KR102543092B1 - Led drive circuit for parallel operation - Google Patents
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Abstract
본 발명은 엘이디(LED, Light Emitting Diode) 조명장치에 있어서 복수의 엘이디 스트링(LED String)을 안정적으로 정전류 제어를 수행할 수 있는 병렬 운전을 위한 엘이디 구동 회로에 관한 것으로, 교류전원(Vcc)을 공급받아 출력전압(Vout+)을 출력하는 정전류 컨버터; 상기 정전류 컨버터의 출력단과 제1단이 연결되어, 상기 정전류 컨버터에서 출력되는 출력전압(Vout+)을 조정하는 전압보상 설정부; 상기 전압보상 설정부의 제2단과 애노드가 연결되는 제1 엘이디 스트링; 상기 제1 엘이디 스트링의 말단에 구비된 엘이디의 캐소드에 제1단이 연결되고, 상기 제1 엘이디 스트링의 말단에 흐르는 제1 측정전류를 검출하여 상기 정전류 컨버터로 피드백시키는 제1 전류 검출부; 상기 정전류 컨버터의 출력단과 제1단이 연결되되, 상기 전압보상 설정부와 병렬 연결되어 제2 엘이디 스트링에 공급되는 제2 전류값을 제한하는 제1 전류제한부; 상기 제1 전류제한부의 제2단(출력단)과 직렬 연결되는 제2 엘이디 스트링; 상기 제2 엘이디 스트링의 말단에 구비된 엘이디의 캐소드와 제1단이 연결되고, 상기 제1 전류검출부와 상기 제1 엘이디 스트링이 연결된 접점에 제2단이 연결되어 상기 제1 측정전류를 입력받고, 출력단이 상기 제1 전류제한부와 연결되어 상기 제2 엘이디 스트링의 말단에 흐르는 제2 측정전류를 상기 제1 전류제한부로 피드백시키는 제2 전류검출부; 및 제1단은 상기 제1 전류제한부와 상기 제2 엘이디 스트링이 연결된 접점에 병렬로 연결되고, 제2단은 접지 전원에 연결되어 상기 제1 전류제한부의 출력을 평활화하는 제1 평활부;를 포함한다. The present invention relates to an LED driving circuit for parallel operation capable of stably performing constant current control of a plurality of LED strings in an LED (Light Emitting Diode) lighting device. a constant current converter that receives the supply and outputs an output voltage (Vout+); a voltage compensation setting unit connected to an output terminal and a first terminal of the constant current converter to adjust an output voltage (Vout+) output from the constant current converter; a first LED string to which a second terminal of the voltage compensation setting unit and an anode are connected; a first current detector having a first end connected to a cathode of an LED provided at an end of the first LED string, detecting a first measurement current flowing at an end of the first LED string, and feeding back the first measurement current to the constant current converter; a first current limiting unit connected to an output terminal of the constant current converter and a first terminal, and connected in parallel with the voltage compensation setting unit to limit a second current value supplied to a second LED string; a second LED string connected in series with the second terminal (output terminal) of the first current limiting unit; The cathode and the first end of the LED provided at the end of the second LED string are connected, and the second end is connected to the contact point to which the first current detector and the first LED string are connected to receive the first measurement current. a second current detection unit having an output terminal connected to the first current limiting unit and feeding back a second measurement current flowing at an end of the second LED string to the first current limiting unit; and a first smoothing unit having a first end connected in parallel to a contact point to which the first current limiting unit and the second LED string are connected, and a second end connected to a ground power source to smooth an output of the first current limiting unit. includes
Description
본 발명은 엘이디 구동 회로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 엘이디(LED, Light Emitting Diode) 조명장치에 있어서 복수의 엘이디 스트링(LED String)을 안정적으로 정전류 제어를 수행할 수 있는 복수의 엘이디 스트링의 병렬 운전을 위한 엘이디 구동 회로에 관한 것이다. The present invention relates to an LED driving circuit, and more particularly, to a plurality of LED strings that can stably perform constant current control of a plurality of LED strings in an LED (Light Emitting Diode) lighting device. It relates to an LED driving circuit for parallel operation.
최근 엘이디 조명 장치는 백열등, 형광등과 같은 종래의 광원에 비하여 소형화, 긴 수명, 고효율로 인하여 실내 및 실외에서 종래의 광원을 대체하여 많이 사용되고 있다.Recently, LED lighting devices have been widely used to replace conventional light sources indoors and outdoors due to their miniaturization, long lifespan, and high efficiency compared to conventional light sources such as incandescent lamps and fluorescent lamps.
이러한 엘이디 조명 장치는 많은 엘이디를 직렬 및 병렬로 연결하여 구성되며, 엘이디는 병렬 연결시 각 엘이디의 구동 전압 편차로 인하여 모든 엘이디에 고르게 소비전력이 분포되지 않아 효율이 떨어지고 특정 엘이디에 소비전력이 가중되어 고장의 원인이 되거나 수명이 짧아지는 원인이 되고 있다. This LED lighting device is configured by connecting many LEDs in series and parallel. When the LEDs are connected in parallel, power consumption is not evenly distributed to all LEDs due to the driving voltage deviation of each LED, resulting in reduced efficiency and increased power consumption in a specific LED. This may cause failure or shorten life span.
도 1은 종래의 단일 컨버터(1)에 의해서 제어되는 복수개의 엘이디 그룹(LS1, LS2, ..., LSN)을 발광하는 장치를 나타낸 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이 수백개의 엘이디를 직/병렬 구조로 연결하여 엘이디 어레이부(2)를 구성하고, 제어부(3)에 포함된 하나의 센싱저항(Rsence)(4)으로 엘이디 어레이부(2)의 전류를 검출하여 컨버터(1)의 1차단에 피드백을 주어 2차단에 전달하는 전력양을 조절한다.1 is a view showing a device for emitting light of a plurality of LED groups (LS1, LS2, ..., LSN) controlled by a
그런데 이러한 방식은 각각의 엘이디의 순방향 전압(Vf) 편차로 인하여 각각의 엘이디에 흐르는 전류가 많은 차이가 발생하여 효율 저하, 고장 발생, 수명 단축 등의 문제뿐만 아니라, 디밍시에는 그 편차가 더욱 커지는 문제가 있다. However, this method causes a large difference in current flowing through each LED due to the deviation of the forward voltage (Vf) of each LED. there is a problem.
또한, 엘이디 그룹의 병렬 연결시 각 엘이디의 순방향 전압 편차로 인하여 모든 엘이디에 고르게 소비전력이 분포되지 않아 효율이 떨어지고 특정 엘이디에 소비전력이 가중되어 고장 및 수명 단축의 원인이 되는 문제점이 있다. In addition, when LED groups are connected in parallel, power consumption is not evenly distributed to all LEDs due to forward voltage deviation of each LED, resulting in reduced efficiency and increased power consumption in a specific LED, which causes failure and shortened lifespan.
이를 해결하고자 특허문헌 1에 따르면, 각각의 엘이디 그룹에 정전류 회로를 사용하여 엘이디 순방향 전압(Vf) 편차로 인한 소비전력의 쏠림 현상을 방지하고자 하였으나, 이러한 방법은 병열 연결된 엘이디 그룹 중에서 가장 전류가 많이 흐르는 엘이디 그룹을 기준으로 정전류 제어가 수행되어 각 직렬 연결된 모든 엘이디에 같은 크기의 전류를 흐르게 하지 못하는 문제점이 있다. In order to solve this problem, according to
또한, 특허문헌 1에 따르면, 각각의 엘이디 그룹에 하나씩 컨버터를 장착하여 고신뢰성 및 고에너지 효율을 도모하고자 하였지만, 엘이디 그룹의 병렬 수만큼 작은 용량의 컨버터 모듈로 나누어 만들면 그만큼 효율이 저감될 뿐만 아니라 회로소자의 수 증가로 비용이 비싸고 크기도 커져 엘이디 조명에 적용하기에 어려움이 있다.In addition, according to
상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 단일 컨버터를 통해 병렬 연결된 복수의 엘이디 스트링 각각에 동일한 전류가 흐르도록 정전류 제어를 수행할 수 있는 병렬 운전을 위한 엘이디 구동 회로를 제공하는 데 그 목적이 있다. In order to solve the above problems, the present invention provides an LED driving circuit for parallel operation capable of performing constant current control so that the same current flows in each of a plurality of LED strings connected in parallel through a single converter. There is a purpose.
또한, 본 발명은 전류 제한 회로를 통해 모든 엘이디가 정격 전류로 구동되도록 함으로써 병렬 연결시 각 엘이디 스트링을 구성하는 엘이디의 순방향 전압 편차로 인한 효율 저하, 고장 및 수명 단축을 방지하고, 고신뢰성 및 높은 광효율을 도모할 수 있는 병렬 운전을 위한 엘이디 구동 회로를 제공하는 데 또 다른 목적이 있다. In addition, the present invention ensures that all LEDs are driven at rated current through a current limiting circuit, thereby preventing efficiency degradation, failure, and shortening of life due to forward voltage deviation of LEDs constituting each LED string when connected in parallel, and high reliability and high Another object is to provide an LED driving circuit for parallel operation that can promote light efficiency.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 병렬 운전을 위한 엘이디 구동 회로에 있어서, 교류전원(Vcc)을 공급받아 출력전압(Vout+)을 출력하는 정전류 컨버터; 상기 정전류 컨버터의 출력단과 제1단이 연결되어, 상기 정전류 컨버터에서 출력되는 출력전압(Vout+)을 조정하는 전압보상 설정부; 상기 전압보상 설정부의 제2단과 애노드가 연결되는 제1 엘이디 스트링; 상기 제1 엘이디 스트링의 말단에 구비된 엘이디의 캐소드에 제1단이 연결되고, 상기 제1 엘이디 스트링의 말단에 흐르는 제1 측정전류를 검출하여 상기 정전류 컨버터로 피드백시키는 제1 전류 검출부; 상기 정전류 컨버터의 출력단과 제1단이 연결되되, 상기 전압보상 설정부와 병렬 연결되어 제2 엘이디 스트링에 공급되는 제2 전류값을 제한하는 제1 전류제한부; 상기 제1 전류제한부의 제2단(출력단)과 직렬 연결되는 제2 엘이디 스트링; 상기 제2 엘이디 스트링의 말단에 구비된 엘이디의 캐소드와 제1단이 연결되고, 상기 제1 전류검출부와 상기 제1 엘이디 스트링이 연결된 접점에 제2단이 연결되어 상기 제1 측정전류를 입력받고, 출력단이 상기 제1 전류제한부와 연결되어 상기 제2 엘이디 스트링의 말단에 흐르는 제2 측정전류를 상기 제1 전류제한부로 피드백시키는 제2 전류검출부; 및 제1단은 상기 제1 전류제한부와 상기 제2 엘이디 스트링이 연결된 접점에 병렬로 연결되고, 제2단은 접지 전원에 연결되어 상기 제1 전류제한부의 출력을 평활화하는 제1 평활부;를 포함하고, 상기 정전류 컨버터는 상기 제1 전류 검출부로부터 피드백 되는 제1 측정전류에 따라 상기 정전류 컨버터의 출력 전압을 제어하는 정전류 제어부;를 더 포함하고, 상기 제1 전류제한부는 피드백되는 제2 측정전류에 따라 상기 제2 전류값이 상기 제1 전류값과 동일하도록 전류 제한을 수행하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, in the LED driving circuit for parallel operation according to an embodiment of the present invention, a constant current converter for receiving an AC power supply (Vcc) and outputting an output voltage (Vout+); a voltage compensation setting unit connected to an output terminal and a first terminal of the constant current converter to adjust an output voltage (Vout+) output from the constant current converter; a first LED string to which a second terminal of the voltage compensation setting unit and an anode are connected; a first current detector having a first end connected to a cathode of an LED provided at an end of the first LED string, detecting a first measurement current flowing at an end of the first LED string, and feeding back the first measurement current to the constant current converter; a first current limiting unit connected to an output terminal of the constant current converter and a first terminal, and connected in parallel with the voltage compensation setting unit to limit a second current value supplied to a second LED string; a second LED string connected in series with the second terminal (output terminal) of the first current limiting unit; The cathode and the first end of the LED provided at the end of the second LED string are connected, and the second end is connected to the contact point to which the first current detector and the first LED string are connected to receive the first measurement current. a second current detection unit having an output terminal connected to the first current limiting unit and feeding back a second measurement current flowing at an end of the second LED string to the first current limiting unit; and a first smoothing unit having a first end connected in parallel to a contact point to which the first current limiting unit and the second LED string are connected, and a second end connected to a ground power source to smooth an output of the first current limiting unit. The constant current converter further includes a constant current controller controlling an output voltage of the constant current converter according to a first measurement current fed back from the first current detector, wherein the first current limiter further includes a second measuring current fed back to the first current limiter. It is characterized in that current limiting is performed so that the second current value is equal to the first current value according to the current.
