KR102103266B1 - An LED driving circuit capable of multi-channel constant power constant current driving - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 엘이디 구동회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동차용 조명과 같이 입력전압이 넓고 구동 안정성 또는 회로 온도에 대한 신뢰성 등 높은 신뢰성이 요구되는 엘이디 구동회로에서 다채널 정전력-정전류 구동이 가능하도록 하여 높은 신뢰성을 확보할 수 있고 구현된 회로의 총 크기 및 비용을 줄여 전체 비용을 절감할 수 있는 다채널 정전력-정전류 구동이 가능한 엘이디 구동회로에 관한 것이다.The present invention relates to an LED driving circuit, and more specifically, a multi-channel constant power-constant current driving is possible in an LED driving circuit that has a wide input voltage and requires high reliability such as driving stability or reliability for circuit temperature, such as automotive lighting. The present invention relates to an LED driving circuit capable of driving a multi-channel constant power-constant current that can secure high reliability and reduce overall cost by reducing the total size and cost of the implemented circuit.
일반적으로 자동차용 조명에 사용되는 종래의 엘이디 구동방식은 크게 2가지로 나눌 수 있다.In general, the conventional LED driving method used for automobile lighting can be roughly divided into two types.
첫 번째 방식은 도 1에 예시된 바와 같은 스위칭 구동방식으로서, 전계효과트랜지스터(FET), 다이오드(Diode), 인덕터(Inductor) 등을 사용하여 효율 및 높은 신뢰성(구동 안정성, 회로 온도 안정성 등) 구현이 가능하다.The first method is a switching driving method as illustrated in FIG. 1, and implements efficiency and high reliability (driving stability, circuit temperature stability, etc.) using a field effect transistor (FET), diode, inductor, etc. This is possible.
그러나, 이러한 종래의 스위칭 구동방식은 스위칭 구동에 따른 전자파 간섭(Electro Magnetic Interference) 문제가 있으며, 또한 필요 부품의 부피가 커서 구현회로의 총 크기가 커지고 비용이 높아지는 문제가 있어 잘 사용되지 않고 있다.However, such a conventional switching driving method has a problem of electromagnetic interference due to switching driving, and the volume of required components is large, thereby increasing the total size of the implementation circuit and increasing the cost, which is not used well.
두 번째 방식은 도 2a 및 도 2b에 예시된 바와 같은 리니어(Linear) 구동방식으로 불리우는 정전류 구동방식으로서, 전계효과트랜지스터(FET), 다이오드(Diode), 인덕터(Inductor) 등 부피가 크고 비용이 높아지는 부품을 사용하지 않음으로써 전자파 간섭(EMI) 문제가 없고 스위칭 구동방식보다 작은 회로 구현이 가능하다.The second method is a constant current driving method called a linear driving method as illustrated in FIGS. 2A and 2B, and a bulky and expensive device such as a field effect transistor (FET), a diode, an inductor, etc. By using no components, there is no electromagnetic interference (EMI) problem and a circuit smaller than the switching driving method can be implemented.
그러나 이러한 리니어(Linear) 구동방식은 입력전압 영역에 따라 구동안정성이 떨어지며, 회로 온도에 대한 신뢰성이 낮은 단점이 있다.However, this linear driving method has disadvantages in that the driving stability is poor depending on the input voltage range and the reliability of the circuit temperature is low.
구체적으로 상기와 같은 리니어(Linear) 구동방식은 일반적인 자동차 조명의 구동 영역인 전 입력전압 Vin 7V ~27V의 영역에서 엘이디(LED) 수량에 따라 정전류 구동이 안 되는 영역이 발생한다. 실례로 일반적인 3Vf LED 3EA를 사용한 도 2b와 같은 정전류 구동회로의 경우 보통 9V 이상에서 정전류 구동이 되기 때문에 저전압 영역 7V~9V에서는 정상 정전류 구동이 되지 않는 문제점이 있다. 그렇다고 일반적인 3Vf LED 2EA 사용한 도 2a와 같은 정전류 구동회로는 저전압 영역 7V~9V에서는 정상 정전류 구동이 되지만 입력전압이 높은 20V(조건에 따라 다름) 이상에서는 정전류 구동회로의 발열 문제가 발생하여 신뢰성 문제가 발생한다. 여기서 도 2b와 같은 3Vf LED 3EA를 사용한 정전류 구동회로도 발열 문제가 있기는 하지만, 도 2a와 같은 3Vf LED 2EA를 사용한 정전류 구동회로보다는 발열이 적다는 것을 의미한다.Specifically, in the linear driving method as described above, in the region of the entire input voltage Vin 7V to 27V, which is the driving region of the general automobile lighting, a region in which constant current driving is not performed according to the quantity of LEDs occurs. For example, in the case of the constant current driving circuit as shown in FIG. 2B using a typical 3Vf LED 3EA, since the constant current driving is usually performed at 9V or higher, there is a problem that the normal constant current driving is not performed in the low voltage region 7V to 9V. However, the constant current driving circuit as shown in FIG. 2A using a typical 3Vf LED 2EA is a normal constant current driving in the low voltage region 7V to 9V, but a reliability problem occurs due to the heating problem of the constant current driving circuit when the input voltage is higher than 20V (depending on conditions). Occurs. Here, although the constant current driving circuit using the 3Vf LED 3EA shown in FIG. 2B has a heat generation problem, it means that it generates less heat than the constant current driving circuit using the 3Vf LED 2EA shown in FIG. 2A.
