KR101332106B1 - 클램핑 회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 클램핑 회로를 공개한다. 상기 클램핑 회로는 두 개의 입력 단자 각각으로부터 입력받은 기준 전압과 입력 전압의 레벨을 비교하여 출력 전압의 레벨을 결정하는 비교부; 및 상기 비교부로부터 특정 레벨의 출력 전압이 출력될 경우, 상기 입력 전압을 일정 레벨로 분배한 분배 전압을 상기 비교부의 입력 신호로서 입력하는 전압 조정부를 포함한다. 이러한, 본 발명에 따른 클램핑 회로는, 클램핑 회로는 전압 조정부를 이용하여 출력 전압을 기준 전압과 동일하게 클램핑(clamping)시킬 수 있다. 그에 의해, 본 발명에 따른 클램핑 회로를 포함하는 발광 다이오드의 성능은 향상될 수 있다.

Description

클램핑 회로{CLAMPING CIRCUIT}

본 발명은 발광 다이오드 구동 장치에 관한 것으로, 특히, 발광 다이오드 구동 장치의 클램핑 회로에 관한 것이다.

디지털 조명 기술, 즉, 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)와 같은 반도체 광원에 기반한 조명 기술은 종래의 형광등, 고휘도 방전(High Intensity Discharge: HID) 램프(lamp) 및 백열등을 대체하고 있다.

최근, 발광 다이오드 기술이 발달함에 따라 여러 응용 분야에서 다양한 조명 효과를 보여줄 수 있는 효율적이고 강력한 조명원이 제공되고 있다.

이러한, 조명원을 구현하는 설비 즉, 적색, 녹색 및 청색과 같은 다양한 색을 발생할 수 있는 하나 이상의 발광 다이오드를 포함하는 조명 모듈은 다양한 색과 색 가변 조명 효과를 발생하기 위해 발광 다이오드의 출력을 독립적으로 제어하는 프로세서를 포함하고 있다.

예컨데, 하나 이상의 발광 다이오드의 광원(집합적으로 LED 부하라 함)을 구동하는 동작 전류를 제어 가능하게 공급하는 발광 다이오드 구동 장치가 구비되어 있다.

이러한, 발광 다이오드 구동 장치에는 입력 전압이 기준 전압 이상이 될 경우, 출력 전압을 기준 전압으로 동일하게 클램핑(Clamping)하는 클램핑 회로를 구비되어 있다.

그러나, 클램핑 회로의 경우, 트랜지스터를 이용하기 때문에 입력 전압이 기준 전압에 도달했을 때, 정확하게 기준 전압만큼 리미트(limit)하지 못하여 발광 다이오드의 성능이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명의 실시 예들은 클램핑 회로에 관한 것으로, 발광 다이오드의 성능을 향상시킬 수 있는 클램핑 회로를 제공하고자 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 클램핑 회로는, 두 개의 입력 단자 각각으로부터 입력받은 기준 전압과 입력 전압의 레벨을 비교하여 출력 전압의 레벨을 결정하는 비교부; 및 상기 비교부로부터 특정 레벨의 출력 전압이 출력될 경우, 상기 입력 전압을 일정 레벨로 분배한 분배 전압을 상기 비교부의 입력 신호로서 입력하는 전압 조정부를 포함한다.

상기 비교부는, 상기 입력 전압이 상기 기준 전압보다 크면, 상기 입력 전압의 레벨을 상기출력 전압으로 플로팅시켜 출력시킬 수 있다.

상기 비교부의 출력 전압의 레벨은, 상기 입력 전압이 상기 출력 전압이 되어 상기 기준 전압의 레벨까지 점차적으로 증가될 수 있다.

상기 비교부는, 상기 입력 전압이 상기 기준 전압보다 크면, 로우 레벨의 상기 출력 전압을 출력할 수 있다.

상기 특정 레벨의 출력 전압은, 상기 입력 전압이 상기 기준 전압보다 클 경우, 비교부에서 출력되는 출력 전압일 수 있다.

상기 전압 조정부는, 상기 비교부의 상기 입력 전압이 입력되는 입력 단자와 출력 단자를 전기적으로 연결하도록 형성될 수 있다.

상기 전압 조정부는, 직렬로 연결된 적어도 2 개의 저항으로 구성될 수 있다.

상기 입력 전압은, 스위치 모드 전원 공급 장치에 의해 결정될 수 있다.

본 발명의 실시 예는 클램핑 회로에 관한 것으로, 본 발명에 따른 클램핑 회로는 전압 조정부를 이용하여 출력 전압을 기준 전압과 동일하게 클램핑(clamping)시킬 수 있다.

그에 의해, 본 발명에 따른 클램핑 회로를 포함하는 발광 다이오드의 성능은 향상될 수 있다.

도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 클램핑 회로를 나타내는 도면이다.
도2는 본 발명의 클램핑 회로의 출력 파형을 나타내는 그래프이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들에 따른 를 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 를 나타내는 도면이다.

도1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 클램핑 회로(100)는 비교부(120) 및 전압 조정부(140)를 포함한다.

비교부(120)는 두 개의 입력 단자 각각으로부터 기준 전압(ref)과 입력 전압(Vin)을 입력받고, 입력받은 기준 전압(ref)과 입력 전압(Vin)의 레벨을 비교하여 출력 전압(Cout)의 레벨을 결정할 수 있다.

비교부(120)에서 출력된 출력 전압(Cout)은 출력 노드(Vout)를 통해 다이오드 구동 회로의 메인 칩(IC)의 입력 신호로서 입력될 수 있다.

보다 구체적으로, 비교부(120)는 입력 전압(Vin)이 기준 전압(ref)보다 작은 경우, 하이 레벨의 출력 전압(Cout)을 생성하여 출력할 수 있다.

