KR101056420B1 - 출력단의 전압／전류의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로 - Google Patents

출력단의 전압／전류의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로 Download PDF

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Abstract

본 발명은 출력단의 전압/전류의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로에 대한 것으로서, 특히 컨버터의 제어/구동부와 출력단의 전압/전류를 검출하는 회로의 동작 기준전압을 동일하게 구성하여 출력단의 전압/전류를 파워 스위치의 온/오프 동작과 무관하게 제어/구동부에서 항시 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로에 관한 것이다. 본 발명은 발광 다이오드와 직렬 연결된 검출 소자를 구비하여 스위칭 소자의 상태와 상관없이 발광 다이오드에 흐르는 전류를 직접적으로 검출하여 제어할 수 있는 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명은 발광 다이오드 구동에 필요한 출력전압을 스위칭 소자의 상태와 상관없이 직접적으로 검출하여 제어 할 수 있는 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동회로를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명은 특히 고전압 환경에서의 발광 다이오드 구동 시 추가적인 고절연형 발광 다이오드 전류검출 회로 혹은 발광다이오드 구동에 필요한 전압검출 회로를 생략하여 전체 제품 크기와 소자수를 줄일 수 있는 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로를 제공할 수 있다.
강압형 컨버터, 발광 다이오드, 전류, 전압, 피드백, 검출, 저항

Description

출력단의 전압／전류의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로{LIGHT-EMITTING DIODE DRIVING CIRCUIT HAVING STEP-DOWN CONVERTER CAPABLE OF DIRECT DETECTION OF OUTPUT VOLTAGE/CURRENT}
본 발명은 입력전압보다 출력전압이 낮은 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로에 대한 것으로서, 특히 컨버터의 제어/구동기와 출력단의 전압/전류를 검출하는 회로의 동작전압이 동일하게 회로를 구성하여 검출 회로에서 검출된 출력단의 전압/전류의 신호를 컨버터 제어기에서 직접 사용 가능하게 하는 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로에 관한 것이다.
기존의 발광 다이오드는 핸드폰, PDA, 노트북 등에 사용되는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD)의 백라이트 기능에 주로 사용되었다. 그러나 발광 다이오드 제조 기술의 발달로 효율이 증가되고 휘도가 크게 개선되어 TV와 같은 대형 액정 표시 장치의 광원으로 사용될 뿐만 아니라 일반조명, 보안등 및 가로등에도 널리 적용되고 있다. 발광 다이오드의 긴 수명, 친환경성 그리고 지속적인 광효율 개선 노력으로 현재 조명에 가장 많이 사용하고 있는 형광램프를 2012년 이후에는 상당부분 대체할 것으로 예상되고 있다.
일반적으로 발광 다이오드는 정전류원 구동방식을 사용하는데 일반 조명으로 발광 다이오드를 사용할 경우에는 상용 전원인 AC 220V를 AC-DC 변환하여야 한다. 그러나 트랜스포머를 사용하지 않는 가장 간단한 형태의 다이오드 정류기를 사용하였을 때 AC-DC 변환후의 DC 전압은 약 310V가 되어 발광 다이오드를 직접 구동하기에는 매우 큰 전압이다. 그 결과 1차로 정류한 전압을 강압형 DC-DC 컨버터를 사용하여 발광 다이오드 구동에 적합한 전압으로 강하시켜 사용하게 된다.
종래의 대표적인 강압형 DC-DC 컨버터 방식의 발광 다이오드 전류제어 회로가 도 1에 나타나있다. 종래기술의 경우 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-pat00001
)에 흐르는 전류를 검출하기 위하여 스위칭 소자(
Figure 112009076076346-pat00002
)의 소스(Source, Emitter)에 저항(
Figure 112009076076346-pat00003
)을 사용하여 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-pat00004
)에 흐르는 전류(
Figure 112009076076346-pat00005
)를 검출하고 있다. 하지만, 도 1과 같은 회로 구성은 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-pat00006
)에 흐르는 전류(
Figure 112009076076346-pat00007
)를 스위칭 소자(
Figure 112009076076346-pat00008
)가 턴온 되었을 때는 검출 저항(
Figure 112009076076346-pat00009
)에 걸리는 전압을 통해 검출 할 수 있지만, 스위칭 소자(
Figure 112009076076346-pat00010
)가 턴오프되면 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-pat00011
)에 흐르는 전류를 검출할 수 없다. 따라서, 스위칭 소자(
Figure 112009076076346-pat00012
)가 턴온된 경우에만 전류를 검출하여 제어함으로서 출력 전류의 최대값만을 제어하게 된다. 이 경우, 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-pat00013
)에 흐르는 전류(
Figure 112009076076346-pat00014
)의 평균치는 입력전압의 크기와 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-pat00015
)에 걸리는 전압의 크기에 따라 변동되어 실제 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-pat00016
)의 평균치 전류를 제어하지 못하는 문제점이 있다.
