KR101990928B1 - LED driver with auto-dimming - Google Patents

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Abstract

본 발명은 LED 구동 회로에 관한 것이다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 오토디밍 LED 구동 회로가 제공된다. 오토디밍 LED 구동 회로는 교류 전원을 반파 정류하여 생성한 입력전압을 이용하여 제1 직류 전압 및 제2 직류 전압을 생성하는 직류 전압 발생부, 상기 제2 직류 전압에 의해 동작하며, 상기 입력전압에 의해 메인 클럭을 생성하는 클럭 발생부, 상기 제2 직류 전압에 의해 동작하며, 상기 메인 클럭을 분주하여 오토디밍 레벨에 연관된 작동 클럭을 출력하는 주파수 분주기, 상기 제1 직류 전압을 이용하여 복수의 기준전압을 생성하고, 상기 작동 클럭에 의해 상기 복수의 기준전압을 순차적으로 출력하는 오토디밍 및 DC 레벨 제어부 및 상기 제2 직류 전압에 의해 동작하며, 순차적으로 출력된 상기 복수의 기준전압을 이용하여 복수의 LED에 인가되는 전류량을 제어하는 LED 드라이버를 포함한다.The present invention relates to an LED driving circuit. According to an aspect of the present invention, an auto dimming LED driving circuit is provided. The auto dimming LED driving circuit includes a DC voltage generating unit that generates a first DC voltage and a second DC voltage using an input voltage generated by half-wave rectification of an AC power source, and a second DC voltage generating unit that is operated by the second DC voltage, A frequency divider that operates by the second DC voltage and divides the main clock to output an operation clock related to an auto dimming level, a frequency divider that divides the main clock and outputs an operation clock related to the auto dimming level, An auto dimming and DC level control unit for generating a reference voltage and outputting the plurality of reference voltages sequentially according to the operation clock; and an auto-dimming and DC level control unit operating with the second DC voltage and using the plurality of reference voltages sequentially outputted And an LED driver for controlling the amount of current applied to the plurality of LEDs.

Description

오토디밍 LED 구동 회로{LED driver with auto-dimming}LED driver with auto-dimming}

본 발명은 LED 구동 회로에 관한 것이다.The present invention relates to an LED driving circuit.

저전력 및 고효율의 LED(Light Emitting Diode)는 실내외 조명 장치의 광원으로 폭넓게 이용되고 있다. 종래에는 교류를 직류로 변환하여 LED를 구동하였으나, 최근 들어, 교류 전원에 직접 연결하여 구동할 수 있는 구동 회로가 등장하였다.Low power and high efficiency LED (Light Emitting Diode) is widely used as a light source for indoor and outdoor lighting devices. Conventionally, an alternating current is converted into a direct current to drive an LED, but in recent years, a drive circuit capable of driving by being directly connected to an alternating current power source has appeared.

조명 턴 온 또는 턴 오프시 밝기를 점진적으로 증가 또는 감소시키는 오토디밍 기능을 구비한 LED 구동 회로를 제공하고자 한다.And to provide an LED driving circuit having an auto dimming function for gradually increasing or decreasing the brightness upon turn-on or turn-off of illumination.

본 발명의 일 측면에 따르면, 오토디밍 LED 구동 회로가 제공된다. 오토디밍 LED 구동 회로는 교류 전원을 반파 정류하여 생성한 입력전압을 이용하여 제1 직류 전압 및 제2 직류 전압을 생성하는 직류 전압 발생부, 상기 제2 직류 전압에 의해 동작하며, 상기 입력전압에 의해 메인 클럭을 생성하는 클럭 발생부, 상기 제2 직류 전압에 의해 동작하며, 상기 메인 클럭을 분주하여 오토디밍 레벨에 연관된 작동 클럭을 출력하는 주파수 분주기, 상기 제1 직류 전압을 이용하여 복수의 기준전압을 생성하고, 상기 작동 클럭에 의해 상기 복수의 기준전압을 순차적으로 출력하는 오토디밍 및 DC 레벨 제어부 및 상기 제2 직류 전압에 의해 동작하며, 순차적으로 출력된 상기 복수의 기준전압을 이용하여 복수의 LED에 인가되는 전류량을 제어하는 LED 드라이버를 포함한다.According to an aspect of the present invention, an auto dimming LED driving circuit is provided. The auto dimming LED driving circuit includes a DC voltage generating unit that generates a first DC voltage and a second DC voltage using an input voltage generated by half-wave rectification of an AC power source, and a second DC voltage generating unit that is operated by the second DC voltage, A frequency divider that operates by the second DC voltage and divides the main clock to output an operation clock related to an auto dimming level, a frequency divider that divides the main clock and outputs an operation clock related to the auto dimming level, An auto dimming and DC level control unit for generating a reference voltage and outputting the plurality of reference voltages sequentially according to the operation clock; and an auto-dimming and DC level control unit operating with the second DC voltage and using the plurality of reference voltages sequentially outputted And an LED driver for controlling the amount of current applied to the plurality of LEDs.

