KR101342057B1 - 차량용 발광 다이오드 구동 모듈 보호 회로 - Google Patents

차량용 발광 다이오드 구동 모듈 보호 회로 Download PDF

Info

Publication number
KR101342057B1
KR101342057B1 KR1020120026666A KR20120026666A KR101342057B1 KR 101342057 B1 KR101342057 B1 KR 101342057B1 KR 1020120026666 A KR1020120026666 A KR 1020120026666A KR 20120026666 A KR20120026666 A KR 20120026666A KR 101342057 B1 KR101342057 B1 KR 101342057B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
input voltage
resistor
transistor
emitting diode
terminal
Prior art date
Application number
KR1020120026666A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130104802A (ko
Inventor
박기양
Original Assignee
주식회사 에스엘 서봉
에스엘 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 에스엘 서봉, 에스엘 주식회사 filed Critical 주식회사 에스엘 서봉
Priority to KR1020120026666A priority Critical patent/KR101342057B1/ko
Publication of KR20130104802A publication Critical patent/KR20130104802A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101342057B1 publication Critical patent/KR101342057B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/50Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED] responsive to malfunctions or undesirable behaviour of LEDs; responsive to LED life; Protective circuits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/20Responsive to malfunctions or to light source life; for protection
    • H05B47/24Circuit arrangements for protecting against overvoltage
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21WINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2107/00Use or application of lighting devices on or in particular types of vehicles
    • F21W2107/10Use or application of lighting devices on or in particular types of vehicles for land vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/30Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

차량용 LED 램프에 사용되는 발광 다이오드를 구동하는 모듈에 과전압이 인가될 경우 증폭기에 공급되는 기준 전압을 제어하여 발광 다이오드 구동 모듈를 보호하는 과전압 보호 회로를 제공하고, 더 나아가 상기 과전압 보호 회로 내의 트랜지스터 온도 상승에 영향을 받지 않고 일정한 전류를 발광 다이오드에 흘려줄 수 있는 기능을 갖춘 차량용 발광 다이오드 구동 모듈 보호 회로가 제공된다. 상기 차량용 발광 다이오드 구동 모듈 보호 회로는 차량의 각종 램프에 사용되는 발광 다이오드 구동 모듈을 보호하는 회로에 있어서, 트랜지스터; 제1 입력 전압을 분배하여 상기 트랜지스터의 베이스단에 제공하는 제1 입력 전압 분배부; 고정값인 제2 입력 전압을 분배하여 상기 트랜지스터의 컬렉터단에 제공하는 제2 입력 전압 분배부; 상기 제2 입력 전압 분배부에 의해 분배된 전압을 기준 전압으로 입력받는 증폭기; 및 상기 증폭기의 출력단에 연결되어 상기 기준 전압에 따라 발광 다이오드에 흐르는 전류량을 제어하는 발광 다이오드 전류량 제어부를 포함한다.

