KR102033467B1

KR102033467B1 - Led driving apparatus

Info

Publication number: KR102033467B1
Application number: KR1020170147193A
Authority: KR
Inventors: 신봉섭
Original assignee: 신봉섭
Priority date: 2017-11-07
Filing date: 2017-11-07
Publication date: 2019-11-08
Also published as: KR20190051480A

Abstract

LED 구동 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 구동 장치는 전원을 공급하는 전원부; 하나 이상의 LED가 직렬로 연결되어 있으며, 상기 전원부로부터 공급되는 전원을 이용하여 발광하며 하나 이상의 직렬 그룹으로 나누어져 있는 제1LED부; 하나 이상의 LED가 직렬로 연결되어 있으며, 상기 전원부로부터 공급되는 전원을 이용하여 발광하는 제2LED부; 하나 이상의 LED가 직렬로 연결되어 있으며, 상기 전원부로부터 공급되는 전원을 이용하여 발광하는 제3LED부; 상기 제1LED부의 LED 그룹 출력단에 상기 전원부로부터 입력되는 입력 전원의 크기를 토대로 상기 제1LED부의 LED 그룹 중 선택하여 정전류로 점등되도록 동작하는 동작스위치를 가지고 있는 순차구동부; 상기 제1LED부와 직렬로 연결되며 상기 전원부에서 공급되는 전원에서 상기 제1LED부의 LED 임계전압을 모두 합하여 뺀 나머지 전압이 상기 제2LED부의 LED 임계전압과 상기 제3LED부의 LED 임계전압의 합보다 낮을 때는 상기 제2LED부와 상기 제3LED부를 병렬로 연결시키고, 상기 전원부에서 공급되는 전원에서 상기 제1LED부의 LED 임계전압을 모두 합하여 뺀 나머지 전압이 상기 제2LED부의 임계전압과 상기 제3LED부 임계전압의 합보다 높을 때는 상기 제2LED부와 상기 제3LED부를 직렬로 연결시키며, 출력이 상기 순차 구동부의 마지막 동작스위치에 연결되어 있는 기능형구동부; 상기 제2LED부의 출력에 애노드가 상기 제3LED부의 입력에 캐소드를 연결하여 역전류를 방지하는 제1다이오드;를 포함한다.An LED drive device is disclosed. LED driving apparatus according to an embodiment of the present invention includes a power supply for supplying power; One or more LEDs connected in series and emitting light by using the power supplied from the power supply unit, the first LED unit being divided into one or more series groups; At least one LED is connected in series, the second LED unit for emitting light using the power supplied from the power supply; A third LED unit having one or more LEDs connected in series and emitting light using power supplied from the power supply unit; A sequential driving unit having an operation switch operating at a LED group output terminal of the first LED unit to operate at a constant current by selecting from the LED group of the first LED unit based on the magnitude of the input power input from the power supply unit; When the remaining voltage which is connected in series with the first LED unit and subtracts all the LED threshold voltages of the first LED unit from the power supplied from the power supply unit is lower than the sum of the LED threshold voltage of the second LED unit and the LED threshold voltage of the third LED unit. The second LED unit and the third LED unit are connected in parallel, and the remaining voltage obtained by subtracting all LED threshold voltages of the first LED unit from the power supplied from the power supply unit is the sum of the threshold voltage of the second LED unit and the threshold voltage of the third LED unit. When higher, the functional drive unit for connecting the second LED unit and the third LED unit in series, the output is connected to the last operation switch of the sequential drive unit; And an anode connected to an output of the second LED unit to a cathode of the third LED unit to prevent reverse current.

Description

LED driving device {LED DRIVING APPARATUS}

본 발명의 일 실시예는 순차적으로 LED를 구동할 수 있는 LED 구동장치에 관한 발명이다.One embodiment of the present invention relates to an LED driving device capable of sequentially driving an LED.

복수 개의 LED 를 순차 구동하는 LED 순차 구동 장치에 대해서는 대한민국 등록 특허 공보 제10-0986815호 “LED 정전류 구동 장치” (공고일자 2010.10.04)에 의하여 이미 개시된 바 있다.The LED sequential driving device that sequentially drives a plurality of LEDs has already been disclosed by Korean Patent Publication No. 10-0986815 entitled “LED Constant Current Driving Device” (Notice date 2010.10.04).

이 순차 구동 방식은 입력 전압에 따라 각 LED가 순차적으로 구동되기 때문에 통전 시간 편차가 많게 된다. 특히 입력실효전압이 낮아졌을 때 마지막으로 제어되는 LED 미점등되는데. 허용 입력전압 범위 안에서 미점등 LED가 존재하지 않게 하려면 LED의 최대 임계전압을 낮추어 설계한다. 이때 LED 총 수량의 순방향 임계전압을 낮게 하면 입력 실효전압이 높게 될 때 입력전압과 LED의 임계전압 차가 커져서 구동부의 손실이 크게 된다. In this sequential driving method, since each LED is driven sequentially according to the input voltage, the energization time variation is large. Especially when the input effective voltage is low, the last LED is not lit. To avoid the presence of unlit LEDs within the allowable input voltage range, design by lowering the LED's maximum threshold voltage. At this time, if the forward threshold voltage of the total number of LEDs is lowered, when the input effective voltage becomes high, the difference between the input voltage and the threshold voltage of the LED becomes large and the loss of the driving unit is large.

본 발명의 일 실시예의 목적은 낮은 입력전압에서 미점등 LED를 없게하고 정상 입력전압에서 기존의 LED 구동 회로보다 에너지 효율이 뛰어난 LED 구동 장치를 제공하는 것이다.It is an object of an embodiment of the present invention to provide an LED driving device which is more energy efficient than a conventional LED driving circuit at a normal input voltage without the unlit LED at a low input voltage.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 구동 장치는 전원을 공급하는 전원부; 하나 이상의 LED가 직렬로 연결되어 있으며, 상기 전원부로 부터 공급되는 전원을 이용하여 발광하며 하나 이상의 직렬 그룹으로 나누어져 있는 제1LED부; 하나 이상의 LED가 직렬로 연결되어 있으며, 상기 전원부로부터 공급되는 전원을 이용하여 발광하는 제2LED부; 하나 이상의 LED가 직렬로 연결되어 있으며, 상기 전원부로부터 공급되는 전원을 이용하여 발광하는 제3LED부; 상기 제1LED부의 LED 그룹 출력단에 상기 전원부로부터 입력되는 입력 전원의 크기를 토대로 상기 제1LED부의 LED 그룹 중 선택하여 정전류로 점등되도록 동작하는 동작스위치를 가지고 있는 순차구동부와 상기 제1LED부와 직렬로 연결되며, 상기 전원부에서 공급되는 전원에서 상기 제1LED부의 LED 임계전압을 모두 합하여 뺀 나머지 전압이 상기 제2LED부의 LED 임계전압과 상기 제3LED부의 LED 임계전압의 합보다 낮을 때는 상기 제2LED부와 상기 제3LED부를 병렬로 연결시키고, 상기 전원부에서 공급되는 전원에서 상기 제1LED부의 LED 임계전압을 모두 합하여 뺀 나머지 전압이 상기 제2LED부의 임계전압과 상기 제3LED부 임계전압의 합보다 높을 때는 상기 제2LED부와 상기 제3LED부를 직렬로 연결시키며, 출력이 상기 순차 구동부의 마지막 동작스위치에 연결되어 있는 기능형구동부와 상기 제2LED부의 출력에 애노드가 상기 제3LED부의 입력에 캐소드를 연결하여 역전류를 방지하는 제1다이오드가 있는 것을 특징으로 한다.LED driving apparatus according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is a power supply for supplying power; A first LED unit having one or more LEDs connected in series and emitting light by using the power supplied from the power unit and divided into one or more series groups; At least one LED is connected in series, the second LED unit for emitting light using the power supplied from the power supply; A third LED unit having one or more LEDs connected in series and emitting light using power supplied from the power supply unit; The LED group output terminal of the first LED unit is connected in series with the first LED unit and a sequential driving unit having an operation switch that operates to select a LED group of the first LED unit to be lit with a constant current based on the magnitude of the input power input from the power unit. When the remaining voltage obtained by subtracting all the LED threshold voltages of the first LED unit from the power supplied from the power supply unit is less than the sum of the LED threshold voltage of the second LED unit and the LED threshold voltage of the third LED unit, the second LED unit and the first The 3LED unit is connected in parallel, and when the remaining voltage obtained by subtracting all the LED threshold voltages of the first LED unit from the power supplied from the power supply unit is higher than the sum of the threshold voltage of the second LED unit and the threshold voltage of the third LED unit, the second LED unit And the third LED unit in series, and the output is connected to the last operation switch of the sequential drive unit. The anode is connected to the cathode input in the second portion 3LED the intelligent drive unit and the second unit outputs the 2LED it characterized in that the first diode for preventing reverse current.