여기서, 상기 오토디밍 및 DC 레벨 제어부는, 상기 작동 클럭에 의해 스위치 선택 신호를 출력하는 쉬프트 레지스터, 상기 제1 직류 전압을 이용하여 상기 복수의 기준전압을 출력하는 기준전압 발생기 및 상기 스위치 선택 신호에 따라 상기 복수의 기준전압을 순차적으로 출력하는 기준전압 선택 스위치를 포함할 수 있다.Here, the auto dimming and DC level control unit may include: a shift register for outputting a switch selection signal by the operation clock; a reference voltage generator for outputting the plurality of reference voltages using the first DC voltage; And a reference voltage selection switch for sequentially outputting the plurality of reference voltages.

한편, 상기 오토디밍 및 DC 레벨 제어부는, 상기 입력전압이 인가된 후 조명 턴 온 신호가 입력되기 이전에 상기 복수의 기준전압 중 LED의 밝기를 최소로 하는 기준전압을 출력하며, 조명 턴 온 신호가 입력되면 상기 복수의 기준전압을 순차적으로 출력할 수 있다.The auto dimming and DC level control unit outputs a reference voltage that minimizes the brightness of the LED among the plurality of reference voltages before the illumination turn on signal is input after the input voltage is applied, It is possible to sequentially output the plurality of reference voltages.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 조명 턴 온 또는 턴 오프시 밝기를 점진적으로 증가 또는 감소시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, the brightness can be gradually increased or decreased when the illumination is turned on or off.

이하에서, 본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명된다. 이해를 돕기 위해, 첨부된 전체 도면에 걸쳐, 동일한 구성 요소에는 동일한 도면 부호가 할당되었다. 첨부된 도면에 도시된 구성은 본 발명을 설명하기 위해 예시적으로 구현된 실시예에 불과하며, 본 발명의 범위를 이에 한정하기 위한 것은 아니다.
도 1은 오토디밍 LED 구동 회로의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 오토디밍 및 DC 레벨 제어부의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 LED 드라이버의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 LED 드라이버에 의한 LED 구동 방식을 설명하기 위한 도면이다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings. For the sake of clarity, throughout the accompanying drawings, like elements have been assigned the same reference numerals. It is to be understood that the present invention is not limited to the embodiments illustrated in the accompanying drawings, but may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.
1 is a view schematically showing a configuration of an auto dimming LED driving circuit.
FIG. 2 is a view schematically showing a configuration of the auto dimming and DC level control unit of FIG. 1. FIG.
3 is a view schematically showing the configuration of the LED driver.
4 is a diagram for explaining an LED driving method by an LED driver.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the present invention has been described in connection with certain exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and similarities. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

도 1은 오토디밍 LED 구동 회로의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing a configuration of an auto dimming LED driving circuit.

도 1을 참조하면, 오토디밍 LED 구동 회로는 직류 전압 발생부(100), 클럭 발생부(110), 주파수 분주기(120), 오토디밍 및 DC 레벨 제어부(130), LED 드라이버(140)를 포함한다.1, the auto dimming LED driving circuit includes a DC voltage generating unit 100, a clock generating unit 110, a frequency divider 120, an auto dimming and DC level control unit 130, and an LED driver 140 .

직류 전압 발생부(100)는 입력전압 Vin을 이용하여, 오토디밍 LED 구동 회로의 아날로그 및 디지털 로직의 구동에 필요한 직류 전압을 생성한다. 직류 전압 발생부(100)는 아날로그 로직을 포함하는 오토디밍 및 DC 레벨 제어부(130)에 제1 직류 전압 Vdc1을 제공하고, 오토디밍 LED 구동 회로의 나머지 디지털 로직에 제2 직류 전압 Vdc2를 제공한다. 일 예로, 제1 직류 전압 Vdc1은 16V이며, 제2 직류 전압 Vdc2는 4V이다. 제1 직류 전압 Vdc1은 레퍼런스 전압 Vref를 생성하는데 이용될 수 있다.The DC voltage generating section 100 generates a DC voltage necessary for driving the analog and digital logic of the auto dimming LED driving circuit by using the input voltage Vin. The DC voltage generating section 100 provides the first DC voltage Vdc1 to the auto dimming and DC level control section 130 including the analog logic and the second DC voltage Vdc2 to the remaining digital logic of the auto dimming LED drive circuit . For example, the first direct-current voltage Vdc1 is 16V and the second direct-current voltage Vdc2 is 4V. The first DC voltage Vdc1 may be used to generate the reference voltage Vref.