Description

차량용 발광 다이오드 구동 모듈 보호 회로{Circuit for Protecting Light-Emitting Diode Driving Module for vehicle}
본 발명은 차량용 발광 다이오드 구동 모듈 보호 회로에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 차량용 LED 램프에 사용되는 발광 다이오드를 구동하는 모듈에 과전압이 인가될 경우 증폭기에 공급되는 기준 전압을 제어하여 발광 다이오드 구동 모듈를 보호하는 과전압 보호 회로를 제공하고, 더 나아가 상기 과전압 보호 회로 내의 트랜지스터 온도 상승에 영향을 받지 않고 일정한 전류를 발광 다이오드에 흘려줄 수 있는 기능을 갖춘 차량용 발광 다이오드 구동 모듈 보호 회로에 대한 것이다.
차량의 등화 장치로써, 헤드 램프와 후미등, 차폭등, 안개등 등이 사용되고 있다. 일반적으로 차량의 등화 장치에는 대상물을 보기 위한 목적으로 하는 조명기능과, 다른 차량이나 기타 도로 이용자에게 자기 자동차의 주행상태를 알리는 것을 목적으로 하는 지시, 신호, 경고, 장식 기능 등으로 사용된다. 이 중, 헤드 램프는 자동차의 배터리에 접속된 배선을 통해 전원을 인가받아 야간 주행시 운전자의 시야를 확보할 수 있도록 전방 부위에 차폭을 따라 양측에 설치되어 있다.
통상, 차량용 램프는 광원으로서, 벌브(BULB)를 사용하고 있으나, 최근에는 사용 수명이 길고, 내충격성이 뛰어난 발광 다이오드(LED; Light Emitting Diode)를 광원으로 사용하는 추세이다.
발광 다이오드의 경우 색온도가 약 5500K로 태양광에 가까워 사람의 눈에 피로를 가장 적게 해주므로 최근 차량의 차량용 LED 램프의 광원으로 주목받고 있다. 또한, 상기 발광 다이오드의 경우 사이즈를 최소화함으로써 차량용 램프의 디자인 자유도를 높여줄 뿐만 아니라 반영구적인 수명으로 인해 경제성도 갖추고 있다.
이러한 발광 다이오드를 구동함에 있어서 현행 법규상 규정된 내용은 9~16V 사이의 특정 입력 전압이 상기 발광 다이오드 구동 모듈에 제공될 경우 발광 다이오드도 특정 밝기를 유지하여야 한다는 내용이 존재한다. 이를 위해 통상적으로는 13~13.5V 정도의 입력 전압을 발광 다이오드 구동 모듈에 제공해 줄 수도 있다.
그런데, 차량 운행 중에는 발광 다이오드 구동 모듈에 제공되는 입력 전압이 일정한 수치로 항상 유지되지는 않는다. 예를 들어 특정 종류의 차량의 시동을 거는 상황에 베터리를 추가적으로 사용하게 되면 발광 다이오드 구동 모듈에 공급되는 입력 전압이 24V 정도까지 상승하게 되는 경우가 발생하고, 그 외에 차량 운행 도중에 알 수 없는 원인에 의해 16V를 초과하는 입력 전압이 발광 다이오드 구동 모듈에 제공될 수도 있다. 이 경우 발광 다이오드 구동 모듈를 보호하기 위한 보호 회로가 필요하다.
더 나아가, 발광 다이오드 구동 모듈에 제공되는 입력 전압의 크기와는 상관 없이, 차량 운행 중에 발생할 수 있는 온도 상승에 따른 발광 다이오드 구동 모듈에 사용되는 보호 회로의 성능을 유지시키기 위한 조치도 필요하다.
본 발명이 해결하려는 과제는, 차량용 발광 다이오드 구동 모듈에 제공되는 입력 전압이 임계 전압값을 초과하여 상승한 경우 발광 다이오드에 제공되는 전류량을 감소시켜 발광 다이오드 구동 모듈을 보호하는 발광다이오드 구동 모듈 보호 회로를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는, 차량용 발광 다이오드 구동 모듈에 제공되는 입력 전압의 크기와는 상관 없이, 차량 운행 중에 발생할 수 있는 온도 상승에 따른 발광 다이오드 구동 모듈에 사용되는 보호 회로의 성능을 유지시키기 위한 발광다이오드 구동 모듈 보호 회로를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 차량용 발광다이오드 구동 모듈 보호 회로의 일 태양은 차량의 각종 램프에 