본 발명의 제1실시 예에서 기능형 구동부는 상기 제2LED부에 전류를 공급하는 제1정전류회로와 상기 제3LED부에 전류를 공급하는 제2정전류회로와 상기 제2정전류회로 출력을 상기 기능형 구동부 출력으로 구성하는 것을 특징으로 한다.In the first embodiment of the present invention, the functional driving unit outputs the first constant current circuit for supplying current to the second LED unit, the second constant current circuit for supplying current to the third LED unit, and the output of the second constant current circuit. Characterized in that it comprises a drive output.

바람직하게는, 제1정전류회로는 입력단자가 상기 제3LED부의 출력단자에 연결되어 있고, 출력단자가 기능형 구동부 출력으로 연결되어 있는 제1저항과 상기 제2LED부의 출력단자에 입력단자가 연결되어 있고 출력단자와 제어 단자가 서로 연결되어 있는 제1트랜지스터와 상기 제1트랜지스터의 출력 단자에 입력 단자가 연결되어 있고, 상기 제1저항의 출력 단자에 출력 단자가 연결되어 있고 제1저항의 입력 단자에 제어 단자가 연결되어있는 제2트랜지스터와 상기 제2LED부의 출력 단자에 입력 단자가 연결되어 있고 상기 제1 트랜지스터의 출력 단자에 제어 단자가 연결되어 있고 상기 제1저항의 입력 단자에 출력 단자가 연결되어 있는 제3트랜지스터로 구성하는 것을 특징으로 한다.Preferably, in the first constant current circuit, an input terminal is connected to an output terminal of the third LED unit, an input terminal is connected to an output terminal of the first resistor and an output terminal of the second LED unit, and an output terminal is connected to an output of a functional driver. An input terminal is connected to an output terminal of the first transistor and an output terminal of which the output terminal and the control terminal are connected to each other, an output terminal is connected to an output terminal of the first resistor, and is connected to an input terminal of the first resistor. An input terminal is connected to an output terminal of the second transistor and a second transistor to which a control terminal is connected, a control terminal is connected to an output terminal of the first transistor, and an output terminal is connected to an input terminal of the first resistor. It is characterized by consisting of a third transistor.

바람직하게는, 제2정전류회로는 입력단자가 상기 제1다이오드의 캐소드에 연결 되어 있고, 출력 단자가 상기 제3LED부의 입력 단자에 연결되어 있는 제2저항과 상기 제2LED부의 입력 단자에 입력 단자가 연결되어 있고 출력 단자와 제어 단자가 서로 연결되어 있는 제4트랜지스터와 상기 제4트랜지스터의 출력 단자에 입력 단자가 연결되어 있고 출력 단자는 제2저항의 출력단자에 연결되어 있는 제5트랜지스터와 상기 제2LED부의 입력 단자에 입력 단자가 연결되어 있고 상기 제4트랜지스터의 출력 단자에 제어 단자가 연결되어 있고 상기 제5트랜지스터의 제어 단자에 출력 단자가 연결되어 있는 제6트랜지스터로 구성하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the second constant current circuit has an input terminal connected to an input terminal of the cathode of the first diode and an output terminal of the second resistor connected to an input terminal of the third LED unit and an input terminal of the second LED unit. A fourth transistor having an output terminal and a control terminal connected to each other, and an input terminal connected to an output terminal of the fourth transistor, and an output terminal connected to an output terminal of a second resistor; An input terminal is connected to an input terminal of the 2 LED unit, and a control terminal is connected to an output terminal of the fourth transistor, and an output terminal is connected to the control terminal of the fifth transistor.

본 발명의 제2실시 예에서 기능형구동부는 순차구동부의 마지막에서 두번째 앞 동작 스위치의 전류를 감지하는 제1전류감지회로와 제1전류감지회로에서 감지된 전류를 증폭하여 제3LED부에 전류를 공급하는 제1전류증폭부와 제1전류감지회로에서 감지된 전류가 있을 때 제2LED부에 전류를 공급하는 제3정전류회로와 제3LED부 출력과 제3정전류회로 출력이 연결되어 기능형 구동부의 출력으로 구성하는 것을 특징으로 한다.In the second embodiment of the present invention, the functional driver amplifies the current sensed by the first current sensing circuit and the first current sensing circuit for sensing the current of the second front operation switch at the end of the sequential driver, and applies the current to the third LED unit. When there is a current sensed by the first current amplifying unit and the first current sensing circuit to supply, the third constant current circuit, which supplies current to the second LED unit, and the output of the third LED unit and the third constant current circuit output are connected to each other. It is characterized by comprising the output.

바람직하게는, 제1전류감지회로는 제1LED부의 출력과 순차구동부의 마지막에서 두번째 동작 스위치 사이에 입력과 출력이 각각 연결되어 있는 제3저항으로 구성된 것을 특징으로 한다.Preferably, the first current sensing circuit comprises a third resistor having an input and an output connected between the output of the first LED unit and the last to second operating switches of the sequential driver.

바람직하게는, 제1전류증폭부는 제1전류감지회로의 입력단자와 입력단자가 연결되고, 제1전류감지회로의 출력단자에 제어 단자가 연결된 제7트랜지스터와 제7트랜지스터 출력단자와 제3LED부 입력 사이에 삽입된 제2다이오드로 구성된 것을 특징으로 한다.Preferably, the first current amplifier includes a seventh transistor, a seventh transistor output terminal, and a third LED unit, in which an input terminal and an input terminal of the first current sensing circuit are connected, and a control terminal is connected to an output terminal of the first current sensing circuit. And a second diode inserted between the inputs.

바람직하게는, 제3정전류회로는 제1전류증폭부의 출력단자에 연결된 제4저항과 제4저항의 타측 단자에 입력단자가 연결되어 있고 출력 단자에 제3LED부 출력에 연결되어 있는 제8트랜지스터와 제8트랜지스터의 입력에 제어단자가 연결되고, 제8트랜지스터의 제어 단자에 출력이 연결되고 제2LED부 출력에 입력이 연결된 제9트랜지스터와 제9트랜지스터의 출력단자에 입력이, 제8트랜지스터의 출력단자에 출력이 연결 된 제5저항과 제5저항 출력이 기능형구동부의 출력에 연결된 것을 특징으로 한다.Preferably, the third constant current circuit includes a fourth resistor connected to the output terminal of the first current amplifier and an eighth transistor connected to the other terminal of the fourth resistor and an output terminal of the third transistor connected to the output of the third LED unit. A control terminal is connected to the input of the eighth transistor, an output is connected to the control terminal of the eighth transistor, an input is connected to an output terminal of the ninth transistor and the ninth transistor having an input connected to the output of the second LED, and an output of the eighth transistor. The fifth resistor and the fifth resistor output is connected to the output of the functional drive unit.

