KR102440007B1 - Circuit for driving led - Google Patents
Circuit for driving led Download PDFInfo
- Publication number
- KR102440007B1 KR102440007B1 KR1020170150357A KR20170150357A KR102440007B1 KR 102440007 B1 KR102440007 B1 KR 102440007B1 KR 1020170150357 A KR1020170150357 A KR 1020170150357A KR 20170150357 A KR20170150357 A KR 20170150357A KR 102440007 B1 KR102440007 B1 KR 102440007B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- transistor
- led
- string
- collector
- base
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/40—Details of LED load circuits
- H05B45/44—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
- H05B45/46—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix having LEDs disposed in parallel lines
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/30—Driver circuits
- H05B45/37—Converter circuits
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
- Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
- Y02B20/40—Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection
Landscapes
- Led Devices (AREA)
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
Abstract
본 발명은 엘이디 구동 회로에 관한 것으로, 정전류원에 해당하는 마스터 스트링과 상기 마스터 스트링에서 생성한 정전류원을 기준전류로 하여 이를 동일하게 복제하여 사용하는 슬레이브 스트링을 포함하는 커런트 미러를 이용하는 엘이디 구동 회로로서, 상기 마스터 스트링은 엘이디(LED1)의 캐소드 측에 더미저항(RD)의 일 측이 접속되고, 상기 더미저항(RD)의 타 측이 트랜지스터(Q1)의 컬렉터에 접속되며, 상기 트랜지스터(Q1)의 컬렉터와 베이스가 접속되고, 상기 트랜지스터(Q1)의 에미터는 저항(R2)에 의해 접지되고, 상기 슬레이브 스트링은 엘이디(LED2)의 캐소드 측이 트랜지스터(Q2)의 컬렉터에 접속되며, 상기 트랜지스터(Q1)의 베이스와 상기 트랜지스터(Q2)의 베이스가 공통으로 접속되고, 상기 트랜지스터(Q2)의 에미터는 저항(R3)에 의해 접지된다.The present invention relates to an LED driving circuit, and an LED driving circuit using a current mirror including a master string corresponding to a constant current source and a slave string using a constant current source generated from the master string as a reference current and identically duplicated and used. In the master string, one side of the dummy resistor RD is connected to the cathode side of the LED LED1, and the other side of the dummy resistor RD is connected to the collector of the transistor Q1, and the transistor Q1 ) is connected to the collector and the base of the transistor Q1, the emitter of the transistor Q1 is grounded by a resistor R2, and the slave string has the cathode side of the LED LED2 connected to the collector of the transistor Q2, and the transistor The base of Q1 and the base of the transistor Q2 are commonly connected, and the emitter of the transistor Q2 is grounded by the resistor R3.
Description
본 발명은 엘이디 구동 회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 엘이디를 병렬로 구동하기 위한 회로에 있어서, 제조 산포에 따른 엘이디의 문턱 전압 차이에 의해 전류 쏠림이나 전류 편차가 발생하는 문제점을 해소하기 위한 커런트 미러 적용할 때, 상기 엘이디의 문턱 전압의 편차가 한계 수준을 초과할 경우 커런트 미러링 불가로 인한 엘이디 구동 불가 상황이 발생하는 것을 방지하기 위한 엘이디 구동 회로에 관한 것이다.The present invention relates to an LED driving circuit, and more particularly, in a circuit for driving a plurality of LEDs in parallel, to solve a problem in which current concentration or current deviation occurs due to a difference in threshold voltage of LEDs according to manufacturing distribution. The present invention relates to an LED driving circuit for preventing a situation in which an LED cannot be driven due to inability of current mirroring when a deviation of a threshold voltage of the LED exceeds a limit level when a current mirror is applied.
최근 조명 분야에서는 엘이디(LED)가 급속도로 개발 보급되고 있다. Recently, in the lighting field, LEDs have been rapidly developed and distributed.
상기 엘이디는 현재까지 사용되던 조명을 대체하는 광원으로 사용될 것으로 전망되고 있다. 이러한 엘이디는 일반 가정용 조명뿐만 아니라, 자동차의 전조등, 차폭등, 미등 및 실내등과 같은 자동차용 조명에도 급속도로 보급되고 있다. The LED is expected to be used as a light source to replace the lighting used until now. These LEDs are rapidly spreading not only for general home lighting, but also for automotive lighting such as headlights, sidelights, taillights, and interior lights of automobiles.