위와 같이 정전류 구동방식은 스위칭 구동방식보다 정전류 구동회로의 크기가 작고 비용이 낮은 장점이 있지만 공통적으로 발열 문제가 발생하여 스위칭 구동방식보다는 작지만 정전류 구동회로의 크기가 커져야 하는 문제점이 있으며, 이로인해 리니어 정전류 구동회로의 비용이 상승하게 된다.As described above, the constant current driving method has the advantage of having a smaller size and a lower cost of the constant current driving circuit than the switching driving method, but in common, a heat generation problem occurs, which is smaller than the switching driving method, but there is a problem in that the size of the constant current driving circuit needs to be increased. The cost of the constant current driving circuit increases.
따라서 본 발명은 상기한 단점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 자동차용 조명과 같이 입력전압이 넓고 구동 안정성 또는 회로 온도에 대한 신뢰성 등 높은 신뢰성이 요구되는 엘이디 구동회로에서 다채널 정전력-정전류 구동이 가능하도록 함으로써 전 입력전압 영역에서의 출력 전류 안정성 및 발열 문제를 해결하여 높은 신뢰성을 확보할 수 있고 구현된 회로의 총 크기 및 비용을 줄여 전체 비용을 절감할 수 있는 다채널 정전력-정전류 구동이 가능한 엘이디 구동회로를 제공하고자 하는 것이다.Therefore, the present invention has been devised to solve the above-mentioned disadvantages, and the technical problem to be solved by the present invention is an LED driving assembly in which input voltage is wide and high reliability such as driving stability or reliability for circuit temperature is required, such as automobile lighting. By enabling multi-channel constant power-constant current driving in the furnace, it is possible to secure high reliability by solving the output current stability and heat generation problem in the entire input voltage range, and reduce the total cost by reducing the total size and cost of the implemented circuit. It is to provide an LED driving circuit capable of driving a multi-channel constant power-constant current.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 형태는, 다수 개의 엘이디를 정전류 구동하는 엘이디 구동회로에 있어서, 다수 개의 엘이디의 전압 입력단자 및 각 구동채널에 연결되어 낮은 입력전압 영역에서도 최대 개수의 엘이디 점등시와 동일한 LED 밝기(정전력)을 유지하도록 엘이디 구동회로의 각 구동채널의 정전류를 제어하는 다채널 정전력-정전류 구동회로를 포함하는, 다채널 정전력-정전류 구동이 가능한 엘이디 구동회로이다.One embodiment of the present invention for achieving the above object, in the LED driving circuit for driving a plurality of LEDs in a constant current, the voltage input terminal of the plurality of LEDs and each drive channel is connected to each drive channel, the maximum number of Multi-channel constant-power-constant current-driven LED driving circuit including multi-channel constant-power-constant-current driving circuit that controls the constant current of each driving channel of the LED driving circuit so as to maintain the same LED brightness (constant power) when the LED is lit to be.
상기 본 발명의 일 실시 형태에서 다채널 정전력-정전류 구동회로는 엘이디 구동회로의 각 구동채널의 전압에 따라 각 구동채널의 정전류를 제어하는 것으로 구현할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the multi-channel constant power-constant current driving circuit can be implemented by controlling the constant current of each driving channel according to the voltage of each driving channel of the LED driving circuit.
본 발명에 의하면, 전 입력전압 영역에서의 출력 전류 안정성 및 발열 문제를 해결할 수 있으며, 정전류 구동회로의 크기를 최소화시켜 회로의 총면적을 최소호시킬 수 있고, 또한 최소의 비용으로 구현할 수 있게 되므로 전체적인 비용을 절감할 수 있게 하는 이점을 제공한다.According to the present invention, it is possible to solve the problem of output current stability and heat generation in the entire input voltage range, minimize the size of the constant current driving circuit, minimize the total area of the circuit, and can also be implemented at the minimum cost. It provides the advantage of being able to save money.
도 1은 종래의 스위칭 구동회로도이다.