본 발명의 제3실시 예에서 기능형구동부는 순차구동부의 마지막에서 두번째 동작 스위치의 전류를 감지하는 제2전류감지회로와 제2전류감지회로에서 감지된 전류를 증폭하여 상기 제3LED부에 전류를 공급하는 제2전류증폭부와 제2전류감지회로에 감지전류가 있을 때 제3LED부로 흐르는 전류와 같은 전류를 제2LED부에 공급하는 전류밀러부와 전류밀러부의 출력이 기능형구동부 출력에 연결 되어 있는 것을 특징으로 한다.In the third embodiment of the present invention, the functional driver amplifies the current sensed by the second current sensing circuit and the second current sensing circuit for sensing the current of the second operation switch at the end of the sequential driver, and supplies the current to the third LED unit. When there is a sensing current in the second current amplifying part and the second current sensing circuit to be supplied, the output of the current mirror part and the current mirror part supplying the same current as the current flowing to the third LED part to the second LED part is connected to the functional driver output. It is characterized by being.

바람직하게는, 제2전류감지회로는 제1LED부 출력과 순차구동부의 마지막에서 두번째 동작 스위치 사이에 입력과 출력이 각각 연결되어 있는 제6저항으로 구성된 것을 특징으로 한다.Preferably, the second current sensing circuit comprises a sixth resistor having an input and an output connected between the output of the first LED unit and the last to second operation switches of the sequential driver.

바람직하게는, 제2전류증폭부는 제2전류감지회로의 입력단자와 입력단자가 연결되고, 제2전류감지회로의 출력단자에 제어 단자가 연결된 제10트랜지스터와 제10트랜지스터 출력단자에 애노드가 연결 되고 캐소드가 제3LED부 입력에 연결된 제2다이오드로 구성된 것을 특징으로 한다.Preferably, the second current amplifier includes an input terminal and an input terminal of the second current sensing circuit, and an anode connected to the tenth transistor and the tenth transistor output terminal having a control terminal connected to the output terminal of the second current sensing circuit. And the cathode comprises a second diode connected to the third LED input.

바람직하게는, 전류밀러부는 전류증폭부의 신호단자에 연결된 제7저항과 제7저항의 타측 단자에 제어단자를 연결하고, 제2LED부 출력에 입력단자를 연결한 제11트랜지스터와 제3LED부 출력에 입력단자와 제어단자를 연결하고 출력단자는 기능형 구동부 출력에 연결 된 제12트랜지스터와 제12트랜지스터의 출력에 출력이 연결 되고 제12트랜지스터의 제어단자에 제어단자가 연결되어있고, 입력단자가 제11트랜지스터의 출력에 연결되어 있는 제13트랜지스터와 제13트랜지스터 출력단자가 기능형 구동부의 출력으로 구성된 것을 특징으로 한다.Preferably, the current mirror unit is connected to the seventh resistor connected to the signal terminal of the current amplifier and the other terminal of the seventh resistor, and to the output of the eleventh transistor and the third LED connected to the input terminal of the output of the second LED unit. The input terminal and the control terminal are connected, the output terminal is connected to the output of the twelfth transistor and the twelfth transistor connected to the output of the functional drive unit, the control terminal is connected to the control terminal of the twelfth transistor, and the input terminal is the eleventh A thirteenth transistor and a thirteenth transistor output terminal connected to an output of the transistor are configured as an output of a functional driver.

본 발명은 종래의 LED 구동 회로가 고조파 규정과 역율을 만족시키기 위하여 입력 전압에 따라 정전류 크기를 다르게 설정하고 있다. 본 발명에서는 이 전류 설정을 변형하지 않고, 구성할 수 있으며, 낮은 전압에서도 미점등 LED가 없고 효율이 좋은 LED 구동 회로를 제공한다. In the present invention, in order to satisfy the harmonic regulation and power factor of the conventional LED driving circuit, the constant current magnitude is set differently according to the input voltage. The present invention provides an LED drive circuit that can be configured without modifying this current setting, which is free of unlit LEDs and has high efficiency even at low voltage.

도 1a는 일 실시 예에 따른 기존의 LED 구동 장치를 설명하기 위하여 도시한 도면이고, 도 1b는 다른 실시 예에 따른 기존의 LED 구동 장치를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 2는 기존 LED 구동 장치에 본 발명을 적용한 LED 구동 장치를 설명하기 위하여 도시한 도면이고,
도 3a 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 구동장치를 설명하기 위하여 도시한 도면이고,
도 3b 은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 LED 구동장치를 설명하기 위하여 도시한 도면이고
도 3c 은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 LED 구동장치를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 4a는 입력 실효전압이 정상적인 전압으로 인가될 때 기존 구동 장치의 효율을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 4b는 입력 실효전압이 정상적인 전압으로 인가될 때 고안 회로의 효율을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.1A is a view illustrating a conventional LED driving apparatus according to an embodiment, and FIG. 1B is a view illustrating a conventional LED driving apparatus according to another embodiment.
2 is a view illustrating a LED driving device to which the present invention is applied to an existing LED driving device.
3A is a view illustrating a LED driving apparatus according to an embodiment of the present invention;
3B is a view illustrating a LED driving apparatus according to another embodiment of the present invention.
3C is a diagram illustrating an LED driving apparatus according to another embodiment of the present invention.
4A is a diagram illustrating the efficiency of a conventional driving device when an input effective voltage is applied at a normal voltage.
4B is a diagram for explaining the efficiency of the design circuit when the input effective voltage is applied at a normal voltage.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.As the present invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the drawings, similar reference numerals are used for similar elements.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수개의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수개의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first, second, A, and B may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component. The term and / or includes a combination of a plurality of related items or any item of a plurality of related items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수개의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1a는 제1 실시 예에 따른 기존의 LED 구동 장치를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.1A is a view illustrating a conventional LED driving apparatus according to a first embodiment.

도 1a를 참조하면 기존의 LED 구동 장치는 전원부, LED부, 전류검출부, 오차증폭부 및 순차구동 제어부를 포함한다.Referring to FIG. 1A, a conventional LED driving apparatus includes a power supply unit, an LED unit, a current detector, an error amplifier unit, and a sequential driving controller.

여기서 전원부는 전원을 공급한다.Here, the power supply unit supplies power.

LED부는 하나 이상의 LED가 직렬로 연결되어 있고, 전원부로부터 공급되는 전원을 이용하여 발광한다.One or more LEDs are connected in series and emit light using power supplied from a power supply.

전류검출부는 LED부의 출력단에 연결되며, LED부에 흐르는 전류를 검출한다.The current detector is connected to the output terminal of the LED unit and detects a current flowing in the LED unit.

오차증폭부는 전류검출부에서 검출된 전류신호를 기설정된 제1 기준신호와 비교하고, 비교 결과에 따른 오차신호를 증폭, 출력한다.The error amplifier unit compares the current signal detected by the current detector with a preset first reference signal, and amplifies and outputs an error signal according to the comparison result.