사용되는 발광 다이오드 구동 모듈을 보호하는 회로에 있어서, 트랜지스터; 제1 입력 전압을 분배하여 상기 트랜지스터의 베이스단에 제공하는 제1 입력 전압 분배부; 고정값인 제2 입력 전압을 분배하여 상기 트랜지스터의 컬렉터단에 제공하는 제2 입력 전압 분배부; 상기 제2 입력 전압 분배부에 의해 분배된 전압을 기준 전압으로 입력받는 증폭기; 및 상기 증폭기의 출력단에 연결되어 상기 기준 전압에 따라 발광 다이오드에 흐르는 전류량을 제어하는 발광 다이오드 전류량 제어부를 포함한다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 차량용 발광다이오드 구동 모듈 보호 회로에 따르면 발광 다이오드 구동 모듈에 제공되는 입력 전압이 임계 전압값을 초과하여 상승한 경우 발광 다이오드에 제공되는 전류량을 감소시켜 발광 다이오드 구동 모듈을 보호하는 효과가 있다.
또한, 차량용 발광 다이오드 구동 모듈 자체의 온도 상승으로 인해 구동 모듈에 사용되는 보호 회로 소자의 특성 변화에 따른 발광 다이오드 밝기 저하를 방지하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 발광 다이오드 구동 모듈 보호 회로의 일부이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 발광 다이오드 구동 모듈 보호 회로의 나머지 일부이다.
도 3은 온도에 따른 베이스-에미터 전압과 컬렉터 전류의 관계를 나타내는 표이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 발광 다이오드 구동 모듈 보호 회로의 일부이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 발광 다이오드 구동 모듈 보호 회로의 일부를 시뮬레이션하기 위한 회로도이다.
도 6은 도 5의 회로 시뮬레이션 결과, 온도에 따른 기준 전압의 변화를 나태내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 발광 다이오드 구동 모듈 보호 회로의 일부를 시뮬레이션하기 위한 회로도이다.
도 8은 도 7의 회로 시뮬레이션 결과, 온도에 따른 기준 전압의 변화를 나태내는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 발광 다이오드 구동 모듈 보호 회로를 적용했을 경우 온도에 따라 LED를 통과하는 전류량을 나태내는 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 발광 다이오드 구동 모듈 보호 회로의 일부이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 발광 다이오드 구동 모듈 보호 회로의 나머지 일부이다. 또한, 도 3은 온도에 따른 베이스-에미터 전압과 컬렉터 전류의 관계를 나타내는 표이다.
우선, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 차량용 발광 다이오드 구동 모듈 보호 회로는 트랜지스터(T1), 제1 입력 전압 분배부(100), 제2 입력 전압 분배부(200), 증폭기(300), 및 전류량 제어부(400)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 발광 다이오드 구동 모듈 보호 회로가 해결하고자 하는 제1 과제는 변동 가능성이 있는 입력 전압의 값에 따라 발광 다이오드에 제공되는 전류량을 제어함으로써 차량용 발광 다이오드 구동 모듈을 보호하고하 함에 있다.
만약 입력 전압이 상승했음에도 불구하고 발광 다이오드에 흐르는 전류량이 유지되고 있는 경우라면 전체적인 소비 전력이 증가함에 따라 발광 다이오드 구동 모듈에 손상이 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 이러한 상황을 대비하기 위한 방법을 제시한다.