도 2a와 도 2b는 각각 종래의 LED 2EA 구동회로도 및 LED 3EA 구동회로도이다.
도 3은 본 발명에 의한 다채널 정전력-정전류 구동회로가 3개의 엘이디를 구동시키는 회로에 적용된 상태를 예시하는 도면이다.
도 4는 본 발명에 의한 다채널 정전력-정전류 구동회로의 세부 블럭도이다.
도 5는 본 발명에 의한 다채널 정전력-정전류 구동회로에서 각 구동채널별(채널별) 전류/전압을 예시한 참고도이다.
도 6의 (a)와 (b)는 본 발명에 의한 다채널 정전력-정전류 구동회로에서 각 구동채널의 전압 상승에 따른 전류 형태 및 전압 하강에 따른 전류 형태를 각각 예시한 그래프이다.
도 7의 (a)와 (b)는 본 발명에 의한 다채널 정전력-정전류 구동회로가 2개의 엘이디를 구동시키는 회로 및 1개의 엘이디를 구동시키는 회로에 각각 적용된 상태를 예시하는 도면이다.1 is a conventional switching driving circuit diagram.
2A and 2B are a conventional LED 2EA driving circuit diagram and an LED 3EA driving circuit diagram, respectively.
3 is a diagram illustrating a state in which the multi-channel constant power-constant current driving circuit according to the present invention is applied to a circuit for driving three LEDs.
4 is a detailed block diagram of a multi-channel constant power-constant current driving circuit according to the present invention.
5 is a reference diagram illustrating current / voltage for each driving channel (per channel) in the multi-channel constant power-constant current driving circuit according to the present invention.
6 (a) and 6 (b) are graphs illustrating the current shape according to the voltage rise and the voltage drop of each drive channel in the multi-channel constant power-constant current driving circuit according to the present invention, respectively.
7A and 7B are diagrams illustrating a state in which the multi-channel constant power-constant current driving circuit according to the present invention is applied to circuits driving two LEDs and circuits driving one LED, respectively.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 따른 다채널 정전력-정전류 구동회로의 구성과 동작 및 그에 의한 작용 효과를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of the multi-channel constant power-constant current driving circuit according to the preferred embodiment of the present invention and the effects of the operation will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms or words used in the specification and claims are not to be construed as being limited to ordinary or lexical meanings, and the inventor is based on the principle that the concept of terms can be properly defined in order to best describe his or her invention. It should be interpreted in a sense and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, since the embodiments illustrated in the specification and the drawings illustrated in the specification are only the most preferred embodiments of the present invention, it is understood that there may be various equivalents and modifications that can replace them at the time of application. shall.