클럭 발생부(110)는 메인 클럭 Cmain을 생성한다. 클럭 발생부(110)는, 예를 들어, 엣지 디텍터이며, 상승 엣지 또는 하강 엣지를 갖는 신호를 이용하여 메인 클럭을 생성할 수 있다. 도 1은 클럭 발생부(110)가 입력전압 Vin을 이용하여 메인 클럭 Cmain을 생성하는 경우를 도시하고 있다. 이 경우, 실질적으로 60Hz의 주파수를 갖는 AC 전압은 반파 정류되어 실질적으로 120 Hz의 주파수를 갖는 입력전압 신호 Vin이 된다. 따라서 메인 클럭 Cmain의 주파수는 실질적으로 120Hz가 된다. 한편, 일정한 주기로 상승 엣지 또는 하강 엣지를 갖는 신호로서 입력전압 Vin에 연관된 신호라면 메인 클럭 Cmain을 생성하는데 이용될 수 있다.The clock generator 110 generates a main clock Cmain. The clock generating unit 110 is, for example, an edge detector, and can generate a main clock using a signal having a rising edge or a falling edge. 1 shows a case where the clock generating unit 110 generates the main clock Cmain by using the input voltage Vin. In this case, the AC voltage having a frequency of substantially 60 Hz is half-wave rectified to be the input voltage signal Vin having a frequency of substantially 120 Hz. Therefore, the frequency of the main clock Cmain is substantially 120 Hz. On the other hand, if it is a signal associated with the input voltage Vin as a signal having a rising edge or a falling edge at a constant cycle, it can be used to generate the main clock Cmain.

주파수 분주기(120)는 메인 클럭 Cmain을 이용하여 작동 클럭 Cworking을 생성한다. 도 1에서, 주파수 분주기(120)는 메인 클럭 Cmain을 1/16 분주하여 실질적으로 7.5Hz의 주파수를 갖는 작동 클럭 Cworking을 출력한다. 여기서, 예시로 설명한 분주비 1/16는 메인 클럭 Cmain의 주파수, 오토디밍 레벨의 개수, 및 오토디밍 시간 중 어느 하나 또는 그 조합에 따라 달라질 수 있다. 도 1에서, 16개의 오토디밍 레벨이 예시되어 있으며, 오토디밍 레벨 1에서 오토디밍 레벨 16까지 증가하거나 오토디밍 레벨 16에서 오토디밍 레벨 1으로 감소하는데 소요되는 오토디밍 시간은 2초로 예시되어 있다. 그러나, 이는 단순한 예시이며, 오토디밍 레벨의 개수 및 오토디밍 시간은 변경 가능하다.The frequency divider 120 generates the working clock Cworking using the main clock Cmain. 1, the frequency divider 120 divides the main clock Cmain by 1/16, and outputs an operating clock Cworking having a frequency of substantially 7.5 Hz. Here, the frequency dividing ratio 1/16, which is illustrated as an example, may be varied depending on any one of or a combination of the frequency of the main clock Cmain, the number of auto dimming levels, and the auto dimming time. In FIG. 1, sixteen auto dimming levels are illustrated, and the autodim dimming time required to increase from auto dimming level 1 to auto dimming level 16 or decrease from auto dimming level 16 to auto dimming level 1 is illustrated as two seconds. However, this is a simple example, and the number of autodim dimming levels and the autodim dimming time can be changed.

오토디밍 및 DC 레벨 제어부(130)는 오토디밍을 구현하기 위한 복수의 기준전압 Vrefn을 생성한다. 조명 턴 온 신호가 없는 상태에서, 오토디밍 및 DC 레벨 제어부(130)는 오토디밍 레벨 1에 상응하는 기준전압인 Vref1을 출력하며, 조명 턴 온 신호가 입력되면, 오토디밍 및 DC 레벨 제어부(130)는 오토디밍 시간 동안 오토디밍 레벨 1에 상응하는 제1 기준전압 Vref1부터 오토디밍 레벨 16에 상응하는 제16 기준전압 Vref16까지 순차적으로 출력한다. 오토디밍 및 DC 레벨 제어부(130)는 작동 클럭 Cworking에 의해 동작하며, 제1 직류 전압 Vdc1을 이용하여 복수의 기준전압 Vrefn을 생성한다. 오토디밍 및 DC 레벨 제어부(130)는 이하 도 2를 참조하여 상세히 설명한다. 여기서, 조명 턴 온 신호는 스위치 또는 센서에 의해 생성될 수 있다. 스위치는 사람의 조작에 의해 조명 턴 온 신호 및 조명 턴 오프 신호를 생성할 수 있다. 센서는 사람의 출입 또는 움직임을 감지하여 조명 턴 온 신호 또는 조명 턴 오프 신호를 생성할 수 있다. The auto dimming and DC level control unit 130 generates a plurality of reference voltages Vrefn for implementing auto dimming. The auto dimming and DC level control unit 130 outputs Vref1, which is a reference voltage corresponding to the auto dimming level 1, in the absence of the illumination turn on signal, and when the illumination turn on signal is input, the auto dimming and DC level control unit 130 ) Sequentially outputs the first reference voltage Vref1 corresponding to the auto dimming level 1 to the sixteenth reference voltage Vref16 corresponding to the auto dimming level 16 during the auto dimming time. The auto dimming and DC level control unit 130 is operated by the operation clock Cworking and generates a plurality of reference voltages Vrefn using the first DC voltage Vdc1. The auto dimming and DC level control unit 130 will be described below in detail with reference to FIG. Here, the illumination turn-on signal may be generated by a switch or a sensor. The switch can generate an illumination turn-on signal and an illumination turn-off signal by human operation. The sensor can detect a person's movement or movement and generate a lighting turn-on signal or a lighting turn-off signal.

