KR102577150B1

KR102577150B1 - Ｏｌｅｄ 광원 구동 제어 회로 및 ｏｌｅｄ램프

Info

Publication number: KR102577150B1
Application number: KR1020217010890A
Authority: KR
Inventors: 지아잉 리
Original assignee: 하스코 비전 테크놀로지 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2018-09-13
Filing date: 2018-11-23
Publication date: 2023-09-11
Also published as: KR20210081343A; DE112018005231T5; WO2020052077A1; US20210219402A1; JP2022512546A; DE112018005231B4; US11259387B2; JP7051003B2

Abstract

본 발명은 OLED 광원 구동 제어 회로 및 OLED램프를 제공한다.상기 구동 제어 회로는 DC/DC정전압 모듈, 외부 트랜시버, 제1 내부 트랜시버, 마이크로 프로세싱 모듈, 선형 정전류 모듈 및 OLED 스크린 광원을 포함하고; 마이크로 프로세싱 모듈은 제1 내부 트랜시버와 통신하여 검출된 출력 전압을 상기 DC/DC정전압 모듈로 피드백하여 상기 DC/DC정전압 모듈의 작동을 제어하며; 상기 제1 내부 트랜시버는 차동 버스를 통하여 선형 정전류 모듈과 연결되고; 선형 정전류 모듈은 복수의 선형 정전류 칩을 포함하고, 선형 정전류 칩은 각각 제2 내부 트랜시버가 구비되어, 상기 제2 내부 트랜시버의 차동 버스 인터페이스는 각각 상기 제1 내부 트랜시버의 차동 버스 인터페이스와 연결된 차동 버스 통신 라인에 연결된다. 본 발명은 보다 강한 간섭 방지 능력을 갖게 되고, 구동 시스템의 전반적인 회로 변환 효율을 효과적으로 향상시킨다.

Description

OLED 광원 구동 제어 회로 및 OLED램프

본 발명은 차량용 램프 기술분야에 관한 것으로, 특히 차량 OLED램프 기술분야에 관한 것이다. 구체적으로는 OLED 광원 구동 제어 회로 및 OLED램프에 관한 것이다.

LED는 자동차 신호등의 바람직한 광원으로서 이미 다양한 기능을 가진 자동차 신호등에 성숙하게 널리 사용되고 있다. 그러나 LED는 점광원으로서 자동차 후미등에서 어느 하나 기능의 신호등으로 사용하는 경우 일반적으로 하나의 기능을 달성하기 위해서 복수개의 LED가 필요하게 되는데, 복수개의 LED의 발광 효과는 좋은 광학 반사 시스템과 렌즈를 함께 사용하는 것에 의존하지 않으면 우수한 균일성의 발광을 달성하기 어렵다. 이에 유기 발광 다이오드(OLED) 제품에는 두가지 주요 이점이 있다. 하나는, 자체 발광 특성으로 인하여 광원 시스템의 지원이 필요하지 않고 OLED 발광체의 두께는 1.4mm에 불과함으로써 미래에 후미등이 트렁크 공간을 차지하지 않고 스티커처럼 차량에 붙일 수 있어 부피면에서 일반 LED 제품에 비해 더 유리하다. 다른 하나는, OLED는 LED 점광원에 비해 면광원 및 난반사 특성, 균일한 광질, 무단계 디밍을 실현할 수 있으며 어떠한 섀도우 투영도 없다. 또한 OLED는 가볍고, 두께가 얇으며, 우수한 광질 및 연성등의 장점으로 인해 에너지 절약이나 디자인에 관계없이 자동차 조명 분야에서 잘 활용될 수 있다. 또한 OLED 패널의 두께는 점점 얇아지고 있고 화면의 색상도 단일 색상에서 다양한 색상으로, 리지드 패널에서 플렉서블 패널 등에 이르기까지 OLED 조명 기술이 계속하여 발전하고 있다.

현재 기존의 차량용 램프 OLED 구동 제어 시스템은 구동부분에서 순수 선형 정전류 방식을 이용하고, MCU IO 포트을 사용하여 스위치 그룹에 직접 연결하여 다채널 선형 정전류 칩의 PWM 디밍 포트를 온오프시키는 독립적인 광원 제어임으로, 자세한 내용은 특허 번호 ZL201720614078.1을 참조한다. 이러한 구동 방식은 구동 효율이 낮고 MCU 리소스 IO 포트를 많이 차지하며 배선이 복잡하여 확장성과 플랫폼화에 유리하지 않는다. 또한 EMC 간섭 방지 능력이 약하고 외부에서 강한 전자파 간섭이 발생하면 OLED 구동 및 제어 회로가 쉽게 간섭되어 OLED가 비정상적으로 발광하게 된다.

상기와 같은 및 기타 잠재적인 기술적 문제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 실시예는 OLED 광원 구동 제어 회로를 제공한다.

상기 OLED 광원 구동 제어 회로는 DC/DC정전압 모듈, 외부 트랜시버, 제1 내부 트랜시버, 마이크로 프로세싱 모듈, 선형 정전류 모듈 및 OLED 스크린 광원을 포함하고; 상기 DC/DC정전압 모듈은 차량 전원선의 양극과 연결되어 상기 외부 트랜시버, 상기 제1 내부 트랜시버, 상기 마이크로 프로세싱 모듈 및 상기 선형 정전류 모듈로 각각 출력하여 전원을 공급하며; 상기 외부 트랜시버의 일단은 차량 통신 라인과 연결되고, 다른 일단은 상기 마이크로 프로세싱 모듈과 연결되어 상기 차량 통신 라인에서 송신된 제어 신호를 수신하여 상기 제어 신호를 상기 마이크로 프로세싱 모듈로 출력함으로써 상기 마이크로 프로세싱 모듈이 상기 제어 신호와 대응되는 제어 명령을 수행하도록 하고; 상기 마이크로 프로세싱 모듈은 제1 내부 트랜시버와 통신하여 상기 선형 정전류 모듈의 출력 전압을 검출하고, 검출된 출력 전압을 상기 DC/DC정전압 모듈로 피드백하여 상기 DC/DC정전압 모듈에서 조정하여 상기 선형 정전류 모듈의 출력 전압으로 출력하도록 하고, 검출된 전압 또는 상기 선형 정전류 모듈에서 피드백된 전압에 따라 상기 DC/DC정전압 모듈의 작동을 제어하며; 상기 제1 내부 트랜시버는 차동 버스를 통하여 상기 선형 정전류 모듈과 연결되어 상기 마이크로 프로세싱 모듈과 상기 선형 정전류 모듈 사이의 신호를 송신하도록 하고; 상기 선형 정전류 모듈은 복수의 선형 정전류 칩을 포함하고, 상기 선형 정전류 칩은 각각 제2 내부 트랜시버가 구비되어, 상기 제2 내부 트랜시버의 차동 버스 인터페이스는 각각 상기 제1 내부 트랜시버의 차동 버스 인터페이스와 연결된 차동 버스 통신 라인에 연결되어 상기 제1 내부 트랜시버의 차동 버스 인터페이스와 통신하도록 하며; OLED 스크린 광원은 상기 선형 정전류 칩과 각각 대응되는 복수의 OLED 스크린이포함되어 상기 선형 정전류 칩의 출력 채널을 통해 각각의 OLED 스크린의 발광을 제어하되 출력 채널마다 하나의 OLED 발광 영역에 대응되고; 상기 DC/DC 정전압 모듈, 상기 외부 트랜시버, 상기 제1 내부 트랜시버, 상기 마이크로 프로세싱 모듈, 상기 선형 정전류 모듈 및 상기 OLED 스크린 광원의 접지단자는 차량 전원선의 음극과 연결된다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 DC/DC 정전압 모듈과 차량 전원선 사이의 선로에 역접속 방지 회로가 더 연결된다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 역접속 방지 회로는 역접속 방지 다이오드 또는 역접속 방지 PMOS회로를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 외부 트랜시버는 LIN 트랜시버이고, 상기 차량 통신 라인은 LIN 통신 라인이거나 또는 상기 외부 트랜시버는 CAN 트랜시버이고 상기 차량 통신 라인은 CAN 통신 라인이다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 외부 트랜시버는 상기 마이크로 프로세싱 모듈내에 집적되고 상기 마이크로 프로세싱 모듈내에 레귤레이션 소스(LDO)가 더 집적된다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 선형 정전류 칩마다 복수의 출력 채널이 구비되어 하나의 OLED 스크린의 복수의 발광 영역과 대응되게 연결된다.