상기 정전류 제어부는, 상기 기준전류값(Iref)을 설정하는 제1 및 제2 분압저항(R1, R2); 제1단이 상기 제1 분압저항(R1)의 제1단과 연결되고 제2단이 옵토커플러(Opto Coupler)의 애노드에 연결되는 저항(R3); 및 캐소드가 상기 제1 전류 검출부의 출력단과 연결되는 옵토커플러;를 포함하여 구성되며, 상기 제1 전류 검출부는, 제1단이 상기 제1 엘이디 스트링의 말단에 구비된 캐소드에 연결되고, 제2단이 상기 정전류 컨버터의 다른 출력단에 연결되어, 상기 제1 엘이디 스트링의 말단에 흐르는 제1 측정전류를 측정하는 제1 센싱저항(Rs1); 및 반전단자(-)가 상기 제1 엘이디 스트링의 캐소드와 상기 센싱저항(Rs1)의 제1단이 연결된 접점에 연결되고, 비반전단자(+)가 상기 제1 분압저항(R1)의 제2단과 상기 제2 분압저항(R2)의 제1단이 연결된 접점에 연결되어 상기 센싱저항(Rs1)을 통해 측정된 상기 제1 엘이디 스트링의 말단에 흐르는 제1 측정전류와 기설정된 기준전류값(Iref)을 비교하는 제1 비교기(OP-AMP1);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The constant current controller may include first and second voltage dividing resistors R1 and R2 configured to set the reference current value Iref; a resistor R3 having a first terminal connected to the first terminal of the first voltage dividing resistor R1 and a second terminal connected to an anode of an optocoupler; and an optocoupler having a cathode connected to an output terminal of the first current detection unit, wherein the first current detection unit has a first terminal connected to a cathode provided at an end of the first LED string, and a second a first sensing resistor (Rs1) having a terminal connected to the other output terminal of the constant current converter and measuring a first measurement current flowing at an end of the first LED string; and an inverting terminal (-) is connected to a contact point where the cathode of the first LED string and the first terminal of the sensing resistor Rs1 are connected, and a non-inverting terminal (+) is connected to the second terminal of the first voltage dividing resistor R1. The first measurement current flowing at the end of the first LED string measured through the sensing resistor Rs1 connected to the contact point to which the terminal and the first terminal of the second voltage dividing resistor R2 are connected and a preset reference current value (Iref It is characterized in that it is configured to include; a first comparator (OP-AMP1) for comparing ).
상기 제1 비교기는 출력단이 상기 옵토커플러의 캐소드에 연결되고, 상기 제1 측정전류와 기설정된 기준전류값(Iref)을 비교하여 출력되는 전류를 상기 정전류제어부로 피드백 시키고, 상기 정전류제어부는 피드백된 상기 제1 측정전류가 기설정된 기준전류값(Iref)보다 클 경우, 상기 옵토커플러가 도통되어 상기 정전류 컨버터에서 출력되는 출력전압(Vout+)을 낮추도록 제어하는 것을 특징으로 한다.The first comparator has an output terminal connected to the cathode of the optocoupler, compares the first measurement current with a preset reference current value (Iref), and feeds back the outputted current to the constant current controller, and the constant current controller feeds back the feedback When the first measured current is greater than the predetermined reference current value (Iref), the optocoupler is conducted and controlled to lower the output voltage (Vout+) output from the constant current converter.
상기 전압보상 설정부는, 출력전압(Vout+) 값을 조정하기 위한 저항(RVout+) 또는 다이오드이며, 상기 저항(RVout+) 또는 다이오드의 제1단은 상기 정전류 컨버터의 출력단과 연결되고, 제2단은 상기 제1 엘이디 스트링의 상단에 구비된 엘이디의 애노드와 연결되는 것을 특징으로 한다.The voltage compensation setting unit is a resistor (R Vout+ ) or a diode for adjusting the value of the output voltage (Vout+), and a first terminal of the resistor (R Vout+ ) or diode is connected to an output terminal of the constant current converter, and a second terminal is connected to the output terminal of the constant current converter. Is characterized in that connected to the anode of the LED provided at the top of the first LED string.
상기 제1 전류 제한부는, 상기 정전류 컨버터의 출력단과 상기 전압보상 설정부의 제1단이 연결된 접점 및 전계 효과 트랜지스터의 드레인(D)에 제1단이 연결되고, 상기 전계 효과 트랜지스터의 게이트에 제2단에 연결되는 제1 전류제한저항(R11); 상기 제1 전류제한저항(R11)의 제2단과 상기 전계 효과 트랜지스터의 게이트가 연결된 접점에 제1단이 연결되고, 상기 제2 전류제한부의 출력단과 제2단이 연결되는 제2 전류제한저항(R21); 및 상기 제1 전류제한저항(R11)의 제1단과 드레인이 연결되고, 상기 제1 평활부의 제1단과 소스가 연결되고, 상기 제1 및 제2 전류제한저항(R11, R21)이 연결된 접점에 게이트가 연결되는 제1 전계효과 트랜지스터(FET, Q1);를 포함하는 것을 특징으로 한다.The first current limiting unit has a first terminal connected to a contact connecting the output terminal of the constant current converter and a first terminal of the voltage compensation setting unit and a drain D of a field effect transistor, and a second terminal connected to a gate of the field effect transistor. a first current limiting resistor (R11) connected to the terminal; A second current limiting resistor having a first end connected to a junction where the second end of the first current limiting resistor R11 and the gate of the field effect transistor are connected, and having an output end of the second current limiting unit and a second end connected thereto ( R21); and a contact to which the first terminal of the first current limiting resistor R11 is connected to the drain, the first terminal of the first smoothing unit is connected to the source, and the first and second current limiting resistors R11 and R21 are connected. It is characterized in that it includes; a first field effect transistor (FET, Q1) to which a gate is connected.
상기 제2 전류 검출부는, 상기 제2 엘이디 스트링의 말단에 구비된 엘이디의 캐소드에 제1단이 연결되고, 상기 정전류 컨버터의 다른 출력단에 제2단에 연결되어, 제2 엘이디 스트링의 말단에 흐르는 제2 측정전류를 측정하는 제2 센싱저항(Rs2); 및 상기 제1 전류제한저항(R21)의 제2단과 출력단이 연결되고, 상기 제2 엘이디 스트링의 캐소드와 상기 제2 센싱저항(Rs2)이 연결된 접점에 비반전단자(+)가 연결되고, 상기 제1 엘이디 스트링의 캐소드와 상기 제1 센싱저항(Rs1)의 제1단이 연결된 접점에 반전단자(-)가 연결되는 제2 비교기(OP-AMP2)를 포함하며, 상기 제2 비교기는, 상기 제2 측정전류와 상기 제1 측정전류를 비교하여 출력되는 전류를 상기 제1 전류제한부로 피드백 시키고, 상기 제1 전류제한부는 피드백되는 상기 제2 측정전류가 상기 제1 측정전류보다 클 경우, 상기 제1 전계효과 트랜지스터의 게이트에 인가되는 전압이 조절되어 상기 제2 엘이디 스트링에 공급되는 제2 전류값을 상기 제1 전류값으로 전류 제한을 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.The second current detector has a first end connected to the cathode of the LED provided at the end of the second LED string, and a second end connected to the other output end of the constant current converter, and flowing at the end of the second LED string. a second sensing resistor (Rs2) for measuring a second measurement current; And a second terminal and an output terminal of the first current limiting resistor (R21) are connected, and a non-inverting terminal (+) is connected to a contact point to which the cathode of the second LED string and the second sensing resistor (Rs2) are connected. and a second comparator (OP-AMP2) having an inverted terminal (-) connected to a contact point to which the cathode of the first LED string and the first terminal of the first sensing resistor (Rs1) are connected. A current that is output by comparing a second measurement current with the first measurement current is fed back to the first current limiting unit, and when the second measurement current fed back by the first current limiting unit is greater than the first measurement current, the first measurement current It is characterized in that the voltage applied to the gate of the first field effect transistor is adjusted so that the second current value supplied to the second LED string is controlled to perform current limiting with the first current value.
상기 제1 및 제2 엘이디 스트링 각각은 복수 개의 발광다이오드(LED)가 직렬접속된 배열을 가지며, 상기 제1 전류제한부, 상기 제2 엘이디 스트링, 상기 제1 평활부 및 상기 제2 전류검출부는 하나의 유닛으로 연결되며, 상기 유닛은 복수 개 구비되어 병렬 연결되는 것을 특징으로 한다.Each of the first and second LED strings has a plurality of light emitting diodes (LEDs) connected in series, and the first current limiting unit, the second LED string, the first smoothing unit, and the second current detecting unit It is connected as one unit, and the unit is characterized in that it is provided with a plurality and connected in parallel.
상기 정전류 컨버터는, 엘이디 스트링의 디밍을 조절하기 위한 디밍전압 설정부;를 더 포함하며, 상기 정전류 제어부는, 교류전원의 입력단과 제1단이 연결되고 옵토커플러(Opto Coupler)의 애노드와 제2단이 연결되는 저항(R3); 및 상기 제1 전류 검출부의 출력단과 캐소드가 연결되는 옵토커플러;를 포함하여 구성되며, 상기 제1 전류 검출부는, 제1단이 상기 제1 엘이디 스트링의 말단에 구비된 캐소드에 연결되고, 제2단이 상기 정전류 컨버터의 다른 출력단에 연결되어, 상기 제1 엘이디 스트링의 말단에 흐르는 제1 측정전류를 측정하는 제1 센싱저항(Rs1); 및 반전단자(-)가 상기 제1 엘이디 스트링의 캐소드와 상기 센싱저항(Rs1)의 제1단이 연결된 접점에 연결되고, 비반전단자(+)가 상기 디밍전압 설정부의 출력단에 연결되어 상기 센싱저항(Rs1)을 통해 측정된 상기 제1 엘이디 스트링의 말단에 흐르는 제1 측정전류와 상기 디밍전압 설정부의 출력전압을 비교하는 제1 비교기(OP-AMP1);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The constant current converter further includes a dimming voltage setting unit for adjusting the dimming of the LED string, and the constant current control unit has an input terminal and a first terminal connected to an AC power supply, and an anode and a second terminal of an optocoupler. A resistor (R3) to which the terminal is connected; and an optocoupler to which an output terminal of the first current detection unit and a cathode are connected, wherein the first current detection unit has a first terminal connected to a cathode provided at an end of the first LED string, and a second a first sensing resistor (Rs1) having a terminal connected to the other output terminal of the constant current converter and measuring a first measurement current flowing at an end of the first LED string; And an inverting terminal (-) is connected to the contact point to which the cathode of the first LED string and the first terminal of the sensing resistor (Rs1) are connected, and a non-inverting terminal (+) is connected to the output terminal of the dimming voltage setting unit to perform the sensing and a first comparator (OP-AMP1) that compares the first measurement current flowing at the end of the first LED string measured through the resistor (Rs1) and the output voltage of the dimming voltage setting unit. .