이와 같은 문제점을 개선하기 위해서 도 2에 도시된 바와 같이 절연형 전류 센서를 포함하는 별도의 전류검출회로를 이용하여 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-pat00017
)에 흐르는 전류(
Figure 112009076076346-pat00018
)를 검출하는 방법을 사용하고 있다. 하지만, 고전압 환경에서는 전류검출회 로의 고전압 절연 특성이 요구되어 간단한 형태의 전류센서를 사용할 수 없고 고전압 절연특성을 갖는 별도의 센서를 추가해야 하므로 전체 시스템의 크기가 증가하고 전체 시스템 가격이 상승하게 되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 입력전압이 저전압일 경우뿐만 아니라 고전압 환경 하에서도 스위칭 소자의 온/오프 상태에 상관없이 항상 출력단의 전압 또는 전류를 직접적으로 검출할 수 있는 출력단의 전압/전류의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 별도의 절연형 전류/전압 센서 없이 발광 다이오드에 흐르는 전류/전압의 평균값제어, 출력전류/출력전압의 맥동 감소 등의 정밀 제어가 가능한 발광 다이오드 구동 회로를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 출력단의 전압/전류의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로로서, 도 4에서와 같이 스위칭 소자와, 상기 스위칭 소자의 에미터(소오스)와 캐소드가 접속된 다이오드와, 상기 다이오드의 캐소드와 접속된 스텝다운 제어기와, 상기 스텝다운 제어기와 일단이 접속된 센싱 소자와, 상기 센싱 소자의 타단 및 상기 다이오드의 애노드 사이에 접속된 인덕터와, 상기 센싱 소자와 발광다이오드에 병렬로 접속된 필터 커패시터, 상기 센싱 소자 및 상기 인덕터 사이에 접속된 발광 다이오드를 포함하며, 상기 센싱 소자의 전압을 상기 스텝다운 제어기에 피드백하는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터방식 발광 다이오드 구동 회로를 제공한다.
또한, 본 발명은 도 5에서와 같이 스위칭 소자와, 상기 스위칭 소자의 에미 터(소오스)와 캐소드가 접속된 다이오드와, 상기 다이오드의 캐소드와 접속된 스텝다운 제어기와, 상기 스텝다운 제어기와 일단이 접속된 제 1 센싱 저항(
Figure 112009076076346-pat00019
), 제 1 센싱 저항(
Figure 112009076076346-pat00020
)의 타단과 일단이 접속된 제 2 센싱 저항(
Figure 112009076076346-pat00021
), 제 2 센싱 저항(
Figure 112009076076346-pat00022
)의 타단과 상기 다이오드 아노드에 접속된 인덕터, 상기 다이오드의 캐소드와 인덕터 및 제 2 센싱 저항(
Figure 112009076076346-pat00023
)에 접속된 커패시터, 상기 제 1 센싱 저항(
Figure 112009076076346-pat00024
) 및 제 2 센싱 저항(
Figure 112009076076346-pat00025
)과 접속된 피드백 전압을 상기 스텝다운 제어기에 피드백하여 출력전압(
Figure 112009076076346-pat00026
)을 제어하는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터방식 발광 다이오드 구동 회로를 제공한다.
또한, 본 발명은 출력단의 전압/전류의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로로서, 도 6에서와 같이 스위칭 소자와, 상기 스위칭 소자의 에미터(소오스)와 캐소드가 접속된 다이오드와, 상기 다이오드의 캐소드와 접속된 스텝다운 제어기와, 상기 스텝다운 제어기의 일단이 접속된 센싱 소자와, 상기 센싱 소자의 타단 및 상기 다이오드의 애노드 사이에 직렬로 구비되어 1차측이 접속된 트랜스포머와, 상기 트랜스포머의 2차측과 접속된 발광 다이오드를 포함하며, 상기 센싱 소자의 전압을 상기 스텝다운 제어기에 피드백하는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터방식 발광 다이오드 구동 회로를 제공한다.
상기에 공통적으로 사용되는 스텝다운 제어기는, 상기 다이오드의 캐소드 및 상기 센싱 소자의 일단과 낮은 전위가 접속된 플로팅 파워 서플라이와, 상기 센싱 소자에서 검출된 궤환 전압을 기준 전압을 비교하여 두 값의 차이에 해당하는 듀티를 발생시켜 상기 궤환 전압이 상기 기준 전압과 같도록 제어하는 제어기와, 상기 제어기에서 발생된 소신호 듀티신호를 버퍼링하고 상기 스위칭 소자를 높은 주파수에서 동작시키는 게이트 구동기를 포함한다. 상기 스텝다운 제어기는 펄스 폭 변조 제어, 펄스 주파수 변조 제어, 버스트 제어 및 히스테리시스 제어 중 어느 하나를 포함하는 스위칭 컨버터 토폴로지를 사용할 수 있다.
상기에 공통적으로 사용되는 스위칭 소자는 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터와, 절연 게이트 양극성 트랜지스터와, 접합형 트랜지스터, 접합형 전계효과 트랜지스터를 포함하는 게이트 구동형 파워 디바이스를 사용할 수 있다.
상기에 공통적으로 사용되는 전류/전압 센싱 소자는 센싱 저항과, 다이오드와, 전류원과, 트랜지스터의 크기비를 이용하는 것을 특징으로 하는 검출회로를 사용할 수 있다.
본 발명은 파워스위치의 온/오프 동작과 상관없이 발광 다이오드에 흐르는 전류를 컨트록 블록에서 항상 직접적으로 검출 및 제어할 수 있는 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 고전압 환경 하에서도 상시 전류 검출에 있어서 별도의 센싱 소자 사용이 필요치 않아 제품 크기와 소자수를 줄일 수 있는 출력단의 전압/전류의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 발광 다이오드 구동에 필요한 출력전압을 스위칭 소자의 상태와 상관없이 직접적으로 검출하여 제어할 수 있는 강압형 컨버터방식의 발광 다 이오드 구동회로를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 특히 고전압 환경에서의 발광 다이오드 구동 시 추가적인 고절연형 발광 다이오드 전류검출 회로 혹은 발광다이오드 구동에 필요한 전압검출 회로를 생략하여 전체 제품 크기와 소자수를 줄일 수 있는 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로를 제공할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 3은 본 발명에 따른 출력단 전류의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로의 일 례이다. 본 발명에 따른 강압형 컨버터 방식 발광 다이오드 구동 회로는 스텝다운 제어기(Step-down Controller, 100)를 형성하는 플로팅 파워 서플라이(120) 및 제어/구동기(140)과, 제어/구동기(140)의 구동기에 접속된 스위칭 소자(150)와, 스위칭 소자(150)와 직렬 접속된 센싱 소자(160)와, 센싱 소자(160)와 직렬 접속된 발광 다이오드 출력단(200), 및 센싱 저항(160)을 포함한다.