도 3은 본 발명에 의한 다채널 정전력-정전류 구동 회로가 3개의 엘이디를 구동시키는 회로에 적용된 상태를 예시하는 도면이고, 도 4는 본 발명에 의한 다채널 정전력-정전류 구동회로의 세부 블럭도로서, 본 발명에 따른 다채널 정전력-정전류 구동이 가능한 엘이디 구동회로는 도 3에 예시된 바와 같이, 직렬 연결된 다수 개의 엘이디(LED1-LED3)와, 상기 다수 개의 엘이디(LED1-LED3)의 전압 입력단자(Vin)와 각 구동채널 단자 사이에 연결된 다채널 정전력-정전류 구동회로(100)를 포함하여 구성되며, 이러한 본 발명의 다채널 정전력-정전류 구동이 가능한 엘이디 구동회로는 자동차용 조명과 같이 입력전압 영역이 넓고 높은 신뢰성이 요구되는 엘이디 구동회로 등에 적용될 수 있다. 여기서 상기 다수 개의 엘이디(LED1-LED3)는 도 3에 예시된 바와 같이 직렬로 구성될 수 있으나, 병렬로 구성되거나 직렬과 병렬이 조합되어 함께 구성될 수도 있으며, 이하의 본 발명의 상세한 설명에서는 3개의 엘이디가 직렬로 연결된 구성을 예로 들어 설명하기로 한다.3 is a diagram illustrating a state in which the multi-channel constant power-constant current driving circuit according to the present invention is applied to a circuit for driving three LEDs, and FIG. 4 is a detailed block of the multi-channel constant power-constant current driving circuit according to the present invention As shown in the figure, the LED driving circuit capable of driving a multi-channel constant power-constant current according to the present invention includes, as illustrated in FIG. 3, a plurality of LEDs connected in series (LED1-LED3) and the plurality of LEDs (LED1-LED3). It comprises a multi-channel constant-power-constant-
다채널 정전력-정전류 구동회로(100)는 다수 개의 엘이디(LED1-LED3)의 전압 입력단자(Vin) 및 각 구동채널 단자에 연결되어 낮은 입력전압 영역에서도 최대 개수의 엘이디 점등시와 동일한 LED 밝기(정전력)을 유지하도록 엘이디 구동회로의 각 구동채널의 정전류를 제어한다. 이러한 다채널 정전력-정전류 구동회로(100)는 엘이디 구동회로의 각 구동채널의 단자 전압(V1/V2/V3/V4)에 따라 각 구동채널의 정전류(I1/I2/I3/I4)를 제어하는 것으로 구현될 수 있다. 이를 위하여 본 발명의 다채널 정전력-정전류 구동회로(100)는 도 4에 예시된 바와 같이, 구동회로 전원생성회로부(110), 구동채널전압 감지 및 채널 선택 구동회로부(120), 및 채널에 따른 정전류 구동회로부(130)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한 이러한 본 발명의 다채널 정전력-정전류 구동회로(100)는 구동회로 온도 감지 및 채널변경신호 생성회로부(140) 및/또는 온도 보호회로부(150)를 더 포함하여 각각 다른 실시 형태로 구현될 수도 있다. The multi-channel constant power-constant
구동회로 전원 생성회로부(110)는 엘이디 구동회로의 전압 입력단자(Vin)에 연결되어 엘이디 구동회로의 전원을 생성하여 공급한다. The driving circuit power
구동채널전압 감지 및 채널 선택 구동회로부(120)는 엘이디 구동회로의 각 구동채널 단자에 각각 연결되는 다수 개의 고정단자와, 채널에 따른 정전류 구동회로부(130)에 연결되는 하나의 스위칭단자를 구비하여 스위칭단자를 다수 개의 고정단자 중의 어느 하나와 선택하여 연결하는 구동채널 선택스위치를 포함하며, 엘이디 구동회로의 각 구동채널별 전압을 감지하거나 구동회로 온도 감지 및 채널변경신호 생성회로부(140)에서 생성되어 전달되는 채널 변경신호를 입력받아, 채널 변경신호 또는 각 구동채널 전압 감지 결과에 의해 스위칭단자의 동작을 제어하여 엘이디 구동회로의 각 구동채널 중의 어느 하나를 채널에 따른 정전류 구동회로부(130)에 연결한다.The driving channel voltage detection and channel selection
채널에 따른 정전류 구동회로부(130)는 엘이디 구동회로의 각 구동채널에 각 구동채널에 따른 정전류를 공급한다.The constant current
구동회로 온도 감지 및 채널변경신호 생성회로부(140)는 엘이디 구동회로의 구동채널 변경을 위한 다수 개의 구동채널 스위칭 온도값(TCsw)이 설정되며, 엘이디 구동회로의 온도를 감지하여 각 구동채널별 스위칭 온도값에 따라 각 구동채널의 변경을 위한 채널 변경신호를 생성하고 구동채널전압 감지 및 채널 선택 구동회로부(120)로 전달한다.The drive circuit temperature detection and channel change signal
온도 보호회로부(150)는 채널에 따른 정전류 구동회로부(130)의 셧다운을 위한 셧다운 온도값(TS)이 설정되며, 엘이디 구동회로의 발열 온도를 감지하고 기설정된 셧다운 온도값이 감지되면 채널에 따른 정전류 구동회로부(130)를 셧다운시켜 채널에 따른 정전류 구동회로부(130)의 발열에 대한 온도 안정성을 유지시킨다.The temperature
이상과 같이 구성되는 본 발명에 따른 다채널 정전력-정전류 구동이 가능한 엘이디 구동회로의 동작 및 그에 의한 작용 효과를 설명하면 다음과 같다. The operation of the LED driving circuit capable of driving the multi-channel constant power-constant current according to the present invention configured as described above and the effect of the operation are as follows.