또한, 본 발명의 다른 일실시 형태에 따른 병렬 운전을 위한 엘이디 구동 회로에 있어서, 교류전원을 공급받아 직류전원을 출력하는 정전압 컨버터; 상기 정전압 컨버터의 출력단(Vout+)에 연결되어 상기 직류전원의 전류 제한을 수행하는 n(n은 2이 상의 자연수)개의 전류 제한부; 상기 n개의 전류 제한부 각각의 출력을 평활화하는 n개의 평활부; 상기 전류 제한부와 상기 평활부가 연결된 접점에 애노드가 연결되고, 상기 n개의 평활부 각각에서 출력되는 전압에 의해 점등되는 n개의 엘이디 스트링; 및 상기 n개의 엘이디 스트링 각각의 말단에 구비된 엘이디의 캐소드에 연결되고, 상기 엘이디 스트링 말단의 출력 전압을 검출하며, 검출된 출력 전압과 기 설정된 기준전압(Vref)을 비교하여 상기 n개의 전류 제한부로 피드백하는 n개의 전류 검출부;를 포함하며, 하나의 전류 제한부, 하나의 평활부, 하나의 엘이디 스트링 및 하나의 전류 검출부는 하나의 단위 유닛으로 연결되며, 상기 단위 유닛은 복수 개 구비되어 병렬 연결되고, 상기 정전압 컨버터는, 기준전압(Vref)을 설정하는 제1 및 제2 분압저항(R1, R2)을 더 포함하며, 상기 n개의 전류 제한부 각각은 단위 유닛으로 연결된 전류 검출부의 출력단에 직렬로 연결되고, 상기 전류 검출부의 출력단을 통해 피드백되는 전압에 따라 엘이디 스트링으로 출력되는 전류를 제한하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the LED driving circuit for parallel operation according to another embodiment of the present invention, a constant voltage converter for receiving AC power and outputting DC power; n (n is a natural number equal to or greater than 2) current limiting units connected to the output terminal (Vout+) of the constant voltage converter and performing current limiting of the DC power supply; n smoothing units for smoothing outputs of each of the n current limiting units; n LED strings having an anode connected to a contact point where the current limiting unit and the smoothing unit are connected, and turned on by a voltage output from each of the n smoothing units; and connected to cathodes of LEDs provided at ends of each of the n LED strings, detecting an output voltage at an end of the LED string, and comparing the detected output voltage with a preset reference voltage (Vref) to limit the n currents. n current detectors that feed back to the negative; one current limiter, one smoother, one LED string, and one current detector are connected as one unit unit, and a plurality of the unit units are provided in parallel The constant voltage converter further includes first and second voltage dividing resistors R1 and R2 for setting a reference voltage Vref, and each of the n current limiting units is connected to an output terminal of a current detection unit connected as a unit. It is connected in series and limits the current output to the LED string according to the voltage fed back through the output terminal of the current detector.
상기 n개의 전류제한부 각각은, 제1 및 제2 전류제한저항(R1n, R2n), 제너다이오드(Dzn) 및 전계효과 트랜지스터(FET, Qn)를 포함하며, 상기 제1 전류제한저항(R1n)은 상기 정전압 컨버터의 출력단, 상기 제너다이오드(Dzn)의 캐소드 및 상기 전계효과 트랜지스터(FET, Qn)의 드레인(D)과 제1단이 연결되어 접점을 형성하고, 상기 제너다이오드(Dzn)의 애노드 및 상기 전계효과 트랜지스터(FET, Qn)의 게이트와 제2단이 연결되어 접점을 형성하고, 상기 제2 전류제한저항(R2n)은 상기 제1 전류제한저항(R1n)의 제2단, 상기 제너다이오드(Dzn)의 애노드 및 상기 전계효과 트랜지스터(FET, Qn)의 게이트가 연결된 접점에 제1단이 연결되고, 상기 전류검출부의 출력단과 제2단이 연결되어 상기 제너다이오드(Dzn)로 흐르는 전류를 제한하고, 상기 전계효과 트랜지스터(FET, Qn)는 상기 엘이디 스트링의 상단 엘이디의 애노드에 소스가 직렬로 연결되되 상기 엘이디 스트링의 애노드와 상기 소스가 연결된 접점에 상기 평활부의 제1단이 연결되고, 상기 제1 전류제한저항(R1n), 상기 제너다이오드(Dzn), 상기 전계효과 트랜지스터(FET, Qn)는 병렬 연결되는 것을 특징으로 한다.Each of the n current limiting units includes first and second current limiting resistors R1n and R2n, a zener diode Dzn, and field effect transistors FET and Qn, and the first current limiting resistor R1n A first terminal is connected to the output terminal of the constant voltage converter, the cathode of the zener diode (Dzn) and the drain (D) of the field effect transistor (FET, Qn) to form a contact, and the anode of the zener diode (Dzn) And a gate and a second terminal of the field effect transistor (FET, Qn) are connected to form a contact, and the second current limiting resistor (R2n) is the second terminal of the first current limiting resistor (R1n), the zener. A first terminal is connected to a contact to which the anode of the diode (Dzn) and the gate of the field effect transistor (FET, Qn) are connected, and an output terminal of the current detector and a second terminal are connected to the current flowing to the zener diode (Dzn) , and the field effect transistor (FET, Qn) has a source connected in series to the anode of the upper LED of the LED string, and the first end of the smoothing part is connected to the contact point where the anode of the LED string and the source are connected , The first current limiting resistor (R1n), the zener diode (Dzn), and the field effect transistors (FET, Qn) are connected in parallel.
상기 n개의 평활부 각각은 상기 n개의 전류제한부 각각의 출력단과 접지 사이에 연결되며, 커패시터(C)로 구성되며, 상기 전류제한부를 통과한 전압을 직류 전압으로 평활화한 전압을 상기 엘이디 스트링으로 출력하는 것을 특징으로 한다.Each of the n smoothing units is connected between the output terminal of each of the n current limiting units and the ground, and is composed of a capacitor (C). characterized by output.
상기 n개의 전류검출부 각각은, 센싱저항(Rsn) 및 비교기(OP-AMP)를 포함하며, 상기 센싱저항(Rs)은 제1단이 상기 엘이디 스트링의 말단에 구비된 캐소드에 제1단이 연결되고, 상기 정전류 컨버터의 다른 출력단에 제2단이 연결되어 상기 엘이디 스트링과 직렬 접속되고, 상기 제1단에 걸리는 전압을 측정하여 상기 비교기의 비반전단자(+)로 입력하고, 상기 비교기(OP-AMP)는 상기 엘이디 스트링의 말단에 구비된 엘이디의 캐소드와 상기 센싱저항(Rs)의 제1단이 연결된 접점에 비반전단자(+)가 연결되고, 상기 제1 분압저항(R1)의 제2단과 상기 제2 분압저항(R2)의 제1단이 연결된 접점에 반전단자(-)가 연결되어, 상기 센싱저항(Rsn)을 통해 측정된 상기 제1단에 걸리는 전압과 기설정된 기준전압(Vref)을 비교하고, 비교결과를 상기 제2 전류제한저항(R2n)으로 출력하는 것을 특징으로 한다.Each of the n current detectors includes a sensing resistor (Rsn) and a comparator (OP-AMP), and a first end of the sensing resistor (Rs) is connected to a cathode provided at an end of the LED string. The second terminal is connected to the other output terminal of the constant current converter and connected in series with the LED string, the voltage applied to the first terminal is measured and inputted to the non-inverting terminal (+) of the comparator, and the comparator (OP -AMP) has a non-inverting terminal (+) connected to a contact point where the cathode of the LED provided at the end of the LED string and the first end of the sensing resistor (Rs) are connected, and An inverting terminal (-) is connected to a contact to which the second stage and the first stage of the second voltage dividing resistor R2 are connected, and the voltage across the first stage measured through the sensing resistor Rsn and the preset reference voltage ( Vref) and outputting the comparison result to the second current limiting resistor R2n.
본 발명에 따르면, 단일 컨버터를 통해 병렬 연결된 복수의 엘이디 스트링에 대한 정전류 제어를 수행함으로써 소형화 및 저비용의 제품 제작이 가능한 효과가 있다.According to the present invention, by performing constant current control for a plurality of LED strings connected in parallel through a single converter, there is an effect that miniaturization and low-cost product manufacturing is possible.
또한, 본 발명에 따르면, 전류 제한 회로를 통해 각 엘이디 스트링에 흐르는 전류를 일정하게 유지함으로써 효율을 더욱 개선시킨 정전류 회로 방식의 엘이디 구동 회로를 제공 가능한 효과가 있다.In addition, according to the present invention, there is an effect capable of providing a constant current circuit type LED driving circuit with further improved efficiency by maintaining a constant current flowing through each LED string through a current limiting circuit.
또한, 본 발명에 따르면, 병렬 연결된 복수의 엘이디 스트링 각각에 동일한 전류가 흐르도록 함으로써 모든 엘이디가 동일한 에너지 변환 작업을 수행하여 높은 광효율이 가능하며 엘이디의 스트레스도 분산하여 신뢰성 향상, 고장 저감 및 수명 연장이 가능한 효과가 있다. In addition, according to the present invention, by allowing the same current to flow through each of a plurality of LED strings connected in parallel, all LEDs perform the same energy conversion operation, enabling high light efficiency and dispersing the stress of the LEDs to improve reliability, reduce failure, and extend life This is a possible effect.
도 1은 종래 기술에 따른 엘이디 구동 회로를 나타낸 회로도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 병렬 운전을 위한 엘이디 구동 회로를 개략적으로 나타낸 회로도이다.
도 3은 도 2에 도시된 병렬 운전을 위한 엘이디 구동 회로의 제1 실시예를 나타낸 회로도이다.
도 4는 도 2에 도시된 병렬 운전을 위한 엘이디 구동 회로의 제2 실시예를 나타낸 회로도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 병렬 운전을 위한 엘이디 구동 회로를 개략적으로 나타낸 회로도이다.
도 6은 도 5에 도시된 병렬 운전을 위한 엘이디 구동 회로의 제1 실시예를 나타낸 회로도이다.1 is a circuit diagram showing an LED driving circuit according to the prior art.
2 is a circuit diagram schematically illustrating an LED driving circuit for parallel operation according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a first embodiment of an LED driving circuit for parallel operation shown in FIG. 2 .
FIG. 4 is a circuit diagram showing a second embodiment of an LED driving circuit for parallel operation shown in FIG. 2 .
5 is a circuit diagram schematically showing an LED driving circuit for parallel operation according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a circuit diagram showing a first embodiment of an LED driving circuit for parallel operation shown in FIG. 5 .