본 발명의 일 실시예에 있어서,선형 정전류 칩의 수량에 하나의 선형 정전류 칩상의 출력 채널 수량을 곱한 값은 OLED 스크린의 수량에 하나의 OLED 스크린의 발광 영역의 수량을 곱한 값 이상이다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 OLED 스크린 광원은 근처에 상기 마이크로 프로세싱 모듈과 연결됨으로써 OLED 스크린 광원의 온도를 감지하고 감지된 온도를 상기 마이크로 프로세싱 모듈로 송신하는 과열 감지 회로가 구비된다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 과열 감지 회로는 PCB 회로 기판, 상기 PCB 회로 기판상에 실장되는 서미스터, 풀업 전압 분할 레지스터 및 A/D 샘플링 회로를 포함하고, 상기 서미스터와 풀업 전압 분할 레지스터는 서로 연결되며, 상기 A/D 샘플링 회로의 일단은 상기 서미스터와 풀업 전압 분할 레지스터 사이의 선로에 연결되고, 다른 일단은 상기 마이크로 프로세싱 모듈의 A/D 샘플링 포트와 연결된다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 차동 버스를 통하여 OLED 광원의 동적인 효과를 제어하고, 상기 차동 버스에서 사용되는 차동 버스 프로토콜은 UART 프로토콜과 로컬 차동 버스 물리 계층 구조가 결합된 고속 디지털 통신 버스 프로토콜이다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 내부 트랜시버는 상기 선형 정전류 칩에 내장된 제2 내부 트랜시버와 제어 신호의 송신이 수행됨으로써 상기 제1 내부 트랜시버를 통하여 상기 마이크로 프로세싱 모듈과 상기 선형 정전류 모듈의 제어 신호의 송신을 수행하도록 한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 차동 버스 통신 라인을 통하여상기 선형 정전류 칩 내부의 각각의 채널에 대응되는 OLED 발광 영역에 대응되는 OLED 스크린 전압을 수집하여, OLED 스크린의 전압이 미리 설정된 범위내로 상승될 경우 상기 마이크로 프로세싱 모듈에서 피드백 신호를 출력하여 상기 DC/DC정전압 모듈의 출력 전압을 조정함으로써 상기 각 선형 정전류 칩이 OLED 스크린 전압을 상승시키는 충분한 전압을 갖도록 하고; OLED 스크린 전압이 상기 미리 설정된 범위를 초과하여 상승될 경우 상기 마이크로 프로세싱 모듈에서 피드백 신호를 출력하여 상기 DC/DC정전압 모듈의 출력 전압을 미리 설정된 제한 전압으로 상승시킴으로써 OLED 스크린 광원을 구동하도록 미리 설정된 일정한 출력의 한계 전력을 유지한다.

본 발명의 실시예는 상술한 바와 같은 OLED 광원 구동 제어 회로를 사용한 OLED램프가 더 제공된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 OLED 광원 구동 제어 회로 및 OLED램프의 효과는 아래와 같다.

1. 본 발명은 차동 버스 통신 방식을 사용한 것으로, 해당 차동 버스 프로토콜은 UART 프로토콜과 로컬 차동 버스 물리 계층 구조의 결합을 기초로 한 최적화 및 개선형의 고속 디지털 통신 버스 프로토콜이다. 해당 차동 버스 통신 프로토콜 및 방식은 기존의 I2C 또는 SPI통신 라인에 비해 2개의 차동 라인과 유사한 "전압차" 형태의 신호를 전송 신호로 사용하여 보다 강한 간섭 방지 능력을 갖게 된다. 이러한 간섭 방지 능력은 해당 구동 제어 회로의 회로 배치를 간편하도록 한다. 기존의 I2C 및 SPI 통신 방식은 간섭 방지 능력이 약하기 때문에 지나치게 긴 통신라인에 의한 외부 간섭을 방지하도록 통신 인터페이스가 있는 선형 정전류 모듈 및 마이크로 프로세싱 모듈을 동일한 PCB 보드에 배치하여야 한다. 그러나 상기 차동 버스 통신 프로토콜을 사용할 경우 통신 인터페이스가 있는 선형 정전류 모듈과 마이크로 프로세싱 모듈을 서로 다른 PCB 보드에 배치하여 구조가 컴팩트한 차량 램프의 제어 회로의 설계 및 배치를 용이하게 할 수 있다.

2. 본 발명은 DC/DC정전압 모듈을 이용하여 차체 전압에 대한 사전 처리를 수행함으로써 구동 시스템의 전반적인 회로 변환 효율을 효과적으로 향상시키고, 구동 장치의 전력 소비와 열을 감소시키며 구동 보드의 면적을 효과적으로 축소시킬 수 있다.

3. 본 발명은 전단 DC/DC정전압 모듈과 후단 선형 정전류 모듈이 서로 결합된 회로의 형태를 사용함으로써 스위칭 전원회로의 외부 방사 간섭을 효과적으로 줄일 수 있으므로 EMC 전자기 호환성 테스트를 더 쉽게 통과하도록 한다.

4. 본 발명은 제1 내부 트랜시버와 제2 내부 트랜시버가 구비된 선형 정전류 모듈을 이용하여 차동 버스를 통해 통신함으로써 제어 회로의 구조를 간단화함으로써 PCB 풋 프린트를 감소하면서 MCU의 I/O포트 또는 PWM포트의 수량을 감소할 수 있다.

5. 본 발명은 OLED 고장 발생시, 인에이블(EN) 신호를 이용하여 DC/DC정전압 모듈을 오프시킴으로써 OLED의 고장에 의한 셧다운 전류를 줄일 수 있어 램프가 차체 BCM의 고장 진단을 위한 전류 수요를 보다 용이하게 충족하도록 한다.

6. 본 발명은 OLED 스크린의 노화 문제로 인하여 전압이 상승된 후에 기존에 설정된 후단 선형 정전류 구동에 공급하는 출력 전압이 충분하지 않음(전압 차이가 충분하지 않음)으로 인한 OLED 전류가 감소되는 것을 방지함으로써 OLED의 일정한 광속 출력이 유지되어 OLED 광원을 구동하기 위해 미리 설정된 일정한 출력의 한계 전력이 유지되어 전반적인 램프 시스템의 과열을 방지하게 된다.

7. 본 발명은 OLED를 통해 흐르는 전류의 크기를 감소하거나 OLED 광원을 오프시킬 수 있음으로써 고온으로 인한 OLED의 손상을 방지하게 된다.

8. 본 발명은 간단한 제어 회로 구조에 의하여 복수의 OLED 광원의 발광 영역 또는 복수의 LED 광원을 독립적으로 제어할 수 있으므로 풍부한 동적인 효과, 텍스트 정보 표시 및 기타 기능을 구현할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 기술적 방안을 보다 명확하게 설명하기 위하여 실시예를 설명하는데 필요한 도면을 아래와 같이 간단하게 설명하고자 한다. 본 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 있어서, 하기 도면들에 대한 설명은 단지 본 발명에 따른 실시예들일뿐 진보적인 노력을 하지 않아도 다른 도면을 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 OLED 광원 구동 제어 회로의 원리 구조를 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 OLED 광원 구동 제어 회로에서 LIN 통신을 사용할 경우의 구체적인 회로 구조를 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 OLED 광원 구동 제어 회로에서 CAN 통신을 사용할 경우의 구체적인 회로 구조를 도시한 개략도이다.
도 4 내지 도 7은 본 발명에 따른 OLED 광원 구동 제어 회로와 동일한 효과를 갖는 다른 회로 구조를 도시한 개략도이다.
도 8은 본 발명에 따른 OLED 광원 구동 제어 회로에서의 OLED 스크린을 도시한 배치 개략도이다.
도 9는 본 발명에 따른 OLED 광원 구동 제어 회로에서의 과열 감지 회로를 도시한 연결 개략도이다.
도 10은 본 발명에 따른 OLED 광원 구동 제어 회로에서의 과열 감지 회로를 도시한 회로 구조 개략도이다.
도 11은 본 발명에 따른 OLED 광원 구동 제어 회로에서의 DC/DC정전압 모듈을 도시한 예시도이다.
도 12는 본 발명에 따른 OLED 광원 구동 제어 회로의 하드웨어 응용을 도시한 예시도이다.
도 13a 및 도 13b는 각각 본 발명에 따른 OLED 광원 구동 제어 회로에서 LED광원을 사용할 경우를 도시한 전체적인 구조의 개략도이다.

이하 특정된 구체적인 실시예를 통하여 본 발명의 실시방식을 설명함으로써 본 기술분야에서의 당업자는 본 명세서에 공개된 내용을 통하여 본 발명의 다른 장점과 효과를 쉽게 이해할 수 있다. 또한 본 명세서의 세부 사항은 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 다른 관점과 응용에 따라 수정 또는 변경할 수도 있다. 또한 다음과 같은 실시예와 실시예에서의 특징들은 충돌이 없는 경우 서로 결합될 수 있다는 점에 유의해야 한다.