특히 저전류 소모, 고효율, 디자인의 다양성 때문에 자동차용 램프로서 엘이디가 빠르게 확산되고 있다. 그런데 자동차용 램프는 국가별 배광법규에 만족되어야 하며, 이 배광법규를 만족시키기 위해 엘이디 램프의 광량을 일정하게 제어시켜야 한다. 그런데 차량 전원(예 : 12V)만 연결되면 일정한 광량이 출력되는 벌브(Bulb)와 달리 엘이디(발광 다이오드)의 광량 특성을 제어하기 위해서는 엘이디에 공급되는 전류가 일정해야 한다. 통상적으로 차량용 엘이디 램프에 일정한 전류를 유지시켜주는 장치를 LDM(LED Driver Module)이라고 한다. In particular, LEDs are rapidly spreading as automotive lamps due to low current consumption, high efficiency, and diversity of designs. However, automobile lamps must satisfy the light distribution laws of each country, and in order to satisfy these light distribution regulations, the amount of light of the LED lamp must be controlled uniformly. However, unlike a bulb that outputs a constant amount of light when only a vehicle power source (eg, 12V) is connected, the current supplied to the LED must be constant in order to control the light intensity characteristics of the LED (light emitting diode). In general, a device that maintains a constant current in an LED lamp for a vehicle is called an LDM (LED Driver Module).
상기 엘이디 구동 모듈(LDM)은 엘이디 램프(또는 엘이디 어레이 모듈)에 구성된 엘이디의 수량(또는 개수)에 따라 여러 형태로 설계가 가능한데, 사실상 엘이디 램프의 원가 상당 부분을 엘이디 구동 모듈(LDM)에서 차지한다. 왜냐하면 구동할 엘이디 전류에 따라 엘이디 구동 모듈(LDM)이 구성되기 때문이다.The LED driving module (LDM) can be designed in various forms depending on the quantity (or number) of the LEDs configured in the LED lamp (or LED array module). In fact, a significant portion of the cost of the LED lamp is occupied by the LED driving module (LDM). do. This is because the LED driving module (LDM) is configured according to the LED current to be driven.
예컨대 하향 광선(LowBeam)용 엘이디를 위한 엘이디 구동 모듈(LDM), 상향 광선(HighBeam)용 엘이디를 위한 엘이디 구동 모듈(LDM), 방향 지시등(Turn Signal)용 엘이디를 위한 엘이디 구동 모듈(LDM) 등이 있으며, 동일한 목적의 엘이디를 구동하기 위한 엘이디 구동 모듈(LDM)이라고 하더라도, 각 엘이디를 구동하기 위한 전류가 다르면 해당 전류를 위한 별도의 엘이디 구동 모듈(LDM)을 구성해야 한다. For example, an LED driving module (LDM) for an LED for a low beam (LowBeam), an LED driving module (LDM) for an LED for a high beam (HighBeam), an LED driving module (LDM) for an LED for a turn signal, etc. In this case, even in the case of an LED driving module (LDM) for driving an LED for the same purpose, if the current for driving each LED is different, a separate LED driving module (LDM) for the corresponding current must be configured.
이때 구동해야 할 엘이디(LED)를 단순 병렬 증가시킬 경우, 엘이디의 문턱 전압(VF) 편차로 인한 엘이디 스트링(전원 라인에 병렬로 연결되는 엘이디에 전원이 인가되는 라인)의 각 엘이디 간 전류 편차가 발생하기 때문에 이러한 전류 편차를 방지하기 위하여 커런트 미러가 사용된다. 상기 커런트 미러를 통해 병렬로 연결된 각 엘이디(LED)를 동일 전류로 구현 가능하다. 즉, 병렬 연결된 각 엘이디를 밝기 편차 없이 일정하게 구동이 가능하게 된다.At this time, when the number of LEDs to be driven is simply increased in parallel, the current deviation between each LED of the LED string (line to which power is applied to the LED connected in parallel to the power line) due to the deviation of the threshold voltage (V F ) of the LED. A current mirror is used to prevent this current deviation. Each LED connected in parallel through the current mirror can be implemented with the same current. That is, it is possible to constantly drive each LED connected in parallel without a brightness deviation.