복수의 순차구동 제어부는 직렬로 구성된 LED부의 하나 이상의 LED에 연결되고, 오차증폭부에서 증폭, 출력된 오차신호를 기설정된 제2 기준신호와 각각 비교하며, 비교 결과를 토대로 순차구동 제어신호를 발생시켜 연결되어 있는 LED부의 각 LED의 발광 또는 오프 구동을 제어한다.The plurality of sequential drive controllers are connected to one or more LEDs of the LED unit configured in series, and compare the error signals amplified and output from the error amplifier unit with second preset reference signals, respectively, and generate sequential drive control signals based on the comparison result. Control the light emitting or off driving of each LED connected to the LED unit.

즉, 기존의 LED 구동 장치는 LED부의 출력 신호의 크기를 감지하여 기설정 신호와 비교하고, 비교에 기초하여 LED의 발광 또는 오프 구동을 제어한다.That is, the conventional LED driving apparatus senses the magnitude of the output signal of the LED unit and compares it with the preset signal, and controls the light emitting or off driving of the LED based on the comparison.

도 1b는 다른 실시예에 따른 기존의 LED 구동 장치를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.1B is a view illustrating a conventional LED driving apparatus according to another embodiment.

도 1b를 참조하면, 전원부, LED부, 전류검출부, 오차증폭부 및 순차구동 제어부로 구성된다는 점에서는 도 1a의 LED 구동 장치와 동일하다.Referring to FIG. 1B, the power supply unit, the LED unit, the current detector, the error amplifier unit, and the sequential driving control unit are the same as the LED driving apparatus of FIG. 1A.

다만, 오차증폭부는 전류검출부의 출력단이 베이스 단자에 연결되고 이미터 단자는 전원부와 연결되며, 컬렉터 단자는 순차구동 제어부에 연결되는 트랜지스터로 구성되어, 전류검출부에서 검출된 전류신호가 트랜지스터의 기준전압을 초과하면 전류검출부에서 검출된 전류신호를 증폭, 출력한다.However, the error amplifier is composed of a transistor connected to the output terminal of the current detector is connected to the base terminal, the emitter terminal is connected to the power supply, the collector terminal is connected to the sequential drive control, the current signal detected by the current detector is a reference voltage of the transistor If exceeded, the current signal detected by the current detector is amplified and output.

또한 순차구동 제어부는 오차증폭부의 출력단이 저항을 통해 베이스 단자에 연결되고 컬렉터 단자가 상기 LED부의 각 LED의 애노드에 각각 연결되는 복수의 트랜지스터로 구성되어, 오차증폭부에서 증폭, 출력된 전류에 의해 각 트랜지스터의 베이스 단자로 공급되는 전압이 각 트랜지스터의 기준전압 미만이면 해당 트랜지스터를 오프시켜 LED부의 특정 LED의 양단에 전류를 흘려 발광하도록 하며, 각 트랜지스터의 베이스 단자로 공급되는 전압이 각 트랜지스터의 기준전압을 초과하면 해당 트랜지스터를 온 시켜 LED부의 특정 LED의 양단에 전류를 차단하여 오프하도록 한다.In addition, the sequential driving controller is composed of a plurality of transistors in which the output terminal of the error amplifier unit is connected to the base terminal through a resistor and the collector terminal is connected to the anode of each LED of the LED unit, respectively. When the voltage supplied to the base terminal of each transistor is lower than the reference voltage of each transistor, the corresponding transistor is turned off so that current flows through both ends of a specific LED of the LED unit, and the voltage supplied to the base terminal of each transistor is the reference of each transistor. When the voltage is exceeded, the corresponding transistor is turned on to cut off the current at both ends of the specific LED of the LED part.

도 1a와 도 1b에 개시된 기존의 LED 구동 장치의 구체적인 동작 구조에 대해서는 등록특허공보 제10-0986815호에 이미 공개가 되었기에 자세한 설명은 생략한다.Since a specific operation structure of the conventional LED driving apparatus disclosed in FIGS. 1A and 1B has already been disclosed in Korean Patent Publication No. 10-0986815, a detailed description thereof will be omitted.

도 2는 본 발명을 설명하기 위하여 4단 동작스위치를 가진 기존 순차구동부를 사용한 블록도이다. Figure 2 is a block diagram using a conventional sequential drive unit having a four-stage operation switch to explain the present invention.

도 2를 참조하면 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 구동 장치는 전원부(110), 제1LED부(120), 제2LED부(130), 제3LED부(150), 제1다이오드(140) , 순차구동부(170) 및 기능형구동부(160)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the LED driving apparatus according to an embodiment of the present invention may include a power supply unit 110, a first LED unit 120, a second LED unit 130, a third LED unit 150, a first diode 140, and the like. It includes a sequential drive unit 170 and a functional drive unit 160.

순차구동부(170) 내의 LED 전류를 제어하는 동작스위치(LS1, LS2, LS3, LS4)는 기존의 LED 구동장치에 순차구동 제어신호에 각각 대응된다. 상기 기존의 LED 구동장치에 대해서는 등록특허공보 제10-0986815호에서 이미 충분히 설명이 되었기에 별도의 설명은 생략하고 기능형구동부(160)에 대해서만 설명한다.The operation switches LS1, LS2, LS3, and LS4 for controlling the LED current in the sequential driver 170 correspond to sequential drive control signals in the existing LED driver. Since the conventional LED driving device has already been sufficiently described in Korean Patent Publication No. 10-0986815, a separate description will be omitted and only the functional driving unit 160 will be described.

순차구동부(170)내의 동작스위치(LS1, LS2, LS3)에 의하여 제1LED부(LM1, LM2, LM3)의 전류가 조절되고 입력전압이 높아지면 동작스위치(LS3)에 흐르는 전류에 기초하여 기능형구동부(160)에서 제2LED부(130)와 제3LED부(150)를 병렬로 연결되어 전류를 흐르게 하고, 입력전압이 더 높아지면 전류가 크게 흐르게 되어 순차구동부(170)의 동작스위치(LS3)는 OFF 상태에 이르게 되는데 이때 기능형구동부(160)에서 제2LED(130)와 제3LED(150)부가 직렬로 되도록 배열시켜 동작스위치(LS4)가 전류를 통제하는 LED 구동 장치이다. If the current of the first LED unit LM1, LM2, LM3 is controlled by the operation switches LS1, LS2, LS3 in the sequential driving unit 170, and the input voltage is increased, the functional type is based on the current flowing in the operation switch LS3. In the driving unit 160, the second LED unit 130 and the third LED unit 150 are connected in parallel to flow a current, and when the input voltage is higher, the current flows greatly, thereby operating the switch LS3 of the sequential driving unit 170. In the OFF state, the functional driver 160 arranges the second LED 130 and the third LED 150 in series so that the operation switch LS4 controls the current.

제1LED부(120)(LM1,LM2,LM3)의 임계전압을 각각 Vf1, Vf2, Vf3, 제2LED부(130)(LM4)의 임계전압을 Vf4, 제3LED부(150)(LM5)의 임계전압을 Vf5 이라 하고, 입력 전압을 Vi라 하면 각 LED부의 정전류 제어 흐름은The threshold voltages of the first LED unit 120 (LM1, LM2, LM3) are Vf1, Vf2, Vf3, and the threshold voltages of the second LED unit 130, LM4 are Vf4 and the threshold of the third LED unit 150 (LM5), respectively. If the voltage is Vf5 and the input voltage is Vi, the constant current control flow of each LED part

1) Vf1 < Vi < Vf1+Vf2 이면 LM1을 통해 흐르는 전류를 동작스위치(LS1)가 제어하고1) When Vf1 <Vi <Vf1 + Vf2, the operating switch LS1 controls the current flowing through LM1.