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대해서 자세히 설명한다. 이때, 각각의 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타낸다. 또한, 이미 공지된 기능 및/또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이하에 개시된 내용은, 다양한 실시 예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분을 중점적으로 설명하며, 그 설명의 요지를 흐릴 수 있는 요소들에 대한 설명은 생략한다. 또한, 도면의 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수 있다. 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니며, 따라서 각각의 도면에 그려진 구성요소들의 상대적인 크기나 간격에 의해 여기에 기재되는 내용들이 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. At this time, the same components in each drawing are represented by the same reference numerals as possible. In addition, detailed descriptions of already known functions and/or configurations will be omitted. In the following description, parts necessary for understanding operations according to various embodiments will be mainly described, and descriptions of elements that may obscure the gist of the description will be omitted. In addition, some components in the drawings may be exaggerated, omitted, or schematically illustrated. The size of each component does not entirely reflect the actual size, and therefore, the contents described herein are not limited by the relative size or spacing of the components drawn in each drawing.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시 예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다. In describing the embodiments of the present invention, if it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of a user or operator. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification. Terms used in the detailed description are only for describing the embodiments of the present invention, and should not be limiting. Unless expressly used otherwise, singular forms of expression include plural forms. In this description, expressions such as "comprising" or "comprising" are intended to indicate any characteristic, number, step, operation, element, portion or combination thereof, one or more other than those described. It should not be construed to exclude the existence or possibility of any other feature, number, step, operation, element, part or combination thereof.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.In addition, terms such as first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms, and the terms are used for the purpose of distinguishing one component from another. used only as
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 대하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는, 본 발명의 일 실시형태에 따른 병렬 운전을 위한 엘이디 구동 회로를 개략적으로 도시한 회로도이다. 2 is a circuit diagram schematically showing an LED driving circuit for parallel operation according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태에 따른 병렬 운전을 위한 엘이디 구동 회로(100)는, 정전류 컨버터(110), 전압보상 설정부(120), 제1 엘이디 스트링(LS1) 내지 제N 엘이디 스트링(130, 131, 132), 제1 전류 검출부 내지 제N 전류 검출부(140, 141, 142), 제1 전류제한부 내지 제N-1 전류제한부(150, 151), 제1 평활부 내지 제N-1 평활부(160, 161), 정전류 제어부(170)를 포함한다. 여기서, N은 2이상의 자연수로 설정하고, 이를 통해 2개 이상의 엘이디 스트링이 병렬 연결된 회로를 구성할 수 있다. 그리고, 엘이디 스트링은 복수의 엘이디(LED, 발광다이오드)가 직렬로 연결되어 하나의 열을 구성한 것을 의미한다.As shown in FIG. 2, the
먼저, 정전류 컨버터(110)는 공급된 전원(Vcc)을 엘이디의 구동에 필요한 출력전압(Vout+)으로 변환시켜 출력한다. 이때, 정전류 컨버터(110)의 선단에 정류회로가 구비될 수 있다. First, the constant
이러한 정전류 컨버터(110)는 제1 전류검출부(140)를 통해 피드백되는 전류에 따라 정전류 컨버터(110)의 출력되는 출력전압(Vout+)을 제어하는 정전류 제어부(170)를 구비한다.The constant
정전류 제어부(170)는 기준전류(Iref)를 설정하기 위한 제1 및 제2 분압저항(R1, R2), 옵토커플러(Opto Coupler)(171) 및 저항(R3)을 포함한다. The constant
제1 및 제2 분압저항(R1, R2)이 연결된 접점과 제1 전류 검출부(140)의 입력단이 연결되고, 제1 분압저항(R1)의 제1단과 저항(R3)의 제1단이 연결되되 공급전원(Vcc)의 입력단과 접점을 형성한다. The input terminal of the first
저항(R3)의 제2단은 옵토커플러(171)의 애노드와 직렬 연결되고, 옵토커플러(171)의 캐소드는 제1 전류 검출부(140)의 출력단과 연결된다. The second terminal of the resistor R3 is connected in series with the anode of the
정전류 컨버터(110)의 출력단(Vout+)에는 전압보상 설정부(120), 제1 엘이디 스트링(LS1)(130), 제1 전류검출부(140)가 직렬로 연결된 회로가 구비된다. A circuit in which the voltage
본 실시예에 있어서, 정전류 컨버터(110) 내 정전류 제어부(170)의 제1 및 제2 분압저항(R1, R2)의 값에 따라 제1 엘이디 스트링(LS1)(130)에 흐르는 최대 전류값이 정해지고, 정전류 제어부(170)의 옵토커플러(171)를 이용하여 제1 전류 검출부(140)로부터 피드백되는 전류에 따라 정전류 컨버터(110)가 정전류 동작을 수행하게 된다.In this embodiment, the maximum current value flowing through the first LED string (LS1) 130 according to the values of the first and second voltage dividing resistors R1 and R2 of the constant
또한, 하나의 전류제한부, 하나의 평활부, 하나의 엘이디 스트링, 하나의 전류검출부가 연결되어 하나의 단위 유닛을 구성하고, 복수 개의 단위 유닛의 전류제한부 각각의 입력단은 정전류 컨버터(110)의 출력단(Vout+)에 연결되고, 병렬 연결된다. In addition, one current limiting unit, one smoothing unit, one LED string, and one current detection unit are connected to form one unit unit, and the input terminal of each current limiting unit of the plurality of unit units is a constant
이때, 전류제한부, 평활부, 엘이디 스트링, 전류검출부를 포함하는 단위 유닛은 제2 내지 제N 엘이디 스트링 각각에 기준전류(Iref) 값에 상응하는 전류가 흐르도록 정전류 컨버터(110)의 출력단에서 출력되는 출력전압(Vout+)의 값을 설정하기 위한 전압보상 설정부(120), 제1 엘이디 스트링(130) 및 제1 전류 검출부(140)로 이루어진 회로를 제외한 (N-1)(N은 2이상의 자연수)개로 구성된다. At this time, the unit unit including the current limiting unit, the smoothing unit, the LED string, and the current detection unit is configured at the output terminal of the constant
구체적으로, 전압보상 설정부(120)의 제1단은 정전류 컨버터(110)의 출력단(Vout+)과 연결되고, 제2단은 제1 엘이디 스트링(LS1)(130)에 구비된 엘이디의 애노드(anode)에 연결된다. Specifically, the first terminal of the voltage
이러한 전압보상 설정부(120)는 복수 개(N개)의 엘이디 스트링(130, 131, 132) 각각에 흐르는 전류가 기준전류(Iref) 값에 상응하도록 정전류 컨버터(110)의 출력단에서 출력되는 출력전압(Vout+) 값을 설정한다. The voltage
참고로, 하나의 웨이퍼에서 제작된 엘이디라도 각각의 순방향 전압(Vf)이 다르므로, 분류(sorting) 공정을 통해 엘이디의 Vf bin을 설정하여 그룹을 나누어 표기하고 있다. 일예로, 한 웨이퍼에서 나오는 엘이디의 Vf 분포가 정규분포로 나타나게 되는데, 기준전압(Vref)이 2.8V이면 2.6V 내지 3V로 나오며, 이를 Vf 랭크(bin)로 나누어 2.6V~2.7V, 2.7V~2.8V, 2.8V~2.9V, 2.9V~3.0V 등의 랭크로 분류(sorting)한다. 따라서 엘이디 조명을 설계할 경우, 사용하고자 하는 엘이디의 Vf bin에 따라 엘이디 스트링의 순방향 전압(Vf) 값의 범위를 계산하여 구성할 수 있다. 따라서, 병렬 연결된 복수의 엘이디 스트링 각각의 Vf 총합이 완전히 동일하지 않고 크거나 작게 된다. For reference, since even LEDs manufactured on one wafer have different forward voltages (Vf), the Vf bins of the LEDs are set through a sorting process, and the LEDs are divided into groups. For example, the Vf distribution of LEDs coming out of one wafer appears as a normal distribution. If the reference voltage (Vref) is 2.8V, it comes out as 2.6V to 3V. It is sorted into ranks such as ~2.8V, 2.8V~2.9V, and 2.9V~3.0V. Therefore, when designing LED lighting, the range of forward voltage (Vf) values of the LED string can be calculated and configured according to the Vf bin of the LED to be used. Therefore, the total Vf of each of the plurality of LED strings connected in parallel is not completely equal and becomes larger or smaller.
또한, 엘이디 스트링의 Vf 총합이 제일 큰 엘이디 스트링에서 각 회로 구성들이 정상적으로 동작하려면, (해당 엘이디 스트링의 Vf 총합 + 정전류제어부의 하강(drop out) 전압 + 전류제한부의 하강(drop out) 전압) 보다 출력전압(Vout+)이 같거나 커야 한다. 예를 들어, 제1 엘이디 스트링(기준 스트링)의 Vf 총합이 기준전류(Iref)에서 100V이고, 다른 엘이디 스트링의 Vf 총합이 기준전류(Iref)에서 101V일 경우, 정전류제어부 및 전류제한부의 하강(drop out) 전압이 1V 부족하여 정전류제어부 및 전류제한부가 정상적으로 동작하지 못해 해당 엘이디 스트링의 전류가 기준전류(Iref)보다 작게 흐르게 되고, 이로 인해 모든 엘이디 스트링이 균등하게 작업을 수행하지 못하게 된다.In addition, in order for each circuit component to operate normally in the LED string where the sum of Vf of the LED string is the largest, it is more than (the sum of Vf of the corresponding LED string + the drop out voltage of the constant current controller + the drop out voltage of the current limiter) The output voltage (Vout+) must be the same or greater. For example, when the sum of Vf of the first LED string (reference string) is 100V at the reference current (Iref) and the sum of Vf of the other LED strings is 101V at the reference current (Iref), the constant current control unit and the current limiter fall ( drop out) Because the voltage is 1V short, the constant current control unit and the current limiting unit do not operate normally, so that the current of the corresponding LED string flows less than the reference current (Iref), and as a result, all the LED strings do not work equally.
따라서 본 발명에서는 이를 고려하여, 전압보상 설정부(120)는 제2 내지 제N 엘이디 스트링 각각의 순방향 전압(Vf) 총합이 제1 엘이디 스트링의 순방향 전압(Vf) 총합보다 클 경우에 해당하는 엘이디 스트링에 흐르는 전류가 기준전류(Iref) 값이 될 수 있도록 정전류 컨버터(110)의 출력단에서 출력되는 출력전압(Vout+) 값을 증대시키기 위한 전압보상을 수행한다. 이로써 전압보상 설정부(120)는 정전류 컨버터(110)의 출력단에서 출력되는 출력전압(Vout+) 값을 설정할 수 있다. Therefore, in the present invention, in consideration of this, the voltage
예를 들어, 정전류 제어부(170)가 최소 동작하는 하강(drop out) 전압보다 높아야 각 엘이디 스트링에 흐르는 전류를 정해진 값으로 흐르도록 하는 정전류 제어부(170)의 작동이 이루어지기 때문에, 전압보상 설정부(120)는 정전류 제어부(170)의 하강(drop out) 전압을 고려하여 모든 엘이디 스트링에 정해진 전류가 흐를 수 있도록 정전류 컨버터(110)의 출력전압(Vout+)을 조정하는 것이다.For example, since the operation of the constant
다시 말해, 설계상 복수의 엘이디 스트링 중 임의의 엘이디 스트링의 순방향 전압(Vf) 총합이 가장 큰 값을 정의하고, 정의된 가장 큰 전압보다 정전류 구동의 기준이 되는 제1 엘이디 스트링의 순방향 전압(Vf) 총합이 작은 경우, 전압보상 설정부(120)는, 각 엘이디 스트링의 전류제한부가 적절하게 동작하도록 정전류 컨버터의 출력전압(Vout+)을 조정하도록 구현된다. In other words, the forward voltage (Vf) of the first LED string, which is the standard for constant current driving, defines the largest value in which the sum of the forward voltages (Vf) of any LED string among the plurality of LED strings in the design is the largest. ) is small, the voltage
이를 위해 전압보상 설정부(120)는, 출력전압(Vout+) 값을 조정하기 위한 저항(RVout+) 또는 다이오드일 수 있다.To this end, the voltage
N개의 엘이디 스트링(LS1, LS2, LSN)(130, 131, 132)은 병렬 연결되며, 엘이디 스트링 각각은 복수 개의 엘이디가 직렬로 연결된 회로 구성을 가진다. The N LED strings LS1, LS2, and
제1 전류 검출부(140)의 입력단은 제1 엘이디 스트링(LS1)(130)의 말단에 구비된 엘이디의 캐소드(cathode)와 연결되고, 다른 입력단은 제1 및 제2 분압저항(R1, R2)의 연결 접점과 연결되고, 출력단은 옵토커플러의 캐소드에 연결된다.The input end of the first
이러한 제1 전류 검출부(140)는 제1 엘이디 스트링(LS1)(130)의 말단에 흐르는 전류를 측정하고(이하, 제1 측정전류), 기설정된 기준전류값(Iref)과 제1 측정전류를 이용해 정전류 제어부(170)의 옵토커플러(171)의 스위칭을 제어하도록 한다. The first
여기서, 제1 전류 검출부(140)에서 측정된 제1 엘이디 스트링(LS1)(130)의 제1 측정전류는 제2 내지 제N 엘이디 스트링에 흐르는 전류에 대한 전류 제한을 수행하도록 제2 내지 제N 전류 검출부(141, 142)에 인가된다.Here, the first measurement current of the first LED string (LS1) 130 measured by the first
이러한 구성을 통해 본 발명에 따른 병렬 운전을 위한 엘이디 구동 회로(100)는 모든 엘이디 스트링에 흐르는 전류를 동일하게 되도록 정전류 동작을 수행할 수 있다.Through this configuration, the
제2 내지 제N 전류 검출부(141, 142) 각각은 대응하는 엘이디 스트링에 흐르는 전류값을 측정하고(이하, 측정전류라고 함), 제1 전류 검출부(140)에서 측정된 제1 엘이디 스트링(LS1)(130)의 제1 측정전류를 입력받고, 입력된 제1 엘이디 스트링(LS1)(130)의 제1 측정전류를 이용해 각 엘이디 스트링에 흐르는 전류를 제어하도록 출력을 제1 내지 제N-1 전류제한부(150, 151)로 전달한다. Each of the second to Nth
제1 내지 제N-1 전류제한부(150, 151) 각각의 출력단은 제2 내지 제N 엘이디 스트링(131, 132) 각각의 애노드와 연결되며, 각 엘이디 스트링의 말단 엘이디의 캐소드와 연결된 전류 검출부 각각으로부터 해당 엘이디 스트링에 흐르는 전류를 제어하도록 피드백 신호를 입력받고, 이에 따라 해당 엘이디 스트링에 흐르는 전류를 기설정된 기준전류값(Iref)과 동일하게 흐르도록 전류 제한을 수행한다.An output terminal of each of the first to N−1th current limiting
그리고, 제1 내지 제N-1 전류제한부(150, 151) 각각의 ON-OFF에 따른 깜빡임 및 플로팅을 방지하기 위해, 제1 내지 제N-1 전류제한부(150, 151) 각각의 출력단에 평활부(C1, ..., CN-1)(160, 161)를 포함하도록 구성한다.In addition, in order to prevent flickering and floating according to ON-OFF of each of the first to N−1 th current limiting
제1 내지 제N-1 평활부(C1, ..., CN-1)(160, 161)는 평활 커패시터(C)로 구성되며, 각 평활부의 제1단은 전류제한부의 출력단과 엘이디 스트링의 애노드가 연결된 접점에 연결되고, 제2단은 접지 전원에 연결된다.The first to N-1th smoothing units (C1, ..., CN-1) (160, 161) are composed of smoothing capacitors (C), and the first terminal of each smoothing unit is the output terminal of the current limiting unit and the LED string. It is connected to the contact to which the anode is connected, and the second end is connected to the ground power supply.