LED 드라이버(140)는 복수의 기준전압 Vrefn에 따라 복수의 LED(150)를 턴온 및 턴 오프한다. 복수의 탭에 연결된 복수의 LED(150)가 입력전압 Vin에 의해 순차적으로 턴 온 및 턴 오프되도록 하기 위해서, LED 드라이버(140)는 전기적 경로를 변경한다. LED 드라이버(140)는 이하 도 3 및 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.The LED driver 140 turns on and off the plurality of LEDs 150 according to the plurality of reference voltages Vrefn. The LED driver 140 changes the electrical path so that the plurality of LEDs 150 connected to the plurality of taps are sequentially turned on and off by the input voltage Vin. The LED driver 140 will be described in detail below with reference to FIGS. 3 and 4. FIG.

복수의 LED(150)는 직렬로 연결되며, 일단은 반파 정류된 입력전압 Vin을 공급받으며, 타단은 LED 드라이버(140)의 탭에 연결된다. 도 1은 직렬 연결된 4개의 LED(150)를 도시하고 있으나, 직렬 연결할 수 있는 LED의 개수가 반드시 4개로 한정되는 것은 아니다. 또한, 실제 구현시 둘 이상의 LED가 병렬로 연결될 수도 있으나, 간결하게 표현하기 위해서, 도 1은 병렬 연결된 복수의 LED를 하나의 LED 기호로 표현하였다.The plurality of LEDs 150 are connected in series, one end of which is supplied with the half-wave rectified input voltage Vin, and the other end thereof is connected to the tab of the LED driver 140. Although FIG. 1 shows four LEDs 150 connected in series, the number of LEDs that can be connected in series is not necessarily limited to four. Also, in actual implementation, two or more LEDs may be connected in parallel, but for simplicity, FIG. 1 represents a plurality of LEDs connected in parallel by one LED symbol.

오토디밍은, 조명 턴 온 신호가 입력되어 LED를 턴 온 할 때 LED의 밝기를 점진적으로 증가하는 기능이다. 즉, LED가 턴 오프 상태에서 최대 밝기 상태가 되는 것이 아니라 복수의 밝기 단계를 거쳐서 최대 밝기가 되는 기능이다. 이와 반대로, 조명 턴 온 신호가 입력되지 않거나 조명 턴 오프 신호가 입력되면 LED의 밝기는 점진적으로 감소할 수 있다. 도 1 하부에 도시된 도면은 오토디밍을 구현하기 위한 복수의 기준전압 Vrefn을 시간축으로 도시한 그래프이다. 오토디밍 레벨의 개수가 16일 때, 오토디밍 LED 구동 회로에 AC 전압이 인가되면, 오토디밍 LED 구동 회로는 LED의 최대 밝기의 1/16 수준으로 LED를 턴 온 한다. 이 때, 기준전압인 Vref1에 의해 LED가 턴 온 된다. 이후 조명 턴 온 신호가 입력되면, 약 2초의 오토디밍 시간 동안 기준전압은 제1 기준전압 Vref1부터 제16 기준전압 Vref16까지 순차적으로 변경된다. 기준전압이 변경됨에 따라 LED 밝기도 변경된다. Auto dimming is a function that gradually increases the brightness of the LED when the turn-on signal is input and the LED is turned on. That is, the LED does not become the maximum brightness state in the turn-off state but becomes the maximum brightness through a plurality of brightness steps. Conversely, if the illumination turn-on signal is not input or the illumination turn-off signal is input, the brightness of the LED may gradually decrease. 1 is a graph showing a plurality of reference voltages Vrefn for realizing auto dimming on a time axis. When the number of auto dimming levels is 16, if an AC voltage is applied to the auto dimming LED drive circuit, the auto dimming LED drive circuit turns on the LED at a level equal to 1/16 of the maximum brightness of the LED. At this time, the LED is turned on by the reference voltage Vref1. Then, when the illumination turn-on signal is inputted, the reference voltage is sequentially changed from the first reference voltage Vref1 to the sixteenth reference voltage Vref16 during the auto dimming time of about 2 seconds. As the reference voltage is changed, the LED brightness also changes.

도 2는 도 1의 오토디밍 및 DC 레벨 제어부의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.FIG. 2 is a view schematically showing a configuration of the auto dimming and DC level control unit of FIG. 1. FIG.

도 2를 참조하면, 오토디밍 및 DC 레벨 제어부(130)는 쉬프트 레지스터(131), 기준전압 발생기(132), 및 기준전압 선택 스위치(133)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the auto dimming and DC level control unit 130 includes a shift register 131, a reference voltage generator 132, and a reference voltage selection switch 133.