제1 입력 전압 분배부(100)는 제1 입력 전압을 분배하여 상기 트랜지스터의 베이스단에 제공한다. 제1 입력 전압 분배부(100)는 직렬로 연결된 제1 저항(R1) 및 제2 저항(R2)을 포함할 수 있는데, 제1 저항(R1)과 제2 저항(R2) 및 트랜지스터(T1)의 연결은 도 1에서 볼 수 있는 바와 같다.
즉, 제1 저항(R1)의 일단은 제1 입력 전압 공급단에 연결되어 제1 입력 전압을 공급받고, 제1 저항(R1)의 다른 일단은 제2 저항(R2)의 일단에 연결된다.
또한, 제2 저항(R2)의 일단은 제1 저항(R1)의 다른 일단에 연결되면서도 트랜지스터(T1)의 베이스단(B)과 연결된다. 다만, 필요에 따라 도 1과 같이 제2 저항(R2)의 일단과 트랜지스터(T1)의 베이스단(B) 사이에 저항(R0)이 더 부가될 수도 있다.
이미 언급한 바와 같이 발광 다이오드 구동 모듈에 제공되는 전압의 크기는 9~16V 사이의 범위에 있어야 할 필요가 있고, 따라서 통상적으로는 13~13.5V 정도의 입력 전압을 발광 다이오드 구동 모듈에 제공해 줄 수 있을 것이다.
경우에 따라 입력 전압이 상기 범위를 초과하는 상황이 발생하고 이를 대비하기 위해 만약 임계 전압값을 16V라고 설정하여 회로를 꾸미게 된다면, 제1 입력 전압이 제1 입력 전압 분배부(100)에 의해 분배되어 트랜지스터(T1)의 베이스단(B)과 에미터단(E)으로 제공되는 각 전압값의 차이를, 트랜지스터(T1)의 컬렉터단(C)과 에미터단(E) 사이에 전류가 일정 수치 이상이 흐르게 되는 경우에 메칭시킨다.
예를 들어, 그래프인 도 3에서, 상온(25°C)에서의 베이스-에미터 전압과 컬렉터 전류의 관계를 통해 약 0.01A 정도 이상의 전류가 흐르는 경우에 베이스단(B)과 에미터단(E) 간의 전위차는 통상적으로 0.7V에 해당한다.
따라서, 도 3과 같은 특성 곡선을 보이는 트랜지스터(T1)를 사용하는 경우라면, 상기 '일정 수치'를 0.01A로 정하고, 이 경우 상온에서 제1 입력 전압 분배부(100)에 의해 분배되어 트랜지스터(T1)의 베이스단(B)과 에미터단(E)에 매칭되어야 하는 전위차는 0.7V가 될 것이며, 이를 위해 16V의 임계 전압값을 분배하여 0.7V로 매칭할 수 있도록 지1 저항(R1)값과 제2 저항(R2)값을 선택할 수 있을 것이다.
위에서 설명한 수치들은 모두 예시들로서, 사용하는 트랜지스터(T1)의 종류, 설정하고자 하는 임계 전압값, 어느 정도 온도를 상온으로 할 것인지 등의 여부에 따라 다른 수치들을 갖을 수도 있다.
만약 위 예와 같이 임계 전압값으로 16V를 정하여 제1 입력 전압 분배부의 각 저항의 수치를 정한 이후, 제1 입력 전압값으로 약 13~13.5 V 정도를 사용하고 있는 도중 만약 제1 입력 전압값이 설정된 임계 전압값 이상의 값을 갖게 되는 경우 트랜지스터(T1)의 컬렉터단(C)과 에미터단(E) 사이에 흐르는 전류량이 증가하게 될 것이다.
이에 따라 제5 저항으로는 거의 흐르지 않았던 전류가 증가함에 따라 기준전압에 변동이 생긴다.
제2 입력 전압 분배부(200)는 제2 입력 전압을 분배하여 트랜지스터(T1)의 컬렉터단(C)에 제공한다. 여기에서 제2 입력 전압은 변동 가능한 제1 입력 전압과는 달리 변동하지 않는 고정된 값일 수 있다.
제2 입력 전압 분배부(200)는 직렬로 연결된 제3 저항(R3) 및 제4 저항(R4)을 포함할 수 있는데, 제3 저항(R3)과 제4 저항(R4) 및 증폭기(300)의 연결은 도 1 및 도 2에서 볼 수 있는 바와 같다.
즉, 제3 저항(R3)의 일단은 제2 입력 전압 공급단에 연결되어 제2 입력 전압을 공급받고, 제3 저항(R3)의 다른 일단은 제4 저항(R4)의 일단에 연결되고, 제4 저항(R4)의 일단은 증폭기(300)의 비반전 입력단(IN+)에 연결되어 기준 전압을 증폭기(300)에 전달하고, 제4 저항의 다른 일단은 접지될 수 있다.
또한, 제2 입력 전압 분배부(200)는 제5 저항(R5)을 포함하는데, 제5 저항(R5)의 일단은 증폭기(300)의 비반전 입력단(IN+)에, 제5 저항(R5)의 다른 일단은 트랜지스터(T1)의 컬렉터단(C)에 연결된다.
