품의 부피를 줄이고 제조 원가를 절감시킬 수 있으며, 이와 더불어 아날로그 및 디지털 디밍 제어시, 보다 안정적으로 LED를 구동시킬 수 있는 효과가 있다.According to the LED driving device according to the present invention, by implementing a single dimming control circuit having an analog and digital dimming control function, it is possible to reduce the volume of the product and to reduce the manufacturing cost, and at the same time, when analog and digital dimming control, It is effective to drive LED stably.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 구동 장치에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the LED driving apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 구동 장치의 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 아날로그 디밍 제어 신호의 전압 크기에 따라 변화되는 LED 모듈에 흐르는 전류량을 그래프 형태로 도시한 도면이고, 도 3은 디지털 디밍 제어 신호의 전압 크기에 따라 변화되는 LED 모듈에 흐르는 전류량을 그래프 형태로 도시한 도면이다.1 is a view showing the configuration of the LED driving apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a graph showing the amount of current flowing in the LED module that changes according to the voltage magnitude of the analog dimming control signal according to the present invention FIG. 3 is a graph illustrating an amount of current flowing in the LED module that is changed according to the voltage magnitude of the digital dimming control signal.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 LED 구동 장치는 LED 모듈(100)로 전원을 공급하여 상기 LED 모듈(100)에 전류의 흐름을 생성하는 전원 공급부(200)와, 상기 LED 모듈(100)과 접지단 사이에서 온/오프 스위칭 동작을 수행함으로써, 상기 LED 모듈(100)에 흐르는 전류량을 조절하는 스위치부(300)와, 상기 LED 모듈(100)에 흐르는 전류(ILED)에 의해 자화 전류가 흐르며, 상기 LED 모듈(100)에 전류의 흐름이 중단되면 상기 LED 모듈(100)로 자화 전류를 공급하는 자화 전류 공급부(400)와, 디밍 제어 신호 및 상기 LED 모듈(100)에 흐르는 전류(ILED)에 의해 상기 스위치부(300)의 스위칭 동작을 제어하는 디밍 제어 회로(500)와, 아날로그 디밍 제어 신호 또는 디지털 디밍 제어 신호(예를 들어, PWM 디밍 제어 신호 등)를 발생하여 상기 디밍 제어 회로(500)로 입력하는 신호 발생부(600)와, 상기 전원 공급부(200)와 상기 LED 모듈(100) 사이에 직렬 연결되어 상기 LED 모듈(100)에 흐르는 전류(ILED)를 센싱하여 상기 디밍 제어 회로(500)로 전달하는 센싱 저항(Rsns)과, 상기 전원 공급부(200)와 상기 센싱 저항(Rsns) 사이에 병렬 연결되어 상기 전원 공급부(200)로부터 출력되는 전압에 대한 노이즈를 상쇄하여 안정시켜 상기 LED 모듈(100) 및 상기 디밍 제어 회로(500)로 인가하는 콘덴서(C)를 포함하여 이루어진다.Referring to FIG. 1, an LED driving device according to the present invention includes a power supply unit 200 for supplying power to an LED module 100 to generate a flow of current to the LED module 100, and the LED module 100. Magnetization current by the switch unit 300 for controlling the amount of current flowing through the LED module 100 and the current I LED flowing through the LED module 100 by performing an on / off switching operation between the ground terminal and the ground terminal. Flows, when the flow of current to the LED module 100 is stopped, the magnetization current supply unit 400 for supplying a magnetization current to the LED module 100, the dimming control signal and the current flowing in the LED module 100 ( I dimming by generating a dimming control circuit 500 for controlling the switching operation of the switch unit 300 and an analog dimming control signal or a digital dimming control signal (for example, PWM dimming control signal) by the I LED ) A signal generator 600 input to the control circuit 500, Sensing resistance (Rsns) to pass to the standby power supply 200 and the LED modules are series-connected between the 100 of the LED module 100, the current (I LED), the dimming control circuit 500 to sense the flow in the The LED module 100 and the dimming control circuit 500 are connected in parallel between the power supply unit 200 and the sensing resistor Rsns to cancel and stabilize noise of a voltage output from the power supply unit 200. And a condenser (C) to be applied.