쉬프트 레지스터(131)는 작동 클럭 Cworking에 의해 동작하여 스위치 선택 신호 Select SW를 생성한다. 쉬프트 레지스터(131)는 작동 클럭 Cworking 입력시 16 비트로 구성된 스위치 선택 신호 Select SW를 생성할 수 있다. 이를 위해, 쉬프트 레지스터(131)은 직렬로 연결된 16개의 플립플롭을 포함할 수 있다. 직렬로 연결된 플립플롭 중 제1 플립플롭은 작동 클럭 Cworking이 입력될 때마다 논리 'HIGH'(이하에서 논리 HIGH는 '1'로 논리 LOW는 '0'으로 표시함)를 출력하고, 제2 내지 제16 플립플롭은 0을 출력하며, 다음 클럭에는 제2 플립플롭이 1을 출력하고 제1 및 제3 내지 제16 플립플롭이 0을 출력한다. 다시 말해, 16 비트의 스위치 선택 신호 Select SW는 1개의 1과 15개의 0으로 구성되며, 1은 좌에서 우 또는 우에서 좌로 쉬프트된다. 예를 들어, 조명 턴 온 신호가 입력된 후 쉬프트 레지스터(131)는 작동 클럭 Cworking의 첫 번째 클럭에서 '1000 0000 0000 0000'을 출력하고 두 번째 클럭에서 '0100 0000 0000 0000'을 출력한다. 한편, 쉬프트 레지스터(131)는 양방향 쉬프트 레지스터이다. 즉, 16번째 비트가 1을 출력하는 상태에서, 조명 턴 오프 신호가 입력되면, 1은 우에서 좌로 쉬프트된다.The shift register 131 operates by the operation clock Cworking to generate the switch selection signal Select SW. The shift register 131 can generate a switch selection signal Select SW composed of 16 bits when the operating clock Cworking is input. To this end, the shift register 131 may comprise sixteen flip-flops connected in series. The first flip-flop of the serially connected flip-flops outputs a logic 'HIGH' (hereinafter, logic HIGH is represented by '1' and logic LOW is represented by '0') every time the operating clock Cworking is input, The 16th flip-flop outputs 0, the second flip-flop outputs 1, and the 1st and 3rd to 16th flip-flops output 0 at the next clock. In other words, the 16-bit switch selection signal Select SW is composed of 1 and 15 zeros, and 1 is shifted from left to right or right to left. For example, after the illumination turn-on signal is inputted, the shift register 131 outputs '1000 0000 0000 0000' at the first clock of the operation clock Cworking and outputs '0100 0000 0000 0000' at the second clock. On the other hand, the shift register 131 is a bi-directional shift register. That is, in the state that the 16th bit outputs 1, when the illumination turn-off signal is inputted, 1 is shifted from right to left.

기준전압 발생기(132)는 복수의 기준전압 Vrefn을 생성한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 오토디밍 레벨의 개수가 16일 때, 기준전압 발생기(132)는 제1 기준전압 Vref1 내지 제16 기준전압 Vref16을 생성한다. 기준전압 발생기(132)는 도 1의 직류 전압 발생부(100)로부터 제1 직류 전압을 공급받아 복수의 기준전압 Vrefn을 생성한다.The reference voltage generator 132 generates a plurality of reference voltages Vrefn. As shown in FIG. 1, when the number of auto dimming levels is 16, the reference voltage generator 132 generates the first reference voltage Vref1 to the sixteenth reference voltage Vref16. The reference voltage generator 132 receives the first DC voltage from the DC voltage generator 100 of FIG. 1 and generates a plurality of reference voltages Vrefn.

기준전압 선택 스위치(133)는 복수의 기준전압 Vrefn 중 하나를 선택하여 출력한다. 기준전압 선택 스위치(133)는 복수의 스위치로 구성된다. 각 스위치에는 하나의 기준전압 Vrefn가 입력되며, 한 비트의 스위치 선택 신호 Select SW에 의해 기준전압 Vrefn의 출력이 결정된다. 일 실시예로, 입력전압 Vin이 인가된 상태에서, 스위치 선택 신호 Select SW의 입력이 없는 동안, 즉, 조명 턴 온 신호가 입력되기 전까지, 기준전압 선택 스위치(133)는 제1 기준전압 Vref1을 출력할 수 있다. 제1 기준전압 Vref1에 의해, 오토디밍 및 DC 레벨 제어부(130)는 복수의 LED를 LED의 최대 밝기의 1/16 수준으로 LED를 턴 온 한다. The reference voltage selection switch 133 selects and outputs one of the plurality of reference voltages Vrefn. The reference voltage selection switch 133 is composed of a plurality of switches. One reference voltage Vrefn is input to each switch, and the output of the reference voltage Vrefn is determined by the switch selection signal Select SW of one bit. In a state in which the input voltage Vin is applied, the reference voltage selection switch 133 outputs the first reference voltage Vref1 while the switch selection signal Select SW is not input, that is, until the illumination turn- Can be output. With the first reference voltage Vref1, the auto dimming and DC level control unit 130 turns on the LEDs to a level of 1/16 of the maximum brightness of the LEDs.