이러한 구성에 따라, 제1 입력 전압이 설정된 임계 전압값을 초과하지 않은 경우에는 제3 저항(R3)과 제4 저항(R4)에 의해 제2 입력 전압이 분배되어, 이를 기준 전압으로 하여 증폭기(300)의 비반전 입력단에 입력된다.
그러나, 제1 입력 전압이 설정된 임계 전압값을 초과한 경우에는 제4 저항과 병렬로 연결된 제5 저항(R5)에도 전류가 흐르게 됨에 따라 기준 전압값이 낮아지게 된다.
전류량 제어부(400)는 증폭기(300)의 출력단(OUT)에 연결되어 기준 전압에 따라 발광 다이오드에 흐르는 전류량을 제어한다. 전류량 제어부(400)는 적어도 전계 효과 트랜지스터(T2)와 제6 저항(R6)을 포함하며, 구체적인 연결은 도 2에서 볼 수 있는 바와 같다.
즉, 전계 효과 트랜지스터(T1)의 게이트단(G)은 증폭기(300)의 출력단(OUT)에 연결되고, 전계 효과 트랜지스터(T2)의 소스단(S)은 제6 저항(R6)의 일단에 연결되며, 전계 효과 트랜지스터(T2)의 드레인단(D)은 발광 다이오드 전류 공급단에 연결된다. 또한, 제6 저항(R6)의 일단은 증폭기(300)의 반전 입력단(IN-)에 연결된다.
이러한 구조를 통해 증폭기(300)의 반전 입력단(IN-)에서 보이는 전압값은 기준 전압으로 입력된 값과 거의 동일한 값을 취하게 되고, 만약 비반전 입력단(IN+)을 통해 입력되는 기준 전압값의 하강이 있게 되면 마찬가지로 반전 입력단(IN-)에서 보이는 전압값도 작아지게 된다.
이렇게 도 2의 F지점에서 측정되는 전압값이 작아지게 됨에 따라 제 6 저항 및 전계 효과 트랜지스터(T2)의 드레인단과 소스단(S)을 통해 흐르는 전류의 양도 줄어들게 되고, 결국 발광 다이오드에 흐르게 되는 전류의 양도 감소하게 되는 효과가 발생한다.
결국, 제1 입력 전압 공급단을 통해 공급되는 제1 입력 전압값이 회로 구성을 통해 사전 설정된 임계 전압값을 초과하는 상황이 발생하게 되면, 기준 전압값이 하강하여 이로 인해 LED에 흐르는 전류량도 감소한다. 이로써 발광 다이오드 구동 모듈에 과전력이 공급되는 상황을 방지하게 되어 발광 다이오드 구동 모듈을 보호하는 효과가 존재한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 발광 다이오드 구동 모듈 보호 회로의 일부이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 발광 다이오드 구동 모듈 보호 회로의 다른 일부는 도 2와 같은 회로를 사용할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 발광 다이오드 구동 모듈 보호 회로는 도 1에서와는 달리 트랜지스터(T1)의 베이스단(B)과 제1 저항(R1)의 다른 일단 사이에 제너 다이오드(500)를 더 포함하는 구성을 취한다.
제너 다이오드는 정전압 다이오드라고도 칭하며 PN 접합의 역방향 특성을 이용한 다이오드를 의미하며, 특정 제너 다이오드가 갖는 항복 전압값을 초과하는 전압이 가해져야 전류가 역방향으로 흐른다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 발광 다이오드 구동 모듈 보호 회로에서 제너 다이오드(500)를 더 추가한 것은 온도 변화에 따른 트랜지스터(T1)의 성질 변화로 인한 오동작을 대비하기 위한 것이다.
즉, 도 3에서 볼 수 있듯, 트랜지스터(T1)가 고온 상황(150°C)인 경우 보이는 특성 곡선은 상온 상태와는 다른 특성 곡선을 보이게 된다. 구체적으로는 트랜지스터의 베이스-에미터 전압값이 낮아지게 됨에 따라, 회로를 통해 설정해 놓은 임계 전압값에 다다르지 않은 상황임에도 불구하고 트랜지스터(T1)의 컬렉터단(C)과 에미터단(E)을 통해 전류가 흐르게 되고 이에 따라 제1 입력 전압값이 임계 전압값에 못미치는 상황에서 발광 다이오드에 흐르는 전류량을 감소시키게 되는 상황이 발생할 수 있다.