2) Vf1+Vf2 < Vi < Vf1+Vf2+Vf3 이면 LM1 LM2 을 통해 흐르는 전류를 동작스위치(LS2)가 제어2) When Vf1 + Vf2 <Vi <Vf1 + Vf2 + Vf3, the operation switch LS2 controls the current flowing through LM1 LM2.

3) Vf1+Vf2+Vf3 < Vi < Vf1+Vf2+Vf3+Vf4(또는 Vf5) 이면 LM1 LM2 LM3 을 통해 흐르는 전류를 동작스위치(LS3)가 제어3) If Vf1 + Vf2 + Vf3 <Vi <Vf1 + Vf2 + Vf3 + Vf4 (or Vf5), the operation switch LS3 controls the current flowing through LM1 LM2 LM3.

4) Vf1+Vf2+Vf3+Vf4(또는 Vf5) < Vi < Vf1+Vf2+Vf3+Vf4+Vf5 이면 LM1 -> LM2 LM3 -> LM4+LM5+LS3 을 통해 흐르는 전류를 동작스위치(LS3)가 제어4) If Vf1 + Vf2 + Vf3 + Vf4 (or Vf5) <Vi <Vf1 + Vf2 + Vf3 + Vf4 + Vf5, the operation switch (LS3) controls the current flowing through LM1-> LM2 LM3-> LM4 + LM5 + LS3.

5) Vf1+Vf2+Vf3+Vf4+Vf5 < Vi 이면 LM1 -> LM2 -> LM3 -> LM4 -> 제1다이오드(D1) -> LM5 을 통해 흐르는 전류를 동작스위치(LS4)가 제어하여 정전류를 유지시켜 준다.5) If Vf1 + Vf2 + Vf3 + Vf4 + Vf5 <Vi then LM1-> LM2-> LM3-> LM4-> first diode (D1)-> LM5 controls the current flowing through the operation switch (LS4) Keep it up

도 3a는 본 발명을 설명하기 위하여 4단 동작스위치를 가진 기존 순차구동부를 사용한 블록도이다. Figure 3a is a block diagram using a conventional sequential drive unit having a four-stage operation switch to explain the present invention.

도 3a를 참조하면 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 구동 장치는 전원부(110), 제1LED부(120), 제2LED부(130), 제3LED부(150), 제1다이오드(140) , 순차구동부(170) 및 기능형구동부(160)를 포함한다.Referring to FIG. 3A, an LED driving apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention may include a power supply unit 110, a first LED unit 120, a second LED unit 130, a third LED unit 150, a first diode 140, and the like. It includes a sequential drive unit 170 and a functional drive unit 160.

순차구동부(170)내의 동작스위치(LS3)에 의하여 제1LED부(120)의 전류가 조절되고 입력전압이 더 높아져서 (LS3)에 걸리는 전압이 제2LED부(130) 순방향 전압보다 높아지면 제2LED부(130)와 제3LED부(150)에 전류가 흐르게 되는데, 제2LED부(130)에 흐르는 전류는 직렬로 삽입되어 있는 제3트랜지스터(Q3)으로 정전류 제어를 한다. 제3트랜지스터(Q3)의 에미터에 직렬로 연결되어 있는 제1저항(R1)으로 전류를 검출해서 제1저항(R1)에 에미터와 베이스가 접속되어있는 제2트랜지스터(Q2)로 제3트랜지스터(Q3)의 베이스 전류를 조절하여 정전류를 실행한다. 여기에서 제1트랜지스터(Q1)은 제3트랜지스터(Q3)를 동작시키기 위하여 베이스에 전류를 공급하는 바이어스회로이다. 또한 제3LED부(150)에 직렬로 삽입되어 있는 제6트랜지스터(Q6)으로 정전류 제어를 하게 되는데 제6트랜지스터(Q6)의 에미터에 직렬로 연결되어 있는 제2저항(R2)으로 전류를 검출해서 제2저항(R2)에 에미터와 베이스가 접속 되어있는 제5트랜지스터(Q5)로 제6트랜지스터(Q6)의 베이스 전류를 조절하여 정전류를 실행한다. 여기에서 제4트랜지스터(Q4)은 제6트랜지스터(Q6)의 베이스에 전류를 공급하기 위한 바이어스회로이다. 순차구동부(170)에서 동작스위치(LS3)에 전류가 흐를 때의 전체 정전류가 설정되어 있기 때문에 제2LED부(130)와 제3LED부(150)에 흐르는 전류를 뺀 나머지 전류가 동작스위치(LS3)에 흐르게 된다. 계속하여 입력전압이 높아져서 제3트랜지스터(Q3)에 걸리는 전압이 제3LED부(150)의 임계전압보다 높아지면 제1다이오드(D1)가 순방향으로 되어 제2LED부(130)와 제3LED부(150)가 직렬로 연결되고 제2LED부(130)와 제3LED부(150)에 나누어 흐르던 전류가 직렬로 흐르게 되어 2배 가까운 전류가 흐르게 되어 과전류로 인해 제3트랜지스터(Q3)과 제6트랜지스터(Q6), 동작스위치(LS3)은 모두 차단되고 동작스위치(LS4)에 의하여 정전류 제어가 된다. When the current of the first LED unit 120 is controlled by the operation switch LS3 in the sequential driving unit 170 and the input voltage is higher, and the voltage applied to the LS3 becomes higher than the forward voltage of the second LED unit 130, the second LED unit A current flows through the 130 and the third LED unit 150, and the current flowing through the second LED unit 130 controls the constant current with the third transistor Q3 inserted in series. The current is detected by the first resistor R1 connected in series with the emitter of the third transistor Q3, and the third transistor Q2 is connected to the emitter and the base by the first resistor R1. The constant current is executed by adjusting the base current of the transistor Q3. Here, the first transistor Q1 is a bias circuit that supplies a current to the base to operate the third transistor Q3. In addition, the constant current control is performed by the sixth transistor Q6 inserted in series with the third LED unit 150. The current is detected by the second resistor R2 connected in series with the emitter of the sixth transistor Q6. Thus, the constant current is performed by adjusting the base current of the sixth transistor Q6 with the fifth transistor Q5 having the emitter and the base connected to the second resistor R2. The fourth transistor Q4 is a bias circuit for supplying current to the base of the sixth transistor Q6. Since the entire constant current is set when the current flows to the operation switch LS3 in the sequential driving unit 170, the remaining current is obtained by subtracting the current flowing through the second LED unit 130 and the third LED unit 150 from the operation switch LS3. To flow. Subsequently, when the input voltage is increased and the voltage applied to the third transistor Q3 becomes higher than the threshold voltage of the third LED unit 150, the first diode D1 is in the forward direction so that the second LED unit 130 and the third LED unit 150 are in the forward direction. ) Is connected in series, and the current divided between the second LED unit 130 and the third LED unit 150 flows in series, so that nearly twice the current flows, causing the third transistor Q3 and the sixth transistor Q6 due to overcurrent. ), The operation switch LS3 is all cut off, and the constant current control is performed by the operation switch LS4.

LM1, LM2, LM3, LM4, LM5의 임계전압을 각각 Vf1, Vf2, Vf3, Vf4, Vf5 이라 하고,The threshold voltages of LM1, LM2, LM3, LM4, and LM5 are called Vf1, Vf2, Vf3, Vf4, and Vf5, respectively.