도 5는 본 발명에 의한 다채널 정전력-정전류 구동회로의 동작을 설명하기 위하여 예시한 각 지점별(채널별) 전류/전압을 예시한 참고도이고, 도 6 (a)와 (b)는 도 5의 다채널 정전력-정전류 구동회로에서 채널에 따른 정전류 구동회로부에 설정된 각 구동채널 Ch1-Ch4의 전압 상승에 따른 전류 형태 및 전압 하강에 따른 전류 형태를 각각 예시한 그래프로서, 본 발명에 따른 다채널 정전력-정전류 구동회로는 다수 개의 엘이디(LED1-LED3)의 전압 입력단자(Vin) 및 각 구동채널 단자에 연결되어 낮은 입력전압 영역에서도 최대 개수의 엘이디 점등시와 동일한 정전력을 유지하도록 엘이디 구동회로의 각 구동채널의 정전류를 제어할 수 있게 되므로, 도 5에 예시된 바와 같이 일반적인 3Vf LED 3EA[개]를 사용하여도 낮은 입력전압 영역(7V~ 9V)에서도 다수 개의 엘이디(LED1~LED3)가 모두 켜졌을 때와 동일한 전력(광량)을 구현할 수 있게 되며, 일반적인 입력전압 영역인 7V~27V에서도 발열문제가 나타나지 않고, 구현 회로의 크기 및 비용이 낮은 장점을 구현할 수 있게 된다. 이러한 본 발명의 다채널 정전압-정전류 구동회로는 도 5에 예시된 각 지점별(구동채널별)단자의 전압(V1/V2/V3/V4)에 따라 각 지점별 전류(I1/I2/I3/I4)를 제어하는 것으로 구현할 수 있게 된다.5 is a reference diagram illustrating current / voltage for each point (per channel) illustrated to illustrate the operation of the multi-channel constant power-constant current driving circuit according to the present invention, and FIGS. 6 (a) and (b) are In the multi-channel constant-power-constant-current driving circuit of FIG. 5, a graph illustrating the current form according to the voltage rise and the current form according to the voltage drop of each driving channel Ch1-Ch4 set in the constant-current driving circuit part according to the channel, according to the present invention The multi-channel constant power-constant current driving circuit is connected to the voltage input terminal (Vin) of each LED (LED1-LED3) and each driving channel terminal and maintains the same constant power when the maximum number of LEDs is turned on even in the low input voltage range. Thus, since it is possible to control the constant current of each driving channel of the LED driving circuit, even when using a typical 3Vf LED 3EA [dog] as illustrated in FIG. 5, a plurality of LEDs (LED1) even in a low input voltage region (7V to 9V) It is possible to realize the same power (light amount) as when ~ LED3) is all turned on, and the heat generation problem does not appear even in the general input voltage range of 7V to 27V, and the size and cost of the implementation circuit can be realized. The multi-channel constant voltage-constant current driving circuit of the present invention is a current (I1 / I2 / I3 /) for each point according to the voltage (V1 / V2 / V3 / V4) of each point (per drive channel) terminal illustrated in FIG. I4) can be implemented by controlling.
즉, 도 6 (a)는 입력 전압이 상승할 때 채널에 따른 정전류 구동회로부(130)에 의한 각 구동채널 Ch1-Ch4의 전류 형태를 예시한 것으로, 도 5의 회로에서 V1의 전압이 설정된 VR1의 전압에 도달하기 이전까지 구동채널전압 감지 및 채널 선택 구동회로부(120)에 의해 초기 구동채널 Ch1이 열리게 되고, 이러한 초기 구동채널 Ch1은 도 6 (a)에 예시된 바와 같이 채널에 따른 정전류 구동회로부(130)에 의해 설정된 I1 전류로 제어된다. That is, FIG. 6 (a) illustrates the current form of each driving channel Ch1-Ch4 by the constant
이후, 도 5의 회로에서 V1의 전압이 설정된 VR1의 전압에 도달하게 되면 구동채널전압 감지 및 채널 선택 구동회로부(120)에 의해 초기구동채널 Ch1은 닫히고 제2구동채널 Ch2가 열리게 되어, 제2구동채널 Ch2은 도 6 (a)에 예시된 바와 같이 채널에 따른 정전류 구동회로부(130)에 의해 설정된 I2 전류로 제어된다. 여기서 제2구동채널에 흐르는 전류 I2는 초기구동채널의 전류 I1보다 낮은 값을 갖도록 설정된다. 본 발명에 의한 다채널 정전력-정전류 구동회로에서는 이와 같이 3개의 엘이디를 구동시킬 때 해당 채널에 흐르는 전류를 낮춤으로써 2개의 엘이디를 켰을 때와 동일한 전력을 구현하도록 설정된 전류 I2를 구현하는 것이 바람직하다. 이로써 일반적인 입력전압 7V ~ 12V 영역에서 LED 수량에 상관없이 동일 전력(광량)을 구현하는 것이 가능하게 된다. 이것은 전력(광량)의 안정성 뿐만 아니라 향후 높은 입력전압 영역(ex 20V 이상)에서도 온도 안정성이 높은 3개의 엘이디 구동이 가능하도록 할 수 있게 된다. Thereafter, when the voltage of V1 in the circuit of FIG. 5 reaches the set voltage of VR1, the initial driving channel Ch1 is closed and the second driving channel Ch2 is opened by the driving channel voltage sensing and channel