예를 들어, 스위치부(300)는 파워 모스펫(Power MOSFET) 등으로 이루어질 수 있다.For example, the switch unit 300 may be formed of a power MOSFET.

상기 LED 모듈(100)은 예컨대, LED 소자들의 직렬 또는 병렬 접속 구조 또는 직렬과 병렬의 조합 접속 구조로 구성되는 것이 바람직하며, 단일 또는 다양한 색상의 빛을 선택적으로 방출할 수 있다.The LED module 100 is preferably composed of, for example, a series or parallel connection structure of LED elements or a combination connection structure of series and parallel, and may selectively emit light of a single color or various colors.

상기 자화 전류 공급부(400)는 상기 LED 모듈(100)에 흐르는 전류(ILED)에 의해 자화 전류가 흐르는 인덕터(L)와, 상기 스위치부(300)의 오프 스위칭 동작에 의해 상기 LED 모듈(100)에 전류의 흐름이 중단되면, 상기 인덕터(L)에 흐르는 자화 전류를 상기 LED 모듈(100)로 전달하는 다이오드를 포함하여 이루어진다. 이때, 상기 자화 전류는 상기 전원 공급부(200)로부터 공급되는 전원에 의해 상기 LED 모듈(100)에 흐르는 전류의 크기보다 작은 값을 가지는 것이 바람직하다.The magnetization current supply unit 400 is the inductor (L) through which the magnetization current flows by the current (I LED ) flowing through the LED module 100 and the LED module 100 by the off switching operation of the switch unit 300. When the flow of current is stopped), a diode for transmitting the magnetization current flowing through the inductor L to the LED module 100 is included. In this case, the magnetization current may have a value smaller than the magnitude of the current flowing through the LED module 100 by the power supplied from the power supply unit 200.

여기서, 상기 센싱 저항(Rsns)에 흐르는 전류의 DC 레벨은 상기 LED 모듈(100)에 흐르는 평균 전류가 되며, 이는 상기 LED 모듈(100)의 휘도를 결정하는 요인이 된다. 또한, 상기 LED 모듈(100) 및 상기 인덕터(L)에 흐르는 전류는 상기 센싱 저항(Rsns)의 양단에 걸리는 전압에 의해 검출된다.Here, the DC level of the current flowing through the sensing resistor Rsns becomes the average current flowing through the LED module 100, which is a factor for determining the brightness of the LED module 100. In addition, the current flowing through the LED module 100 and the inductor L is detected by the voltage across the sensing resistor Rsns.