도 1 내지 도 13을 참조하면, 본 명세서에 첨부된 도면에 표시된 구조, 비율, 크기 등은 본 기술이 숙련한 자들이 이해하고 읽을 수 있도록 설명서에 공개된 내용과 함께 설명하기 위한 용도로만 사용되며 본 발명이 실시 가능한 한정된 조건을 제한하기 위한 것이 아니므로 기술적으로 실질적인 의미가 없다. 구조적 수정, 비례 관계 변경 또는 크기 조정은 본 발명이 실현 가능한 효과와 목적에 영향을 주지 않는 한 본 발명에 공개된 기술적 내용의 범위내에 있다.동시에 본 명세서에 인용된 "상", "하", "좌", "우", "중간" 및 "일측" 등의 용어는 설명의 편의를 위한 것으로 본 발명의 실시 가능한 범위를 제한하기 위한 것이 아니며, 상대 관계의 변경 또는 조정은 기술적 내용의 실질적인 변경없는 한 본 발명의 구현 범위로 간주된다.

본 실시예의 목적은 차량의 OLED램프용 전자 전원 구동 및 제어 시스템에 널리 사용될 수 있는 OLED 광원 구동 제어 회로 및 OLED램프를 제공하고자 한다. 구체적으로는 열량이 크고, 제어 기판 면적이 크며, EMC 간섭 방지 능력이 저하되는 기존의 OLED램프 선형 구동 시스템의 문제를 개선할 수 있다. 동시에 차량용 OLED램프의 복잡한 복수의 OLED 광원에서 복수의 블록으로 나누어진 발광 영역을 독립적으로 제어함으로써 동적인 OLED 디스플레이 효과의 요구를 만족할 수 있고, OLED램프의 제어 시스템을 간단화할 수 있으며 제어 회로상의 연결 하네스를 간단화하여 캐스케이드 확장을 용이하도록 한다. 독립적인 제어 가능한 OLED 발광 영역의 추가는 단일 칩 마이크로 컴퓨터 사양에 대한 선택에서 사양을 변경하지 않고 후단 OLED 선형 정전류 구동 칩의 수량을 직접적으로 캐스케이드 확장할 수 있으므로 OLED 제어 부분의 플랫폼화에 유리하다.

본 발명은 단일 유형의 선형 구동 회로를 사용하는 기존의 차량용 OLED램프 구동 회로의 단점을 해결하였다. 구체적으로는, 예를 들면 선형 정전류의 구동을 단독적으로 사용할 경우 구동 회로의 작업 효율이 낮고, 과도한 열이 발생하며, 구동 제어 기판 영역이 과도하게 커지고, 간섭 방지 능력이 떨어진다. 구동 변환 효율을 높이고 램프 전체의 내부 온도를 낮추기 위해 전단 DC/DC + 후단 선형 구동의 새로운 회로 구조가 사용된다. 전단은 DC/DC 정전압 모드로, 출력 전압을 OLED 자체 전압보다 약간 더 높은 값정도로 제어하여 다채널의 후단의 선형 구동에 전원을 공급함으로써 시스템의 전반적인 구동 회로 작동 효율을 향상시키고 OLED 구동의 열량을 줄이게 된다.

이하 본 기술분야에서의 당업자가 진보적인 노력을 하지 않아도 본 발명에 따른 OLED 광원 구동 제어 회로 및 OLED램프를 바로 이해할 수 있도록 본 발명에 따른 OLED 광원 구동 제어 회로 및 OLED램프의 원리 및 실시방식을 상세하게 설명하고자 한다.

본 발명의 실시예는 OLED 광원 구동 제어 회로를 제공하고자 한다. 상기 OLED 광원 구동 제어 회로는 DC/DC정전압 모듈(110), 외부 트랜시버(120), 제1 내부 트랜시버(140), 마이크로 프로세싱 모듈(130), 선형 정전류 모듈(150) 및 OLED 스크린 광원(160)을 포함한다.

본 실시예에서, 상기 DC/DC정전압 모듈(110)은 차량 전원선의 양극과 연결되어 상기 외부 트랜시버(120), 상기 제1 내부 트랜시버(140), 상기 마이크로 프로세싱 모듈(130) 및 상기 선형 정전류 모듈(150)로 각각 출력하여 전원을 공급한다.

상기 DC/DC정전압 모듈(110)은 선형 정전류 모듈(150), DC/DC정전압 모듈(110)로 출력하여 전원을 공급할뿐만 아니라 동시에 외부 트랜시버(120), 마이크로 프로세싱 모듈(130) 및 상기 제1 내부 트랜시버(140)으로 출력하여 전원을 공급(VCC)한다.

여기서, 본 실시예에서, 차량 차체와 차량 OLED램프 사이의 인터페이스는 하나의 전원선(VBat), 하나의 접지선(GND), 하나의 LIN 통신 라인 또는 2개의 CAN 통신 라인(CANH선과 CANL선)이다.

본 실시예에서, 상기 DC/DC정전압 모듈(110)은 차량 전원선과의 사이의 라인에 역접속 방지 회로가 더 연결된다.

여기서 상기 역접속 방지 회로는 역접속 방지 다이오드 또는 역접속 방지 PMOS회로를 포함하되 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 상기 역접속 방지 회로는 역접속 방지 다이오드(D1)를 사용하여, 역접속 방지 다이오드(D1)의 일단은 전원선(VBat)에 연결되고, 다른 일단은 DC/DC정전압 모듈(110)의 입력단에 연결된다.

본 실시예에서, 상기 외부 트랜시버(120)의 일단은 차량 통신 라인과 연결되고, 다른 일단은 상기 마이크로 프로세싱 모듈(130)과 연결되어, 상기 차량 통신 라인에서 전송된 제어 신호를 수신하여 상기 제어 신호를 상기 마이크로 프로세싱 모듈(130) 송신함으로써 상기 마이크로 프로세싱 모듈(130)에서 상기 제어 신호와 대응되는 제어 명령을 수행하도록 한다.

상기 외부 트랜시버(120)는 Rx 통신 포트와Tx 통신 포트를 통하여 마이크로 프로세싱 모듈(130)(MCU)과 통신된다.

구체적으로, 본 실시예에서, 도2에 도시된 바와 같이 상기 외부 트랜시버(120)는 LIN 트랜시버(121)로, 상기 차량 통신 라인은 LIN 통신 라인으로, OLED램프와 차체의 통신은 LIN 통신 프로토콜에 따른다. 또는, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 외부 트랜시버(120)는 CAN 트랜시버(122)로, 상기 차량 통신 라인은 CAN 통신 라인(CANH선과 CANL선)으로, OLED램프와 차체의 통신은 CAN 통신 프로토콜에 따른다.

본 실시예에서, 상기 마이크로 프로세싱 모듈(130)은 제1 내부 트랜시버(140)와 통신하여 상기 선형 정전류 모듈(150)의 출력 전압 검출하여 검출된 출력 전압을 상기 DC/DC정전압 모듈(110)로 피드백함으로써 상기 DC/DC정전압 모듈(110)에서 상기 선형 정전류 모듈(150)로 출력된 출력 전압을 조정하고, 검출된 전압 또는 상기 선형 정전류 모듈(150)에서 피드백된 전압에 따라 상기 DC/DC정전압 모듈(110)의 작동을 제어한다.

구체적으로, 상기 마이크로 프로세싱 모듈(130)은 검출된 선형 정전류 모듈(150)의 각 채널의 출력 전압에 따라 알고리즘을 수행하여 많은 출력 채널에서 가장 높은 전압 UOUT(max)을 선택한다. 그리고 해당 가장 높은 전압에 따라 피드백 신호(FB)를 설정하여 상기 DC/DC정전압 모듈(110)로 출력하여 피드백함으로써 상기 DC/DC정전압 모듈(110)이 상기 선형 정전류 모듈(150)로 출력된 출력 전압을 조정하도록 하고, 검출된 상기 선형 정전류 모듈(150)의 출력 전압에 따라 상기 DC/DC정전압 모듈(110)의 작동을 제어한다. 여기서 피드백 신호(FB)는 아날로그 전압값, PWM 신호 등의 형태일 수 있다.