입력 전압을 Vi라 하면 정전류 제어 흐름은If the input voltage is Vi, the constant current control flow

1) Vf1 < Vi < Vf1+Vf2 이면 제1LED부(120)의 LM1을 통해 흐르는 전류를 동작스위치(LS1)가 제어하고1) When Vf1 <Vi <Vf1 + Vf2, the operation switch LS1 controls the current flowing through the LM1 of the first LED unit 120.

2) Vf1+Vf2 < Vi < Vf1+Vf2+Vf3 이면 제1LED부(120)의 LM1 -> 제1LED부(120)의 LM2 을 통해 흐르는 전류를 동작스위치(LS2)가 제어2) When Vf1 + Vf2 <Vi <Vf1 + Vf2 + Vf3, the operation switch LS2 controls the current flowing through the LM1-> LM2 of the first LED unit 120 of the first LED unit 120.

3) Vf1+Vf2+Vf3 < Vi < Vf1+Vf2+Vf3+Vf4(또는 Vf5) 이면 제1LED부(120)의 LM1 -> 제1LED부(120)의 LM2 -> 제1LED부(120)의 LM3 을 통해 흐르는 전류를 동작스위치(LS3)가 제어3) If Vf1 + Vf2 + Vf3 <Vi <Vf1 + Vf2 + Vf3 + Vf4 (or Vf5) LM1-> LM2 of the first LED unit 120 LM2-> LM3 of the first LED unit 120 The operating switch LS3 controls the current flowing through the

4) Vf1+Vf2+Vf3+Vf4(또는 Vf5) < Vi < Vf1+Vf2+Vf3+Vf4+Vf5 이면 제1LED부(120)의 LM1 -> 제1LED부(120)의 LM2 -> 제1LED부(120)의 LM3 -> 제2LED부(130)+제3LED부(150)+동작스위치(LS3) 을 통해 흐르는 전류를 동작스위치(LS3)가 제어4) If Vf1 + Vf2 + Vf3 + Vf4 (or Vf5) <Vi <Vf1 + Vf2 + Vf3 + Vf4 + Vf5 LM1-> LM2 of the first LED part 120-> LM2-> first LED part ( The operation switch LS3 controls the current flowing through the LM3-> second LED unit 130 + third LED unit 150 + operation switch LS3 of 120.

5) Vf1+Vf2+Vf3+Vf4+Vf5 < Vi 이면 제1LED부(120) -> 제2LED부(130) -> 제1다이오드(D1) -> 제3LED부(150)을 통해 흐르는 전류를 동작스위치(LS4)가 제어하여 정전류를 유지시켜 준다.5) When Vf1 + Vf2 + Vf3 + Vf4 + Vf5 <Vi, the current flowing through the first LED unit 120-> the second LED unit 130-> the first diode D1-> the third LED unit 150 is operated. The switch LS4 is controlled to maintain a constant current.

도 3b는 본 발명을 설명하기 위하여 4단 동작스위치를 가진 기존 순차구동부를 사용한 블록도이다. Figure 3b is a block diagram using a conventional sequential drive unit having a four-stage operation switch to explain the present invention.

도 3b를 참조하면 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 구동 장치는 전원부(110), 제1LED부(120), 제2LED부(130), 제3LED부(150), 제1다이오드(140) , 순차구동부(170) 및 기능형구동부(160)를 포함한다.Referring to FIG. 3B, the LED driving apparatus according to an embodiment of the present invention may include a power supply unit 110, a first LED unit 120, a second LED unit 130, a third LED unit 150, a first diode 140, and the like. It includes a sequential drive unit 170 and a functional drive unit 160.

순차구동부(170)내의 동작스위치(LS3)에 의하여 제1LED부(120)의 전류가 조절되고 순차구동부(170)내의 동작스위치(LS3)와 직렬로 삽입되어 있는 제2전류감지회로인 제3저항(R3)이 전류를 검출하여 제1전류증폭부(165)인 제7트랜지스터(Q7)에 의하여 전류가 증폭되고, 그 증폭된 전류가 제2다이오드(D2)를 통해 제3LED부(150)에 흐르게 된다. 한편 제7트랜지스터(Q7)에서 제4저항(R4)를 통하여 베이스 전류를 공급 받은 제9트랜지스터(Q9)에 의하여 제2LED부(130)에 전류를 흐르게 하고 제9트랜지스터(Q9)의 에미터에 직렬로 삽입되어 있는 제5저항(R5)으로 전류를 검출하여 제8트랜지스터(Q8)가 제9트랜지스터(Q9)의 베이스 전류를 조정하여 제2LED부(130)에 정전류가 흐르게 한다. 다시 말하면 순차구동부(170)의 설정된 전류에서 제2LED부에 흐르는 정전류를 뺀 나머지 전류가 순차구동부(170)내의 동작스위치(LS3)에 흐르는 전류를 증폭한 전류로 제3LED부(150)에 흐르게 된다. 계속하여 입력전압이 더 높아져서 제7트랜지스터(Q7)에 걸리는 전압이 제2LED부(130)의 임계전압보다 높아지면 제1다이오드(D1)가 순방향으로 되어 제2LED부(130)와 제3LED부(150)가 직렬로 연결되고 제2LED부(130)와 제3LED부(150) 에 나누어 흐르던 전류가 직렬로 흐르게 되고 전류가 커지므로 동작스위치(LS3)가 오프되면서 제7트랜지스터(Q7)가 차단되어 제9트랜지스터(Q9)도 오프되고, 다음 제어 수단인 순차구동부(170)내의 동작스위치(LS4)에 의하여 정전류 제어가 된다.The third resistor, which is a second current sensing circuit in which the current of the first LED unit 120 is controlled by the operation switch LS3 in the sequential driver 170 and inserted in series with the operation switch LS3 in the sequential driver 170. R3 detects the current and amplifies the current by the seventh transistor Q7 which is the first current amplifier 165, and the amplified current is transmitted to the third LED unit 150 through the second diode D2. Will flow. Meanwhile, the ninth transistor Q9 receives the base current from the seventh transistor Q7 through the fourth resistor R4 to allow current to flow in the second LED unit 130 and to the emitter of the ninth transistor Q9. The current is detected by the fifth resistor R5 inserted in series so that the eighth transistor Q8 adjusts the base current of the ninth transistor Q9 so that a constant current flows in the second LED unit 130. In other words, the remaining current obtained by subtracting the constant current flowing in the second LED unit from the set current of the sequential driver 170 flows to the third LED unit 150 by amplifying the current flowing through the operation switch LS3 in the sequential driver 170. . Subsequently, when the input voltage is higher and the voltage applied to the seventh transistor Q7 becomes higher than the threshold voltage of the second LED unit 130, the first diode D1 is in the forward direction, so that the second LED unit 130 and the third LED unit ( Since the 150 is connected in series and the current flowing in the second LED unit 130 and the third LED unit 150 flows in series and the current increases, the seventh transistor Q7 is cut off as the operation switch LS3 is turned off. The ninth transistor Q9 is also turned off, and constant current control is performed by the operation switch LS4 in the sequential drive section 170 which is the next control means.

LM1, LM2, LM3, LM4, LM5의 임계전압을 각각 Vf1, Vf2, Vf3, Vf4, Vf5 이라 하고The threshold voltages of LM1, LM2, LM3, LM4, and LM5 are referred to as Vf1, Vf2, Vf3, Vf4, and Vf5, respectively.

2) Vf1+Vf2 < Vi < Vf1+Vf2+Vf3 이면 제1LED부(120)의 LM1 -> 제1LED부(120)의 LM2을 통해 흐르는 전류를 동작스위치 (LS2)가 제어2) When Vf1 + Vf2 <Vi <Vf1 + Vf2 + Vf3, the operation switch LS2 controls the current flowing through the LM1-> LM2 of the first LED unit 120 of the first LED unit 120.