본 발명의 실시예에 따른 엘이디 구동 회로는, 모든 엘이디 스트링에 흐르는 전류의 합을 센싱하여 정전류 구동을 수행하는 기존 기술과 다르게, 제1 엘이디 스트링에 흐르는 전류값(제1 측정전류)을 이용해 정전류 컨버터(310)에서 정전류 제어를 수행한다.Unlike conventional technologies that perform constant current driving by sensing the sum of currents flowing through all LED strings, the LED driving circuit according to an embodiment of the present invention uses a current value (first measurement current) flowing in the first LED string to obtain a constant current. The
즉, 본 발명에 따른 엘이디 구동 회로는, 전류 제한 회로를 사용하여 엘이디 스트링의 말단에 연결된 센싱저항(RsN)에 일정한 전류값이 넘지 않도록 전류 제한을 수행함으로써 정전류 제어를 수행하게 된다. 여기서, 일정한 전류값은 제1 엘이디 스트링에 흐르는 제1 측정전류이며, 제1 엘이디 스트링에 흐르는 제1 측정전류를 이용해 다른 엘이디 스트링에 대한 전류 제한이 수행됨으로써 모든 엘이디 스트링에 흐르는 전류가 제1 측정전류와 동일하도록 정전류 제어가 수행된다. 이처럼 정전류 컨버터(110)는 하나의 직렬 엘이디 스트링 부하를 구동하는 것처럼 제어를 수행한다. That is, the LED driving circuit according to the present invention performs constant current control by performing current limiting so that the sensing resistor (RsN) connected to the end of the LED string does not exceed a certain current value using the current limiting circuit. Here, the constant current value is the first measurement current flowing through the first LED string, and current limiting is performed on the other LED strings using the first measurement current flowing through the first LED string, so that the current flowing through all the LED strings is first measured. Constant current control is performed to equal the current. As such, the constant
이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 병렬 운전을 위한 엘이디 구동 회로는, 정전류 컨버터가 제1 엘이디 스트링 하나를 제어하는 것처럼 동작함으로써, 제2 내지 제N 엘이디 스트링은 추가하거나 제거할 수 있는 플러그&플레이(Plug&Play) 방식으로 구동될 수 있다. As such, the LED driving circuit for parallel operation according to an embodiment of the present invention operates as if the constant current converter controls one of the first LED strings, so that the second to Nth LED strings can be added or removed Plug & Play (Plug&Play) method.
즉, 본 발명에 따른 정전류 컨버터(110)는 임의의 엘이디 스트링(LSi)(i는 자연수)이 장착되거나 탈착되어도 효율적으로 필요한 전력만큼만 제어할 수 있다. 예를 들면, 기존의 방법에 따르면 4개의 엘이디 스트링을 병렬로 연결하고 4A로 구동을 할 경우, 하나의 엘이디 스트링에 평균 1A의 전류가 흐른다. 이때, 한 엘이디 스트링이 고장나거나 접촉불량으로 탈착될 경우, 나머지 3개의 엘이디 스트링에 여전히 4A가 흐르게 되므로 하나의 엘이디 스트링에 각각 1.33A의 전류가 흐르게 되어 엘이디의 스트레스가 증가되고 이로 인해 효율 저하 및 고장이 쉽게 발생하게 된다. That is, the constant
그러나, 본 발명에 따른 엘이디 구동 회로는 하나의 엘이디 스트링에 1A의 전류가 흐르도록 전류 제한 회로를 설계하여 엘이디 스트링이 두 개, 세 개만 장착되는 경우에도 각각의 엘이디 스트링에 1A의 전류가 동일하게 흐르도록 제어하여 전기적으로 안전하게 작동하게 할 수 있다.However, in the LED driving circuit according to the present invention, the current limiting circuit is designed so that a current of 1A flows through one LED string, so that even when only two or three LED strings are mounted, the current of 1A is the same for each LED string. It can be electrically operated safely by controlling the flow.
도 3은, 도 2에 도시된 병렬 운전을 위한 엘이디 구동 회로의 제1 실시예를 도시한 회로도이다. 여기서, 도 2의 엘이디 구동 회로와 동일한 구성에 대해서는 동일 도면부호를 기재하고 동일한 구성에 대한 중복되는 설명은 생략하도록 한다.FIG. 3 is a circuit diagram showing a first embodiment of an LED driving circuit for parallel operation shown in FIG. 2 . Here, the same reference numerals are used for components identical to those of the LED driving circuit of FIG. 2 , and overlapping descriptions of the same configurations will be omitted.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 병렬 운전을 위한 엘이디 구동 회로(100)는, 정전류 컨버터(110), 전압보상 설정부(120), 제1 엘이디 스트링 내지 제N 엘이디 스트링(130, 131, 132), 제1 전류 검출부 내지 제N 전류 검출부(140, 141, 142), 제1 전류제한부 내지 제N-1 전류제한부(150, 151), 제1 평활부 내지 제N-1 평활부(160, 161)를 포함한다(여기서, N은 2이상의 자연수이다).As shown in FIG. 3, the
정전류 컨버터(110)는, 정전류 제어부(170)를 포함하며, 정전류 제어부(170)는 기준전류(Iref)를 설정하기 위한 제1 및 제2 분압저항(R1, R2), 옵토커플러(Opto Coupler)(171), 저항(R3)을 포함한다. The constant
저항(R3)의 제1단은 공급되는 전원(Vcc)의 입력단과 연결되고 제2단은 옵토커플러(171)의 애노드와 연결된다. A first terminal of the resistor R3 is connected to the input terminal of the supplied power supply Vcc, and a second terminal is connected to the anode of the
옵토커플러(171)의 캐소드는 제1 전류검출부(140)의 제1 비교기(Op-amp1)의 출력단과 연결되고, 제1 및 제2 분압저항(R1, R2)이 연결된 접점은 제1 전류검출부(140)의 제1 비교기(Op-amp1)의 비반전단자(+)에 연결되어 제2 분압저항(R2)의 제1단에서 측정된 기준전류(Iref)가 입력된다.The cathode of the
제1 분압저항(R1)의 제1단은 공급되는 전원(Vcc)의 입력단과 연결되고, 제2 분압저항(R2)의 제2단은 접지 전원(그라운드)과 연결된다.A first terminal of the first voltage dividing resistor R1 is connected to the input terminal of the supplied power supply Vcc, and a second terminal of the second voltage dividing resistor R2 is connected to the ground power supply (ground).
전압보상 설정부(120)는 출력전압(Vout+) 값을 조정하기 위한 저항(RVout+) 또는 다이오드로 구성되며, 저항(RVout+) 또는 다이오드의 제1단이 정전류 컨버터(110)의 출력단(Vout+)과 연결되며 제2단이 제1 엘이디 스트링(LS1)(130)의 상단에 구비된 엘이디의 애노드에 연결되어 직렬 접속되고, 제1 엘이디 스트링(LS1)(130)의 말단에 구비된 엘이디의 캐소드는 제1 전류검출부(140)의 제1 비교기(Op-amp1)의 반전단자(-)에 연결된다. The voltage
참고로, 통상의 정전류 컨버터에서 출력단의 출력전압(Vout+)은 기설정된 기준전류값(Iref)에서의 제1 엘이디 스트링에 있는 각각의 엘이디의 순방향 전압(Vf) 값의 총합으로 이루어진다. 각각의 엘이디가 특정 전류에서 갖는 순방향 전압(Vf) 값은 엘이디의 특성 곡선의 그래프에서 산출할 수 있다. 그런데 제2 엘이디 스트링의 Vf 총합 또는 그 이후 단의 엘이디 스트링의 Vf 총합이 제1 엘이디 스트링의 Vf 총합보다 큰 경우에 해당 엘이디 스트링에 흐르는 전류는 기준전류값(Iref)보다 적게 흐르게 된다. 따라서 모든 엘이디 스트링의 엘이디에 흐르는 전류를 동일하게, 엄밀히 말해서는 허용하는 오차 범위내의 일정한 전류값을 갖도록 하기 위해서는 출력전압(Vout+)을 조정할 필요가 있다. For reference, in a conventional constant current converter, the output voltage (Vout+) of the output stage is made up of the sum of forward voltages (Vf) of each LED in the first LED string at a predetermined reference current value (Iref). The value of the forward voltage (Vf) of each LED at a specific current can be calculated from the graph of the characteristic curve of the LED. However, when the sum of Vf of the second LED string or the sum of Vf of the LED strings of subsequent stages is greater than the sum of Vf of the first LED string, the current flowing through the corresponding LED string is less than the reference current value Iref. Therefore, it is necessary to adjust the output voltage (Vout+) in order to have the same current flowing through the LEDs of all LED strings, strictly speaking, to have a constant current value within an allowable error range.
이러한 목적으로 본 발명에서는 전압보상 설정부(120)를 저항(RVout+) 또는 다이오드를 사용하여 전압을 조정할 수 있도록 회로를 구현할 수 있다.For this purpose, in the present invention, a circuit may be implemented to adjust the voltage of the voltage
제1 전류검출부(140)는 제1 비교기(Op-amp1), 제1 센싱저항(Rs1)을 포함한다. The first
제1 비교기(Op-amp1)의 반전단자(-)는 제1 엘이디 스트링(LS1)(130)의 말단에 구비된 엘이디의 캐소드에 연결되고 비반전단자(+)는 제1 및 제2 분압저항(R1, R2)이 연결된 접점에 연결되고, 출력단은 정전류 제어부(170)의 옵토커플러(171)의 캐소드에 연결된다.The inverting terminal (-) of the first comparator (Op-amp1) is connected to the cathode of the LED provided at the end of the first LED string (LS1) (130), and the non-inverting terminal (+) is connected to the first and second voltage dividing resistors (R1, R2) is connected to the connected contact, and the output terminal is connected to the cathode of the
이로써 제2 분압저항(R2)의 제1단으로부터 감지되는 기준전류(Iref)가 제1 비교기(Op-amp1)의 비반전단자(+)를 통해 입력되고, 제1 엘이디 스트링(LS1)(130)의 말단, 즉, 제1 센싱저항(Rs1)의 제1단으로부터 측정되는 제1 측정전류가 반전단다(-)를 통해 입력된다.As a result, the reference current (Iref) sensed from the first terminal of the second voltage dividing resistor (R2) is input through the non-inverting terminal (+) of the first comparator (Op-amp1), and the first LED string (LS1) (130) ), that is, the first measurement current measured from the first terminal of the first sensing resistor Rs1 is input through the inverting terminal (-).
제1 비교기(Op-amp1)는 기준전류(Iref)와 제1 측정전류를 비교하고, 비교결과에 따른 피드백 신호를 정전류 제어부(170)의 옵토커플러(171)로 전달하고, 옵토커플러(171)는 피드백 신호를 기준전류(Iref)에 반영하여 결합함으로써 기준전류값(Iref)을 결정하고, 정전류 제어부(170)는 결정된 기준전류값(Iref)에 따라 입력전압(Vcc)을 필요한 출력전압(Vout+)으로 조절하여 출력하도록 제어한다. The first comparator (Op-amp1) compares the reference current (Iref) and the first measurement current, transfers a feedback signal according to the comparison result to the
예를 들어, 정전류 제어부(170)는 피드백된 제1 측정전류가 기준전류(Iref)보다 크면 옵토커플러(Opto coupler)(171)의 스위칭을 제어하여 제1 엘이디 스트링으로 출력되는 출력전압(Vout+)을 낮추도록 제어한다.For example, the constant
센싱저항(Rs1)의 제1단이 제1 비교기(Op-amp1)의 반전단자(-)와 제1 엘이디 스트링(LS1)의 캐소드가 연결된 접점에 연결되고, 제2단이 정전류 컨버터(110)의 다른 출력단(Vout-) 또는 접지 전원에 연결된다.The first terminal of the sensing resistor Rs1 is connected to the contact where the inverting terminal (-) of the first comparator Op-amp1 and the cathode of the first LED string LS1 are connected, and the second terminal is the constant
이러한 센싱저항(Rs1)은 제1 엘이디 스트링(LS1)(130)의 말단 전류를 측정하기 위한 것이며, 센싱저항(Rs1)의 제1단에 감지된 전류를 제1 비교기(Op-amp1)를 통해 정전류 제어부(170)에 피드백 시킴으로써 정전류 컨버터(110)의 출력전압(Vout+)을 제어하도록 하고, 이를 통해 제1 엘이디 스트링에 흐르는 전류가 일정하도록 정전류 제어가 가능하게 된다.This sensing resistor Rs1 is for measuring the terminal current of the first
제1 전류제한부(150)는 제1 및 제2 전류제한저항(R11, R21), 트랜지스터(Q1)를 포함한다. The first current limiting
제1 전류제한저항(R11)의 제1단은 트랜지스터(Q1)의 드레인과, 제2단은 트랜지스터(Q1)의 게이트와 각각 연결된다.A first terminal of the first current limiting resistor R11 is connected to the drain of the transistor Q1 and a second terminal is connected to the gate of the transistor Q1, respectively.