그런데 스트링 당 병렬 연결되는 엘이디 수량이 증가할 경우 문턱 전압(VF)의 미스 매칭(Mismatching)에 의하여 마스터 스트링의 전압이 작아져 미러링이 불가능하게 되는 상황이 발생하는 문제점이 있다. However, when the number of parallel-connected LEDs per string increases, the voltage of the master string decreases due to mismatching of the threshold voltage V F , so that mirroring becomes impossible.
이러한 문제점(병렬 연결되는 엘이디의 수량이 증가하여 커런트 미러링이 불가능해지는 문제점)을 해결하기 위해서는 반도체 IC로 구성된 엘이디 구동 모듈(LDM)을 추가하여 각 커런트 미러를 조정해야 한다. 하지만 이미 상술한 바와 같이 엘이디 램프의 원가 상당 부분을 엘이디 구동 모듈(LDM)에서 차지하기 때문에 단지 엘이디를 단순 병렬 연결하기 위하여 엘이디 구동 모듈(LDM)을 추가하는 것은, 효율 대비 너무 높은 단가를 증가시키게 되는 문제점이 있다.In order to solve this problem (a problem in which current mirroring becomes impossible due to an increase in the number of LEDs connected in parallel), it is necessary to adjust each current mirror by adding an LED driving module (LDM) composed of a semiconductor IC. However, as already described above, since the LED driving module (LDM) occupies a significant part of the cost of the LED lamp, adding an LED driving module (LDM) to simply connect the LEDs in parallel increases the unit price that is too high compared to the efficiency. There is a problem being
따라서 엘이디 구동을 위한 커런트 미러를 적용할 때, 상기 엘이디의 문턱 전압(VF)의 편차가 한계 수준을 초과할 경우, 고 비용의 엘이디 구동 모듈(LDM)을 추가하지 않더라도, 커런트 미러링 불가로 인한 엘이디 구동 불가 상황을 방지하기 위한 방법이 필요하다. Therefore, when a current mirror for driving an LED is applied, if the deviation of the threshold voltage (V F ) of the LED exceeds a limit level, even without adding an expensive LED driving module (LDM), current mirroring is not possible There is a need for a method to prevent the LED driving impossible situation.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2011-0046164호(2011.05.04.공개, 차량램프용 엘이디 구동 장치)에 개시되어 있다. The background technology of the present invention is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-2011-0046164 (published on May 4, 2011, LED driving device for vehicle lamps).
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 다수의 엘이디를 병렬로 구동하기 위한 회로에 있어서, 제조 산포에 따른 엘이디의 문턱 전압 차이에 의해 전류 쏠림이나 전류 편차가 발생하는 문제점을 해소하기 위한 커런트 미러 적용할 때, 상기 엘이디의 문턱 전압의 편차가 한계 수준을 초과할 경우 커런트 미러링 불가로 인한 엘이디 구동 불가 상황이 발생하는 것을 방지하기 위한 엘이디 구동 회로를 제공하는데 그 목적이 있다. According to an aspect of the present invention, the present invention was created to solve the above problems, and in a circuit for driving a plurality of LEDs in parallel, current shunt or When the current mirror is applied to solve the problem of current deviation, when the deviation of the threshold voltage of the LED exceeds the limit level, an LED driving circuit is provided Its purpose is to provide
본 발명의 일 측면에 따른 엘이디 구동 회로는, 정전류원에 해당하는 마스터 스트링과 상기 마스터 스트링에서 생성한 정전류원을 기준전류로 하여 이를 동일하게 복제하여 사용하는 슬레이브 스트링을 포함하는 커런트 미러를 이용하는 엘이디 구동 회로로서, 상기 마스터 스트링은 엘이디(LED1)의 캐소드 측에 더미저항(RD)의 일 측이 접속되고, 상기 더미저항(RD)의 타 측이 트랜지스터(Q1)의 컬렉터에 접속되며, 상기 트랜지스터(Q1)의 컬렉터와 베이스가 접속되고, 상기 트랜지스터(Q1)의 에미터는 저항(R2)에 의해 접지되고, 상기 슬레이브 스트링은 엘이디(LED2)의 캐소드 측이 트랜지스터(Q2)의 컬렉터에 접속되며, 상기 트랜지스터(Q1)의 베이스와 상기 트랜지스터(Q2)의 베이스가 공통으로 접속되고, 상기 트랜지스터(Q2)의 에미터는 저항(R3)에 의해 접지되는 것을 특징으로 한다.The LED driving circuit according to an aspect of the present invention is an LED using a current mirror including a master string corresponding to a constant current source and a slave string using a constant current source generated from the master string as a reference current and identically duplicated and used. As a driving circuit, in the master string, one side of a dummy resistor RD is connected to the cathode side of the LED LED1, and the other side of the dummy resistor RD is connected to the collector of the transistor Q1, and the transistor The collector and base of (Q1) are connected, the emitter of the transistor (Q1) is grounded by a resistor (R2), and the slave string has the cathode side of the LED (LED2) connected to the collector of the transistor (Q2), The base of the transistor Q1 and the base of the transistor Q2 are commonly connected, and the emitter of the transistor Q2 is grounded by a resistor R3.