본 실시예에서, 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이 상기 외부 트랜시버(120)는 상기 마이크로 프로세싱 모듈(130) 내부에 집적될 수 있고, 상기 마이크로 프로세싱 모듈(130)내에는 레귤레이션 소스(LDO)가 더 집적된다. 여기서 상기 외부 트랜시버가 상기 마이크로 프로세싱 모듈(130)내에 집적될 경우 역접속 방지 보호를 위한 역접속 방지 다이오드(D2)가 추가 배치되어 상기 마이크로 프로세싱 모듈(130)에 대해 역접속 방지의 보호를 수행하는 역접속 방지 회로가 형성된다.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 마이크로 프로세싱 모듈(130)내에는 레귤레이션 소스(LDO)만 집적될 수도 있다. 상기 외부 트랜시버(120)는 상기 마이크로 프로세싱 모듈(130)의 외부에 연결된다.

본 실시예에서, 상기 제1 내부 트랜시버(140)는 차동 버스(Differential bus)를 통하여 상기 선형 정전류 모듈(150)과 연결되어 상기 마이크로 프로세싱 모듈(130)과 상기 선형 정전류 모듈(150) 사이의 신호를 송신하도록 한다. 여기서 상기 제1 내부 트랜시버(140)는 내부 CAN 트랜시버이다.

여기서 상기 차동 버스를 통하여 OLED 광원의 동적인 효과를 제어한다. 상기 차동 버스에서 사용되는 차동 버스 프로토콜은 UART 프로토콜과 로컬 차동 버스 물리 계층 구조의 결합을 기초로 한 고속 디지털 통신 버스 프로토콜이다.

마이크로 프로세싱 모듈(130)은 Rx와 Tx 통신 포트를 통해 상기 제1 내부 트랜시버(140)와 통신한다. 상기 제1 내부 트랜시버(140)는 차동 버스를 통해 후단 선형 정전류 모듈(150)의 각각의 선형 정전류 칩의 통신 포트와 연결됨으로써 채널마다의 OLED 광원의 스위칭, 디밍 및 지연을 제어하도록 한다.

마이크로 프로세싱 모듈(130)은 피드백 신호(FB)를 출력하여 DC/DC정전압 모듈로 송신함으로써 DC/DC정전압 모듈(110)의 출력 전압을 적절하게 조정하는 동시에, 마이크로 프로세싱 모듈(130)에서 인에이블 신호(EN)를 출력하여 DC/DC정전압 모듈(110)에 송신하여 DC/DC정전압 모듈(110)의 작동을 오프시킨다.

본 실시예에서, 상기 선형 정전류 모듈(150)은 복수의 선형 정전류 칩을 포함한다. 상기 선형 정전류 칩은 각각 제2 내부 트랜시버(151)가 구비된다. 상기 제2 내부 트랜시버(151)의 차동 버스 인터페이스는 각각 상기 제1 내부 트랜시버(140)의 차동 버스 인터페이스와 연결되는 차동 버스 통신 라인에 연결됨으로써 상기 제1 내부 트랜시버(140)의 차동 버스 인터페이스와 통신하도록 한다.

상기 제1 내부 트랜시버(140)는 상기 선형 정전류 칩 각각에 내장된 제2 내부 트랜시버(151)와 제어 신호의 송신을 수행함으로써 상기 제1 내부 트랜시버(140)를 통하여 상기 마이크로 프로세싱 모듈(130)과 상기 선형 정전류 모듈(150)이 제어 신호의 전송을 수행하도록 한다.

여기서 상기 제2 내부 트랜시버(151)는 내부 CAN 트랜시버일 수도 있다.

따라서 본 실시예에서 OLED 광원 구동 제어 회로는 DC/DC 정전압 회로를 전단 1차 회로로서 입력 전압을 후단의 OLED전압의 범위에 맞춰 고효율 구동 방식을 통해 우선 조정한다(예를 들면, 12V에서 6V으로 감소시키고, DC/DC 구동을 통해 변환 효율을 약 80%로 하여, 단순 선형 정전류 변환 효율인 30%보다 훨씬 높다). 그리고 2차로 각각의 선형 정전류 구동 칩으로 연결되어 OLED를 통해 흐르는 전류를 정밀하게 제어한다. 따라서 구동 시스템에 있어서 구동 시스템의 전반적인 회로 변환 효율을 효과적으로 향상시키고, 구동 장치의 소비 전력 및 열을 감소시키며 구동 기판의 면적을 효과적으로 축소시킬 수 있다. 또한 전단 DC/DC 정전압 구동과 후단 선형 정전류 구동을 결합하는 하이브리드 회로를 사용하였으므로 후단 2차 선형 정전류 회로에 의해 1차 DC/DC 정전압 회로의 외부 방사 간섭을 효과적으로 완화할 수 있어, 기존의 DC/DC 정전류 구동에 비해 스위칭 전원 회로의 외부 방사 간섭을 효과적으로 줄일 수 있음으로써 EMC 전자기 호환성 테스트에서 외부에 대한 방사 및 외부 전도 테스트를 보다 쉽게 통과할 수 있다.

OLED는 후미등의 광원으로서, 기술감 및 멋스러움을 표현하기 위한 것을 목적으로 하여 단일 OLED 패턴 영역을 독립적으로 제어하여 개별적으로 점등할 수 있으며, OLED의 수량이 많으면 단일 칩 마이크로 컴퓨터의 핀에 대한 수요 부담을 가져오게 된다. 1세대 구동은 직렬 포트를 병렬 포트로 변환하여 출력하는 시프트 레지스터 칩을 사용하여 단일 채널의 SPI 통신을 다채널로 변환하여 병렬 출력 제어를 수행함으로써 I/O 포트 수량을 확장한다. 이러한 제어 구조는 선형 정전류 구동뿐만 아니라 별도의 복수의 시프트 레지스터 칩 및 주변 회로가 더 필요하므로 제어 회로의 복잡성과 풋 프린트 면적이 증가된다. 본 실시예의 OLED 광원 구동 제어 회로는 통신 기능을 갖는 선형 정전류 구동 칩을 사용하는 것으로 선형 정전류 구동 칩에 내장된 차동 버스 통신 프로토콜을 이용하여 제1 내부 트랜시버(140)(내부 CAN 트랜시버)를 통해 마이크로 프로세싱 모듈(130)과 통신한다. 몇개의 간단한 통신 라인을 통해 다양한 OLED 패턴 디스플레이 효과를 달성하고, 제어 회로의 구조를 단순화하여 PCB 풋 프린트를 감소함으로써 MCU의 I/O 포트 또는 PWM 포트 수요량이 절감된다. 동시에 I2C 또는 SPI선을 이용하는 통신 라인 방식에 비해 해당 차동 버스 프로토콜은 UART 프로토콜과 로컬 차동 버스 물리 계층 구조의 결합을 기초로 한 최적화된 개선형 고속 디지털 통신 버스 프로토콜이므로 전자기 간섭 능력이 강한 특성을 가지고 있다. 특히 발광 영역마다 독립적으로 제어해야 하는 동적 제어 시스템인 OLED 차량용 램프에 유리하며, 또한 강력한 간섭 방지 기능에 의하여 동적인 OLED 차량 램프가 미리 설정된 상태에 따라 동적 효과를 구현하여 풍부한 동적 효과, 텍스트 정보 표시등 기능을 구현하도록 한다.

따라서 상술한 바와 같이 기존의 OLED 구동 및 제어 시스템은 직렬 포트를 병렬 포트로 변환하여 출력하는 시프트 레지스터 칩을 사용하여 단일 채널의 SPI 통신을 다채널로 변환하여 병렬 출력 제어를 수행함으로써 I/O 포트 수량이 확장된다. 이러한 제어 구조는 선형 정전류 구동뿐만아니라 복수의 시프트 레지스터 칩 및 주변 회로가 별도로 필요하므로 제어 회로의 복잡성과 풋 프린트 면적이 증가된다. 본 실시예의 OLED 광원 구동 제어 회로는 통신 기능을 갖는 선형 정전류 구동 칩을 사용하는 것으로, 선형 정전류 구동 칩에 내장된 차동 버스 통신 포트와 내부 CAN 트랜시버를 이용하여 제어 신호를 전달하고, 제어 신호는 다시 내부의 CAN 트랜시버를 거쳐 변환된 후 마이크로 프로세싱 모듈(130)과 통신된다. 몇개의 간단한 통신 라인을 통해 다양한 OLED 패턴 디스플레이 효과를 달성하고 제어 회로의 구조를 단순화하여 PCB 풋 프린트를 감소함으로써 마이크로 프로세싱 모듈(130)의 I/O 포트 또는 PWM 포트 수요량이 절감된다. 또한 해당 차동 버스 통신 방식은 기존의 I2C 또는 SPI 통신 라인을 이용하는 통신 라인 방식에 비해 간섭 방지 능력이 강하다. 또한 선형 정전류 구동 칩에 내장된 차동 버스 통신 포트를 통해 OLED 부하의 개방 회로 또는 단락 회로 고장을 내부 CAN 트랜시버의 통신 인터페이스를 통해 마이크로 프로세싱 모듈(130)에 피드백한 후 마이크로 프로세싱 모듈(130)에서 인에이블(EN) 신호를 출력하여 이전 단계의 DC/DC 정전압 모듈(110)을 오프시킴으로써 OLED고장으로 인한 오프 전류를 감소되어 램프가 차체 BCM의 고장 진단을 위한 전류 요구를 보다 쉽게 만족하도록 한다.