도 3은 LED 드라이버의 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 4는 LED 드라이버에 의한 LED 구동 방식을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 3 is a view schematically showing a configuration of an LED driver, and FIG. 4 is a diagram for explaining an LED driving method by an LED driver.

도 3을 참조하면, LED 드라이버(140)는 입력전압 Vin에 따라 전류 경로를 변경하여 직렬로 연결된 복수의 LED(150a, 150b, 150c, 150d)를 순차적으로 턴 온 및 턴 오프시킨다. 이를 위해, LED 드라이버(140)는 LED 전류 제어부(141) 및 복수의 드라이빙 트랜지스터(142a, 142b, 142c, 142d)를 포함한다. Referring to FIG. 3, the LED driver 140 sequentially turns on and off the plurality of LEDs 150a, 150b, 150c, and 150d connected in series by changing the current path according to the input voltage Vin. To this end, the LED driver 140 includes an LED current control unit 141 and a plurality of driving transistors 142a, 142b, 142c, and 142d.

LED 전류 제어부(141)는 복수의 기준전압 Vrefn으로 복수의 드라이빙 트랜지스터(142a, 142b, 142c, 142d)를 구동하여 복수의 LED(150a, 150b, 150c, 150d)간 전류 경로를 제어한다. 이를 위해, LED 전류 제어부(141)는 복수의 스위치(143a, 143b, 143c, 143d)를 포함한다. 복수의 스위치(143a, 143b, 143c, 143d)는 복수의 드라이빙 트랜지스터(142a, 142b, 142c, 142d) 각각의 게이트와 기준전압 Vrefn이 인가되는 LED 전류 제어부(141)의 입력단 사이에 위치하며, 입력전압 Vin에 의해 온 또는 오프된다. The LED current control unit 141 drives the plurality of driving transistors 142a, 142b, 142c, and 142d with a plurality of reference voltages Vrefn to control the current paths between the plurality of LEDs 150a, 150b, 150c, and 150d. To this end, the LED current control unit 141 includes a plurality of switches 143a, 143b, 143c, and 143d. The plurality of switches 143a, 143b, 143c and 143d are located between the gates of the plurality of driving transistors 142a, 142b, 142c and 142d and the input terminal of the LED current control section 141 to which the reference voltage Vrefn is applied, And is turned on or off by the voltage Vin.

복수의 드라이빙 트랜지스터(142a, 142b, 142c, 142d) 각각은 복수의 스위치(143a, 143b, 143c, 143d) 각각에 의해 턴 온 또는 턴 오프되며, 게이트에 인가되는 복수의 기준전압 Vrefn에 따라 복수의 LED전류(150a, 150b, 150c, 150d)에 공급되는 전류량을 증가시키거나 감소시킨다. 복수의 LED전류(150a, 150b, 150c, 150d)에 공급되는 전류량에 의해 LED의 밝기가 조절된다.Each of the plurality of driving transistors 142a, 142b, 142c, and 142d is turned on or off by the plurality of switches 143a, 143b, 143c, and 143d, respectively. In accordance with a plurality of reference voltages Vrefn applied to the gate, Thereby increasing or decreasing the amount of current supplied to the LED currents 150a, 150b, 150c, and 150d. The brightness of the LED is adjusted by the amount of current supplied to the plurality of LED currents (150a, 150b, 150c, 150d).

LED 전류 제어부(141)의 동작을 설명하기 위해 도 4를 함께 참조하면, 입력전압 Vin이 증가하기 시작하여 Vin1이 되면, 제1 LED(150a)가 턴 온 될 수 있다. 이를 위해, 제1 스위치(141a)는 온 되어 기준전압 Vrefn이 제1 드라이빙 트랜지스터(142a)에 공급된다. 이 때, 나머지 스위치(141b, 141c, 141d)는 오프되어 기준전압 Vrefn(143a)이 제2 내지 제4 드라이빙 트랜지스터(142b, 142c, 142d)에 공급되지 않는다.Referring to FIG. 4 together with the operation of the LED current control unit 141, when the input voltage Vin begins to increase and becomes Vin1, the first LED 150a may be turned on. To this end, the first switch 141a is turned on and the reference voltage Vrefn is supplied to the first driving transistor 142a. At this time, the remaining switches 141b, 141c and 141d are turned off so that the reference voltage Vrefn 143a is not supplied to the second to fourth driving transistors 142b, 142c and 142d.