한편, 상기 디밍 제어 회로(500)는 상기 센싱 저항(Rsns)의 양단에 걸리는 전압차를 이용하여 상기 LED 모듈(100)에 흐르는 전류(ILED)를 검출하여 출력하는 전류 검출부(510)와, 상기 전류 검출부(510)에서 출력된 전류를 전압으로 변환시켜 출력하는 제1변압부(520)와, 상기 신호 발생부(600)로부터 출력되는 디밍 제어 신호의 전압 크기와 제1기준 전압 크기를 비교하여 그 비교 결과에 따라 로우 또는 하이 레벨의 로직값을 출력하는 제1비교부(530)와, 상기 신호 발생부(600)로부터 출력되는 디밍 제어 신호의 전압 크기와 제2기준 전압 크기를 비교하여 크기가 작은 쪽의 전압과 상기 제1변압부(520)로부터 출력되는 전압(Vsns)의 크기를 비교하여 그 비교 결과에 따라 로우(Low) 또는 하이(High) 레벨의 로직값을 출력하는 제2비교부(540)와, 상기 제1비교부(530) 및 상기 제2비교부(540)의 출력에 의해 상기 스위치부(300)의 스위칭 동작을 제어하는 스위치 구동부(550)와, 상기 신호 발생부(600)로부터 디밍 제어 신호를 입력받아 그 입력받은 디밍 제어 신호의 전압의 크기를 변환시켜 출력하되, 그 출력 전압(AD_OUT)을 상기 제2비교부(540)로 인가하는 제2변압부(560)와, 상기 제1비교부(530)로 제1기준 전압을 인가하는 제1기준 전압 발생부(Vth1)와, 상기 제2비교부(540)로 제2기준 전압을 인가하는 제2기준 전압 발생부(Vth2)를 포함하여 이루어진다. 여기서, 제2기준 전압의 크기는 제1기준 전압의 크기 보다 큰 값을 가지는 것이 바람직하다.On the other hand, the dimming control circuit 500 detects and outputs the current (I LED ) flowing through the LED module 100 using the voltage difference across the sensing resistor (Rsns); The first transformer 520 converts the current output from the current detector 510 into a voltage and outputs the voltage, and compares a voltage magnitude of the dimming control signal output from the signal generator 600 with a first reference voltage magnitude. By comparing the first comparison unit 530 for outputting a logic value of the low or high level and the dimming control signal output from the signal generator 600 and the second reference voltage magnitude according to the comparison result A second voltage that compares the magnitude of the smaller voltage and the magnitude of the voltage Vsns output from the first transformer 520 and outputs a logic value of a low or high level according to the comparison result Comparator 540, the first comparison unit 530 and the second A switch driver 550 for controlling the switching operation of the switch unit 300 by the output of the issue unit 540 and a dimming control signal from the signal generator 600 to receive a dimming control signal. The output voltage is converted and output, and the second transformer 560 for applying the output voltage AD_OUT to the second comparator 540 and the first reference voltage are applied to the first comparator 530. And a first reference voltage generator V th1 and a second reference voltage generator V th2 for applying a second reference voltage to the second comparator 540. Here, it is preferable that the magnitude of the second reference voltage is greater than the magnitude of the first reference voltage.

상기 제1변압부(520)는 상기 제2비교부(540)에서 출력되는 로직값의 레벨에 따라 출력 전압(Vsns)의 크기를 증폭하거나 감소시켜 출력한다. The first transformer 520 amplifies or reduces the magnitude of the output voltage Vsns according to the level of the logic value output from the second comparator 540 and outputs the amplified voltage.

이러한, 상기 제1변압부(520)는 예컨대, 상기 전류 검출부(510)로부터 출력 되는 전류에 의해 전압이 인가되는 복수 개의 저항 소자(R1, R2) 중 어느 하나의 저항 소자(R2)에 병렬 연결되어 제2비교부(540)로부터 출력되는 로직값의 레벨에 따라 온/오프 스위칭 동작을 수행하는 제1스위치 소자(M1)를 포함하는 것이 바람직하다. 이에, 상기 제1변압부(520)에서는 상기 제2비교부(540)로부터 출력되는 로직값의 레벨에 따라 상기 제1스위치 소자(M1)가 온 스위칭 동작함에 따라, 상기 전류 검출부(510)로부터 출력되는 전류에 의해 복수 개의 저항 소자(R1, R2) 중 제1상기 스위치 소자(M1)가 병렬 연결되어 있지 않은 저항 소자(R1)와 상기 제1스위치 소자(M1)에 걸리는 전압을 출력하는 한편, 상기 제1스위치 소자(M1)가 오프 스위칭 동작함에 따라, 상기 복수 개의 저항 소자(R1, R2)에 걸린 전압을 출력하게 된다. 여기서, 동일한 크기의 전류에 의해 상기 복수 개의 저항 소자(R1, R2)에 걸리게 되는 전압의 크기는 상기 복수 개의 저항 소자(R1, R2) 중 상기 제1스위치 소자(M1)가 병렬 연결되어 있지 않은 저항 소자(R1)와 상기 제1스위치 소자(M1)에 걸린 전압의 크기보다 큰 값을 가지게 된다. 이는, 상기 제1스위치 소자(M1)가 병렬 연결되어 있는 저항 소자(R2)의 저항값이 상기 제1스위치 소자(M1)보다 큰 값을 가지기 때문이다.The first transformer 520 is connected in parallel to one of the resistors R2 of the plurality of resistors R1 and R2 to which a voltage is applied, for example, by a current output from the current detector 510. And include a first switch element M1 that performs an on / off switching operation according to a level of a logic value output from the second comparator 540. Accordingly, in the first transformer 520, the first switch element M1 is switched on according to the level of the logic value output from the second comparator 540, and thus, from the current detector 510. The output current outputs a voltage across the resistor element R1 and the first switch element M1 in which the first switch element M1 is not connected in parallel among the plurality of resistor elements R1 and R2. As the first switch element M1 is turned off, the voltage applied to the resistors R1 and R2 is output. Here, the magnitude of the voltage applied to the plurality of resistance elements R1 and R2 by a current having the same magnitude is such that the first switch element M1 of the plurality of resistance elements R1 and R2 is not connected in parallel. The resistance element R1 and the first switch element M1 have a value greater than the magnitude of the voltage applied thereto. This is because the resistance of the resistor R2 having the first switch element M1 connected in parallel has a larger value than that of the first switch element M1.