즉, 비교부(120)는 입력 전압(Vin)의 레벨을 출력 전압(Cout)으로 플로팅(Open drain)시켜 출력할 수 있다.

그에 의해, 비교부(120)의 출력 전압(Cout)의 레벨은, 입력 전압(Vin)이 출력 전압(Cout)이 되어 기준 전압(ref)의 레벨까지 점차적으로 증가될 수 있다.

반면에, 비교부(120)는 입력 전압(Vin)이 기준 전압(ref)보다 큰 경우, 비교부(120)는 로우 레벨의 출력 전압(Cout)을 출력할 수 있다.

여기서, 본 발명에서의 입력 전압(Vin)이라 함은, 스위치 모드 전원 공급 장치(Switch Mode Power Supply: SMPS, 200)로부터 제공받을 수 있으며, 이 전압을 발광 다이오드의 구동 전압으로서 사용할 수 있다.

전압 조정부(140)는 비교부(120)로부터 로우 레벨의 출력 전압(Cout)이 출력 될 경우, 입력 전압(Vin)을 일정 레벨로 분배한 분배 전압을 비교부(120)의 입력 신호로서 제공할 수 있다.

이러한, 전압 조정부(140)는 비교부(120)의 두 개의 입력 단자 중 어느 하나의 입력 단자(도면상의 반전 단자)와 출력 단자가 전기적으로 연결되도록 형성되며, 일 예로, 직렬로 연결되는 제1 및 제2 저항(R1, R2)으로 구성될 수 있다.

이때, 본 발명에서는 전압 조정부(140)를 두 개의 저항으로 구성된 것으로 한정하였지만, 이는 본 발명의 일 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 당업자의 설계에 따라 적어도 2 개 이상의 저항으로 구성되어 형성될 수 있다.

보다 구체적으로, 제1 저항(R1)의 일단은 스위치 모드 전원 공급 장치(200)와 연결되고, 제1 저항(R1)의 타단은 비교부(120)의 두 개의 입력 단자 중 입력 전압(Vin)이 제공되는 어느 하나의 반전 단자와 연결된다.

제2 저항(R2)의 일단은 출력 전압 노드(Vout)를 통해 제1 저항(R1) 및 입력 전압(Vin)이 제공되는 어느 하나의 입력 단자(반전 단자)와 전기적으로 연결되며, 제2 저항(R2)의 타단은 비교부(120)의 출력 단자와 전기적으로 연결될 수 있다.

이하, 전압 조정부(140)의 동작을 설명을 하면, 본 발명에 따른 전압 조정부(140)는 비교부(120)의 출력 전압(Cout)의 레벨이 로우 레벨이 되었을 경우에만 전압 분배기로서 동작할 수 있다.

즉, 전압 조정부(140)는 비교부(120)의 출력 전압(Cout)의 레벨이 로우 레벨이 되면 그를 접지 전압 레벨로서 사용하여, 입력 전압(Vin)을 일정 레벨로 분배하여 비교부(120)의 입력 신호로 입력시킬 수 있다.

이때, 전압 조정부(140)를 통해 산출된 분배 전압 값은 하기의 [수학식]에 의해 결정될 수 있다.

[수학식]

이처럼, 본 발명에 따른 클램핑 회로(100)는 비교부(120)를 이용하여 도2와 같이, 입력 전압이 기준 전압 이상이 되면, 출력 전압을 기준 전압과 동일하게 클램핑(clamping)시킬 수 있다. 그에 의해, 본 발명에 따른 클램핑 회로(100)를 포함하는 발광 다이오드의 성능은 향상될 수 있다.

100: 클램핑 회로
120: 비교부
140: 전압 조정부
200: 스위치 모드 파워 공급 장치

Claims (8)

1. 두 개의 입력 단자 각각으로부터 입력받은 기준 전압과 입력 전압의 레벨을 비교하여 출력 전압의 레벨을 결정하는 비교부; 및
   상기 비교부로부터 로우 레벨의 출력 전압이 출력될 경우, 상기 입력 전압을 분배한 분배 전압을 상기 비교부의 입력 신호로서 입력하는 전압 조정부를 포함하는 클램핑 회로.
   
2. 제1 항에 있어서,
   상기 비교부는,
   상기 입력 전압이 상기 기준 전압보다 크면, 상기 입력 전압의 레벨을 상기출력 전압으로 플로팅시켜 출력시키는 클램핑 회로.
   
3. 제2 항에 있어서,
   상기 비교부의 출력 전압의 레벨은,
   상기 입력 전압이 상기 출력 전압이 되어 상기 기준 전압의 레벨까지 점차적으로 증가되는 클램핑 회로.
   
4. 제1 항에 있어서,
   상기 비교부는,
   상기 입력 전압이 상기 기준 전압보다 크면, 로우 레벨의 상기 출력 전압을 출력하는 클램핑 회로.
   
5. 제1 항에 있어서,
   상기 로우 레벨의 출력 전압은,
   상기 입력 전압이 상기 기준 전압보다 클 경우, 비교부에서 출력되는 출력 전압인 클램핑 회로.
   
6. 제1 항에 있어서,
   상기 전압 조정부는,
   상기 비교부의 상기 입력 전압이 입력되는 입력 단자와 출력 단자를 전기적으로 연결하도록 형성되는 클램핑 회로.
   
7. 제1 항에 있어서,
   상기 전압 조정부는,
   직렬로 연결된 적어도 2 개의 저항으로 구성되는 클램핑 회로.
   
8. 제1 항에 있어서,
   상기 입력 전압은,
   스위치 모드 전원 공급 장치에 의해 결정되는 클램핑 회로.
   
   

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