3) Vf1+Vf2+Vf3 < Vi < Vf1+Vf2+Vf3+Vf4(또는 Vf5) 이면 제1LED부(120)를 통해 흐르는 전류를 동작스위치 (LS3)가 제어3) When Vf1 + Vf2 + Vf3 <Vi <Vf1 + Vf2 + Vf3 + Vf4 (or Vf5), the operation switch LS3 controls the current flowing through the first LED unit 120.

4) Vf1+Vf2+Vf3+Vf4(또는 Vf5) < Vi < Vf1+Vf2+Vf3+Vf4+Vf5 이면 제1LED부(120) -> 제2LED부(130)+ 제3LED부(150)를 통해 흐르는 전류를 동작스위치 (LS3)가 제어4) If Vf1 + Vf2 + Vf3 + Vf4 (or Vf5) <Vi <Vf1 + Vf2 + Vf3 + Vf4 + Vf5, the first LED unit 120-> the second LED unit 130 + the third LED unit 150 flows through Current controlled by operation switch (LS3)

5) Vf1+Vf2+Vf3+Vf4+Vf5 < Vi 이면 제1LED부(120) -> 제2LED부(130) -> 제1다이오드(D1) -> 제3LED부(150)을 통해 흐르는 전류를 동작스위치 (LS4)가 제어하여 정전류를 유지시켜 준다.5) When Vf1 + Vf2 + Vf3 + Vf4 + Vf5 <Vi, the current flowing through the first LED unit 120-> the second LED unit 130-> the first diode D1-> the third LED unit 150 is operated. The switch (LS4) is controlled to maintain a constant current.

도 3c는 본 발명을 설명하기 위하여 4단 동작스위치를 가진 기존 순차구동부를 사용한 블록도이다. Figure 3c is a block diagram using a conventional sequential drive unit having a four-stage operation switch to explain the present invention.

도 3c를 참조하면 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 구동 장치는 전원부(110), 제1LED부(120), 제2LED부(130), 제3LED부(150), 제1다이오드(140) , 순차구동부(170) 및 기능형구동부(160)를 포함한다.Referring to FIG. 3C, the LED driving apparatus according to an embodiment of the present invention may include a power supply unit 110, a first LED unit 120, a second LED unit 130, a third LED unit 150, a first diode 140, and the like. It includes a sequential drive unit 170 and a functional drive unit 160.

순차구동부(170)내의 동작스위치(LS3)에 의하여 제1LED부(120)의 전류가 조절되고 순차구동부(170)내의 동작스위치(LS3)와 직렬로 삽입되어 있는 제2전류감지회로인 제6저항(R6)이 전류를 검출하여 제2전류증폭부(167)인 제10트랜지스터(Q10)에 의하여 전류가 증폭되고, 그 증폭된 전류가 제3다이오드(D3)를 통해 제3LED부(150)에 흐르게 하고 그 전류를 밀러회로(168) 입력인 트랜지스터(Q12)의 콜렉터에 연결한다. 한편 제2전류증폭부(167)내의 제10트랜지스터(Q10)의 콜렉터에서 전류밀러부(168)내의 제7저항(R7)을 통하여 베이스 전류를 공급 받아 제11트랜지스터(Q11)가 턴온되어 제2LED부(130)에 흐르는 전류는 제12트랜지스터(Q12)와 제13트랜지스터(Q13)로 구성된 전류밀러회로 동작에 의하여 제3LED부에 흐르는 전류와 동일한 전류가 제2LED부(130)에 흐르게 된다. 입력전압이 더 높아져서 제10트랜지스터(Q10)에 걸리는 전압이 제2LED부(130)의 임계전압보다 높아지면 제1다이오드(D1)가 순방향으로 되어 제2LED부(130)와 제3LED부(150)가 직렬로 연결되고, 제2LED부(130)와 제3LED부(150) 에 나누어 흐르던 전류가 직렬로 흐르게 되고, 제10트랜지스터(Q10)와 제13트랜지스터(Q13)에 의하여 제한 되던 전류보다 큰 전류가 흐르게 되므로 순차구동부(170)는 동작 스위치(LS3)의 전류를 차단하고 (제11트랜지스터도 차단 된다), 다음 제어 수단인 순차구동부(170)내의 동작스위치(LS4)에 의하여 정전류 제어가 된다.The sixth resistor which is a second current sensing circuit in which the current of the first LED unit 120 is controlled by the operation switch LS3 in the sequential driving unit 170 and is inserted in series with the operation switch LS3 in the sequential driving unit 170. (R6) detects the current and the current is amplified by the tenth transistor Q10, which is the second current amplifier 167, and the amplified current is transmitted to the third LED unit 150 through the third diode D3. Flow and connect the current to the collector of transistor Q12, which is an input of Miller circuit 168. Meanwhile, the eleventh transistor Q11 is turned on when the base current is supplied from the collector of the tenth transistor Q10 in the second current amplifier 167 through the seventh resistor R7 in the current mirror unit 168 to turn on the second LED. The current flowing through the unit 130 flows through the second LED unit 130 by the same current as that flowing through the third LED unit by a current mirror circuit including the twelfth transistor Q12 and the thirteenth transistor Q13. When the input voltage is higher and the voltage applied to the tenth transistor Q10 is higher than the threshold voltage of the second LED unit 130, the first diode D1 is in the forward direction, so that the second LED unit 130 and the third LED unit 150 are in the forward direction. Is connected in series, the current flowing in the second LED unit 130 and the third LED unit 150 flows in series, and the current larger than the current limited by the tenth transistor Q10 and the thirteenth transistor Q13. Since the sequential driver 170 cuts off the current of the operation switch LS3 (the eleventh transistor is also blocked), constant current control is performed by the operation switch LS4 in the sequential driver 170, which is the next control means.

각 입력전압Vi 크기별 전류 흐름을 살펴보면Looking at the current flow for each input voltage Vi size

3) Vf1+Vf2+Vf3 < Vi < Vf1+Vf2+Vf3+Vf4(또는 Vf5) 이면 제1LED부(120) 를 통해 흐르는 전류를 동작스위치 (LS3)가 제어3) When Vf1 + Vf2 + Vf3 <Vi <Vf1 + Vf2 + Vf3 + Vf4 (or Vf5), the operation switch LS3 controls the current flowing through the first LED unit 120.

4) Vf1+Vf2+Vf3+Vf4(또는 Vf5) < Vi < Vf1+Vf2+Vf3+Vf4+Vf5 이면 제1LED부(120) -> 제2LED부(130) + 제3LED부(150) 를 통해 흐르는 전류를 동작스위치 (LS3)가 제어4) If Vf1 + Vf2 + Vf3 + Vf4 (or Vf5) <Vi <Vf1 + Vf2 + Vf3 + Vf4 + Vf5, the first LED unit 120-> the second LED unit 130 + the third LED unit 150 Current controlled by operation switch (LS3)

5) Vf1+Vf2+Vf3+Vf4+Vf5 < Vi 이면 제1LED부(120) -> 제2LED부(130) -> 제1다이오드(D1) -> 제3LED부(150) 을 통해 흐르는 전류를 동작스위치 (LS4)가 제어하여 정전류를 유지시켜 준다.5) When Vf1 + Vf2 + Vf3 + Vf4 + Vf5 <Vi, the current flowing through the first LED unit 120-> the second LED unit 130-> the first diode D1-> the third LED unit 150 is operated. The switch (LS4) is controlled to maintain a constant current.