입력전압 Vin이 계속 증가하여 Vin2이 되면, 제1 및 제2 LED(150a, 150b)이 턴 온 될 수 있다. 이를 위해, 제2 스위치(141b)는 온 되어 기준전압 Vrefn이 제2 드라이빙 트랜지스터(142b)에 공급된다. 이 때, 나머지 스위치(141a, 141c, 141d)는 오프되어 기준전압 Vrefn(143b)이 제1, 제3 및 제4 드라이빙 트랜지스터(142a, 142c, 142d)에 공급되지 않는다.When the input voltage Vin continues to increase to Vin2, the first and second LEDs 150a and 150b can be turned on. To this end, the second switch 141b is turned on and the reference voltage Vrefn is supplied to the second driving transistor 142b. At this time, the remaining switches 141a, 141c, and 141d are turned off so that the reference voltage Vrefn 143b is not supplied to the first, third, and fourth driving transistors 142a, 142c, and 142d.

입력전압 Vin이 계속 증가하여 Vin3이 되면, 제1 내지 제3 LED(150a, 150b, 150c)가 턴 온 될 수 있다. 이를 위해, 제3 스위치(141c)는 온 되어 기준전압 Vrefn이 제3 드라이빙 트랜지스터(142c)에 공급된다. 이 때, 나머지 스위치(141a, 141b, 141d)는 오프되어 기준전압 Vrefn(143c)이 제1, 제2 및 제4 드라이빙 트랜지스터(142a, 142b, 142d)에 공급되지 않는다.When the input voltage Vin continues to increase to Vin3, the first to third LEDs 150a, 150b and 150c can be turned on. To this end, the third switch 141c is turned on and the reference voltage Vrefn is supplied to the third driving transistor 142c. At this time, the remaining switches 141a, 141b, and 141d are turned off so that the reference voltage Vrefn 143c is not supplied to the first, second, and fourth driving transistors 142a, 142b, and 142d.

입력전압 Vin이 계속 증가하여 Vin4이 되면, 제1 내지 제4 LED(150a, 150b, 150c, 150d)가 턴 온 될 수 있다. 이를 위해, 제4 스위치(141d)는 온 되어 기준전압 Vrefn이 제4 드라이빙 트랜지스터(142d)에 공급된다. 이 때, 나머지 스위치(141a, 141b, 141c)는 오프되어 기준전압 Vrefn(143d)이 제1 내지 제3 드라이빙 트랜지스터(142a, 142b, 142c)에 공급되지 않는다.When the input voltage Vin continues to increase to Vin4, the first to fourth LEDs 150a, 150b, 150c, and 150d may be turned on. To this end, the fourth switch 141d is turned on and the reference voltage Vrefn is supplied to the fourth driving transistor 142d. At this time, the remaining switches 141a, 141b, and 141c are turned off so that the reference voltage Vrefn 143d is not supplied to the first to third driving transistors 142a, 142b, and 142c.

입력전압 Vin이 감소할 때는 상술한 순서의 반대로 제1 내지 제3 LED(150a, 150b, 150c), 제1 및 제2 LED(150a, 150b), 제1 LED(150a)의 순서로 턴 온 된다.When the input voltage Vin decreases, the first to third LEDs 150a, 150b, and 150c, the first and second LEDs 150a and 150b, and the first LED 150a are turned on in the reverse order of the above- .

LED 드라이버(140)는 조명 턴 온 신호에 의해 오토디밍이 적용되지 않더라도 입력전압 Vin에 의해 상술한 동작을 수행한다. 이로 인해, 복수의 드라이빙 트랜지스터(142a, 142b, 142c, 142d)에 공급되는 기준전압 Vrefn(143a, 143b, 143c, 143d)는 일정한 주기성을 갖는다. 도 4에 도시된 기준전압 Vrefn(143a, 143b, 143c, 143d)은 1 주기의 입력전압 Vin 동안 각 드라이빙 트랜지스터(142a, 142b, 142c, 142d)에 공급되는 기준전압의 파형을 나타낸다. 즉, 기준전압 Vrefn(143a, 143b, 143c, 143d)은 입력전압 Vin에 연관되어 있다. The LED driver 140 performs the operation described above by the input voltage Vin even though auto dimming is not applied by the illumination turn-on signal. Therefore, the reference voltages Vrefn (143a, 143b, 143c, 143d) supplied to the plurality of driving transistors 142a, 142b, 142c, 142d have a constant periodicity. The reference voltages Vrefn 143a, 143b, 143c and 143d shown in FIG. 4 represent the waveforms of the reference voltages supplied to the driving transistors 142a, 142b, 142c and 142d during the input voltage Vin of one period. That is, the reference voltages Vrefn (143a, 143b, 143c, 143d) are related to the input voltage Vin.