본 실시예에서, 상기 선형 정전류 모듈(150)에서 선형 정전류 칩마다 1～n개(예를 들면, n＝12)의 출력 채널이 구비되어 OLED 광원의 양극의 연결, OLED 광원의 음극과 GND 연결을 위한 것이다(OLED 광원은 공통 음극으로 필요한 선형 정전류 칩은 하이 사이드 구동이여야 한다). 선형 정전류 칩(1～N)은 모두 차동 버스 통신 라인상에 배치된다(해당 차동 버스 프로토콜은 UART 프로토콜과 로컬 차동 버스 물리 계층 구조의 결합을 기초로 한 최적회된 개선형 고속 디지털 통신 버스 프로토콜이다). 이러한 방식으로 캐스케이드하여 OLED 광원을 제어하는 채널 수량(실제 수요에 따라 OLED의 개별적으로 제어 가능한 발광 영역의 수량)을 확장한다. 선형 정전류 칩은 채널마다의 OLED 광원의 전압값을 수집하여 제2 내부 트랜시버 및 차동 버스 통신 라인을 통하여 제1 내부 트랜시버(140)에 전달한다. 제1 내부 트랜시버(140)는 다시 신호로 변환하여 마이크로 프로세싱 모듈(130)로 전달한다. 예를 들면, 전압 이상으로 검출될 경우 OLED단락 또는 개방 회로로 판단하여 마이크로 프로세싱 모듈(130)에서 EN신호를 출력하여 전단의DC/DC정전압 모듈(110)을 오프시켜 후단 선형 정전류 모듈(150)로의 전원 공급을 중지하도록 한다. 한편, 마이크로 프로세싱 모듈(130)은 차동 버스 통신 라인을 통하여 OLED 광원전압, 예를 들면 OLED전압에서 발생하는 일정한 범위내에서의 변화(비단락 또는 개방 회로)를 수집하여 MCU에서 피드백 신호(FB)를 DC/DC정전압 모듈(110)로 출력하여 DC/DC정전압 모듈(110)의 출력 전압값을 적절히 조정하여 후단 OLED의 노화로 인한 전압 변화에 적응하도록 함으로써 OLED의 노화로 인한 어두움 또는 밟아짐을 보상하게 된다.

본 실시예에서, OLED 스크린 광원(160)은 상기 선형 정전류 칩과 각각 대응되는 복수의 OLED 스크린을 포함한다. 상기 선형 정전류 칩의 출력 채널을 통하여 각각의 OLED 스크린의 발광을 제어한다.

본 실시예에서, 상기 선형 정전류 칩마다 복수의 출력 채널이 구비되어 하나의 OLED 스크린의 복수의 발광 영역과 대응되게 연결된다.

상기 선형 정전류 칩의 각출력단은 각각의 채널 수량(CH1～CHn)에 맞춰 각각의 OLED 발광 영역으로부터 인출된 양극과 연결되고 OLED 각각의 발광영역으로부터 인출된 음극 극성은 모두 GND와 연결된다.

본 실시예에서, 상기 차동 버스 통신 라인을 통하여 각각의 상기 선형 정전류 칩내의 각각의 채널에 대응되는 OLED 발광 영역에 대응되는 OLED 스크린 전압을 수집한다. OLED 스크린 전압이 미리 설정된 범위내에서 상승될 경우 상기 마이크로 프로세싱 모듈(130)은 피드백 신호를 출력하여 상기 DC/DC정전압 모듈(110)의 출력 전압을 조정함으로써 각각의 상기 선형 정전류 칩이OLED 스크린 전압을 높일 수 있는 충분한 전압을 갖도록 한다. OLED 스크린 전압이 상기 미리 설정된 범위를 초과하여 상승될 경우 상기 마이크로 프로세싱 모듈(130)에서 피드백 신호를 출력하여 상기 DC/DC정전압 모듈(110)의 출력 전압을 미리 설정된 제한 전압으로 상승시킴으로써 OLED 스크린 광원을 구동하도록미리 설정된 일정한 출력의 한계 전력을 유지한다.

구체적으로, 본 실시예의 광원 구동 제어 회로는 고온 및 태양 복사로 인한 노화된 OLED 스크린의 전기적 특성 변화에 적응하여 환경적 요인으로 인한 OLED램프의 어두워짐을 방지하기 위하여 아래와 같이 설계된다. 본 실시예의 OLED 광원 구동 제어 회로의 마이크로 프로세싱 모듈(130)은 제1 내부 트랜시버(140)(내부 CAN 트랜시버)에 연결되고, 제1 내부 트랜시버(140)는 각 선형 정전류 칩의 통신 포트와 연결됨으로써 마이크로 프로세싱 모듈(130)은 제1 내부 트랜시버(140)(내부 CAN 트랜시버)를 통하여 신호로 변환하여 차동 버스 통신 라인(해당 차동 버스 프로토콜은 UART 프로토콜과 로컬 차동 버스 물리 계층 구조의 결합을 기초로 한 최적화된 개선형 고속 디지털 통신 버스 프로토콜임)를 통하여 선형 정전류 칩의 각각의 채널에 대응되는 OLED 발광 영역에 대응되는 OLED 스크린 전압을 수집한다.OLED 스크린 전압이 어느 범위내로(자체 정의 가능, 예를 들면 +30％) 상승될 경우 마이크로 프로세싱 모듈(130)에서 피드백 신호를 출력하여 전단 DC/DC 정전압 모듈에 의해 구동되는 출력 전압을 조정하여 후단 선형 정전류 모듈(150)이 스크린 전압이 상승된 OLED가 원전류값을 유지하여 점등되도록이 충분한 전압을 갖도록 함으로써 스크린이 노화 문제로 인하여 전압이 상승된 후 후단의 선형 정전류 구동에 공급되는 원래 설정된 출력 전압이 충분하지 않음(전압차 충분하지 않음)으로 OLED 전류가 작아져서 OLED의 일정한 광속 출력을 유지하는 것을 방지, 즉 환경 원인으로 인해 OLED 스크린의 전기적 특성이 변화되어 램프가 어두워지는 것을 방지한다. OLED 스크린 전압이 이러한 설정된 범위를 초과하여 상승될 경우 마이크로 프로세싱 모듈(130)에서 피드백 신호를 출력하여 전단 DC/DC정전압 모듈의 구동 출력을 조정하여 OLED 전단 DC/DC정전압 모듈이 특정 설정 비율로 변화되는 것을 한계로 하는 전압을 출력하도록 하여 미리 설정된 일정한 출력의 한계 전력 유지하여 OLED 광원을 구동하도록 함으로써 램프 시스템의 전반적인 과열을 방지할 수 있다.

OLED 광원이 램프 전체의 배광 법규 평가에 참여할 경우, 예를 들면 OLED 광원에서 단일 발광 영역이 손상되면 램프 전체의 배광 법규의 합법성에 영향줄 수 있다. 이때 단일 발광 영역의 손상으로 모든 OLED 스크린을 오프시켜 램프 손상을 표시하는 기능을 필요하다. 기존의 OLED 구동 제어 회로는 이러한 고장 판단 기능을 구비하지 않는다. 본 실시예에 따른 OLED 광원 구동 제어 회로에서 각각의 선형 정전류 칩의 OLED에 전원 공급하는 채널마다의 출력단 전압은 선형 정전류 칩에 내장된 차동 버스 인터페이스를 통하여 내부 CAN 트랜시버로송신되어 내부 CAN 트랜시버에 의해 신호로 변환되어 마이크로 프로세싱 모듈(130)에 전달된다. 만약 전압 변화에 OLED 단락 또는 개방 회로의 특징이 있다면 마이크로 프로세싱 모듈(130)에 의해 검출된다. 그리고 마이크로 프로세싱 모듈(130)은 인에이블(EN) 신호를 전단 DC/DC정전압 모듈(110)에 출력하여 DC/DC 정전압 모듈(110)의 작동을 멈추고 후단 선형 정전류 모듈(150)에 대한 전원 공급을 중단하여 OLED를 모두 오프시키고 동시에 마이크로 프로세싱 모듈(130)에서 고장 경보 신호를 출력하여 CAN/LIN 통신 라인을 통해 차체에 전달한다.