플로팅 파워서플라이(120)는 입력전원과 공통 단자(Vcom) 사이에 연결되어, 공통 단자의 변동에 상관없이 일정한 구동 전압을 제어/구동기(140)에 공급한다. 제어/구동기(140)는 제 1 입력단, 전원 공급 단자, 공통 연결 단자 및 출력 단자를 구비하고, 플로팅 파워서플라이(120)로부터 공급받은 구동 전압을 이용하여 내부 기준 전압(Vref)을 생성하고, 제 1 입력단에는 센싱 소자(160)에 의해 센싱된 전압이 인가되며, 공통 연결 단자는 공통 단자와 연결하고, 전원 공급 단자는 인가 전원(Vs)의 + 단자와 연결하여, 인가 전원(Vs)의 + 단자와 플로팅 파워서플라이(120) 사이에서 공급되는 전원을 이용하여 내부에서 생성된 내부 기준 전압(Vref)과 제 1 입력단에 입력되는 피드백 전압값을 비교한 후 비교 신호를 출력단자로 출력한다.
스위칭 소자(150)는 제어/구동기(160)의 출력단자와 제 1 전극이 접속되어 온/오프 제어되며, 제 2 전극은 인가 전원(Vs)의 + 단자와 접속되고, 제 3 전극은 공통 단자와 접속된다. 센싱 소자(160)는 발광 다이오드 출력단(200)과 직렬 또는 병렬(도 3에서는 미 도시)로 접속되어 발광 다이오드에 흐르는 전류값 또는 발광 다이오드에 인가되는 전압치의 변화에 따라 변동되는 전압값을 출력하여 제어/구동기에 피드백한다. 발광 다이오드 출력단(200)은 발광 다이오드를 구비하는 출력단이며, 이하의 도면에 제시된 바와 같이 다양한 형태로 구성할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 출력단 전류의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로이고, 도 5는 본 발명에 따른 출력단전압의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로이고, 도 6은 본 발명에 따른 출력단의 전류의 직접적인 검출이 가능한 트랜스포머를 사용한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로도이다.
본 발명에 따른 출력단의 전류의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로는 도 4에 도시된 바와 같이, 스텝다운 제어기(Step-down Controller, 100)를 형성하는 플로팅 파워서플라이(120) 및 제어/구동기(140)과, 제어/구동기(140)의 구동기에 접속된 스위칭 소자(
Figure 112009076076346-pat00027
)와, 스위칭 소자(
Figure 112009076076346-pat00028
)와 직렬 접속된 센싱 저항(
Figure 112009076076346-pat00029
)과, 센싱 소자(
Figure 112009076076346-pat00030
)와 직렬 접속된 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-pat00031
)와, 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-pat00032
)와 직렬 접속된 인덕터(
Figure 112009076076346-pat00033
)와, 센싱 저항(
Figure 112009076076346-pat00034
) 및 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-pat00035
)와 병렬 접속된 필터 커패시터(
Figure 112009076076346-pat00036
)와, 필터 커패시터(
Figure 112009076076346-pat00037
) 및 인덕터(
Figure 112009076076346-pat00038
)와 병렬 접속된 다이오드(
Figure 112009076076346-pat00039
)를 포함한다.
스텝다운 제어기(Step-down controller, 100)는 출력단의 전압/전류를 목표치에서 일정하게 제어되도록 스위칭 소자(
Figure 112009076076346-pat00040
)의 듀티를 제어하는 기능을 수행한다. 이러한 스텝다운 제어기(100)는 전술된 바와 같이 동작전원을 공급하는 플로팅 파워 서플라이(120)와, 기준 전압(
Figure 112009076076346-pat00041
)과 출력 검출신호를 비교/제어하는 제어기 및 스위칭 소자(
Figure 112009076076346-pat00042
)를 구동하는 게이트 구동회로를 구비한 제어/구동기(140)을 포함한다.
플로팅 파워서플라이(120)는 일반적인 파워서플라이와는 다르게 기준전압이 접지가 되지 않고 스위칭 소자(
Figure 112009076076346-pat00043
)의 동작에 따라 기준전압 변동하게 된다. 대표적인 플로팅 파워 서플라이는 트랜스포머 방식, 전하 펌프(Charge Pump) 및 부트스트랩 방식이 있다. 본 발명에서는 모든 형태의 플로팅 파워서플라이가 사용가능하며 가장 간단한 형태인 부트스트랩 방식을 사용할 경우를 예시하였다. 스위칭 소 자(
Figure 112009076076346-pat00044
)가 턴오프 되었을 경우에는 입력 전원(
Figure 112009076076346-pat00045
)과 공통 전압(
Figure 112009076076346-pat00046
)의 전압차를 이용하여 부트스트랩 커패시터(
Figure 112009076076346-pat00047
)는 일정 전압(
Figure 112009076076346-pat00048
)까지 충전을 하고 스위칭 소자(
Figure 112009076076346-pat00049
)가 턴온 된 경우에는 부트스트랩 커패시터(
Figure 112009076076346-pat00050
)가 전압을 유지하는 동작을 한다.