또한, 도 5의 회로에서 계속적으로 입력 전압이 높아져서 V2의 전압이 설정된 VR2 전압에 도달하게 되면 구동채널전압 감지 및 채널 선택 구동회로부(120)에 의해 제2구동채널 Ch2는 닫히고 제3구동채널 Ch3가 열리게 되어, 제3구동채널 Ch3은 도 6 (a)에 예시된 바와 같이 채널에 따른 정전류 구동회로부(130)에 의해 설정된 전류 I3로 제어된다. 여기서 제3구동채널의 전류 I3는 제2구동채널의 전류 I2와 동일하다. 이것은 입력 전압이 상승하면서 정전류 구동회로의 발열이 발생하여 회로 안정성이 떨어지는 것을 방지함과 동시에 3개의 엘이디의 전력(광량)을 동일하게 유지하는 것이 가능하게 한다.In addition, the second driving channel Ch2 is closed and the third driving channel Ch3 is closed by the driving channel voltage sensing and channel
또한, 도 5의 회로에서 계속적으로 입력 전압이 높아져서 V3의 전압이 설정된 VR3 전압에 도달하게 되면 구동채널전압 감지 및 채널 선택 구동회로부(120)에 의해 제3구동채널 Ch3는 닫히고 제4구동채널 Ch4가 열리게 되어, 제4구동채널 Ch4은 도 6 (a)에 예시된 바와 같이 채널에 따른 정전류 구동회로부(130)에 의해 설정된 전류 I4로 제어된다. 여기서 제4구동채널의 전류 I4는 제3구동채널의 전류 I3와 동일하다. 만약 방열 설계가 좋다면 제3구동채널 Ch3만 구동하여도 전체 정전류 구동회로의 안정성을 구현할 수도 있을 것이다.In addition, when the voltage of V3 reaches the set VR3 voltage continuously in the circuit of FIG. 5, the third driving channel Ch3 is closed and the fourth driving channel Ch4 is closed by the driving channel voltage sensing and channel selection driving
도 6 (b)는 입력 전압이 하강할 때 채널에 따른 정전류 구동회로부에 의해 각 구동채널 Ch1-Ch4에 흐르는 전류 형태를 예시한 것으로서, 도 6 (a)의 전압 상승시의 경우와 비교하여 일정한 히스테리시스(hysteresis)를 갖으며 도 6 (a)와는 반대로 움직이도록 설정된 것을 예시하고 있다.FIG. 6 (b) illustrates the current form flowing through each of the driving channels Ch1-Ch4 by the constant current driving circuit according to the channel when the input voltage falls, and has a constant hysteresis as compared with the case where the voltage rises in FIG. 6 (a). It has a (hysteresis) and illustrates that it is set to move in contrast to FIG. 6 (a).
또한 본 발명의 또 다른 특징은 도 4에 예시된 바와 같이 구동채널 전압 감지 및 채널 선택 구동회로부(120) 외에도 구동회로 온도감지 및 채널 변경신호 생성 회로부(140)를 더 구비하여 이러한 구동회로 온도감지 및 채널 변경신호 생성 회로부(140)를 이용하여 구동채널 전압 감지 및 채널 선택 구동회로부(120)의 채널 선택을 위한 스위칭 동작을 제어함으로써, 정전류 구동회로의 자체적인 온도 감지 회로를 이용하는 채널 구동 방식보다 안정적인 정전류 구동이 가능하게 하는 것이다. 이러한 방법은 설정된 전압 감지에 의한 동작 전에 내/외 부 환경에 따른 이상 발열에 의한 정전류 회로 발열이 발생하였을 때도 온도 안정성을 유지하기 위한 방법을 제공할 수 있게 한다.In addition, another feature of the present invention is a driving circuit voltage sensing and channel selection driving
이와 같은 본 발명에 의한 다채널 정전력-정전류 구동회로(100)는 구동회로 온도감지 및 채널 변경신호 생성 회로부(140)를 이용한 채널의 변경을 실시하는 경우에도 동일 전력(광량)을 유지하는 것이 특징이며, 만약 동일 전력(광량)을 유지 못하는 조건(ex 구동 전압 마진 부족)이 발생할 경우에는 채널 변경을 하지 않고 전체 온도 보호회로부(Thermal shutdown:150)가 작동하도록 하는 것이 특징이다.The multi-channel constant power-constant
또한 본 발명에 의한 다채널 정전력-정전류 구동회로(100)는 도 4에 예시된 바와 같이 구동채널 전압 감지 및 채널 선택 구동회로부(120)와 구동회로 온도감지 및 채널 변경신호 생성회로부(140)를 이용한 방법을 각각 혹은 혼합해서 사용할 수 있을 것이다.In addition, the multi-channel constant power-constant
도 7의 (a)와 (b)는 본 발명에 의한 다채널 정전력-정전류 구동회로가 2개의 엘이디를 구동시키는 회로 및 1개의 엘이디를 구동시키는 회로에 각각 적용된 상태를 예시하는 도면으로서, 본 발명에 의한 다채널 정전력-정전류 구동회로는 도 7의 (a) 및 도 7의 (b)에 예시된 바와 같이 엘이디의 수량에 상관없이 위의 구동채널 전압 감지 및 채널 선택 구동회로부(120) 및 구동회로 온도감지 및 채널 변경신호 생성 회로부(140)를 이용하여 동일한 정전력(동일 밝기) 및 정전류를 구현할 수 있게 된다.7A and 7B are diagrams illustrating a state in which the multi-channel constant power-constant current driving circuit according to the present invention is applied to a circuit driving two LEDs and a circuit driving one LED, respectively. The multi-channel constant power-constant current driving circuit according to the present invention detects the above driving channel voltage and selects the driving