본 실시예에서, 선형 정전류 칩의 수량에 하나의 선형 정전류 칩의 출력 채널 수량을 곱한 값은 OLED 스크린의 수량에 하나의 OLED 스크린의 발광 영역의 수량을 곱한 값 이상이다.

구체적으로, 도8은 본 실시예에서 OLED 광원 구동 제어 회로내의 OLED 광원에 대응되는 OLED 스크린 및 발광 영역에 대응되는 예시를 해석하기 위한 도면이다.(그러나 이에 한정되지 않음). 하나의 차량용 램프에는 도8에 도시된 바와 같이 M개의 OLED 스크린을 구비한다고 가정하면 OLED 스크린마다 m개의 독립적인 제어가 가능한 발광 영역이 구비된다(여기서, 도8에서 m=3, 즉 OLED 스크린에 3개의 독립적인 제어가 가능한 발광 영역이 구비된다). OLED1-1는 제1 OLED 스크린의 가장 왼쪽에 있는 발광 영역, OLED1-2는 제1 OLED 스크린의 중간에 있는 발광 영역, OLED1-3은 제1 OLED 스크린의 가장 오른쪽에 있는 발광 영역을 대표한다. 물론 m은 3보다 클 수 있다. 그러면 OLED 스크린마다 3보다 큰 m개의 독립적인 제어가 가능한 발광 영역이 구비된다. 주의할 점은 N은 N개의 선형 정전류 칩, n은 선형 정전류 칩마다의 출력 채널의 수량을 대표하고, 관계는 N×n≥M×m으로, 즉 선형 정전류 칩 그룹의 전체 출력 채널 수량은 반드시 독립 제어가 필요하는 모든 OLED 스크린의 발광 영역 이상이다.

본 실시예에서, 도 9에 도시된 바와 같이 상기 OLED 스크린 광원(160)에는 상기 마이크로 프로세싱 모듈(130)과 연결되어 OLED 스크린 광원(160)의 온도를 측정하고 측정된 온도를 상기 마이크로 프로세싱 모듈(130)로 전달하는 과열 감지 회로(170)가 구비된다.

과열 감지 회로(170)는 램프 본체 내부의 제일 온도가 가장 높은 영역에 배치된다. 과열 감지 회로(170)를 통하여 램프 본체 내부의 온도 변화를 마이크로 프로세싱 모듈(130)에 전달하여 마이크로 프로세싱 모듈(130)에서 시기에 따라 출력되는 제어 전략을 조정할 수 있으므로 OLED 광원을 통해 흐르는 전류의 크기를 낮추거나 OLED 광원을 오프시켜 고온으로 인한 OLED 광원의 손상을 방지할 수 있다.

구체적으로, 도10에 도시된 바와 같이 본 실시예에서 상기 과열 감지 회로(170)는, PCB 회로 기판(171), 상기 PCB 회로 기판(171)상에 배치된 서미스터, 풀업 전압 분할 레지스터 및 A/D 샘플링 회로(172)를 포함한다. 여기서 상기 서미스터와 풀업 전압 분할 레지스터는 서로 연결되고, 상기 A/D 샘플링 회로(172)의 일단은 상기 서미스터와 풀업 전압 분할 레지스터 사이의 선로에 연결되고 다른 일단은 상기 마이크로 프로세싱 모듈(130)과 서로 연결된다.

본 실시예에서, 과열 보호의 원리는 아래와 같다.

서미스터는 PCB기판에 용접되어 전극 특성배선이 구비되고 해당 PCB는 물리적으로 OLED 스크린과 가까운 영역에 장착되어 고정됨으로써 OLED근처 영역의 온도를 감지한다. 회로 구조에서 해당 과열 감지 회로(170)는 풀업 전압 분할 레지스터, 서미스터 및 A/D 샘플링 회로(172)로 구성된다. 풀업 전압 분할 레지스터는 일정한 전압(VCC)으로 풀업 연결되어 풀업 전압 분할 레지스터의 하단은 서미스터와 서로 연결되고, 서미스터 회로의 다른 일단은 접지(GND)연결되어 서미스터와 풀업 레지스터 중간의 연결점, 즉 분압점 전압이 마이크로 프로세싱 모듈(130)(MCU)의 A/D 샘플링 회로(172)에 의해 마이크로 프로세싱 모듈(130)(MCU)로 샘플링된다. 서미스터가 온도 변화로 인해 저항값에 변화 발생할 경우 마이크로 프로세싱 모듈(130)(MCU)은 바로 분압점의 전압의 변화를 통해 감지됨으로써 마이크로 프로세싱 모듈(130)(MCU)에서 FB피드백 신호(0％～100％의 PWM신호)를 전단 DC/DC정전압 모듈(110)에 출력하여 적절한 조정을 수행함으로써 OLED 광원을 거쳐 흐르는 전류를 감소 또는 OLED 광원을 바로 오프시킨다.

여기서 상기 DC/DC정전압 모듈(110), 상기 외부 트랜시버(120), 상기 제1 내부 트랜시버(140), 상기 마이크로 프로세싱 모듈(130), 상기 선형 정전류 모듈(150) 및 상기 OLED 스크린 광원(160)의 접지단은 각각 차량 전원선의 음극과 연결된다.

본 실시예에서, 상기 OLED 광원 구동 제어 회로의 작동원리는 아래와 같다.

차체에서 상기 OLED 광원 구동 제어 회로로 입력하는 신호에는 두 가지 유형이 있는데, 하나는 VBat 및 GND의 전원선이다. 여기서, Vbat는 전원선의 양극, GND는 전원선의 음극으로, 양음극에 의해 상기 OLED 광원 구동 제어 회로의 전반적인 전류 회로가 형성되어 상기 OLED 광원 구동 제어 회로의 전반적인 전원 공급을 책임진다. 다른 하나는 통신 신호선LIN(하나의 LIN선으로 입력) 또는 CAN(CANH과 CANL인 2가지 선으로 입력)으로 상기 OLED 광원 구동 제어 회로의 제어 기능을 책임진다. 예를 들면, 차체에서 해당 LIN 또는 CAN 통신 라인을 통해 OLED의 전원 공급의 온 오프 여부, 또는 차체에서 LIN 또는 CAN을 통해 어느 하나의 미리 설정된 신호를 입력하여 OLED의 서로 다른 발광 영역에서 어느 특정의 동적인 효과에 따라 동적으로 발광함으로써 차체에서 특수 장면을 연출한다(예를 들면, 차키가 다가오면 OLED 후미등에서 어느 미리 설정된 동적인 효과를 연출하여 차주를 맞이하는 "환영 모드").

역접속 방지 회로는 OLED 광원 구동 제어 회로 전체에 역접속 방지 역할을 제공하는 것으로, 다이오드 또는 같은 효과의 PMOS역접속 방지 회로로 구성되어 전원의 양음극의 역접속으로 인한 시스템의 손상을 방지하기 위한 것이다. DC/DC정전압 모듈(110)은 예를 들면 BUCK형의 DC/DC 및 E522.10칩 사양일 수 있고, 벅-부스트 형태의 SEPIC 및 ZETA 정전압 회로, 유사한 기능을 구비하는 기타 유형의DC/DC칩으로 구성될 수도 있다.

도11에 도시된 바와 같이 DC/DC정전압 모듈(110)의 예시도이다. DC/DC정전압 모듈(110)은 입력 필터 회로, DC/DC 구동 칩(예를 들면, ELMOS사의 E522.10) 및 정전압 토폴로지 구조(BUCK토폴로지 또는 SEPIC 토폴로지, ZETA형의 토폴로지)를 구성하는 주변 회로(자세하게는 도11의 DC/DC정전압 모듈(110)의 회로 구조), 출력 필터 회로로 구성될 수 있다. 입력 필터 회로는 DC/DC 스위칭 전원의 회로의 리플을 완화하기 위한 것으로, 도 11은 DC/DC 강압형 정전압 회로이다(도 11을 해당 형태를 예시로 하였으나 이러한 BUCK 형태에 한정되지 않고 부스트 형태의 SEPIC 또는 ZETA형태의 정전압 회로로 획장될 수 있다). 도 11에서 C1, L1, C2는 입력 필터를 구성, U1, D1, L2, C5는 DC/DC형태의 BUCK 토폴로지 구조를 구성, C8, C6, C7는 출력 필터 회로를 구성하고, 나머지 소자는 DC/DC 정전압 BUCK 회로의 주변 회로를 구성한다. OLED 광원 구동 제어 회로에서 D1음극은 도 11에서의 VIN-D1 포트에 연결되고 OLED 광원 구동 제어 회로에서의 DC/DC 정전압 출력 모듈의 전원 출력은 도 11에서의 DC/DC-VOUT포트로서, 해당 포트에 후단 선형 정전류 칩 그룹의 전원 입력단이 연결된다. DC/DC정전압 모듈(110)은 일정한 전압을 출력하여 후단 선형 정전류 모듈(150)의 전원 입력단에 제공하여 전단의 1차 정전압에 의해 2차 선형 정전류 칩 그룹 양단에 인가되는 전압을 낮출수 있으므로 2차 선형 정전류 칩의 전력 소비를 감소한다. 이러한 전단 DC/DC+후단 선형의 회로 구조는 구동 제어 시스템의 효율을 전반적으로 향상시키고 전력 소비로 인한 열량을 감소하며 PCB 기판의 크기를 축소할 수 있다.