제어기는 센싱 저항(
Figure 112009076076346-pat00051
)에서 검출된 궤환 전압(
Figure 112009076076346-pat00052
)을 기준 전압(
Figure 112009076076346-pat00053
)과 비교하여 두 값의 차이에 해당하는 듀티를 발생시켜 궤환 전압(
Figure 112009076076346-pat00054
)이 기준 전압(
Figure 112009076076346-pat00055
)과 같도록 제어하는 기능을 한다. 즉, 기준 전압(
Figure 112009076076346-pat00056
)과 본 발명에 따른 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로 출력단에서 피드백된 발광 다이오드 전류(
Figure 112009076076346-pat00057
)와 센싱 저항(
Figure 112009076076346-pat00058
)에 대한 궤환 전압(
Figure 112009076076346-pat00059
)을 인가 받아 비교함으로써 궤환 전압(
Figure 112009076076346-pat00060
)이 기준 전압(
Figure 112009076076346-pat00061
)보다 낮을 경우 스위칭 소자(
Figure 112009076076346-pat00062
)를 턴온시키고 반대로 기준 전압(
Figure 112009076076346-pat00063
)보다 높을 경우 스위칭 소자(
Figure 112009076076346-pat00064
)를 턴오프시키는 동작에 의해서 인덕터(
Figure 112009076076346-pat00065
)의 전류를 제어함으로서 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-pat00066
)에 흐르는 전류(
Figure 112009076076346-pat00067
)를 입력제어 기준 전압이 기준 전압(
Figure 112009076076346-pat00068
)에 수렴하도록 제어하게 된다. 제어기는 적분기를 사용하는 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation, PWM) 제어 혹은 펄스 주파수 변조(Pulse Frequency Modulation, PFM) 혹은 적분기 없이 비교 기능만을 가지는 히스테리시스(Hysteresis) 제어 등으로 구성할 수 있다. 즉, 일반적인 스위칭 모드 파워 서플라이(Switching Mode Power Supply, SMPS) 제어 기법을 그대로 적용할 수 있다.
구동기는 스위칭 소자(
Figure 112009076076346-pat00069
)를 직접 구동하는 역할을 한다. 제어기에서 발생 된 소신호 듀티신호를 버퍼링하고 고전류 구동능력을 제공하여 고출력 스위칭 소자(
Figure 112009076076346-pat00070
)를 높은 주파수에서 동작가능하게 한다.
센싱 저항 양단(
Figure 112009076076346-pat00071
)의 전압은 다음의 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112009076076346-pat00072
여기서,
Figure 112009076076346-pat00073
는 본 발명에 따른 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로 출력단의 궤환 전압이며,
Figure 112009076076346-pat00074
는 센싱 저항(
Figure 112009076076346-pat00075
)의 저항값이고,
Figure 112009076076346-pat00076
는 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-pat00077
)에 흐르는 전류값이다. 즉, 고정된 센싱 저항(
Figure 112009076076346-pat00078
) 조건에서 제어기에 입력되는 궤환 전압(
Figure 112009076076346-pat00079
)을 조절하여 발광 다이오드 전류(
Figure 112009076076346-pat00080
)를 조절할 수 있다.
상기의 블록으로 구성된 발광 다이오드 드라이버, 즉, 제어/구동기(140)는 기준 전압(
Figure 112009076076346-pat00081
)과 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-pat00082
)에 흐르는 전류(
Figure 112009076076346-pat00083
)를 나타내는 궤환 전압(
Figure 112009076076346-pat00084
)을 입력으로 인가받아 스위칭 소자(
Figure 112009076076346-pat00085
)의 듀티를 조정하여 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-pat00086
)에 일정한 전류를 공급하는 기능을 한다.
한편, 본 발명의 도 4에 나타난 필터 커패시터(
Figure 112009076076346-pat00087
)의 용량이 클 경우, 인덕터(
Figure 112009076076346-pat00088
)에 흐르는 전류와 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-pat00089
)에 흐르는 전류(
Figure 112009076076346-pat00090
)가 동일하지 않다. 인덕터(
Figure 112009076076346-pat00091
)에 흐르는 전류는 큰 용량의 필터 커패시터(
Figure 112009076076346-pat00092
)에 의해서 필터링되어 적분된 값의 전압으로 나타나므로, 필터 커패시터(
Figure 112009076076346-pat00093
)에 저장되는 전압을 제어하여 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-pat00094
)에 흐르는 전류(
Figure 112009076076346-pat00095
)를 제어할 수 있다. 또한, 센싱 저항(
Figure 112009076076346-pat00096
)의 양단에 걸리는 전압은 항상 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-pat00097
)에 흐르는 전류(
Figure 112009076076346-pat00098
)를 그대로 나타내므로 쉽게 발광 다이오드 전류(
Figure 112009076076346-pat00099
)를 제어할 수 있다. 물론, 이에 따라, 기존의 스위칭 모드 파워 서플라이(Switching Mode Power Supply, SMPS) 제어방식인 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation, PWM), 펄스 주파수 변조(Pulse Frequency Modulation, PFM), 히스테리시스(Hysteresis) 제어 등의 제어 기법 역시 그대로 적용이 가능하다.