이상과 같은 본 발명의 다채널 정전력-정전류 구동이 가능한 엘이디 구동회로에 의하면, 전 입력전압 영역에서의 출력 전류 안정성 및 발열 문제를 해결할 수 있으면서, 정전류 구동회로의 크기를 최소화시킬 수 있고 또한 최소의 비용으로 구현이 가능하게 되어 전체 구현 비용을 절감할 수 있게 한다.According to the LED driving circuit capable of driving the multi-channel constant power-constant current of the present invention as described above, while solving the problem of output current stability and heat generation in the entire input voltage range, the size of the constant current driving circuit can be minimized and is also minimal. It is possible to implement at the cost of, so that the overall implementation cost can be reduced.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 아래에 기재된 특허 청구 범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.As described above, although the present invention has been described with limited embodiments and drawings, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and modifications can be made from these descriptions to those skilled in the art to which the present invention pertains. Deformation is possible. Accordingly, the spirit of the present invention should be understood only by the claims set forth below, and all equivalents or equivalent modifications thereof will be said to be within the scope of the spirit of the present invention.
100 : 다채널 정전력-정전류 구동회로
110 : 구동회로 전원생성회로부
120 : 구동채널전압 감지 및 채널 선택 구동회로부
130 : 채널에 따른 정전류 구동회로부
140 : 구동회로 온도 감지 및 채널변경신호 생성회로부
150 : 온도 보호회로부100: multi-channel constant power-constant current driving circuit
110: driving circuit power generation circuit
120: driving channel voltage detection and channel selection driving circuit
130: constant current driving circuit according to the channel
140: circuit for detecting the driving circuit temperature and generating a channel change signal
150: temperature protection circuit
Claims (6)
상기 다수 개의 엘이디(LED1-LED3)의 전압 입력단자(Vin) 및 각 구동채널에 연결되어 엘이디 구동회로의 온도를 감지하여 낮은 입력전압 영역에서도 최대 개수의 엘이디 점등시와 동일한 LED 밝기(정전력)을 유지하도록 상기 엘이디 구동회로의 각 구동채널의 정전류를 제어하는 다채널 정전력-정전류 구동회로(100);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다채널 정전력-정전류 구동이 가능한 엘이디 구동회로.In the automotive LED driving circuit for driving a plurality of LEDs (LED1-LED3) constant current,
The voltage input terminal (Vin) of the plurality of LEDs (LED1-LED3) and connected to each driving channel sense the temperature of the LED driving circuit, and the same LED brightness (constant power) when the maximum number of LEDs is lit even in the low input voltage range Multi-channel constant power-constant current driving circuit for controlling the constant current of each driving channel of the LED driving circuit to maintain the;
상기 엘이디 구동회로의 각 구동채널의 단자 전압(V1/V2/V3/V4)에 따라 각 구동채널의 정전류(I1/I2/I3/I4)를 제어하는 것을 특징으로 하는 다채널 정전력-정전류 구동이 가능한 엘이디 구동회로.According to claim 1, The multi-channel constant power-constant current driving circuit 100,
Multi-channel constant power-constant current driving characterized in that the constant current (I1 / I2 / I3 / I4) of each driving channel is controlled according to the terminal voltage (V1 / V2 / V3 / V4) of each driving channel of the LED driving circuit This possible LED driving circuit.
직렬 또는 병렬 또는 직렬과 병렬이 조합되어 구성되는 것을 특징으로 하는 다채널 정전력-정전류 구동이 가능한 엘이디 구동회로. The method of claim 1, wherein the plurality of LEDs (LED1-LED3),
Multi-channel constant-power-constant current-driven LED driving circuit, characterized in that it is configured in series or parallel or a combination of series and parallel.