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 다수의 엘이디를 병렬로 구동하기 위한 회로에 있어서, 제조 산포에 따른 엘이디의 문턱 전압 차이에 의해 전류 쏠림이나 전류 편차가 발생하는 문제점을 해소하기 위한 커런트 미러 적용할 때, 상기 엘이디의 문턱 전압의 편차가 한계 수준을 초과할 경우 커런트 미러링 불가로 인한 엘이디 구동 불가 상황이 발생하는 것을 방지하는 효과가 있다. According to one aspect of the present invention, in a circuit for driving a plurality of LEDs in parallel, a current mirror for solving a problem in which current concentration or current deviation occurs due to a difference in threshold voltage of LEDs according to manufacturing distribution When applied, when the deviation of the threshold voltage of the LED exceeds the limit level, there is an effect of preventing the LED driving impossible situation due to the inability of current mirroring.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명은 엘이디 구동을 위한 커런트 미러를 적용할 때, 상기 엘이디의 문턱 전압(VF)의 편차가 한계 수준을 초과할 경우, 고 비용의 엘이디 구동 모듈(LDM)을 추가하지 않더라도, 커런트 미러링 불가로 인한 엘이디 구동 불가 상황을 방지하는 효과가 있다.According to another aspect of the present invention, when a current mirror for driving an LED is applied, when the deviation of the threshold voltage (V F ) of the LED exceeds a limit level, a high-cost LED driving module (LDM) Even without adding , there is an effect of preventing a situation in which the LED cannot be driven due to the impossibility of current mirroring.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 구동 회로의 개략적인 구성을 보인 예시도.1 is an exemplary view showing a schematic configuration of an LED driving circuit according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 엘이디 구동 회로의 일 실시예를 설명한다. Hereinafter, an embodiment of an LED driving circuit according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In this process, the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to intentions or customs of users and operators. Therefore, definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification.
상술한 바와 같이 본 실시예에 따른 엘이디 구동 회로는, 엘이디 구동을 위한 커런트 미러를 적용할 때, 상기 엘이디의 문턱 전압(VF)의 편차가 한계 수준을 초과할 경우, 고 비용의 엘이디 구동 모듈(LDM)을 추가하지 않더라도, 커런트 미러링 불가로 인한 엘이디 구동 불가 상황을 방지하기 위한 회로에 관한 것이다.As described above, in the LED driving circuit according to the present embodiment, when the current mirror for driving the LED is applied, when the deviation of the threshold voltage (V F ) of the LED exceeds a limit level, a high-cost LED driving module Even if (LDM) is not added, it relates to a circuit for preventing an LED driving impossible situation due to the inability of current mirroring.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 구동 회로의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.1 is an exemplary diagram showing a schematic configuration of an LED driving circuit according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 엘이디 구동 회로는, 정전류원(current source)에 해당하는 마스터 스트링(110)과 상기 마스터 스트링(110)에서 생성한 정전류원을 기준전류로 하여, 이를 동일하게 복제하여 사용하는 슬레이브 스트링(120)을 포함한다. As shown in Fig. 1, the LED driving circuit according to this embodiment uses a
이때 도면에는 상기 슬레이브 스트링(120)이 하나만 도시되어 있으나, 실제로는 병렬로 더 추가될 수 있다.At this time, although only one
이 경우 마스터 스트링에 하나의 정밀한 저항(예 : 더미저항 RD)을 사용하여 매우 안정되고 예측 가능한 정전류원을 생성할 수 있고, 온도나 전원전압이 변동할 경우 여러 증폭단의 바이어스 전류가 연동하게 되는 등의 장점이 있다. 본 실시예는 상기와 같이 정전류원을 여러 곳에서 복제하여 사용할 수 있는 커런트 미러(Current Mirror)를 포함한다.In this case, a very stable and predictable constant current source can be created by using one precise resistor (e.g., dummy resistor RD) in the master string, and when the temperature or power supply voltage fluctuates, the bias currents of multiple amplification stages are interlocked, etc. has the advantage of The present embodiment includes a current mirror that can be used by duplicating the constant current source in various places as described above.