이를 대비하기 위해 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 발광 다이오드 구동 모듈 보호 회로에서는, 항복 전압값에 다다르지 않는 한 전류의 흐름을 막는 제너 다이오드의 특성을 이용한다.
이를 위해 도 4와 같이 제너 다이오드(500)를 사용하고, 이에 따라 제1 입력 전압이 임계 전압값인 경우에, 분배된 제1 입력 전압이 상온시의 상기 트랜지스터의 컬렉터단과 에미터단 사이에 소정의 전류량 이상이 흐르게 하는 베이스-에미터 전압과, 상기 제너 다이오드의 제너 전압값의 합에 매칭되도록 제1 저항(R1)의 값과 제2 저항(R2)의 값을 결정한다.
예를 들어, 도 1 및 도 2를 통해 설명한 일 실시예에서와 같이, 임계 전압값을 16V로 하기로 결정하고, 트랜지스터(T1)의 컬렉터단(C)과 에미터단(E) 사이에 소정의 전류량 이상이 흐르게 하는 베이스-에미터 전압값을 0.7V라고 한 상황에서, 제너 다이오드(500)의 항복 전압값이 6.8V라고 가정하면, 제1 입력 전압이 분배되어 A 지점에서 나타나는 전압값이 7.5V가 되도록 제1 저항(R1)의 값과 제2 저항(R2)의 값을 결정한다.
이렇게 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 발광 다이오드 구동 모듈 보호 회로에서와 같이 제너 다이오드를 활용하게 되면, 차량의 발광 다이오드를 통해 발상되는 열, 차량의 엔진으로부터 발산되는 열 등의 영향에 따라 발광 다이오드 구동 모듈이 고온 상황에서 동작하게 된다고 하더라도, 트랜지스터(T1)의 특성 변화에 따른 영향을 적게 받게 되어, 온도 상승에 따른 오동작을 방지할 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 발광 다이오드 구동 모듈 보호 회로의 일부를 시뮬레이션하기 위한 회로도이고, 도 6은 도 5의 회로 시뮬레이션 결과, 온도에 따른 기준 전압의 변화를 나태내는 그래프이다. 또한, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 발광 다이오드 구동 모듈 보호 회로의 일부를 시뮬레이션하기 위한 회로도이고, 도 8은 도 7의 회로 시뮬레이션 결과, 온도에 따른 기준 전압의 변화를 나태내는 그래프이다.
온도가 상승함에 따라 도 5 및 도 7의 회로의 각 D 지점에서 체크한 전압값은 각각 도 6과 도 8과 같이 나타내는데, 제너 다이오드를 활용하는 다른 실시예에서는 그렇지 않은 실시예에 비하여 온도 변화에 따른 기준 전압값의 변동이 작게 나타남을 확인할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 발광 다이오드 구동 모듈 보호 회로를 적용했을 경우 온도에 따라 LED를 통과하는 전류량을 나태내는 그래프로서, 곡선 91은 제너 다이오드(500)를 사용하지 않은 경우이고, 곡선 93은 제너 다이오드(500)를 사용한 경우이다.
제너 다이오드(500)를 사용한 경우에는, 도 8과 같이 온도의 상승에 따른 기준 전압값의 변동이 작게 나타남에 따라 최종적으로 차량용 LED에 제공되는 전류의 양에 있어서도 그렇지 않은 경우에 비해 개선된 모습을 확인할 수 있다.
정리하면, 이처럼 본 발명에서 제공하는 차량용 발광 다이오드 구동 모듈 보호 회로의 실시예들에 따라, 발광 다이오드 구동 모듈에 제공되는 입력 전압이 임계 전압값을 초과하여 상승한 경우에 대비하여 발광 다이오드 구동 모듈을 보호하고, 더 나아가 발광 다이오드 구동 모듈 자체의 온도 상승으로 인해 구동 모듈에 사용되는 보호 회로 소자의 특성 변화에 따른 발광 다이오드 밝기 저하를 방지할 수 있게 된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 제1 입력 전압 분배부
200: 제2 입력 전압 분배부
300: 증폭기
400: 전류량 제어부
500: 제너 다이오드