플로팅 파워 공급기(120)와 공통 단자(Vcom) 사이에 연결되는 커패시터(Ch)는 플로팅 파워 서플라이(120)에 공급되는 리플(ripple)을 제거하고 공통단자의 전압이 인가 전원의 + 단자와 같은 경우에도 일정시간 동안 구동전압을 유지하기 위한 것이며, 발광 다이오드(LED)와 연결되는 커패시터(CF)는 발광 다이오드(LED)로 공급되는 리플(ripple)을 제거하기 위한 것이다. 또한 발광 다이오드(LED)와 연결되는 인덕터(L)는 스위칭 소자(sw)의 온/오프 스위칭 동작에 따라 변동하는 인덕터 양단의 전압값을 적분하여 일정한 전류값을 발광 다이오드(LED)에 공급하는 전류원의 역할을 하며, 공통 단자(Vcom)와 인덕터(L) 사이에 병렬 접속되는 다이오드는 스위칭 소자(sw) 오프시 인덕터(L) 축적된 전류를 발광 다이오드(LED)에 공급하는 지속적으로 공급하기 위한 회로 소자이다. 커패시터(Ch), 커패시터(CF), 및 인덕터(L)는 도 1 및 도 2에 제시된 종래 회로에도 제시된 구성이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 본 발명의 도 4에 나타난 필터 커패시터(
Figure 112009076076346-pat00100
)를 생략할 수도 있다. 이 경우, 인덕터(
Figure 112009076076346-pat00101
)에 흐르는 전류값과 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-pat00102
)에 흐르는 전류값(
Figure 112009076076346-pat00103
)이 동일하다. 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-pat00104
)에 흐르는 전류(
Figure 112009076076346-pat00105
)의 최대값과 최소값을 설정하여 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-pat00106
)에 흐르는 전류(
Figure 112009076076346-pat00107
)가 최대값에 도달할 경우에는 스위칭 소자(
Figure 112009076076346-pat00108
)를 턴오프 시키고, 최소값보다 작은 경우에는 스위칭 소자(
Figure 112009076076346-pat00109
)를 턴온 시키는 기존의 히스테리시스(Hysteresis) 제어기법을 적용할 수 있다. 물론, 필터 커패시터(
Figure 112009076076346-pat00110
)의 용량이 작은 경우에도 이와 같은 제어 방법을 사용할 수 있다.
상술한 구조를 갖는 본 발명에 따른 출력단의 전압/전류의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로를, 필터 커패시터(
Figure 112009076076346-pat00111
)는 없는 경우에 쉽게 사용할 수 있는 히스테리시스(Hysteresis) 제어 기법을 적용할 수 있다. 도 7은 본 발명에 따른 출력단 전류의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로에 히스테리시스 제어를 적용할 경우 인덕터의 전류 파형을 도시한 파형도이다. 최대 전류값(
Figure 112009076076346-pat00112
)과 최소 전류값(
Figure 112009076076346-pat00113
)내에서 동작하도록 제어함으로서 평균치의 제어가 가능하다. 이때, 인덕터(
Figure 112009076076346-pat00114
)에 흐르는 전류는 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-pat00115
)에 흐르는 전류(
Figure 112009076076346-pat00116
)와 동일하다.
본 발명에 따른 출력단의 전압의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로는 도 5와 같이 구성한다. 이때 제어기는 출력 전압(
Figure 112009076076346-pat00117
)을 일정하게 유지하는 기능을 하며 이 전압을 기준으로 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-pat00118
)를 직접 구동하거나 정전류 구동단을 사용하여 다수의 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-pat00119
)를 구동할 수 있다. 이와 같은 정전압 제어의 경우 두 개의 센싱 저항(
Figure 112009076076346-pat00120
,
Figure 112009076076346-pat00121
)에 서 검출된 궤환 전압(
Figure 112009076076346-pat00122
)을 기준 전압(
Figure 112009076076346-pat00123
)과 비교하여 두 값의 차이에 해당하는 듀티를 발생시켜 궤환 전압(
Figure 112009076076346-pat00124
)이 기준 전압(
Figure 112009076076346-pat00125
)과 같도록 제어하는 같은 기능을 한다. 이 경우 출력전압(
Figure 112009076076346-pat00126
)은 상기 설명한 펄스 폭 변조 제어 기법이 동일하게 적용되어 일정 전압으로 제어된다. 이때, 센싱 저항(
Figure 112009076076346-pat00127
,
Figure 112009076076346-pat00128
)에서 검출된 출력 전압은 다음의 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112009076076346-pat00129
Figure 112009076076346-pat00130
혹은
여기서,
Figure 112009076076346-pat00131
는 본 발명에 따른 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로 출력단의 궤환 전압이며,
Figure 112009076076346-pat00132
는 센싱 저항(
Figure 112009076076346-pat00133
)의 저항값이고,
Figure 112009076076346-pat00134
는 출력전압이고,
Figure 112009076076346-pat00135
는 제어기의 기준 전압이다.
즉, 고정된 센싱 저항(
Figure 112009076076346-pat00136
,
Figure 112009076076346-pat00137
)조건에서 제어기에 입력되는 궤환 전압(
Figure 112009076076346-pat00138
)을 조절하여 제어될 일정 출력전압을 설정할 수 있다.
한편, 본 발명은 도 6에 도시된 바와 같이, 필터 커패시터(
Figure 112009076076346-pat00139
)와 인덕터(
Figure 112009076076346-pat00140
)를 사용하지 않고 트랜스포머(
Figure 112009076076346-pat00141
)를 사용할 수도 있으며, 이 경우, 다이오드(
Figure 112009076076346-pat00142
)는 센싱 저항(
Figure 112009076076346-pat00143
) 및 트랜스포머(
Figure 112009076076346-pat00144
)의 1차과 병렬 접속된다. 물론, 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-pat00145
)는 트랜스포머(
Figure 112009076076346-pat00146
)의 2차 측에 접속된다. 본 발명에 의한 LED 구동회로는 상기에 기술한 대로 출력전류의 직접적인 검출에 의한 트랜스포머의 1차측 출력전류 제어를 하게 되고 이때 2차 측의 전류는 LED에 흐르는 전류와 동일하다. 1 차측과 2차측의 전류비는 권선비에 의해서 정해지므로 1차측 출력전류의 직접적 검출과 제어에 의해서 2차측의 전류, 즉, LED 전류를 제어할 수 있다. 트랜스포머(
Figure 112009076076346-pat00147
)를 적용한 구동회로의 경우 1차측과 절연된 LED 구동 특성을 얻을 수 있다.