상기 제1비교부(530)는 상기 신호 발생부(600)로부터 출력되는 디밍 제어 신호의 전압 크기와 제1기준 전압 크기를 비교하되, 그 비교 결과 디밍 제어 신호의 전압 크기가 제1기준 전압 크기보다 작은 경우에, 로우 레벨의 로직값을 출력하는 한편, 디밍 제어 신호의 전압 크기가 제1기준 전압 크기 이상인 경우에, 하이 레벨의 로직값을 출력한다.The first comparison unit 530 compares the voltage magnitude of the dimming control signal output from the signal generator 600 with the first reference voltage magnitude, and as a result of the comparison, the voltage magnitude of the dimming control signal is the first reference voltage magnitude. When smaller, output a low level logic value, and when the voltage magnitude of the dimming control signal is greater than or equal to the first reference voltage magnitude, output a high level logic value.

상기 제2비교부(540)는 상기 제2변압부(560)로부터 인가되는 전압(AD_OUT) 크기와 제2기준 전압 크기를 비교하여 크기가 작은 쪽의 전압과 상기 제1변압부(520)로부터 출력되는 전압(Vsns)의 크기를 비교하되, 그 비교 결과 상기 제2변압부(560)로부터 인가되는 전압(AD_OUT) 크기와 제2기준 전압 크기를 비교하여 크기가 작은 쪽의 전압을 비교 대상 전압으로 선택하여 비교 대상 전압이 상기 제1변압부(520)로부터 출력되는 전압(Vsns)의 크기보다 작은 경우에, 로우 레벨의 로직값을 출력하는 한편, 상기 비교 대상 전압이 상기 제1변압부(520)로부터 출력되는 전압(Vsns)의 크기 이상에 해당하는 경우에, 하이 레벨의 로직값을 출력한다.The second comparator 540 compares the magnitude of the voltage AD_OUT applied from the second transformer 560 with the magnitude of the second reference voltage and compares the voltage of the smaller one with the voltage from the first transformer 520. Compare the magnitude of the output voltage Vsns, but as a result of comparing the magnitude of the voltage AD_OUT applied from the second transformer 560 with the magnitude of the second reference voltage, the voltage of the smaller magnitude is compared. When the voltage to be compared is smaller than the magnitude of the voltage Vsns output from the first transformer 520, a logic value of a low level is output, and the voltage to be compared is determined by the first transformer ( In a case where the voltage Vsns output from 520 is equal to or greater than the magnitude, the logic value of the high level is output.