Claims (11)

  1. 차량용 램프에 적용되는 발광 다이오드 구동 모듈을 보호하는 회로에 있어서,
    트랜지스터;
    제1 입력 전압을 분배하여 상기 트랜지스터의 베이스단에 제공하는 제1 입력 전압 분배부;
    상기 제1 입력 전압 분배부와 상기 트랜지스터의 베이스단 사이에 구비되어, 케소드 단은 상기 제1 입력 전압 분배부에 연결되고 애노드 단은 상기 트랜지스터의 베이스단에 연결되는 제너 다이오드;
    제2 입력 전압을 분배하여 상기 트랜지스터의 컬렉터단에 제공하는 제2 입력 전압 분배부;
    상기 제2 입력 전압 분배부에 의해 분배된 전압을 기준 전압으로 입력받는 증폭기; 및
    상기 증폭기의 출력단에 연결되어 상기 기준 전압에 따라 발광 다이오드에 흐르는 전류량을 제어하는 발광 다이오드 전류량 제어부를 포함하는 차량용 발광 다이오드 구동 모듈 보호 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 입력 전압이 변동하여 임계 전압값을 초과한 경우 상기 기준 전압을 변동시키는 차량용 발광 다이오드 구동 모듈 보호 회로.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 입력 전압 분배부는,
    직렬로 연결된 제1 저항 및 제2 저항을 포함하고,
    상기 제1 저항의 일단은 상기 제1 입력 전압 공급단에, 상기 제1 저항의 다른 일단은 상기 제2 저항의 일단에 연결되고,
    상기 제2 저항의 상기 일단은 상기 트랜지스터의 베이스단에, 상기 제2 저항의 다른 일단은 상기 트랜지스터의 에미터단에 연결되는 차량용 발광 다이오드 구동 모듈 보호 회로.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 입력 전압이 임계 전압값인 경우에, 분배된 상기 제1 입력 전압은 상온시 상기 트랜지스터의 컬렉터단과 에미터단 사이에 소정의 전류량 이상이 흐르게 하는 베이스-에미터 전압에 매칭되는 차량용 발광 다이오드 구동 모듈 보호 회로.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 입력 전압 분배부는,
    직렬로 연결된 제3 저항 및 제4 저항을 포함하고,
    상기 제3 저항의 일단은 상기 제2 입력 전압 공급단에, 상기 제3 저항의 다른 일단은 상기 제4 저항의 일단에 연결되고,
    상기 제4 저항의 상기 일단은 상기 증폭기의 비반전 입력단에, 상기 제4 저항의 다른 일단은 접지되는 차량용 발광 다이오드 구동 모듈 보호 회로.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 입력 전압 분배부는,
    제5 저항을 더 포함하되,
    상기 제5 저항의 일단은 상기 증폭기의 비반전 입력단에, 상기 제5 저항의 다른 일단은 상기 트랜지스터의 컬렉터단에 연결되는 차량용 발광 다이오드 구동 모듈 보호 회로.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 입력 전압이 임계 전압값인 경우의 상기 제1 입력 전압 분배부에 의해 분배된 전압은 상온시의 상기 트랜지스터의 베이스-에미터 전압과 상기 제너 다이오드의 항복 전압값의 합에 매칭되는 차량용 발광 다이오드 구동 모듈 보호 회로.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 발광 다이오드 전류량 제어부는,
    전계 효과 트랜지스터 및 제6 저항을 포함하되,
    상기 전계 효과 트랜지스터의 게이트단은 상기 증폭기의 출력단에, 상기 전계 효과 트랜지스터의 소스단은 상기 제6 저항의 일단에, 상기 전계 효과 트랜지스터의 드레인단은 발광 다이오드 전류 공급단에 연결되는 차량용 발광 다이오드 구동 모듈 보호 회로.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제6 저항의 상기 일단은 상기 증폭기의 반전 입력단에 연결되는 차량용 발광 다이오드 구동 모듈 보호 회로.
KR1020120026666A 2012-03-15 2012-03-15 차량용 발광 다이오드 구동 모듈 보호 회로 KR101342057B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120026666A KR101342057B1 (ko) 2012-03-15 2012-03-15 차량용 발광 다이오드 구동 모듈 보호 회로