조명 턴 온 신호가 입력되지 않는 동안에, LED 드라이버(140)는 제1 기준전압 Vref1을 복수의 드라이빙 트랜지스터(142a, 142b, 142c, 142d)에 인가한다. 따라서, 복수의 LED(150a, 150b, 150c, 150d)는 LED의 최대 밝기의 1/16 수준으로 상술한 순서에 의해 순차적으로 턴 온 또는 턴 오프된다. 조명 턴 온 신호가 입력되면, 기준전압 Vrefn이 변경되지만 LED 드라이버(140)는 동일하게 동작한다. 즉, 오토디밍 시간 동안 기준전압이 제1 기준전압 Vref1에서 제16 기준전압 Vref16으로 증가함에 따라 복수의 LED(150a, 150b, 150c, 150d)의 밝기는 최소에서 최대로 증가한다. 조명 턴 오프 신호가 입력되면, 상술한 순서의 반대로 오토디밍 시간 동안 기준전압이 제16 기준전압 Vref16에서 제1 기준전압 Vref1으로 감소함에 따라 복수의 LED(150a, 150b, 150c, 150d)의 밝기는 최대에서 최소로 감소한다.While the illumination turn-on signal is not input, the LED driver 140 applies the first reference voltage Vref1 to the plurality of driving transistors 142a, 142b, 142c, and 142d. Accordingly, the plurality of LEDs 150a, 150b, 150c, and 150d are sequentially turned on or turned off by the above-described order to 1/16 of the maximum brightness of the LEDs. When the illumination turn-on signal is input, the reference voltage Vrefn is changed, but the LED driver 140 operates in the same manner. That is, as the reference voltage increases from the first reference voltage Vref1 to the sixteenth reference voltage Vref16 during the auto dimming time, the brightness of the plurality of LEDs 150a, 150b, 150c, and 150d increases from minimum to maximum. When the illumination turn-off signal is input, the brightness of the plurality of LEDs 150a, 150b, 150c, and 150d decreases as the reference voltage decreases from the sixteenth reference voltage Vref16 to the first reference voltage Vref1 during the auto dimming time as opposed to the above- Decrease from maximum to minimum.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It is intended that the present invention covers the modifications and variations of this invention provided they come within the scope of the appended claims and their equivalents. .

Claims (3)

교류 전원을 반파 정류하여 생성한 입력전압을 이용하여 제1 직류 전압 및 제2 직류 전압을 생성하는 직류 전압 발생부;
상기 제2 직류 전압에 의해 동작하며, 상기 입력전압에 의해 메인 클럭을 생성하는 클럭 발생부;
상기 제2 직류 전압에 의해 동작하며, 상기 메인 클럭을 분주하여 오토디밍 레벨에 연관된 작동 클럭을 출력하는 주파수 분주기;
상기 제1 직류 전압을 이용하여 복수의 기준전압을 생성하고, 오토디밍 시간 동안 상기 작동 클럭에 의해 상기 복수의 기준전압을 순차적으로 출력하는 오토디밍 및 DC 레벨 제어부; 및
직렬로 연결되어 상기 입력전압을 공급받는 복수의 LED간 전류 경로를 제어하며, 순차적으로 출력된 상기 복수의 기준전압 중 어느 하나가 유지되는 시간 동안 복수의 LED의 밝기를 상기 기준전압에 상응하도록 일정하게 유지시키는 LED 드라이버를 포함하되,
상기 오토디밍 및 DC 레벨 제어부는,
상기 작동 클럭에 의해 스위치 선택 신호를 출력하는 쉬프트 레지스터;
상기 제1 직류 전압을 이용하여 상기 복수의 기준전압을 출력하는 기준전압 발생기; 및
상기 스위치 선택 신호에 따라 상기 복수의 기준전압을 순차적으로 출력하는 기준전압 선택 스위치를 포함하는 오토디밍 LED 구동 회로.A DC voltage generating unit generating a first DC voltage and a second DC voltage using an input voltage generated by half-wave rectifying the AC power;
A clock generator which is operated by the second DC voltage and generates a main clock based on the input voltage;
A frequency divider operating with the second DC voltage and dividing the main clock to output an operation clock associated with the auto dimming level;
An auto dimming and DC level control unit for generating a plurality of reference voltages using the first DC voltage and sequentially outputting the plurality of reference voltages by the operation clock during an auto dimming time; And
A plurality of LEDs connected in series to control a current path between a plurality of LEDs supplied with the input voltage and for controlling a brightness of a plurality of LEDs during a time period during which one of the plurality of reference voltages sequentially outputted is maintained, LED driver,
Wherein the auto dimming and DC level control unit comprises:
A shift register for outputting a switch selection signal by the operation clock;
A reference voltage generator for outputting the plurality of reference voltages using the first DC voltage; And
And a reference voltage selection switch for sequentially outputting the plurality of reference voltages according to the switch selection signal. 삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 오토디밍 및 DC 레벨 제어부는,
상기 입력전압이 인가된 후 조명 턴 온 신호가 입력되기 이전에 상기 복수의 기준전압 중 LED의 밝기를 최소로 하는 기준전압을 출력하며
조명 턴 온 신호가 입력되면 상기 복수의 기준전압을 순차적으로 출력하는 오토디밍 LED 구동 회로.2. The automatic dimming and DC level control unit according to claim 1,
A reference voltage for minimizing the brightness of the LED among the plurality of reference voltages before the illumination turn-on signal is input after the input voltage is applied
And the plurality of reference voltages are sequentially output when an illumination turn-on signal is input.
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