제2 전류제한저항(R21)의 제1단은 제1 전류제한저항(R11)의 제2단과 트랜지스터(Q1)의 게이트가 연결된 접점에 연결되고 제2단은 제2 전류검출부(141)의 제2 비교기(Op-amp2)의 출력단에 연결된다. The first end of the second current limiting resistor R21 is connected to the contact point where the second end of the first current limiting resistor R11 and the gate of the transistor Q1 are connected, and the second end of the second
트랜지스터(Q1)의 소스는 제1 평활부(160)의 제1단과 연결되어 병렬 접속된다.The source of the transistor Q1 is connected to the first terminal of the
제1 평활부(160)는 커패시터(C1)이며, 커패시터(C1)는 트랜지스터(Q1)를 통과한 출력 전압을 직류 전압으로 평활화한다. 커패시터(C1)의 제1단은 트랜지스터(Q1)의 소스단과 연결되고 제2단은 접지 전원과 연결된다. 이러한 제1 평활부(160)는 제1 전류제한부(150)의 트랜지스터(Q1)의 ON-OFF에 따른 깜빡임 및 플로팅을 방지하기 위해 사용된다.The
제2 엘이디 스트링(LS2)(131)은 상단에 구비된 엘이디의 애노드가 트랜지스터(Q1)의 소스단과 커패시터(C1)(160)의 제1단이 연결된 접점에 연결되며, 말단에 구비된 엘이디의 캐소드가 제2 전류검출부(141)의 제2 비교기(Op-amp2)의 비반전단자(+)에 연결된다.The second LED string (LS2) 131 is connected to a contact where the anode of the LED provided at the top is connected to the source terminal of the transistor Q1 and the first terminal of the capacitor C1 (160), and the LED provided at the end The cathode is connected to the non-inverting terminal (+) of the second comparator (Op-amp2) of the second current detection unit (141).
제2 전류검출부(141)는 제1 전류검출부(140)와 동일하게 제2 비교기(Op-amp2), 제2 센싱저항(Rs2)을 포함하되, 제2 비교기(Op-amp2)의 출력단이 제1 전류제한부(150)의 저항(R21)의 제2단과 연결되고 제2 비교기(Op-amp2)의 반전단자(-)는 제1 엘이디 스트링(LS1)(130)의 말단에 구비된 엘이디의 캐소드와 제1 센싱저항(Rs1)의 제1단이 연결된 접점과 연결되고, 제2 비교기(Op-amp2)의 비반전단자(+)는 제2 엘이디 스트링(LS2)(131)의 말단에 구비된 캐소드와 연결된 구성에 차이가 있다. The second
제1 전류검출부(140)의 제1 비교기와 제2 내지 제N 전류검출부의 제2 내지 제N 비교기는 각 엘이디 스트링의 말단에 흐르는 전류의 측정값(측정전류)이 서로 상반되는 입력단자로 입력된다. The first comparator of the first
예를 들어, 제1 엘이디 스트링(130)의 말단에 흐르는 측정 전류는 제1 비교기(Op-amp1)의 반전단자(-)에, 제2 내지 제N 엘이디 스트링(131, 132)의 말단에 흐르는 측정 전류는 제2 내지 제N 비교기(Op-amp2 내지 Op-ampN)의 비반전단자(+)에 각각 입력되고, 제1 엘이디 스트링(130)의 말단에 흐르는 측정 전류를 제2 내지 제N 비교기(Op-amp2 내지 Op-ampN)의 반전단자(-)에 입력함으로써 제1 내지 제N-1 전류제한부(150, 151)로 하여금 제1 엘이디 스트링(130)에 흐르는 전류값과 동일하게 다른 엘이디 스트링에 대한 전류 제한을 수행하도록 할 수 있다. For example, the measurement current flowing at the end of the
그리고, 본 발명에서는, 제2 내지 제N 비교기(Op-amp2 내지 Op-ampN)는 제1 엘이디 스트링의 말단에 흐르는 제1 측정 전류와 제2 내지 제N 엘이디 스트링의 말단에 흐르는 제2 내지 제N 측정 전류를 비교하고, 비교 결과 제2 내지 제N 측정 전류가 제1 측정 전류를 초과하면 제1 측정 전류로 전류 제한을 수행하도록 제1 내지 제N-1 전류제한부(150, 151)가 동작한다.And, in the present invention, the second to Nth comparators Op-amp2 to Op-ampN are the first measurement current flowing at the end of the first LED string and the second to Nth comparator flowing at the end of the second to Nth LED string. The N measured currents are compared, and if the second to Nth measured currents exceed the first measured current as a result of the comparison, the first to N−1th current limiting
이와 같이 본 발명에 따르면, 제1 엘이디 스트링을 기준으로 다른 엘이디 스트링에 대한 정전류 제어가 수행되는 것을 기술적 특징으로 한다. As described above, according to the present invention, a technical feature is that constant current control is performed for other LED strings based on the first LED string.
다시 말해, 본 발명은, 제1 엘이디 스트링에 대한 기준 전류값을 설정하고, 이를 기준으로 다른 엘이디 스트링에 대한 정전류(Constant Current) 제어를 전류 제한 회로를 통해 제어하는 것을 가장 큰 기술적 특징으로 한다. In other words, the biggest technical feature of the present invention is that a reference current value for the first LED string is set, and constant current control for other LED strings is controlled through a current limiting circuit based on the reference current value.
이를 통하여 각 엘이디 스트링에 대한 개별 정전류 제어가 수행되므로 다른 엘이디 스트링에 영향을 미치지 않으며 안정적으로 엘이디 스트링을 병렬 운전 할 수 있는 효과가 발생하게 된다.Through this, since individual constant current control for each LED string is performed, an effect of stably operating the LED strings in parallel without affecting other LED strings occurs.
도 4는, 도 2에 도시된 병렬 운전을 위한 엘이디 구동 회로의 제2 실시예를 도시한 회로도이다. 여기서, 도 2 및 도 3의 엘이디 구동 회로와 동일한 구성에 대해서는 동일 도면부호를 기재하고 동일한 구성에 대한 중복되는 설명은 생략하도록 한다.FIG. 4 is a circuit diagram showing a second embodiment of an LED driving circuit for parallel operation shown in FIG. 2 . Here, the same reference numerals are used for components identical to those of the LED driving circuits of FIGS. 2 and 3 , and overlapping descriptions of the same components will be omitted.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 병렬 운전을 위한 엘이디 구동 회로(200)는, 정전류 컨버터(210), 전압보상 설정부(120), 제1 엘이디 스트링(LS1) 내지 제N 엘이디 스트링(130, 131, 132), 제1 전류 검출부 내지 제N 전류 검출부(140, 141, 142), 제1 전류제한부 내지 제N-1 전류제한부(150, 151), 제1 평활부 내지 제N-1 평활부(160, 161)를 포함한다(여기서, N은 2이상의 자연수이다).As shown in FIG. 4, the
정전류 컨버터(210)는 정전류 제어부(180)와 디밍전압 설정부(190)를 포함하여 구성된다. 정전류 제어부(180)는 옵토커플러(Opto Coupler)(181), 저항(R3)을 포함한다. The constant
저항(R3)의 제1단은 공급되는 전원(Vcc)의 입력단과 연결되고 제2단은 옵토커플러(181)의 애노드와 연결된다. A first terminal of the resistor R3 is connected to the input terminal of the supplied power supply Vcc, and a second terminal is connected to the anode of the
옵토커플러(181)의 캐소드는 제1 전류검출부(240)의 제1 비교기(Op-amp1)의 출력단과 연결되고, 디밍전압 설정부(190)의 출력단은 제1 전류검출부(240)의 제1 비교기(Op-amp1)의 비반전단자(+)에 연결된다. The cathode of the
즉, 제1 전류검출부(240)의 제1 비교기(Op-amp1)는 디밍전압 설정부(190)의 출력과 제1 엘이디 스트링(LS1)(130)의 말단에 흐르는 측정 전류를 입력단자를 통해 입력받아 비교하고, 제1 엘이디 스트링(LS1)(130)의 말단에 흐르는 측정 전류가 디밍전압 설정부(190)의 출력전압을 초과하면 제1 엘이디 스트링(LS1)(130)의 말단에 흐르는 측정 전류를 디밍전압 설정부(190)의 출력전압이 되도록 정전류 제어부(180)를 통해 출력전압(Vout+)을 조절한다. 이로써 제1 엘이디 스트링(LS1)(130)으로 흐르는 전류값이 기설정된 기준전류값으로 설정되고 정전류 제어가 이루어진다.That is, the first comparator (Op-amp1) of the first
이와 같이 본 발명에 따르면, 디밍전압 설정부의 출력과 제1 엘이디 스트링에 흐르는 제1 측정 전류를 비교하고 비교결과에 따른 피드백을 통해 제1 엘이디 스트링에 대한 전류값을 기준전류값으로 설정하도록 제어하는 동시에, 제1 엘이디 스트링에 흐르는 전류값을 기준으로 다른 엘이디 스트링에도 동일한 전류가 일정하게 흐르도록 전류 제한을 수행하도록 제어함으로써 정전류 제어가 가능할 뿐만 아니라, 이를 통해 고주파가 발생하지 않으면서 깜박임도 없이 균일한 조도로 디밍 제어가 가능한 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the output of the dimming voltage setting unit and the first measured current flowing through the first LED string are compared, and the current value for the first LED string is set as the reference current value through feedback based on the comparison result. At the same time, based on the current value flowing in the first LED string, current limiting is performed so that the same current constantly flows in the other LED strings, so that constant current control is possible, and through this, high frequency is not generated and uniform without flicker. There is an effect that dimming control is possible with one illuminance.
도 5는, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 병렬 운전을 위한 엘이디 구동 회로를 개략적으로 도시한 회로도이다. 여기서, 본 발명은 도 2에 도시된 발명과 비교하여 정전류 컨버터 대신 정전압 컨버터를 이용하여 정전류 제어를 수행하는 것으로 컨버터의 구동 방식에 차이가 있다.5 is a circuit diagram schematically showing an LED driving circuit for parallel operation according to another embodiment of the present invention. Here, the present invention performs constant current control using a constant voltage converter instead of a constant current converter compared to the invention shown in FIG. 2, and there is a difference in the driving method of the converter.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 병렬 운전을 위한 엘이디 구동 회로(300)는, 정전압 컨버터(310), 제1 내지 제n 전류 제한부(320, 321, 322), 제1 내지 제n 평활부(350, 351, 352), 제1 내지 제n 엘이디 스트링(330, 331, 332), 제1 내지 제n 전류 검출부(340, 341, 342)를 포함한다. 여기서, n은 2이상의 자연수이며 이로 인해 2개 이상의 엘이디 스트링이 병렬 연결된 회로 구성을 가진다. As shown in FIG. 5, the
여기서, 하나의 전류 제한부, 하나의 평활부, 하나의 엘이디 스트링, 하나의 전류 검출부는 하나의 단위 유닛을 구성되도록 연결되고, 이때, n(n은 2 이상의 자연수)개의 단위 유닛이 병렬 연결된다. Here, one current limiting unit, one smoothing unit, one LED string, and one current detection unit are connected to form one unit unit, and at this time, n (n is a natural number equal to or greater than 2) unit units are connected in parallel. .