선형 정전류 모듈(150)에서의 선형 정전류 칩(예를 들어, TI의 TPS929XX 계열)마다의 내부 트랜시버의 통신 신호는 차동 버스(ICANH와 ICANL선)를 통해 제1 내부 트랜시버(140)(내부 CAN 트랜시버)의 통신 포트와 연결하여 제어 신호를 전달한다. 제1 내부 트랜시버(140)의 입력 신호 포트는 마이크로 프로세싱 모듈(130)의 통신 포트와 연결되어 마이크로 프로세싱 모듈(130)로부터 전달된 제어 신호를 수신한다. 이러면 마이크로 프로세싱 모듈(130)은 내부 CAN 트랜시버를 통해 신호를 변환하여 다시 차동 버스를 통해 명령을 출력하여 선형 정전류 칩마다의 전원 공급 출력 채널을 독립적으로 제어한다. 제어 방법은 채널마다의 스위칭과 채널마다의 독립적인 디밍, 스위칭 및 지연 또는 시간 간격의 제어를 포함한다. 선형 정전류 칩마다 n개의 전원 공급 출력 채널(CH1～n)이 구비되어 출력 채널마다 하나의 OLED의 독립적인 제어 발광 영역의 도선을 통해 인출된 양극과 연결되어 OLED에 일정한 전류를 제공하여 발광하도록 한다. 모든 OLED의 독립적인 발광 영역의 음극은 모두 접지(GND) 연결된다. DC/DC정전압 모듈(110)은 일정한 전압(VCC)의 전원을 마이크로 프로세싱 모듈(130) 및 LIN 트랜시버(121)에 더 제공할 수 있다. LIN 트랜시버(121)에서 차체의 통신 신호 LIN가 수신되어 차체 명령을 LIN 트랜시버(121)를 통해 변환하여 마이크로 프로세싱 모듈(130)에 전달한다. 마이크로 프로세싱 모듈(130)은 해당 신호 명령을 수신한 후 다시 내부 CAN 트랜시버(122)를 거쳐 신호로 변환하여 다시 차동 버스를 통하여 제어 신호를 각각 후단 선형 정전류 칩에 전달함으로써 채널마다의 독립적인 제어, 즉 발광 영역마다의 독립적인 제어가 이루어질 수 있다.

또한 마이크로 프로세싱 모듈(130)은 내부 CAN 트랜시버를 거쳐 차동 버스를 통하여 각각의 선형 정전류 칩마다의 채널에서 출력되는 전압값을 수집한다. 전압값 이상일 경우, 예를 들면 OLED단락 또는 개방 회로일 경우 마이크로 프로세싱 모듈(130)은 이상한 값을 수집하여 대응되는 인에이블 신호(EN)를 출력하여 전단 DC/DC정전압 모듈(110)의 작동을 중단한다. 예를 들면, 마이크로 프로세싱 모듈(130)이 내부 CAN 트랜시버를 거쳐 차동 버스를 통해 수집된 전압값이 어느 미리 설정된 범위내에서 증가 또는 감소될 경우 마이크로 프로세싱 모듈(130)은 피드백 신호(FB)를 DC/DC정전압 모듈(110)에 출력하여 출력 전압을 조정함으로써 OLED의 노화로 인한 스크린 전압의 변화에 의해 OLED 전류가 커지거나 작아지는 것을 보상할 수 있다.

도 12에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 전단 DC/DC정전압 모듈을 사용하여 전압 사전 처리 및 강력한 간섭 방지 능력의 차동 버스에 의하여 제어 신호의 송신을 수행하였기에 본 실시예의 OLED 광원 구동 제어 회로 구조에서 역접속 방지 다이오드(D1), DC/DC정전압 모듈(110), 외부 트랜시버(120), 마이크로 프로세싱 모듈(130), 제1 내부 트랜시버(140)등 복수의 기능 모듈 회로로 하나의 램프 제어 모듈(180)을 구성할 수 있다. 해당 램프 제어 모듈(180)은 표준화, 플랫폼화된 독립 제어 모듈로 설계할 수 있다. 해당 램프 제어 모듈(180)이 OLED 광원 구동 제어 회로의 구조로부터 독립되어 물리적으로 독립하여 존재되는 제어모듈로 될 수 있다. 해당 램프 제어 모듈(180)의 하드웨어 회로의 설계는 서로 다른 차량 램프에 적용 가능하며 다양한 조명 제어 효과를 위해 제어 모듈에 서로 다른 소프트웨어를 프로그래밍할 수 있다. 해당 램프 제어 모듈(180)은 표준 마스터 제어 모듈(Master)로서 자동차 램프 외부에 배치할 수 있다. 본 실시예에서는 OLED 광원 구동 제어 회로에서의 선형 정전류 모듈(150)과 OLED 스크린 광원(160)은 함께 독립적으로 램프 내부에 배치될 수 있으며, 선형 정전류 모듈(150)은 슬레이브 구동 회로(Slave)로서 다양한 램프 모양에 따라 회로를 다양하게 설계할 수 있다.

또한 주의할 점은 도 13a 및 도 13b에 도시된 바와 같이 상술한 OLED 광원 구동 제어 회로는 LED 광원(190)에도 동일하게 적용될 수 있다. 예를 들면, 복수의 LED 광원으로 구성된 차량 램프는 동적인 디스플레이 또는 각 LED 광원마다의 스위칭, 디밍, 텍스트 또는 정보의 디스플레이의 독립적인 제어가 필요한 경우, 본 발명의 광원 구동 제어 회로 방안을 이용하여 상기 기능들을 구현할 수 있다. 도 13a 및 도 13b에 도시된 바와 같이, 여기서 도 13a에서 선형 정전류 칩은 하이 사이드 구동, 도 13b에서 선형 정전류 칩은 로우 사이드 구동으로 모두 LED 광원(190)에 적용 가능하다.

본 발명의 실시예는 상술한 바와 같은 OLED 광원 구동 제어 회로를 사용한 OLED램프가 더 제공된다. 상술한 바와 같이 OLED 광원 구동 제어 회로를 이미 자세하게 설명하였으므로 더 이상 반복하여 서술하지 않는다.

상기를 종합해보면 본 발명은 차동 버스 통신 방식을 이용한 것으로. 기존의 I2C 또는 SPI 통신 라인을 이용하는 통신 라인 방식에 비해 간섭 방지 능력이 강하다. 본 발명은 전단 DC/DC정전압 모듈 및 후단 선형 정전류 모듈이 결합된 회로 방식을 이용하여 구동 시스템의 전반적인 회로 변환 효율을 효과적으로 향상시키고, 구동에 의한 전력 소비와 열을 효과적으로 감소시킬 수 있으며 구동 기판의 면적을 효과적으로 축소시킬 수 있다. 본 발명은 스위칭 전원 회로의 외부 방사 간섭을 효과적으로 감소시키고 EMC 전자기 호환성 테스트를 더 쉽게 통과하도록 한다. 본 발명은 제어 회로의 구조를 간단화함으로써 PCB 풋 프린트를 감소하면서 MCU의 I/O포트 또는 PWM포트의 수량을 감소할 수 있다. OLED의 고장에 의한 셧다운 전류를 줄일 수 있어 램프가 차체 BCM의 고장 진단을 위한 전류 수요를 보다 용이하게 충족하도록 한다. 본 발명은 노화 문제로 인해 기존에 설정된 후단 선형 정전류 구동에 공급하는 출력 전압이 충분하지 않음(전압 차이가 충분하지 않음)으로 인하여 OLED 전류가 감소되는 것을 방지함으로써 OLED의 일정한 광속 출력이 유지되어 OLED 광원을 구동하기 위해 미리 설정된 일정한 출력의 한계 전력이 유지되어 전반적인 램프 시스템의 과열을 방지하게 된다. 본 발명은 OLED를 통해 흐르는 전류의 크기를 감소하거나 OLED 광원을 오프시킬 수 있음으로써 고온으로 인한 OLED의 손상을 방지하게 된다. 따러서 본 발명은 기존 기술의 다양한 단점을 효과적으로 극복함으로써 산업적 가치가 높다.