도 5와 도 6에 적용된 스텝다운 제어기는 도 4에 적용된 것과 동일한 구성을 가지고 있으며 도 4과 도 6에서는 출력전류를 제어하고 도 5에서는 출력전압을 제어한다.
상술한 구조를 갖는 본 발명에 따른 출력단의 전압/전류의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로에서 스위칭 소자(
Figure 112009076076346-pat00148
)는 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-pat00149
)의 동작을 제어하기 위한 것으로서, 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor, MOSFET)와, 절연 게이트 양극성 트랜지스터(Insulated gate bipolar transistor, IGBT)와, 접합형 트랜지스터(Bipolar Junction Transistor, BJT), 접합형 전계효과 트랜지스터(Junction Field Effect Transistor, JFET) 등의 파워 스위치를 포함할 수 있다. 이러한 스위칭 소자(
Figure 112009076076346-pat00150
)는 베이스(Gate)가 구동기에 접속되고, 콜렉트(Drain)는 입력 전원(
Figure 112009076076346-pat00151
)과 접속되며, 에미터(소오스)는 센싱 저항(
Figure 112009076076346-pat00152
)과 접속된다.
센싱 저항(
Figure 112009076076346-pat00153
)은 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-pat00154
)에 인가되는 전류값(
Figure 112009076076346-pat00155
)을 제어기에 피드백하기 위한 것으로서, 고정된 저항값을 갖는 센싱 저항(
Figure 112009076076346-pat00156
) 대신에 다이오드 및 전류원, 트랜지스터의 크기비를 활용한 검출회로 등과 같은 센싱 소자, 즉, 전류 검출회로를 사용할 수 있다. 이때, 본 실시 예는 전류 검출 회로로 센싱 저 항(
Figure 112009076076346-pat00157
)을 예시한다. 이러한 센싱 저항(
Figure 112009076076346-pat00158
)은 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-pat00159
)에 인가되는 전류(
Figure 112009076076346-pat00160
)를 제어에 필요한 궤환 전압(
Figure 112009076076346-pat00161
)으로 변환한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 발광 다이오드와 직렬 연결된 센싱 소자를 구비하여 스위칭 소자의 상태와 상관없이 발광 다이오드에 흐르는 전류를 직접적으로 검출 및 제어할 수 있는 출력단의 전압/전류의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명은 고입력전압 상황에서도 추가적인 센싱 소자를 생략하여 제품 크기와 소자수를 줄일 수 있는 출력단의 전압/전류의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로를 제공할 수 있다.
도 8, 도 9, 도 10, 도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 일 실시예의 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로의 변형례로서, 제어/구동부에 피드백되는 전압을 + 전압으로 변경한 일 예이다. 도 8은 전술한 도 4의 실시예와 비교할 때 제어/구동기(140)에 피드백 되는 전압을 + 전압으로 공급하기 위하여 공통 단자의 변경, 제어/구동기(140), 센싱 소자(160)와 발광 다이오드 출력단(200)의 연결을 일부 변경하였다. 구체적으로는 센싱 소자(160)의 전압이 공통 단자 전압보다 높게 형성되는 일 단이 제어/구동기의 제 1 입력단과 접속되고, 공통 단자를 센싱 소자(160)의 전압이 낮게 형성되는 타 단으로 변경하였다. 도 9는 도 8의 실시예에서 발광 다이오드 출력단을 구성하는 발광 다이오드와 인덕터의 위치를 변경한 실시예이다.
도 10, 도 11 및 도 12는 발광 다이오드 출력단으로 코일을 적용한 실시예이다. 센싱 소자(160)와는 1차측 코일을 연결하고, 2차측 코일에는 발광 다이오드를 연결하였다. 전술한 도 4의 실시예와 비교할 때 제어/구동기(140)에 피드백 되는 전압을 + 전압으로 공급하기 위하여 공통 단자의 변경, 제어/구동기(140), 센싱 소자(160)와 발광 다이오드 출력단(200)의 연결을 일부 변경하였다. 구체적으로는 센싱 소자(160)의 전압이 높게 형성되는 일 단이 제어/구동기의 제 1 입력단과 접속되고, 공통 단자를 센싱 소자(160)의 전압이 낮게 형성되는 타 단으로 변경하였다. 도 11에서는 도 10의 회로에서 2차측 코일에 정류기를 추가한 구성이며, 도 12는 다이오드(D1)와 커패시터(Cf)로 형성되는 간단한 정류 회로가 제시된 구성이다.
도 13은 제어/구동기에 - 전압이 피드백 되는 본 발명에 따른 일 실시예이다. 도 13의 실시예는 도 11과 대응되는 예이다. 도 11과 비교할 때, 제어/구동기(140)에 피드백 되는 전압을 - 전압으로 공급하기 위하여 공통 단자의 변경, 제어/구동기(140), 센싱 소자(160)와 발광 다이오드 출력단(200)의 연결을 일부 변경하였다. 구체적으로는 센싱 소자(160)의 전압이 높게 형성되는 일 단을 공통 단자로 형성하고, 제어/구동기의 제 1 입력단을 센싱 소자(160)의 전압이 낮게 형성되는 타 단과 연결한 구성을 제시하였다.
이상에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어 나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 출력단의 전압/전류 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로도.
도 3은 본 발명에 따른 출력단 전류의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로도.
도 4는 본 발명에 따른 출력단의 전압/전류의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로도.
도 5는 본 발명에 따른 출력단의 전압/전류의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로에 출력전압을 센싱하여 출력전압을 제어하는 정전압 구동회로에 적용한 회로도.