구체적으로, 정전압 컨버터(310)는 공급된 입력전압(Vcc)을 엘이디의 구동에 필요한 출력전압(Vout+)으로 변환시켜 출력하며, 기준전압(Vref)을 설정하는 제1 및 제2 분압저항(R1, R2)을 포함한다. Specifically, the
이러한 정전압 컨버터(310)의 출력단(Vout+)에는 제1 내지 제n 전류 제한부(320, 321, 322)가 각각 병렬로 연결된다. The first through n-th current limiting
제1 내지 제n 전류 제한부(320, 321, 322) 각각은 정전압 컨버터(310)의 출력단(Vout+)과 연결되어 직렬 접속된 엘이디 스트링(LS1, LS2, LSn) 각각으로 출력되는 출력 전압(Vo)이 각 엘이디 스트링을 구성하는 모든 엘이디를 구동할 수 있는 순방향 전압(Vf)이 되도록 출력전압(Vout+)의 전류 제한을 수행한다. Each of the first to n-th current limiting
참고로, 하나의 웨이퍼에서 제작된 엘이디라도 각각의 순방향 전압(Vf)이 다르므로, 이러한 엘이디의 순방향 전압(Vf) 편차는 제품의 신뢰성에 큰 영향을 주기 때문에 분류(sorting) 공정을 통해 엘이디의 Vf bin을 설정하여 그룹을 나누어 표기하고 있다. 예를 들어, 국내 백색 엘이디 제품의 경우, 보통 2.7V ~ 2.8V, 2.8V ~ 2.9V, 2.9V ~ 3.0V와 같이 0.1V 단계로 분류하여 표기하고 최근에는 2.65V ~ 2.70V와 같이 0.05V까지 표기하는 고효율 제품도 있다. 일예로, 한 웨이퍼에서 나오는 엘이디의 Vf 분포가 정규분포로 나타나는데, 기준전압(Vref)이 2.8V이면 2.6V 내지 3V로 나오며, 이를 Vf 랭크(bin)로 나누어 2.6V~2.7V, 2.7V~2.8V, 2.8V~2.9V, 2.9V~3.0V 등의 랭크로 분류(sorting)한다. 따라서 엘이디 조명을 설계할 경우 사용하고자 하는 엘이디의 Vf bin을 예상하여 엘이디 스트링의 순방향 전압(Vf) 값의 범위를 계산할 수 있다. 이를 통해 전류 제한을 위한 기준전압(Vref)을 설정할 수 있다.For reference, since each LED has a different forward voltage (Vf) even if it is fabricated on one wafer, the deviation of the forward voltage (Vf) of these LEDs has a great effect on the reliability of the product. By setting Vf bin, the groups are divided and displayed. For example, in the case of domestic white LED products, they are usually classified and marked in 0.1V steps such as 2.7V ~ 2.8V, 2.8V ~ 2.9V, and 2.9V ~ 3.0V, and recently 0.05V such as 2.65V ~ 2.70V. There are also high-efficiency products marked up to . For example, the Vf distribution of LEDs coming out of one wafer appears as a normal distribution. If the reference voltage (Vref) is 2.8V, it comes out as 2.6V to 3V. It is sorted into ranks such as 2.8V, 2.8V~2.9V, 2.9V~3.0V, etc. Therefore, when designing the LED lighting, the range of the forward voltage (Vf) value of the LED string can be calculated by estimating the Vf bin of the LED to be used. Through this, the reference voltage (Vref) for current limiting can be set.
제1 내지 제n 평활부(350, 351, 352) 각각은 제1 내지 제n 전류 제한부(320, 321, 322) 각각의 출력단과 연결되어 전류 제한된 출력 전압을 직류전압으로 평활화하여 출력전압(Vo)을 제1 내지 제n 엘이디 스트링(330, 331, 332) 각각으로 출력한다. Each of the first to n-
여기서, 출력전압(Vo)이 엘이디 스트링 각각을 구성하는 모든 엘이디의 순방향 전압(Vf) 총합보다 클 때, 엘이디 구동 회로(300)가 정상적으로 구동되므로, 제1 내지 제n 전류 제한부(320, 321, 322)는 출력전압(Vo)을 조절하여 제1 내지 제n 엘이디 스트링(330, 331, 332) 각각에 정격 전압이 인가되도록 한다. Here, when the output voltage (Vo) is greater than the sum of the forward voltages (Vf) of all LEDs constituting each LED string, the
제1 내지 제n 엘이디 스트링(LS1, LS2, LSn)(330, 331, 332) 각각은 서로 병렬 연결되며 각각의 엘이디 스트링은 복수 개의 엘이디가 직렬로 연결된 회로 구성을 가진다.Each of the first to nth LED strings LS1 , LS2 , and
이러한 제1 내지 제n 엘이디 스트링(LS1, LS2, LSn)(330, 331, 332) 각각은 하나의 전류 제한부(320, 321, 322)와 하나의 평활부(350, 351, 352)가 연결된 접점과 상단에 구비된 엘이디의 애노드가 연결되고, 연결된 평활부(350, 351, 352)에서 출력되는 출력 전압(Vo)에 의해 점등된다.Each of the first to nth LED strings LS1, LS2, and
제1 내지 제n 전류 검출부(340, 341, 342) 각각은 직렬 연결된 엘이디 스트링의 말단에 구비된 엘이디의 캐소드에 제1 입력단이 연결되고, 정전압 컨버터(310)의 다른 출력단(Vout-)에 제2 입력단이 연결되며, 직렬 연결된 전류 제한부의 입력단에 전류 검출부의 출력단이 연결된다. Each of the first to n-th
이러한 제1 내지 제n 전류 검출부(340, 341, 342) 각각은 연결된 엘이디 스트링 말단의 출력 전압을 검출하며, 검출된 출력 전압과 기 설정된 기준전압(Vref)을 비교하여 비교결과를 대응하는 전류 제한부로 피드백시킨다.Each of the first to nth
이로써 전류 검출부(340, 341, 342) 각각은 엘이디 스트링의 말단의 출력전압을 전류제한부로 피드백 함으로써 전류제한부로 하여금 엘이디 스트링으로 출력되는 출력 전압(Vo)을 조절할 수 있도록 한다.Accordingly, each of the
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 병렬 운전을 위한 엘이디 구동 회로는, 정전압 컨버터를 이용해 각 엘이디 스트링으로 출력되는 전압을 해당 엘이디 스트링의 말단에서 측정한 전압과 기준전압(Vref)을 이용해 전류제한을 수행함으로써 병렬 연결된 복수의 엘이디 스트링에 대한 정전류 제어가 가능하다. As described above, the LED driving circuit for parallel operation according to the present invention uses a constant voltage converter to measure the voltage output to each LED string at the end of the corresponding LED string and the reference voltage (Vref) to perform current limiting By doing so, constant current control for a plurality of LED strings connected in parallel is possible.
도 6은 도 5에 도시된 병렬 운전을 위한 엘이디 구동 회로의 제1 실시예를 나타낸 회로도이다. 여기서, 도 5에 도시된 발명과 동일한 구성에 대해서는 동일 도면부호를 기재하고 동일한 구성에 대한 설명은 생략하도록 한다. 그리고, 각 단위 유닛은 하나의 전류제한부, 하나의 평활부, 하나의 엘이디 스트링 및 하나의 전류검출부로 이루어진 구성이 동일하므로, 하나의 단위 유닛의 동작에 대해서만 설명하도록 한다. FIG. 6 is a circuit diagram showing a first embodiment of an LED driving circuit for parallel operation shown in FIG. 5 . Here, the same reference numerals are used for components identical to those of the invention shown in FIG. 5, and descriptions of the same configurations will be omitted. In addition, since each unit unit has the same configuration including one current limiting unit, one smoothing unit, one LED string, and one current detection unit, only the operation of one unit unit will be described.
도 6에 도시된 바와 같이, 제1 전류 제한부(320)는 제1 및 제2 전류제한저항(R11, R21), 제너다이오드(Dz1) 및 전계효과 트랜지스터(FET, Q1)를 포함한다.As shown in FIG. 6 , the first current limiting
제1 전류제한저항(R11)은 정전압 컨버터(310)의 출력단(Vout+), 제너다이오드(Dz1)의 캐소드 및 전계효과 트랜지스터(FET, Q1)의 드레인(D)과 제1단이 연결되어 접점을 형성하고, 제너다이오드(Dz1)의 애노드 및 전계효과 트랜지스터(FET, Q1)의 게이트와 제2단이 연결되어 접점을 형성한다.The first current limiting resistor (R11) has a first terminal connected to the output terminal (Vout+) of the
제2 전류제한저항(R21)은 제1 전류제한저항(R11)의 제2단, 제너다이오드(Dz1)의 애노드 및 전계효과 트랜지스터(FET, Q1)의 게이트가 연결된 접점에 제1단이 연결되고, 전류검출부(340)의 출력단과 제2단이 연결되어 제너다이오드(Dz1)에 직렬로 연결되고, 이를 통해 제너다이오드(Dz1)로 흐르는 전류를 제한한다.The first end of the second current limiting resistor R21 is connected to the contact point to which the second end of the first current limiting resistor R11, the anode of the zener diode Dz1, and the gate of the field effect transistor (FET, Q1) are connected. , the output terminal and the second terminal of the
전계효과 트랜지스터(FET, Q1)는 엘이디 스트링(LS1)(330)의 상단 엘이디의 애노드에 소스가 직렬로 연결되되, 엘이디 스트링(LS1)(330)의 애노드와 소스가 연결된 접점에 평활부(C1)(350)의 제1단이 연결된다.The field effect transistor (FET, Q1) has a source connected in series to the anode of the upper LED of the LED string (LS1) 330, and a smoothing unit (C1) at the contact where the anode and the source of the LED string (LS1) 330 are connected. ) 350 is connected to the first end.
이처럼 제1 전류제한저항(R11), 제너다이오드(Dz1), 전계효과 트랜지스터(FET, Q1)는 병렬 연결되고, 제1 전류제한저항(R11), 제너다이오드(Dz1), 전계효과 트랜지스터(FET, Q1)가 병렬 연결된 접점과 제1 전류 검출부(340) 사이에 제2 전류제한저항(R21)이 직렬 연결된다.As such, the first current limiting resistor (R11), the zener diode (Dz1), and the field effect transistor (FET, Q1) are connected in parallel, and the first current limiting resistor (R11), the zener diode (Dz1), the field effect transistor (FET, A second current limiting resistor R21 is connected in series between the contact point Q1 connected in parallel and the first
그리고, 제1 전류 검출부(340)는 하나의 센싱저항(Rs1)과 하나의 비교기(OP-AMP1)를 포함한다.Also, the first
센싱저항(Rs1)은 제1 엘이디 스트링(LS1)(330)의 말단에 구비된 엘이디의 캐소드와 제1단이 연결되고 정전압 컨버터(310)의 다른 출력단(Vout-)과 제2단이 연결되어, 제1 엘이디 스트링(LS1)(330)의 말단에 흐르는 전류를 측정하고 측정된 전류를 이용해 제1 엘이디 스트링(LS1) 말단의 출력 전압을 검출한다. The sensing resistor Rs1 has a first terminal connected to the cathode of the LED provided at the end of the first
비교기(OP-AMP1)는 제1 엘이디 스트링(LS1)의 말단 캐소드와 센싱저항(Rs1)이 연결된 접점에 비반전단자(+)가 연결되어 센싱저항(Rs1)의 제1단에 검출된 출력 전압을 입력받고, 정전압 컨버터(310)의 제1 및 제2 분압저항(R1, R2)의 연결 접점에 반전단자(-)가 연결되어 기설정된 기준전압(Vref)을 입력받고, 제2 전류제한저항(R21)의 제2단에 출력단이 연결되어 기준전압(Vref)과 출력 전압의 비교결과에 따라 출력되는 전압을 전류제한부(320)로 피드백시킨다.The comparator (OP-AMP1) has a non-inverting terminal (+) connected to the contact point where the terminal cathode of the first LED string (LS1) and the sensing resistor (Rs1) are connected, and the output voltage detected at the first terminal of the sensing resistor (Rs1) is input, the inverting terminal (-) is connected to the connection contact of the first and second voltage divider resistors (R1, R2) of the
이를 통해 비교기(OP-AMP1)는 비반전단자(+)를 통해 센싱저항(Rs1)의 제1단을 통해 검출된 출력 전압을, 반전단자(-)를 통해 기준전압(Vref)을 입력받고, 입력된 출력 전압과 기준전압(Vref)을 비교하고, 비교결과에 따른 출력을 전류제한부로 피드백시킨다. Through this, the comparator (OP-AMP1) receives the output voltage detected through the first terminal of the sensing resistor (Rs1) through the non-inverting terminal (+) and the reference voltage (Vref) through the inverting terminal (-), The input output voltage is compared with the reference voltage (Vref), and the output according to the comparison result is fed back to the current limiting unit.