상술한 실시예는 단지 본 발명의 원리 및 효과를 예시하는 것일뿐 본 발명을 제한하는데 사용되지는 않는다. 해당 기술에 숙련된 자라면 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않고 상술한 실시예를 수정하거나 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에 의해 본 발명에 개시된 사상 및 기술적 사상을 벗어나지 않고 이루어진 모든 동등한 수정 또는 변경은 본 발명의 청구 범위에 속한다.

110: DC/DC정전압 모듈
120: 외부 트랜시버
121: LIN 트랜시버
122: CAN 트랜시버
130: 마이크로 프로세싱 모듈
140: 제1 내부 트랜시버
150: 선형 정전류 모듈
151: 제2 내부 트랜시버
160: OLED 스크린 광원
170: 과열 감지 회로
171: PCB 회로 기판
172: A/D 샘플링 회로
180: 램프 제어 모듈
190: LED광원

Claims

DC/DC정전압 모듈, 외부 트랜시버, 제1 내부 트랜시버, 마이크로 프로세싱 모듈, 선형 정전류 모듈 및 OLED 스크린 광원을 포함하고;
상기 DC/DC정전압 모듈은 차량 전원선의 양극과 연결되어 상기 외부 트랜시버, 상기 제1 내부 트랜시버, 상기 마이크로 프로세싱 모듈 및 상기 선형 정전류 모듈로 각각 출력하여 전원을 공급하며;
상기 외부 트랜시버의 일단은 차량 통신 라인과 연결되고, 다른 일단은 상기 마이크로 프로세싱 모듈과 연결되어 상기 차량 통신 라인에서 송신된 제어 신호를 수신하여 상기 제어 신호를 상기 마이크로 프로세싱 모듈로 출력함으로써 상기 마이크로 프로세싱 모듈이 상기 제어 신호와 대응되는 제어 명령을 수행하도록 하고;
상기 마이크로 프로세싱 모듈은 제1 내부 트랜시버와 통신하여 상기 선형 정전류 모듈의 출력 전압을 검출하고, 검출된 출력 전압을 상기 DC/DC정전압 모듈로 피드백하여 상기 DC/DC정전압 모듈에서 조정하여 상기 선형 정전류 모듈의 출력 전압으로 출력하도록 하고, 검출된 전압 또는 상기 선형 정전류 모듈에서 피드백된 전압에 따라 상기 DC/DC정전압 모듈의 작동을 제어하며;
상기 제1 내부 트랜시버는 차동 버스를 통하여 상기 선형 정전류 모듈과 연결되어 상기 마이크로 프로세싱 모듈과 상기 선형 정전류 모듈 사이의 신호를 송신하도록 하고;
상기 선형 정전류 모듈은 복수의 선형 정전류 칩을 포함하고, 상기 선형 정전류 칩은 각각 제2 내부 트랜시버가 구비되어, 상기 제2 내부 트랜시버의 차동 버스 인터페이스는 각각 상기 제1 내부 트랜시버의 차동 버스 인터페이스와 연결된 차동 버스 통신 라인에 연결되어 상기 제1 내부 트랜시버의 차동 버스 인터페이스와 통신하도록 하며;
OLED 스크린 광원은 상기 선형 정전류 칩과 각각 대응되는 복수의 OLED 스크린이 포함되어 상기 선형 정전류 칩의 출력 채널을 통해 각각의 OLED 스크린의 발광을 제어하되 출력 채널마다 하나의 OLED 발광 영역에 대응되고;
상기 DC/DC정전압 모듈, 상기 외부 트랜시버, 상기 제1 내부 트랜시버, 상기 마이크로 프로세싱 모듈, 상기 선형 정전류 모듈 및 상기 OLED 스크린 광원의 접지단자는 차량 전원선의 음극과 연결되며;
상기 선형 정전류 칩마다 복수의 출력 채널이 구비되어 하나의 OLED 스크린의 복수의 발광 영역과 대응되게 연결되고;
상기 OLED 스크린 광원은 근처에 상기 마이크로 프로세싱 모듈과 연결됨으로써 OLED 스크린 광원의 온도를 감지하고 감지된 온도를 상기 마이크로 프로세싱 모듈로 송신하는 과열 감지 회로가 구비되며; 그리고
상기 과열 감지 회로는 PCB 회로 기판, 상기 PCB 회로 기판상에 실장되는 서미스터, 풀업 전압 분할 레지스터 및 A/D 샘플링 회로를 포함하고, 상기 서미스터와 풀업 전압 분할 레지스터는 서로 연결되며, 상기 A/D 샘플링 회로의 일단은 상기 서미스터와 풀업 전압 분할 레지스터 사이의 선로에 연결되고, 다른 일단은 상기 마이크로 프로세싱 모듈의 A/D 샘플링 포트와 연결되는 것을 특징으로 하는 OLED 광원 구동 제어 회로.
청구항 1에 있어서,
상기 DC/DC정전압 모듈과 차량 전원선 사이의 선로에 역접속 방지 회로가 더 연결되는 것을 특징으로 하는 OLED 광원 구동 제어 회로.
청구항 2에 있어서,
상기 역접속 방지 회로는 역접속 방지 다이오드 또는 역접속 방지 PMOS회로를 포함하는것을 특징으로 하는 OLED 광원 구동 제어 회로.
청구항 1에 있어서,
상기 외부 트랜시버는 LIN 트랜시버이고 상기 차량 통신 라인은 LIN 통신 라인이거나, 또는 상기 외부 트랜시버는 CAN 트랜시버이고 상기 차량 통신 라인은 CAN 통신 라인인 것을 특징으로 하는 OLED 광원 구동 제어 회로.
청구항 1에 있어서,
상기 외부 트랜시버는 상기 마이크로 프로세싱 모듈내에 집적되고 상기 마이크로 프로세싱 모듈내에 레귤레이션 소스(LDO)가 더 집적되는 것을 특징으로 하는 OLED 광원 구동 제어 회로.
청구항 1에 있어서,
선형 정전류 칩의 수량에 하나의 선형 정전류 칩상의 출력 채널 수량을 곱한 값은 OLED 스크린의 수량에 하나의 OLED 스크린의 발광 영역의 수량을 곱한 값이상인 것을 특징으로 하는 OLED 광원 구동 제어 회로.
청구항 1에 있어서,
상기 차동 버스를 통하여 OLED 광원의 동적인 효과를 제어하고, 상기 차동 버스에서 사용되는 차동 버스 프로토콜은 UART 프로토콜과 로컬 차동 버스 물리 계층 구조가 결합된 고속 디지털 통신 버스 프로토콜인 것을 특징으로 하는 OLED 광원 구동 제어 회로.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 내부 트랜시버는 상기 선형 정전류 칩에 내장된 제2 내부 트랜시버와 제어 신호의 송신이 수행됨으로써 상기 제1 내부 트랜시버를 통하여 상기 마이크로 프로세싱 모듈과 상기 선형 정전류 모듈의 제어 신호의 송신을 수행하도록 하는 것을 특징으로 하는 OLED 광원 구동 제어 회로.
청구항 1에 있어서,
상기 차동 버스 통신 라인을 통하여 상기 선형 정전류 칩 내부의 각각의 채널에 대응되는 OLED 발광 영역에 대응되는 OLED 스크린 전압을 수집하여, OLED 스크린의 전압이 미리 설정된 범위내로 상승될 경우 상기 마이크로 프로세싱 모듈에서 피드백 신호를 출력하여 상기 DC/DC정전압 모듈의 출력 전압을 조정함으로써 상기 각 선형 정전류 칩이 OLED 스크린 전압을 상승시키는 충분한 전압을 갖도록 하고; OLED 스크린 전압이 상기 미리 설정된 범위를 초과하여 상승될 경우 상기 마이크로 프로세싱 모듈에서 피드백 신호를 출력하여 상기 DC/DC정전압 모듈의 출력 전압을 미리 설정된 제한 전압으로 상승시킴으로써 OLED 스크린 광원을 구동하도록 미리 설정된 일정한 출력의 한계 전력을 유지하는 것을 특징으로 하는 OLED 광원 구동 제어 회로.
청구항 1 내지 9 중의 어느 한 항에 따른 OLED 광원 구동 제어 회로를 사용하는 것을 특징으로 하는 OLED램프.
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