상기 스위치 구동부(550)는 상기 제1비교부(530) 및 상기 제2비교부(540)로부터 출력되는 로직값이 모두 하이 레벨의 로직값인 경우, 상기 스위치부(300)를 온 스위칭 시키는 한편, 상기 제1비교부(530) 및 상기 제2비교부(540)로부터의 출력되는 로직값이 모두 하이 레벨의 로직값이 아닌 경우, 상기 스위치부(300)를 오프 스위칭 시킨다. 예를 들어, 상기 스위치 구동부(550)은 앤드 게이트 소자(AND) 등을 포함하는 것이 바람직하다.The switch driver 550 turns on the switch unit 300 when all of the logic values output from the first comparator 530 and the second comparator 540 are high level logic values. When the logic values output from the first comparator 530 and the second comparator 540 are not all high logic values, the switch unit 300 is switched off. For example, the switch driver 550 may include an AND gate element AND.

상기 제2변압부(560)는 증폭기(OP), 제2스위치 소자(M2) 및 저항 소자(R3)를 구비하며, 상기 신호 발생부(600)로부터 입력되는 디밍 제어 신호의 전압값에 상기 증폭기(OP)에 의한 소정의 이득값을 곱셈 연산한 전압값을 출력 전압(AD_OUT)으로 출력하는 것이 바람직하다.The second transformer 560 includes an amplifier OP, a second switch element M2, and a resistor R3, and the amplifier corresponds to a voltage value of a dimming control signal input from the signal generator 600. It is preferable to output the voltage value obtained by multiplying the predetermined gain value by (OP) as the output voltage AD_OUT.

이와 같은 구성을 가진 상기 디밍 제어 회로(500)는 상기 제1비교부(530) 및 상기 제2변압부(560)의 입력단과 각각 연결되어 상기 신호 발생부(600)로부터 아날 로그 디밍 제어 신호 및 디지털 디밍 제어 신호를 입력받아 상기 제1비교부(530) 및 상기 제2변압부(560)의 입력단으로 전달하는 하나의 디밍 제어 신호 입력 핀(AD)을 구비하는 것이 바람직하다.The dimming control circuit 500 having the above configuration is connected to the input terminals of the first comparator 530 and the second transformer 560, respectively, to provide an analog dimming control signal from the signal generator 600. It is preferable to include a dimming control signal input pin (AD) for receiving a digital dimming control signal and transmits it to the input terminal of the first comparator 530 and the second transformer 560.

이에, 상기 디밍 제어 회로(500)는 상기 신호 발생부(600)로부터 발생된 아날로그 디밍 제어 신호와 디지털 디밍 제어 신호를 모두 하나의 디밍 제어 신호 입력 핀(AD) 통해 입력받게 되는데, 아날로그 디밍 제어 신호를 입력받으면, 입력된 아날로그 디밍 제어 신호의 전압 크기가 변화됨에 따라, 상기 스위치부(300)의 온/오프 스위칭 동작을 제어하여 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 LED 모듈(100)에 흐르는 전류(ILED)를 조절하게 되며, 상기 신호 발생부(600)로부터 디지털 디밍 제어 신호를 입력받으면, 상기 스위치부(300)의 온/오프 스위칭 동작을 제어하여 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 LED 모듈(100)에 흐르는 전류(ILED)를 조절하게 된다.Accordingly, the dimming control circuit 500 receives both the analog dimming control signal and the digital dimming control signal generated from the signal generator 600 through one dimming control signal input pin (AD). When the input is received, as the voltage level of the input analog dimming control signal is changed, controlling the on / off switching operation of the switch unit 300, as shown in FIG. 2, the current flowing in the LED module 100. (I LED ) is adjusted, and when the digital dimming control signal is received from the signal generator 600, the on / off switching operation of the switch unit 300 is controlled, as shown in FIG. 3. The current I LED flowing to the module 100 is adjusted.