이러한 커런트 미러에서 상기 마스터 스트링(110)에서 핵심 역할을 하는 제1 트랜지스터(Q1)(혹은 마스터 트랜지스터)는 베이스와 컬렉터를 단락하여 포화 모드로 동작한다. In the current mirror, the first transistor Q1 (or master transistor), which plays a key role in the
이에 따라 상기 제1 트랜지스터(Q1)의 베이스로 흐르는 전류는 0이므로, 상기 더미저항(RD)을 통해 흐르는 전류와 상기 제1 트랜지스터(Q1)의 컬렉터에 인가되는 전류는 같다. 이때 상기 더미저항(RD)을 통해 흐르는 전류가 정전류원의 기준전류가 되는 것이다.Accordingly, since the current flowing to the base of the first transistor Q1 is 0, the current flowing through the dummy resistor RD and the current applied to the collector of the first transistor Q1 are the same. At this time, the current flowing through the dummy resistor RD becomes the reference current of the constant current source.
도 1에는 구체적으로 도시되어 있지 않지만, 마스터 스트링(110)과 슬레이브 스트링(120)의 엘이디(LED1, LED2)의 애노드 측에는 공통으로 구동 전원(VLED)이 인가된다. Although not specifically illustrated in FIG. 1 , a driving power V LED is commonly applied to the anode side of the LEDs LED1 and LED2 of the
도 1을 참조하면, 상기 마스터 스트링(110)은 엘이디(LED1)의 캐소드 측에 더미저항(RD)의 일 측이 접속되고, 상기 더미저항(RD)의 타 측이 트랜지스터(Q1)의 컬렉터에 접속되며, 상기 트랜지스터(Q1)의 컬렉터와 베이스가 접속되고, 상기 트랜지스터(Q1)의 에미터는 저항(R2)에 의해 접지된다. Referring to FIG. 1 , in the
또한 상기 슬레이브 스트링(120)은 엘이디(LED2)의 캐소드 측이 트랜지스터(Q2)의 컬렉터에 접속되며, 상기 트랜지스터(Q1)의 베이스와 상기 트랜지스터(Q2)의 베이스가 공통으로 접속되고, 상기 트랜지스터(Q2)의 에미터는 저항(R3)에 의해 접지된다. In addition, in the
한편 상기 제1 트랜지스터(Q1)(혹은 마스터 트랜지스터)의 베이스와 에미터에 걸리는 전압(VBE)과 슬레이브 스트링(120)의 제2 트랜지스터(Q2)(혹은 슬레이브 트랜지스터)의 베이스와 에미터에 걸리는 전압(VBE)는 같아진다.Meanwhile, the voltage V BE applied to the base and emitter of the first transistor Q1 (or master transistor) and the voltage applied to the base and emitter of the second transistor Q2 (or slave transistor) of the
이러한 커런트 미러가 동작하는 전압은 아래의 수학식1,2를 통해 수학식 3과 같이 산출할 수 있다. 반대로 수학식 3을 만족하지 않을 경우에는 커런트 미러가 동작하지 않는 것을 의미한다.The voltage at which the current mirror operates can be calculated as in Equation 3 through Equations 1 and 2 below. Conversely, when Equation 3 is not satisfied, it means that the current mirror does not operate.