상기 엘이디 구동회로의 전압 입력단자(Vin)에 연결되어 엘이디 구동회로의 전원을 생성하는 구동회로 전원 생성회로부(110);
상기 엘이디 구동회로의 각 구동채널에 각각 연결되는 다수 개의 고정단자와 채널에 따른 정전류 구동회로부(130)에 연결되는 하나의 스위칭단자를 구비하여 상기 스위칭단자를 상기 다수 개의 고정단자 중의 어느 하나와 선택하여 연결하는 구동채널 선택스위치를 포함하고, 상기 엘이디 구동회로의 각 구동채널 전압을 감지하여 각 구동채널 전압 감지 결과에 따라 상기 스위칭단자의 동작을 제어하여 상기 엘이디 구동회로의 각 구동채널 중의 어느 하나를 채널에 따른 정전류 구동회로부(130)에 연결하는 구동채널전압 감지 및 채널 선택 구동회로부(120); 및
상기 엘이디 구동회로의 각 구동채널에 각 채널에 따른 정전류를 공급하는 채널에 따른 정전류 구동회로부(130);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다채널 정전력-정전류 구동이 가능한 엘이디 구동회로.According to claim 1, The multi-channel constant power-constant current driving circuit 100,
A driving circuit power generation circuit unit 110 connected to the voltage input terminal Vin of the LED driving circuit to generate power for the LED driving circuit;
A plurality of fixed terminals connected to each drive channel of the LED driving circuit and one switching terminal connected to the constant current driving circuit 130 according to the channel are provided, and the switching terminal is selected from any one of the plurality of fixed terminals. And a driving channel selection switch connected to each other, and sensing each driving channel voltage of the LED driving circuit to control the operation of the switching terminal according to each driving channel voltage detection result to control any one of the driving channels of the LED driving circuit. A driving channel voltage sensing and channel selection driving circuit unit 120 that connects to a constant current driving circuit unit 130 according to a channel; And
Multi-channel constant-power-driven LED driving circuit, characterized in that comprises a; constant current driving circuit unit 130 according to a channel for supplying a constant current for each channel to each driving channel of the LED driving circuit.
상기 엘이디 구동회로의 구동채널 변경을 위한 다수 개의 구동채널 스위칭 온도값(TCsw)이 설정되며 엘이디 구동회로의 온도를 감지하여 각 구동채널 스위칭 온도값에 따라 각 구동채널의 변경을 위한 채널 변경신호를 생성하고 구동채널전압 감지 및 채널 선택 구동회로부(120)로 전달하는 구동회로 온도 감지 및 채널변경신호 생성회로부(140);를 더 포함하고,
상기 구동채널전압 감지 및 채널 선택 구동회로부(120)는,
상기 구동회로 온도 감지 및 채널변경신호 생성회로부(140)에서 생성되어 전달되는 채널 변경신호에 의해 상기 스위칭단자의 동작을 제어하여 상기 엘이디 구동회로의 각 구동채널 중의 어느 하나를 채널에 따른 정전류 구동회로부(130)에 연결하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 다채널 정전력-정전류 구동이 가능한 엘이디 구동회로.According to claim 4, The multi-channel constant power-constant current driving circuit 100,
A plurality of driving channel switching temperature values TCsw for changing the driving channel of the LED driving circuit are set, and the temperature of the LED driving circuit is sensed to detect a channel changing signal for changing each driving channel according to the driving channel switching temperature value. Further comprising; a drive circuit temperature detection and channel change signal generation circuit section 140 to generate and transmit to the drive channel voltage detection and channel selection drive circuit section 120,
The driving channel voltage sensing and channel selection driving circuit unit 120,
A constant current driving circuit according to a channel controls any one of the driving channels of the LED driving circuit by controlling the operation of the switching terminal by a channel changing signal generated and transmitted by the driving circuit temperature sensing and channel changing signal generating circuit 140 LED driving circuit capable of driving a multi-channel constant power-constant current, characterized in that it is configured to be connected to (130).
상기 채널에 따른 정전류 구동회로부(130)의 셧다운을 위한 셧다운 온도값(TS)이 설정되며, 상기 엘이디 구동회로의 발열 온도를 감지하고 기설정된 셧다운 온도값이 감지되면 채널에 따른 정전류 구동회로부(130)를 셧다운시켜 채널에 따른 정전류 구동회로부(130)의 발열에 대한 온도 안정성을 유지시키는 온도 보호회로부(150);를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다채널 정전력-정전류 구동이 가능한 엘이디 구동회로.
According to claim 4, The multi-channel constant power-constant current driving circuit 100,
A shutdown temperature value TS for shutdown of the constant current driving circuit unit 130 according to the channel is set, and when the heating temperature of the LED driving circuit is detected and a predetermined shutdown temperature value is detected, the constant current driving circuit unit 130 according to the channel ) Shutdown to maintain the temperature stability against the heat of the constant current driving circuit 130 according to the channel temperature protection circuit 150, multi-channel constant power-constant current driving LED drive assembly characterized in that further comprises in.
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