한편, 상기 신호 발생부(600)는 아날로그 디밍 제어 신호 발생시 0V에서 Vcc 레벨의 전압 크기를 갖는 아날로그 디밍 제어 신호를 발생하여 상기 디밍 제어 회로(500)로 입력하며, 디지털 디밍 제어 신호 발생시 제1기준 전압 이하에서 제2기준 전압 이상의 전압 레벨 범위를 가지는 디지털 디밍 제어 신호를 발생하여 상기 디밍 제어 회로(500)로 입력하는 것이 바람직하다.Meanwhile, when the analog dimming control signal is generated, the signal generator 600 generates an analog dimming control signal having a voltage level of 0 V at a level of Vcc and inputs it to the dimming control circuit 500. When the digital dimming control signal is generated, the first reference is generated. It is preferable to generate a digital dimming control signal having a voltage level range below the second reference voltage below the voltage and input the digital dimming control signal to the dimming control circuit 500.

본 발명에 따른 LED 구동 장치는 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.The LED driving device according to the present invention is not limited to the above-described embodiments, and may be variously modified and implemented within the range allowed by the technical idea of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 구동 장치의 구성을 도시한 도면.1 is a view showing the configuration of an LED driving device according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 아날로그 디밍 제어 신호의 전압 크기에 따라 변화되는 LED 모듈에 흐르는 전류량을 그래프 형태로 도시한 도면.2 is a graph showing the amount of current flowing in the LED module that changes according to the voltage magnitude of the analog dimming control signal according to the present invention.

도 3은 디지털 디밍 제어 신호의 전압 크기에 따라 변화되는 LED 모듈에 흐르는 전류량을 그래프 형태로 도시한 도면.3 is a graph showing the amount of current flowing in the LED module that changes depending on the voltage magnitude of the digital dimming control signal.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명****** Explanation of symbols for the main parts of the drawings ***

100: LED 모듈 200: 전원 공급부100: LED module 200: power supply

300: 스위치부 400: 자화 전류 공급부300: switch unit 400: magnetization current supply unit

500: 디밍 제어 회로 510: 전류 검출부500: dimming control circuit 510: current detector

520: 제1변압부 530: 제1비교부520: the first transformer unit 530: the first comparison unit

540: 제2비교부 550: 스위치 구동부540: second comparison unit 550: switch drive unit

560: 제2변압부 600: 신호 발생부560: second transformer 600: signal generator

Claims (14)