즉, 비교기(OP AMP1)는 제1 엘이디 스트링(LS1)의 말단에서 검출되는 출력 전압이 기준전압(Vref)을 초과하면 최대 출력 전압(Vmax)을 제2 전류제한저항(R21)에 인가하여 제너다이오드(Dz1)에 흐르는 전류 및 전계효과 트랜지스터(Q1)의 스위칭이 제어되도록 함으로써 제1 엘이디 스트링(LS1)의 말단 출력 전압을 기준전압(Vref)이 되도록 전류 제한이 이루어진다.That is, the comparator (OP AMP1) applies the maximum output voltage (Vmax) to the second current limiting resistor (R21) when the output voltage detected at the end of the first LED string (LS1) exceeds the reference voltage (Vref) to generate a zener The current flowing through the diode Dz1 and the switching of the field effect transistor Q1 are controlled so that the terminal output voltage of the first LED string LS1 becomes the reference voltage Vref.
이로써 본 발명의 전류제한부(320)는 피드백된 전압을 이용하여 제1 엘이디 스트링에 인가되는 전압을 기설정된 기준전압(Vref)으로 전류 제한을 수행하게 된다.Accordingly, the current limiting
이와 같은 제1 전류제한부(320) 및 제1 전류검출부(340)의 동작은 하나의 전류 제한부, 하나의 평활부, 하나의 엘이디 스트링, 하나의 전류 검출부로 구성되는 단위 유닛별로 동일하게 수행된다. The operations of the first current limiting
이로써 본 발명에 따른 엘이디 구동 회로는 모든 엘이디 스트링에 흐르는 전류가 동일하게 되도록 정전류 동작을 수행할 수 있다.As a result, the LED driving circuit according to the present invention can perform a constant current operation so that the current flowing through all the LED strings is the same.
이처럼 본 발명의 실시예에는, 모든 엘이디 스트링에 흐르는 전류의 합을 센싱하여 정전류 구동을 수행하는 기존 기술과 다르게, 하나의 엘이디 스트링에 흐르는 전류값(전압값)을 전류 검출부를 통해 측정하고 측정된 전류값(전압값)을 이용해 다른 엘이디 스트링에 대한 전류 제한을 수행함으로써 모든 엘이디 스트링에 흐르는 전류가 동일하도록 정전류 제어를 수행할 수 있다. As such, in the embodiment of the present invention, unlike the conventional technology of performing constant current driving by sensing the sum of the currents flowing through all the LED strings, the current value (voltage value) flowing through one LED string is measured through the current detector, and the measured Constant current control may be performed such that the current flowing through all the LED strings is the same by performing current limiting on other LED strings using the current value (voltage value).
지금까지 도면을 참조하여 본 발명을 설명한 바, 본 발명에 따른 엘이디 구동 회로는 단일 컨버터를 사용하여 하의 엘이디 스트링의 전류값/전압값을 기준으로 정전류(Constant current) 제어가 수행되기 때문에 안정적으로 복수의 엘이디 스트링을 병렬 운전할 수 있다.As the present invention has been described with reference to the drawings so far, the LED driving circuit according to the present invention uses a single converter to stably perform multiple of LED strings can be operated in parallel.
이상과 같이 본 발명에 따른 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.As described above, the embodiments according to the present invention have been reviewed, and the fact that the present invention can be embodied in other specific forms in addition to the above-described embodiments without departing from the spirit or scope is apparent to those skilled in the art. It is self-evident to Therefore, the embodiments described above are to be regarded as illustrative rather than restrictive, and thus the present invention is not limited to the above description, but may vary within the scope of the appended claims and their equivalents.
100. 엘이디 구동 회로 110. 정전류 컨버터
120. 전압보상 설정부 130. 제1 엘이디 스트링
131. 제2 엘이디 스트링 132. 제N 엘이디 스트링
140. 제1 전류검출부 141. 제2 전류검출부
142. 제N 전류검출부 150. 제1 전류제한부
151. 제N-1 전류제한부 160. 제1 평활부
161. 제N-1 평활부 170, 180. 정전류 제어부
171, 181. 옵토커플러 190. 디밍전압 설정부100.
120. Voltage
131.
140. First
142. Nth
151. N-1th current limiting
161. N-
171, 181.
Claims (12)
교류전원을 공급받아 직류전원을 출력하는 정전압 컨버터;
상기 정전압 컨버터의 출력단(Vout+)에 연결되어 상기 직류전원의 전류 제한을 수행하는 n(n은 2이 상의 자연수)개의 전류 제한부;
상기 n개의 전류 제한부 각각의 출력을 평활화하는 n개의 평활부;
상기 전류 제한부와 상기 평활부가 연결된 접점에 애노드가 연결되고, 상기 n개의 평활부 각각에서 출력되는 전압에 의해 점등되는 n개의 엘이디 스트링; 및
상기 n개의 엘이디 스트링 각각의 말단에 구비된 엘이디의 캐소드에 연결되고, 상기 엘이디 스트링 말단의 출력 전압을 검출하며, 검출된 출력 전압과 기 설정된 기준전압(Vref)을 비교하여 상기 n개의 전류 제한부로 피드백하는 n개의 전류 검출부;를 포함하며,
하나의 전류 제한부, 하나의 평활부, 하나의 엘이디 스트링 및 하나의 전류 검출부는 하나의 단위 유닛으로 연결되며, 상기 단위 유닛은 복수 개 구비되어 병렬 연결되고,
상기 정전압 컨버터는, 기준전압(Vref)을 설정하는 제1 및 제2 분압저항(R1, R2)을 더 포함하며,
상기 n개의 전류 제한부 각각은 단위 유닛으로 연결된 전류 검출부의 출력단에 직렬로 연결되고, 상기 전류 검출부의 출력단을 통해 피드백되는 전압에 따라 엘이디 스트링으로 출력되는 전류를 제한하는 것을 특징으로 하는 병렬 운전을 위한 엘이디 구동 회로.In the LED driving circuit for parallel operation,
a constant voltage converter that receives AC power and outputs DC power;
n (n is a natural number equal to or greater than 2) current limiting units connected to the output terminal (Vout+) of the constant voltage converter and performing current limiting of the DC power supply;
n smoothing units for smoothing outputs of each of the n current limiting units;
n LED strings having an anode connected to a contact point where the current limiting unit and the smoothing unit are connected, and turned on by a voltage output from each of the n smoothing units; and
It is connected to the cathode of the LED provided at the end of each of the n LED strings, detects the output voltage of the end of the LED string, and compares the detected output voltage with a preset reference voltage (Vref) to the n current limiting units. Including; n current detectors for feedback;
One current limiting unit, one smoothing unit, one LED string, and one current detection unit are connected as one unit unit, and a plurality of the unit units are provided and connected in parallel;
The constant voltage converter further includes first and second voltage dividing resistors R1 and R2 for setting a reference voltage Vref,
Each of the n current limiting units is connected in series to the output terminal of the current detector connected as a unit, and limits the current output to the LED string according to the voltage fed back through the output terminal of the current detector Parallel operation, characterized in that LED driving circuit for
제1 및 제2 전류제한저항(R1n, R2n), 제너다이오드(Dzn) 및 전계효과 트랜지스터(FET, Qn)를 포함하며,
상기 제1 전류제한저항(R1n)은 상기 정전압 컨버터의 출력단, 상기 제너다이오드(Dzn)의 캐소드 및 상기 전계효과 트랜지스터(FET, Qn)의 드레인(D)과 제1단이 연결되어 접점을 형성하고, 상기 제너다이오드(Dzn)의 애노드 및 상기 전계효과 트랜지스터(FET, Qn)의 게이트와 제2단이 연결되어 접점을 형성하고,
상기 제2 전류제한저항(R2n)은 상기 제1 전류제한저항(R1n)의 제2단, 상기 제너다이오드(Dzn)의 애노드 및 상기 전계효과 트랜지스터(FET, Qn)의 게이트가 연결된 접점에 제1단이 연결되고, 상기 전류검출부의 출력단과 제2단이 연결되어 상기 제너다이오드(Dzn)로 흐르는 전류를 제한하고,
상기 전계효과 트랜지스터(FET, Qn)는 상기 엘이디 스트링의 상단 엘이디의 애노드에 소스가 직렬로 연결되되 상기 엘이디 스트링의 애노드와 상기 소스가 연결된 접점에 상기 평활부의 제1단이 연결되고,
상기 제1 전류제한저항(R1n), 상기 제너다이오드(Dzn), 상기 전계효과 트랜지스터(FET, Qn)는 병렬 연결되는 것을 특징으로 하는 병렬 운전을 위한 엘이디 구동 회로.10. The method of claim 9, wherein each of the n current limiting units,
It includes first and second current limiting resistors (R1n, R2n), a zener diode (Dzn), and field effect transistors (FET, Qn),
The first current limiting resistor (R1n) is connected to the output terminal of the constant voltage converter, the cathode of the zener diode (Dzn) and the drain (D) of the field effect transistor (FET, Qn) and a first terminal to form a contact, , the anode of the zener diode (Dzn) and the gate and the second terminal of the field effect transistor (FET, Qn) are connected to form a contact,
The second current limiting resistor R2n is connected to the second end of the first current limiting resistor R1n, the anode of the zener diode Dzn, and the gate of the field effect transistors FET and Qn. A terminal is connected, and an output terminal of the current detection unit and a second terminal are connected to limit the current flowing to the zener diode (Dzn),
In the field effect transistor (FET, Qn), the source is connected in series to the anode of the upper LED of the LED string, and the first end of the smoothing part is connected to the contact point where the anode of the LED string and the source are connected,
The LED driving circuit for parallel operation, characterized in that the first current limiting resistor (R1n), the zener diode (Dzn), the field effect transistors (FET, Qn) are connected in parallel.
상기 n개의 평활부 각각은 상기 n개의 전류제한부 각각의 출력단과 접지 사이에 연결되며, 커패시터(C)로 구성되며, 상기 전류제한부를 통과한 전압을 직류 전압으로 평활화한 전압을 상기 엘이디 스트링으로 출력하는 것을 특징으로 하는 병렬 운전을 위한 엘이디 구동 회로.According to claim 10,
Each of the n smoothing units is connected between the output terminal of each of the n current limiting units and the ground, and is composed of a capacitor (C). An LED driving circuit for parallel operation, characterized in that for outputting.
상기 n개의 전류검출부 각각은, 센싱저항(Rsn) 및 비교기(OP-AMP)를 포함하며,
상기 센싱저항(Rsn)은 제1단이 상기 엘이디 스트링의 말단에 구비된 캐소드에 제1단이 연결되고, 상기 정전압 컨버터의 다른 출력단에 제2단이 연결되어 상기 엘이디 스트링과 직렬 접속되고, 상기 제1단에 걸리는 전압을 측정하여 상기 비교기의 비반전단자(+)로 입력하고,
상기 비교기(OP-AMP)는 상기 엘이디 스트링의 말단에 구비된 엘이디의 캐소드와 상기 센싱저항(Rsn)의 제1단이 연결된 접점에 비반전단자(+)가 연결되고, 상기 제1 분압저항(R1)의 제2단과 상기 제2 분압저항(R2)의 제1단이 연결된 접점에 반전단자(-)가 연결되어, 상기 센싱저항(Rsn)을 통해 측정된 상기 제1단에 걸리는 전압과 기설정된 기준전압(Vref)을 비교하고, 비교결과를 상기 제2 전류제한저항(R2n)으로 출력하는 것을 특징으로 하는 병렬 운전을 위한 엘이디 구동 회로.According to claim 11,
Each of the n current detectors includes a sensing resistor (Rsn) and a comparator (OP-AMP),
The sensing resistor Rsn has a first terminal connected to a cathode provided at an end of the LED string and a second terminal connected to the other output terminal of the constant voltage converter to be connected in series with the LED string, Measure the voltage applied to the first terminal and input it to the non-inverting terminal (+) of the comparator,
The comparator (OP-AMP) has a non-inverting terminal (+) connected to a contact point where the cathode of the LED provided at the end of the LED string and the first terminal of the sensing resistor (Rsn) are connected, and the first voltage dividing resistor ( An inverting terminal (-) is connected to the contact point where the second terminal of R1) and the first terminal of the second voltage dividing resistor R2 are connected, and the voltage applied to the first terminal measured through the sensing resistor Rsn and the An LED driving circuit for parallel operation, characterized in that comparing the set reference voltage (Vref) and outputting the comparison result to the second current limiting resistor (R2n).
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