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120026666A KR101342057B1 (ko) 2012-03-15 2012-03-15 차량용 발광 다이오드 구동 모듈 보호 회로

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130104802A KR20130104802A (ko) 2013-09-25
KR101342057B1 true KR101342057B1 (ko) 2013-12-16

Family

ID=49453573

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120026666A KR101342057B1 (ko) 2012-03-15 2012-03-15 차량용 발광 다이오드 구동 모듈 보호 회로

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101342057B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102192393B1 (ko) * 2019-12-09 2020-12-17 이경연 고효율 및 고신뢰성을 구비한 차량 조명용 led 시스템
KR102221031B1 (ko) * 2020-02-28 2021-02-26 주식회사 바이더엠 자동복귀형 380v 과전압 보호기능이 구비된 led 조명기구

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004276737A (ja) * 2003-03-14 2004-10-07 Koito Mfg Co Ltd 車両用灯具
JP2004330819A (ja) * 2003-05-01 2004-11-25 Koito Mfg Co Ltd 車両用灯具

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004276737A (ja) * 2003-03-14 2004-10-07 Koito Mfg Co Ltd 車両用灯具
JP2004330819A (ja) * 2003-05-01 2004-11-25 Koito Mfg Co Ltd 車両用灯具

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130104802A (ko) 2013-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102917508B (zh) 一种具有保护功能的多路恒流led驱动电路及其线路板结构
US7274150B2 (en) Lighting control circuit for vehicle lighting equipment
CN203057594U (zh) 一种具有保护功能的多路恒流led驱动电路及其线路板结构
US8207675B2 (en) Vehicle lamp
US9162607B2 (en) Vehicular lamp
US7825599B2 (en) Lighting control apparatus of vehicle-purpose lighting device
US10360969B2 (en) Light emitting element driving semiconductor integrated circuit, light emitting element driving device, light emitting device, and vehicle
US9980339B2 (en) Illumination device
JP2009525617A (ja) 温度制御式ledアレイ
JP4788929B2 (ja) 負荷駆動回路
JP6461955B2 (ja) 発光ダイオードデバイス
US6963177B2 (en) Open circuit detection for vehicular lamp
US9345075B2 (en) Vehicular headlamp
KR101342057B1 (ko) 차량용 발광 다이오드 구동 모듈 보호 회로
EP2749132B1 (en) Led driver circuit, driving method and vehicle light
JP2014241202A (ja) 車両用灯具におけるled点灯装置
JP2015081000A (ja) 車両用灯具
CN209402765U (zh) 具有故障保护功能的led大光灯控制电路
JP7476221B2 (ja) 光源駆動装置
CN216820159U (zh) 具有温度补偿的线性恒流led驱动电路及其车灯控制系统
JP6331252B2 (ja) 車両用灯具点灯回路
JP7393414B2 (ja) 車両用灯具および点灯回路
JP2019192478A (ja) 車両用灯具
CN218998328U (zh) 一种电阻和三极管功率自动互补调整电路
JP2014156191A (ja) 車両用灯具点灯回路

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160926

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170925

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180921

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190925

Year of fee payment: 7