전원 공급부로부터 공급되는 전원에 의해 전류가 흐르는 LED 모듈과 접지단 사이에서 온/오프 스위칭 동작을 수행하여 상기 LED 모듈에 흐르는 전류량을 조절하는 스위치부와;A switch unit configured to adjust an amount of current flowing through the LED module by performing an on / off switching operation between an LED module through which current flows by a power supplied from a power supply and a ground terminal; 상기 LED 모듈에 흐르는 전류에 의해 자화 전류가 흐르며, 상기 LED 모듈에 전류의 흐름이 중단되면 상기 LED 모듈로 자화 전류를 공급하는 자화 전류 공급부와;A magnetization current flows by the current flowing through the LED module, and the magnetization current supply unit supplies a magnetization current to the LED module when the flow of current is stopped in the LED module; 디밍 제어 신호 및 상기 LED 모듈에 흐르는 전류에 의해 상기 스위치부의 스위칭 동작을 제어하는 디밍 제어 회로와;A dimming control circuit controlling a switching operation of the switch unit by a dimming control signal and a current flowing through the LED module; 아날로그 디밍 제어 신호 또는 디지털 디밍 제어 신호를 발생하여 상기 디밍 제어 회로로 입력하는 신호 발생부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 구동 장치.And a signal generator for generating an analog dimming control signal or a digital dimming control signal and inputting the dimming control signal to the dimming control circuit. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 자화 전류 공급부는,The magnetizing current supply unit, 상기 LED 모듈에 흐르는 전류에 의해 자화 전류가 흐르는 인덕터와;An inductor through which a magnetization current flows due to a current flowing in the LED module; 상기 스위치부의 스위칭 동작에 의해 상기 LED 모듈에 전류의 흐름이 중단되면, 상기 인덕터에 흐르는 자화 전류를 상기 LED 모듈로 전달하는 다이오드를 포함 하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 구동 장치.And a diode for transmitting the magnetization current flowing through the inductor to the LED module when the flow of the current is interrupted by the switching operation of the switch unit. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전원 공급부와 상기 LED 모듈 사이에 직렬 연결되어 상기 LED 모듈에 흐르는 전류를 센싱하여 상기 디밍 제어 회로로 전달하는 센싱 저항을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 구동 장치.And a sensing resistor connected in series between the power supply unit and the LED module to sense a current flowing through the LED module and to transmit the current to the dimming control circuit. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 디밍 제어 회로는,The dimming control circuit, 상기 센싱 저항의 양단에 걸리는 전압차를 이용하여 상기 LED 모듈에 흐르는 전류를 검출하여 출력하는 전류 검출부와;A current detector for detecting and outputting a current flowing through the LED module by using a voltage difference across the sensing resistor; 상기 전류 검출부에서 출력된 전류를 전압으로 변환시켜 출력하는 제1변압부와;A first transformer unit converting a current output from the current detector into a voltage and outputting the voltage; 상기 신호 발생부로부터 출력되는 디밍 제어 신호의 전압 크기와 제1기준 전압 크기를 비교하여 그 비교 결과에 따라 로우 또는 하이 레벨의 로직값을 출력하는 제1비교부와;A first comparison unit comparing a voltage magnitude of the dimming control signal output from the signal generator and a first reference voltage magnitude and outputting a logic value of a low or high level according to a result of the comparison; 상기 신호 발생부로부터 출력되는 디밍 제어 신호의 전압 크기와 제2기준 전압 크기를 비교하여 크기가 작은 쪽의 전압과 상기 제1변압부로부터 출력되는 전압 의 크기를 비교하여 그 비교 결과에 따라 로우 또는 하이 레벨의 로직값을 출력하는 제2비교부와;Compare the magnitude of the voltage of the dimming control signal output from the signal generator and the magnitude of the second reference voltage to compare the magnitude of the voltage of the smaller side with the voltage output from the first transformer, and according to the comparison result, it is low or A second comparator for outputting a logic value of a high level; 상기 제1비교부 및 상기 제2비교부의 출력에 의해 상기 스위치부의 스위칭 동작을 제어하는 스위치 구동부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 구동 장치.And a switch driver for controlling the switching operation of the switch unit by the output of the first comparing unit and the second comparing unit. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제1변압부는,The first transformer unit, 상기 제2비교부에서 출력되는 로직값의 레벨에 따라 출력 전압의 크기를 증폭하거나 감소시켜 출력하는 것을 특징으로 하는 LED 구동 장치.And amplifying or reducing the magnitude of the output voltage according to the level of the logic value output from the second comparator. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제1변압부는,The first transformer unit, 상기 전류 검출부로부터 출력되는 전류에 의해 전압이 인가되는 복수 개의 저항 소자 중 어느 하나의 저항 소자에 병렬 연결되어 제2비교부로부터 출력되는 로직값의 레벨에 따라 온/오프 스위칭 동작을 수행하는 스위치 소자를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 구동 장치.A switch element connected in parallel to any one of a plurality of resistance elements to which a voltage is applied by the current output from the current detection unit to perform an on / off switching operation according to the level of the logic value output from the second comparison unit LED driving device comprising a. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제1비교부는,The first comparison unit, 상기 신호 발생부로부터 출력되는 디밍 제어 신호의 전압 크기와 제1기준 전압 크기의 비교 결과 디밍 제어 신호의 전압 크기가 제1기준 전압 크기보다 작은 경우에, 제1레벨의 로직값을 출력하는 한편, 디밍 제어 신호의 전압 크기가 제1기준 전압 크기 이상인 경우에, 제2레벨의 로직값을 출력하는 것을 특징으로 하는 LED 구동 장치.When the voltage magnitude of the dimming control signal output from the signal generator and the magnitude of the first reference voltage are smaller than the magnitude of the first reference voltage, the logic value of the first level is output. And outputting a logic value of a second level when the voltage magnitude of the dimming control signal is equal to or greater than the first reference voltage magnitude. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제2비교부는,The second comparison unit, 상기 신호 발생부로부터 인가되는 전압 크기와 제2기준 전압 크기를 비교하여 크기가 작은 쪽의 전압을 비교 대상 전압으로 선택하여 비교 대상 전압이 상기 제1변압부로부터 출력되는 전압의 크기보다 작은 경우에, 제1레벨의 로직값을 출력하는 한편, 상기 비교 대상 전압이 상기 제1변압부로부터 출력되는 전압의 크기 이상에 해당하는 경우에, 제2레벨의 로직값을 출력하는 것을 특징으로 하는 LED 구동 장치.In the case where the voltage to be compared is smaller than the voltage output from the first transformer by comparing the voltage applied from the signal generator with the second reference voltage And outputting a logic value of the first level, and outputting a logic value of the second level when the comparison target voltage is equal to or greater than the magnitude of the voltage output from the first transformer. Device. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 디밍 제어 회로는,The dimming control circuit, 상기 신호 발생부로부터 디밍 제어 신호를 입력받아 그 입력받은 디밍 제어 신호의 전압의 크기를 변환시켜 상기 제2비교부로 인가하는 제2변압부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 구동 장치.And a second transformer unit configured to receive a dimming control signal from the signal generator and convert a voltage of the received dimming control signal and apply the dimming control signal to the second comparing unit. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 스위치 구동부는,The switch driving unit, 상기 제1비교부 및 상기 제2비교부로부터 출력되는 로직값이 모두 제2레벨의 로직값인 경우, 상기 스위치부를 온 스위칭 시키는 한편, 상기 제1비교부 및 상기 제2비교부로부터의 출력되는 로직값이 모두 제2레벨의 로직값이 아닌 경우, 상기 스위치부를 오프 스위칭 시키는 것을 특징으로 하는 LED 구동 장치.When the logic values output from the first comparator and the second comparator are both logic values of a second level, the switch unit is switched on while being output from the first comparator and the second comparator. And off the switch unit when the logic values are not the logic values of the second level. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 10, 상기 디밍 제어 회로는,The dimming control circuit, 상기 신호 발생부로부터 아날로그 디밍 제어 신호 및 디지털 디밍 제어 신호를 입력받는 하나의 디밍 제어 신호 입력 핀을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 구동 장치.And a dimming control signal input pin configured to receive an analog dimming control signal and a digital dimming control signal from the signal generator. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 10, 상기 신호 발생부는,The signal generator, 디지털 디밍 제어 신호 발생시 제1기준 전압 이하에서 제2기준 전압 이상의 전압 레벨 범위를 가지는 디지털 디밍 제어 신호를 발생하여 상기 디밍 제어 회로로 인가하는 것을 특징으로 하는 LED 구동 장치.And a digital dimming control signal having a voltage level range below a first reference voltage and above a second reference voltage when the digital dimming control signal is generated and applied to the dimming control circuit. 제4항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 4 to 10, 상기 디밍 제어 회로는,The dimming control circuit, 상기 제1비교부로 제1기준 전압을 인가하는 제1기준 전압 발생부와;A first reference voltage generator for applying a first reference voltage to the first comparator; 상기 제2비교부로 제2기준 전압을 인가하는 제2기준 전압 발생부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 구동 장치.And a second reference voltage generator configured to apply a second reference voltage to the second comparator. 제13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 제2기준 전압의 크기는 제1기준 전압의 크기 보다 큰 값을 가지는 것을 특징으로 하는 LED 구동 장치.The magnitude of the second reference voltage is greater than the magnitude of the first reference voltage LED driving device.
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