도 6은 본 발명에 따른 출력단의 전압/전류의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로에 트랜스포머를 적용한 회로도.
도 7은 본 발명에 따른 출력단의 전압/전류의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로에 히스테리시스 제어를 적용할 경우 인덕터의 전류 파형을 도시한 파형도.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 정전압이 피드백되는 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로도.
도 10, 도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 정전압이 피드백되며 코일을 사용한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로도.
도 13은 본 발명에 따른 일 실시예로서, - 전압이 피드백되며 코일을 사용한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10, 100: 스텝다운 제어기 12: 파워 서플라이
14, 140: 제어/구동기 120: 플로팅 파워 서플라이
Figure 112009076076346-pat00162
: 부트스트랩 커패시터
Figure 112009076076346-pat00163
: 스위칭 소자
Figure 112009076076346-pat00164
: 센싱 저항
Figure 112009076076346-pat00165
: 발광 다이오드
Figure 112009076076346-pat00166
: 필터 커패시터
Figure 112009076076346-pat00167
: 다이오드
Figure 112009076076346-pat00168
: 인덕터
Figure 112009076076346-pat00169
: 기준 전압
Figure 112009076076346-pat00170
: 궤환 전압
Figure 112009076076346-pat00171
: 입력전압원
Figure 112009076076346-pat00172
: 트랜스포머

Claims (22)

  1. 삭제
  2. 출력단의 전압/전류의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로로서,
    입력 전원;
    발광 다이오드를 포함하는 발광 다이오드 출력단;
    일 단은 공통 단자와 연결되고 타 단은 상기 발광 다이오드 출력단의 일 단과 연결되며, 상기 발광 다이오드에 흐르는 전류량에 따라 변화되는 전압 강하치를 출력하는 센싱 소자;
    상기 입력 전원의 + 단자와 상기 공통 단자와 연결되어 구동 전원을 공급받고, 상기 센싱 소자의 타 단으로부터 피드백되는 신호와 내부에서 생성된 내부 기준 전압(Vref)을 비교한 후 비교값을 출력하는 스텝다운 제어기; 및
    제 1 전극, 제 2 전극 및 제 3 전극을 구비하고, 제 1 전극은 상기 스텝다운 제어기의 출력단과 연결하고, 제 2전극은 상기 입력 전원의 + 단자와 연결하고, 제 3 전극은 상기 공통 단자와 연결하여 상기 비교값에 따라 온/오프 동작됨으로써 상기 발광 다이오드에 공급되는 전류량을 제어하는 스위칭 소자; 를 포함하고,
    상기 스텝다운 제어기는
    상기 입력 전원의 + 단자와 상기 공통 단자와 접속되어 전원을 공급받아 안정된 전원을 공급하는 플로팅 전원 공급기; 및
    제 1 입력단, 전원 공급 단자, 공통 연결 단자 및 출력 단자를 구비하고, 상기 전원 공급 단자를 상기 플로팅 전원 공급기로부터 공급되는 전원과 연결하고 상기 공통 연결 단자를 상기 공통 단자와 연결하여 내부 기준 전압(Vref)을 형성하고, 상기 센싱 소자의 상기 일 단을 상기 공통 연결 단자에 접속하고, 상기 센싱 소자의 상기 타 단을 상기 제 1 입력단과 접속시켜 상기 내부 기준 전압(Vref)과 제 1 입력단에 인가되는 전압을 비교하고 비교값을 상기 출력 단자로 출력하는 제어/구동기를 포함하는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터 방식 발광 다이오드 구동 회로.
  3. 출력단의 전압/전류의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로로서,
    입력 전원;
    발광 다이오드를 포함하는 발광 다이오드 출력단;
    일 단은 공통 단자와 연결되고 타 단은 상기 발광 다이오드 출력단의 일 단과 연결되며, 상기 발광 다이오드에 흐르는 전류량에 따라 변화되는 전압 강하치를 출력하는 센싱 소자;
    상기 입력 전원의 + 단자와 상기 공통 단자와 연결되어 구동 전원을 공급받고, 상기 센싱 소자의 타 단으로부터 피드백되는 신호와 내부에서 생성된 내부 기준 전압(Vref)을 비교한 후 비교값을 출력하는 스텝다운 제어기;
    제 1 전극, 제 2 전극 및 제 3 전극을 구비하고, 제 1 전극은 상기 스텝다운 제어기의 출력단과 연결하고, 제 2전극은 상기 입력 전원의 + 단자와 연결하고, 제 3 전극은 상기 공통 단자와 연결하여 상기 비교값에 따라 온/오프 동작됨으로써 상기 발광 다이오드에 공급되는 전류량을 제어하는 스위칭 소자; 및
    상기 센싱 소자의 상기 일 단과 상기 발광 다이오드 출력단의 상기 타 단 사이에 병렬 연결되는 다이오드; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터 방식 발광 다이오드 구동 회로.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 제어/구동기의 상기 제 1 입력단과 상기 공통 단자 사이에는 + 전압이 피드백 되는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터 방식 발광 다이오드 구동 회로.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 제어/구동기의 상기 제 1 입력단과 상기 공통 단자 사이에는 - 전압이 피드백 되는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터 방식 발광 다이오드 구동 회로.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 발광 다이오드 출력단은 하나 이상의 발광 다이오드와 상기 발광 다이오드와 직렬 연결되는 인덕터(L)가 구비되는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터 방식 발광 다이오드 구동 회로.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 발광 다이오드 및 인덕터가 연결되는 중간 노드와 상기 공통 단자 사이에 연결되는 커패시터(CF)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터 방식 발광 다이오드 구동 회로.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 발광 다이오드에 병렬로 연결되는 커패시터(CF)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터 방식 발광 다이오드 구동 회로.