기존 순차구동방식은 여러 형태의 구성이 있을 수 있다. 대한민국 등록 특허 공보 제10-1448139호 “교류 직접 LED 구동 장치” (공고일자 2014.09.30)도 같은 맥락에서 순차 구동 방식이라 볼 수 있다.Existing sequential drive may have several forms. Republic of Korea Patent Publication No. 10-1448139 "AC direct LED driving device" (notice date 2014.09.30) can also be seen as a sequential drive method.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 구동 장치의 효율을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.4A and 4B are diagrams for explaining the efficiency of the LED driving apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4a는 도 1a와 도 1b에서 나타난 기존의 LED 구동 장치의 효율을 설명하기 위하여 도시한 도면으로서, 입력 파형은 사인 곡선을 나타내는데 반하여 LED 순방향 전압은 일정한 값을 갖는다. 입력전압이 LED의 순방향 임계전압 이상인 경우에만 전류가 흘러 구동되기 때문에 에너지 손실이 발생하게 되는데 '#1'로 표시된 부분이 손실된 부분을 나타낸다.FIG. 4A is a diagram for explaining the efficiency of the conventional LED driving apparatus shown in FIGS. 1A and 1B. The input waveform has a sinusoidal curve, whereas the LED forward voltage has a constant value. Only when the input voltage is above the LED's forward threshold voltage, energy is generated because the current flows through it, and the part marked '# 1' is lost.

도 4b는 도 3a, 도 3b, 도 3c에 나타난 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 구동 장치의 효율을 설명하기 위하여 도시한 도면으로서, 입력전압이 높은 곳에서 도 4a에 비하여 도 4b의 손실되는 부분('#1' 영역)이 많이 작아진 것을 알 수 있다.FIG. 4B is a view for explaining the efficiency of the LED driving apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention shown in FIGS. 3A, 3B, and 3C, and the loss of FIG. 4B is higher than that of FIG. 4A at a high input voltage. It can be seen that the portion (the '# 1' region) is much smaller.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.

Claims

A power supply unit supplying power;
A first LED unit having one or more LEDs connected in series and emitting light by using the power supplied from the power unit and divided into one or more series groups;
At least one LED is connected in series, the second LED unit for emitting light using the power supplied from the power unit;
A third LED unit having one or more LEDs connected in series and emitting light using power supplied from the power unit; A sequential driving unit having an operation switch operating at a LED group output terminal of the first LED unit to operate at a constant current by selecting one of the LED groups of the first LED unit based on the magnitude of the input power input from the power unit;
When the remaining voltage which is connected in series with the first LED unit and subtracts all the LED threshold voltages of the first LED unit from the power supplied from the power unit is lower than the sum of the LED threshold voltage of the second LED unit and the LED threshold voltage of the third LED unit. The second LED unit and the third LED unit are connected in parallel, and the remaining voltage obtained by subtracting all LED threshold voltages of the first LED unit from the power supplied from the power supply unit is the sum of the threshold voltage of the second LED unit and the threshold voltage of the third LED unit. When higher, the functional drive unit for connecting the second LED unit and the third LED unit in series, the output is connected to the last operation switch of the sequential drive unit;
And a first diode having an anode connected to an output of the second LED unit and a cathode connected to an input of the third LED unit to prevent reverse current.

The method of claim 1, wherein the functional drive unit
A first constant current circuit supplying a current to the second LED unit;
A second constant current circuit supplying a current to the third LED unit;
The second constant current circuit output to the functional driver output;
LED drive device to configure.

The method of claim 2, wherein the first constant current circuit,
A first resistor having an input terminal connected to an output terminal of the third LED unit and an output terminal connected to an output of a functional drive unit;
A first transistor having an input terminal connected to an output terminal of the second LED unit and an output terminal and a control terminal connected to each other;
A second transistor having an input terminal connected to an output terminal of the first transistor, an output terminal connected to an output terminal of the first resistor, and a control terminal connected to an input terminal of the first resistor;
A third transistor having an input terminal connected to an output terminal of the second LED unit, a control terminal connected to an output terminal of the first transistor, and an output terminal connected to an input terminal of the first resistor;
The second constant current circuit includes: a second resistor having an input terminal connected to a cathode of the first diode and an output terminal connected to an input terminal of the third LED unit;
A fourth transistor having an input terminal connected to an input terminal of the second LED unit, and an output terminal and a control terminal connected to each other;
A fifth transistor having an input terminal connected to an output terminal of the fourth transistor and an output terminal connected to an output terminal of a second resistor;
A sixth transistor having an input terminal connected to an input terminal of the second LED unit, a control terminal connected to an output terminal of the fourth transistor, and an output terminal connected to a control terminal of the fifth transistor; Device.

The method of claim 1, wherein the functional drive unit
A first current sensing circuit configured to sense a current of a second forward operation switch at the end of the sequential driver;
A first current amplifier for amplifying the current sensed by the first current sensing circuit and supplying current to the third LED;
A third constant current circuit supplying a current to the second LED unit when there is a current sensed by the first current sensing circuit;
The third LED unit output and the third constant current circuit output is connected to the LED driving device configured to the output of the functional drive unit.

The method of claim 4, wherein the first current sensing circuit
And a third resistor having an input and an output connected between the output of the first LED unit and the last operation switch of the sequential driver.

The method of claim 4, wherein the first current amplifier is
A seventh transistor connected to an input terminal and an input terminal of the first current sensing circuit, and a control terminal connected to an output terminal of the first current sensing circuit;
And a second diode inserted between the seventh transistor output terminal and the third LED unit input.

The method of claim 4, wherein the third constant current circuit
A fourth resistor connected to the output terminal of the first current amplifier;
An eighth transistor having an input terminal connected to the other terminal of the fourth resistor and an output terminal connected to an output of the third LED unit;
A ninth transistor having a control terminal connected to an input of the eighth transistor, an output connected to a control terminal of the eighth transistor, and an input connected to an output of the second LED unit;
A fifth resistor having an input connected to an output terminal of the ninth transistor and an output connected to an output terminal of the eighth transistor:
And the fifth resistor output is connected to the output of the functional driver.

The method of claim 1, wherein the functional drive unit
A second current sensing circuit configured to sense a current of a second operation switch at the end of the sequential driver;
A second current amplifier for amplifying the current sensed by the second current sensing circuit and supplying current to the third LED;
A current mirror unit for supplying a current equal to the current flowing to the third LED unit when there is a sensing current in the second current sensing circuit;
LED driving device, the output of the current mirror unit is connected to the output of the functional driver.

The method of claim 8, wherein the second current sensing circuit
And a sixth resistor having an input and an output connected between the first LED output and the last operation switch of the sequential driver.

The method of claim 8,
The second current amplifier is
A tenth transistor connected to an input terminal and an input terminal of the second current sensing circuit, and a control terminal connected to an output terminal of the second current sensing circuit;
And a second diode having an anode connected to the tenth transistor output terminal and a cathode connected to an input of the third LED unit.

The method of claim 8, wherein the current mirror unit
A seventh resistor connected to the signal terminal of the second current amplifier;
An eleventh transistor having a control terminal connected to the other terminal of the seventh resistor and an input terminal connected to an output of the second LED unit;
A twelfth transistor connected to an input terminal and a control terminal to the output of the third LED unit, and an output terminal of which is connected to the output of the functional driver;
A thirteenth transistor having an output connected to an output of the twelfth transistor, a control terminal connected to a control terminal of the twelfth transistor, and an input terminal connected to an output of the eleventh transistor;
LED driving device, the thirteenth transistor output terminal is configured as the output of the functional drive unit.