여기서 N=LED의 갯수, VFnMAX는 제조 산포에 따른 LED n개 합의 문턱 전압 최대값, VFnmin은 제조 산포에 따른 LED n개 합의 문턱 전압 최소값, VLED는 LED에 특정 전류(ILED)를 흘릴 시 병렬 연결된 각 스트링의 LED의 애노드 측에 공통으로 인가되는 전압, VBE는 트랜지스터의 베이스와 에미터간 전압, 및 VCE(sat)_NPN은 트랜지스터의 컬렉터와 에미터간 포화(Saturation) 전압을 의미한다. 그리고 n은 병렬 연결된 n개 LED를 의미한다.where N=number of LEDs, V FnMAX is the maximum threshold voltage of the sum of n LEDs according to the manufacturing distribution, V Fnmin is the minimum threshold voltage of the sum of n LEDs according to the manufacturing distribution, and V LED is the specific current (I LED ) to the LED. When flowing, the voltage commonly applied to the anode side of the LEDs of each string connected in parallel, V BE is the voltage between the base and the emitter of the transistor, and V CE(sat)_NPN is the saturation voltage between the collector and the emitter of the transistor. do. And n means n LEDs connected in parallel.
다시 말해, 커런트 미러가 동작하는 전압은 상기 수학식1을 만족해야 한다. 상기 수학식 1에서 부등호(예 : >)를 중심으로 좌우항에 공통으로 포함되어 있는 VLED를 소거한 후 VFnMAX를 우항으로 이항시키고, 반대로 VBE-VCE(sat)_NPN는 좌항으로 이항시키면 수학식2가 된다.In other words, the voltage at which the current mirror operates must satisfy Equation 1 above. In Equation 1, after erasing the V LEDs commonly included in the left and right terms based on the inequality sign (eg >), V FnMAX is transposed to the right term, and V BE -V CE(sat)_NPN is transposed to the left term. Equation 2 becomes Equation 2.
다음 상기 수학식2의 좌우항을 바꾸어 다시 정리하면 수학식 3이 된다.Next, if the left and right terms of Equation 2 are changed and rearranged, Equation 3 is obtained.
그리고 수학식 3에 있는 VFnMAX와 VFnmin은 각기 엘이디 n개 합의 문턱 전압 최대값과 최소값을 의미하므로, N*(VFMAX - VFmin)으로 변경할 수 있다.And since V FnMAX and V Fnmin in Equation 3 mean the maximum and minimum threshold voltage values of the sum of n LEDs, respectively, it can be changed to N*(V FMAX - V Fmin ).
여기서 VFMAX와 VFmin는 각기 LED 1개에 대한 문턱 전압 최대값(또는 편차상 최대 전압값)과 문턱 전압 최소값(편차상 최소 전압값)을 의미한다.Here, V FMAX and V Fmin mean the maximum threshold voltage (or maximum voltage value for deviation) and minimum value for threshold voltage (minimum voltage value for deviation) for one LED, respectively.
즉, 수학식 3을 만족할 경우에 커런트 미러가 정상적으로 동작하고, 수학식 3을 만족하지 않을 경우에는 커런트 미러가 동작하지 않는 것을 의미한다.That is, when Equation 3 is satisfied, the current mirror operates normally, and when Equation 3 is not satisfied, the current mirror does not operate.
다시 말해, 상기 수학식1 내지 수학식3으로부터 마스터 스트링(110)과 슬레이브 스트링(120)의 엘이디 전압의 편차 발생 시, 마스터 스트링(110)에서의 전압 드롭과 슬레이브 스트링(120)에서의 전압 드롭의 차(VCE(sat)_NPN) 이상이 될 때(즉, 수학식 3을 만족하지 않을 때) 커런트 미러가 동작하지 않음을 알 수 있다.In other words, when a deviation occurs in the LED voltages of the
결과적으로 상기 더미저항(RD) 값은 아래의 수학식 4와 같이 산출된 저항값 이상이 되어야 한다. 이때 수학식 4의 분자는 상기 수학식 3에서 우항을 좌항으로 이항시킨 값(전압)에 해당한다.As a result, the value of the dummy resistance RD must be equal to or greater than the resistance value calculated as shown in Equation 4 below. In this case, the numerator of Equation 4 corresponds to a value (voltage) obtained by transposing the right term to the left term in Equation 3 above.