  9. 제 2항에 있어서,
    상기 발광 다이오드 출력단은 트랜스포머가 포함되며, 상기 트랜스포머의 2차측에는 발광 다이오드가 접속되는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터 방식 발광 다이오드 구동 회로.
  10. 제 2항에 있어서,
    상기 발광 다이오드 출력단은 DC/DC 컨버터, 전하 펌프 및 정전류원을 포함하는 구동회로 및 하나 이상의 발광 다이오드 또는 하나 이상의 발광 다이오드 어레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터 방식 발광 다이오드 구동 회로.
  11. 제 2항 내지 제 8항 중에서 선택된 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 센싱 소자는 저항인 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터 방식 발광 다이오드 구동 회로.
  12. 제 2항 내지 제 8항 중에서 선택된 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 스텝다운 제어기는 펄스 폭 변조 제어, 펄스 주파수 변조 제어, 버스트 제어 및 히스테리시스 제어 중 어느 하나를 포함하는 스위칭 컨버터 토폴로지를 사용하는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터방식 발광 다이오드 구동 회로.
  13. 제 2항 내지 제 8항 중에서 선택된 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 스위칭 소자는 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET), 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT), 접합형 트랜지스터(BJT) 및 접합형 전계효과 트랜지스터(JFET) 중에서 선택된 어느 하나이며, 상기 제 1 전극은 베이스 전극 또는 게이트 전극이고, 상기 제 2 전극은 콜렉트 전극 또는 드레인 전극이며, 상기 제 3 전극은 에미터 전극 또는 소오스 전극인 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터 방식 발광 다이오드 구동 회로.
  14. 출력단의 전압/전류의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로로서,
    입력 전원;
    발광 다이오드를 포함하며 일 단이 공통 단자와 접속하는 발광 다이오드 출력단;
    상기 발광 다이오드 출력단과 병렬로 연결되며, 상기 발광 다이오드에 인가되는 전압치에 따라 변화되는 전압 강하 피드백 값을 출력하는 센싱 소자;
    상기 입력 전원의 + 단자와 상기 공통 단자와 연결되어 구동 전원을 공급받고, 상기 센싱 소자로부터 출력되는 전압 강하 피드백 값과 내부에서 생성된 기준 전압(Vref)을 비교한 후 비교값을 출력하는 스텝다운 제어기; 및
    제 1 전극, 제 2 전극 및 제 3 전극을 구비하고, 상기 스텝다운 제어기의 출력단과 제 1 전극이 연결되고, 상기 입력 전원의 + 단자와 제 2 전극이 연결되고, 상기 공통 단자와 제 3 전극이 연결되어, 상기 비교값에 따라 온/오프 동작됨으로써 상기 발광 다이오드에 공급되는 전압을 제어하는 스위칭 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터 방식 발광 다이오드 구동 회로.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 스텝다운 제어기는
    상기 입력 전원의 + 단자와 상기 공통 단자와 접속되어 전원을 공급받아 안정된 전원을 공급하는 플로팅 전원 공급기; 및
    제 1 입력단, 전원 공급 단자, 공통 연결 단자 및 출력 단자를 구비하고, 상기 전원 공급 단자를 상기 플로팅 전원 공급기로부터 공급되는 전원과 연결하고 상기 공통 연결 단자를 상기 공통 단자와 연결하여 내부 기준 전압(Vref)을 형성하고, 상기 제 1 입력단을 상기 전압 강하 피드백 값과 접속시켜 상기 내부 기준 전압(Vref)과 제 1 입력단에 인가되는 전압을 비교하고 비교값을 상기 출력 단자로 출력하는 제어/구동기를 포함하는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터 방식 발광 다이오드 구동 회로.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 공통 단자와 상기 발광 다이오드 출력단의 타 단 사이에 병렬 연결되는 다이오드를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터 방식 발광 다이오드 구동 회로.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 발광 다이오드 출력단의 타 단과 상기 입력 전원의 - 단자 사이에는 인덕터가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터 방식 발광 다이오드 구동 회로.
  18. 제 15항에 있어서,
    상기 공통 단자와 상기 발광 다이오드 출력단의 타 단 사이에는 캐패시터(CF)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터 방식 발광 다이오드 구동 회로.
  19. 제 15항에 있어서,
    상기 발광 다이오드 출력단은 정전류원을 포함하는 구동회로 및 하나 이상의 발광 다이오드 또는 하나 이상의 발광 다이오드 어레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터 방식 발광 다이오드 구동 회로.
  20. 제 15항에 있어서,
    상기 센싱 소자는 직렬 연결된 두 개의 저항을 포함하고, 상기 두 개 저항의 사이의 연결 노드가 상기 제어/구동기의 상기 제 1 입력단과 연결되는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터 방식 발광 다이오드 구동 회로.
  21. 제 14항 내지 제 20항 중에서 선택된 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 스텝다운 제어기는 펄스 폭 변조 제어, 펄스 주파수 변조 제어, 버스트 제어 및 히스테리시스 제어 중 어느 하나를 포함하는 스위칭 컨버터 토폴로지를 사용하는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터방식 발광 다이오드 구동 회로.
  22. 제 14항 내지 제 20항 중에서 선택된 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 스위칭 소자는 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET), 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT), 접합형 트랜지스터(BJT) 및 접합형 전계효과 트랜지스터(JFET) 중에서 선택된 어느 하나이며, 상기 제 1 전극은 베이스 전극 또는 게이트 전극이고, 상기 제 2 전극은 콜렉트 전극 또는 드레인 전극이며, 상기 제 3 전극은 에미터 전극 또는 소오스 전극인 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터 방식 발광 다이오드 구동 회로.
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