상기와 같이 본 실시예는 수학식 4에 기초하여 더미저항(RD) 값을 설정할 경우, 다수의 엘이디를 병렬로 구동하는 것에 의한 의도적인 전압 강하를 통해 LED의 문턱 전압(VF) 편차가 커지더라도 커런트 미러의 구동을 보장할 수 있게 된다.As described above, in the present embodiment, when the value of the dummy resistance (RD) is set based on Equation 4, the threshold voltage (V F ) deviation of the LED becomes large through intentional voltage drop by driving a plurality of LEDs in parallel. However, it is possible to ensure that the current mirror is driven.
상기와 같이 본 실시예는 다수의 엘이디를 병렬로 구동하기 위한 회로에 있어서, 제조 산포에 따른 엘이디의 문턱 전압 차이에 의해 전류 쏠림이나 전류 편차가 발생하는 문제점을 해소하기 위한 커런트 미러를 적용할 때, 상기 엘이디의 문턱 전압의 편차가 한계 수준을 초과할 경우 커런트 미러링 불가로 인한 엘이디 구동 불가 상황이 발생하는 것을 방지하는 효과가 있으며, 또한 엘이디 구동을 위한 커런트 미러를 적용할 때, 상기 엘이디의 문턱 전압(VF)의 편차가 한계 수준을 초과할 경우, 고 비용의 엘이디 구동 모듈(LDM)을 추가하지 않더라도, 커런트 미러링 불가로 인한 엘이디 구동 불가 상황을 방지하는 효과가 있다.As described above, in the present embodiment, in a circuit for driving a plurality of LEDs in parallel, when applying a current mirror to solve a problem in which current concentration or current deviation occurs due to a difference in threshold voltage of LEDs according to manufacturing distribution , when the deviation of the threshold voltage of the LED exceeds the limit level, there is an effect of preventing the LED driving impossible situation due to the current mirroring being impossible, and also, when the current mirror for driving the LED is applied, the threshold of the LED When the deviation of the voltage V F exceeds the limit level, even if an expensive LED driving module (LDM) is not added, there is an effect of preventing an LED driving situation due to the inability of current mirroring.
이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.As described above, the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, but this is merely an example, and various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom by those skilled in the art. will understand the point. Therefore, the technical protection scope of the present invention should be defined by the following claims.
110 : 마스터 스트링 120 : 슬레이브 스트링
LED1, LED2 : 엘이디 RD : 더미저항
Q1, Q2 : NPN형 트랜지스터 R2, R3 : 저항110: master string 120: slave string
LED1, LED2: LED RD: Dummy resistor
Q1, Q2: NPN transistor R2, R3: resistance
Claims (3)
상기 마스터 스트링은 엘이디(LED1)의 캐소드 측에 더미저항(RD)의 일 측이 접속되고, 상기 더미저항(RD)의 타 측이 트랜지스터(Q1)의 컬렉터에 접속되며, 상기 트랜지스터(Q1)의 컬렉터와 베이스가 접속되고, 상기 트랜지스터(Q1)의 에미터는 저항(R2)에 의해 접지되고,
상기 슬레이브 스트링은 엘이디(LED2)의 캐소드 측이 트랜지스터(Q2)의 컬렉터에 접속되며, 상기 트랜지스터(Q1)의 베이스와 상기 트랜지스터(Q2)의 베이스가 공통으로 접속되고, 상기 트랜지스터(Q2)의 에미터는 저항(R3)에 의해 접지되며,
상기 더미저항(RD) 값은,
아래의 수학식 4와 같이 산출된 저항값 이상으로 설정되는 것을 특징으로 하는 엘이디 구동 회로.
(수학식 4)
여기서 N=LED의 갯수, VFMAX와 VFmin는 각기 LED 1개에 대한 문턱 전압 최대값이나 최소값, VBE는 트랜지스터의 베이스와 에미터간 전압, VCE(sat)_NPN은 트랜지스터의 컬렉터와 에미터간 포화(Saturation) 전압을 의미한다.
An LED driving circuit using a current mirror including a master string corresponding to a constant current source and a slave string using the constant current source generated from the master string as a reference current and using the same duplicated,
In the master string, one side of the dummy resistor RD is connected to the cathode side of the LED LED1, and the other side of the dummy resistor RD is connected to the collector of the transistor Q1, and the transistor Q1 The collector and the base are connected, and the emitter of the transistor Q1 is grounded by a resistor R2,
In the slave string, the cathode side of the LED (LED2) is connected to the collector of the transistor (Q2), the base of the transistor (Q1) and the base of the transistor (Q2) are connected in common, and the emitter of the transistor (Q2) The generator is grounded by the resistor (R3),
The dummy resistance (RD) value is
LED driving circuit, characterized in that it is set to more than the calculated resistance value as shown in Equation 4 below.
(Equation 4)
where N=number of LEDs, V FMAX and V Fmin are the maximum or minimum threshold voltage for one LED, respectively, V BE is the voltage between the base and emitter of the transistor, and V CE(sat)_NPN is the voltage between the collector and emitter of the transistor. It means the saturation voltage.
VFnMAX - VFnmin와 같은 값으로서, 서로 치환될 수 있는 값인 것을 특징으로 하는 엘이디 구동 회로.
여기서 상기 VFnMAX는 제조 산포에 따른 LED n개 합의 문턱 전압 최대값, VFnmin은 제조 산포에 따른 LED n개 합의 문턱 전압 최소값을 의미한다.
According to claim 1, wherein N*(V FMAX - V Fmin ) is,
LED driving circuit, characterized in that the same value as V FnMAX - V Fnmin , which can be substituted with each other.
Here, V FnMAX is the maximum threshold voltage of the sum of n LEDs according to the manufacturing distribution, and V Fnmin is the minimum threshold voltage of the sum of n LEDs according to the manufacturing distribution.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170150357A KR102440007B1 (en) | 2017-11-13 | 2017-11-13 | Circuit for driving led |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170150357A KR102440007B1 (en) | 2017-11-13 | 2017-11-13 | Circuit for driving led |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20190054274A KR20190054274A (en) | 2019-05-22 |
| KR102440007B1 true KR102440007B1 (en) | 2022-09-05 |
Family
ID=66680630
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020170150357A KR102440007B1 (en) | 2017-11-13 | 2017-11-13 | Circuit for driving led |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102440007B1 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120306387A1 (en) * | 2011-05-31 | 2012-12-06 | Microsemi Corporation | Led driver arrangement with multiple current mirrors |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR0115559Y1 (en) * | 1994-12-31 | 1998-04-21 | 이형도 | Current mirror circuit |
-
2017
- 2017-11-13 KR KR1020170150357A patent/KR102440007B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120306387A1 (en) * | 2011-05-31 | 2012-12-06 | Microsemi Corporation | Led driver arrangement with multiple current mirrors |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20190054274A (en) | 2019-05-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1178019C (en) | A lattice structure based LED array for illumination | |
| US10375783B2 (en) | Lighting circuit and vehicular lamp | |
| JP6461955B2 (en) | Light emitting diode device | |
| US11338722B2 (en) | Control system for autonomous vehicle lighting | |
| JP2003100472A (en) | Driving equipment for light emitting diode | |
| US10791605B2 (en) | Lamp module | |
| WO2021206145A1 (en) | Vehicle lamp fitting, and lighting circuit | |
| CN108235506B (en) | Constant current power driver circuit for vehicle lamp assembly | |
| KR102440007B1 (en) | Circuit for driving led | |
| CN114258173A (en) | Vehicle lamp system | |
| CN111372355B (en) | Lamp module | |
| US9829905B2 (en) | Methods and apparatus for balancing current across parallel loads | |
| US10917949B2 (en) | Light module for a motor vehicle comprising a plurality of light source branches | |
| CN105393644A (en) | Circuit and method for independent control of series connected light emitting diodes | |
| JP2014179451A (en) | Light emission device | |
| KR102268636B1 (en) | LED drive apparatus | |
| WO2021251376A1 (en) | Light source module and lighting circuit | |
| US8981652B2 (en) | Apparatus and method for compensating current deviation | |
| US20180237092A1 (en) | Energy supply circuit for a lighting module | |
| KR101424721B1 (en) | Lamp Drive Device | |
| KR20210133646A (en) | Lamp for vehicle | |
| KR102543457B1 (en) | Light driving apparatus for fail safety of LDM | |
| JP2022152828A (en) | Vehicular lighting fixture | |
| KR20230032117A (en) | Lamp apparatus for vehicle | |
| KR20220109968A (en) | Apparatus for driving lamp of a vehicle |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |