KR102581457B1 - 광원 구동장치 및 그 방법 - Google Patents

광원 구동장치 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102581457B1
KR102581457B1 KR1020180078182A KR20180078182A KR102581457B1 KR 102581457 B1 KR102581457 B1 KR 102581457B1 KR 1020180078182 A KR1020180078182 A KR 1020180078182A KR 20180078182 A KR20180078182 A KR 20180078182A KR 102581457 B1 KR102581457 B1 KR 102581457B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light emitting
terminal
emitting unit
current
regulator
Prior art date
Application number
KR1020180078182A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200005031A (ko
Inventor
한재현
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to KR1020180078182A priority Critical patent/KR102581457B1/ko
Priority to CN201980045306.XA priority patent/CN112369124B/zh
Priority to PCT/KR2019/008306 priority patent/WO2020009541A1/ko
Priority to US17/254,985 priority patent/US11229100B2/en
Priority to EP19831172.2A priority patent/EP3820251A4/en
Publication of KR20200005031A publication Critical patent/KR20200005031A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102581457B1 publication Critical patent/KR102581457B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/10—Controlling the intensity of the light
    • H05B45/14—Controlling the intensity of the light using electrical feedback from LEDs or from LED modules
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/345—Current stabilisation; Maintaining constant current
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/32—Pulse-control circuits
    • H05B45/325—Pulse-width modulation [PWM]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • H05B45/3725—Switched mode power supply [SMPS]
    • H05B45/375—Switched mode power supply [SMPS] using buck topology
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • H05B45/3725—Switched mode power supply [SMPS]
    • H05B45/38—Switched mode power supply [SMPS] using boost topology
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/40—Details of LED load circuits
    • H05B45/44—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/50—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED] responsive to malfunctions or undesirable behaviour of LEDs; responsive to LED life; Protective circuits
    • H05B45/52—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED] responsive to malfunctions or undesirable behaviour of LEDs; responsive to LED life; Protective circuits in a parallel array of LEDs

Abstract

실시 예에 따른 광원 구동 장치는 제 1 스위치 소자에 인가되는 펄스 제어신호에 따라 입력 전압의 레벨을 조절하여 출력 전압을 발생하는 직류-직류 변환부; 상기 직류-직류 변환부의 출력 전압에 의해 구동되며, 상호 병렬로 연결된 다채널의 제 1 및 2 발광부; 상기 제 2 발광부의 출력단에 연결되며, 기설정된 상기 제 2 발광부의 목표 전류에 따라 동작하여 상기 제 2 발광부에 상기 목표 전류가 공급되도록 하는 레귤레이터; 및 상기 제 1 및 2 발광부의 출력단과 연결되는 피드백 단자를 포함하고, 기설정된 상기 제 1 및 2 발광부의 전체 목표 전류 및 상기 피드백 단자를 통해 입력되는 피드백 전류를 토대로 상기 펄스 제어 신호의 듀티를 조절하는 제어부를 포함하고, 상기 제 2 발광부의 목표 전류는, 상기 레귤레이터를 통해 설정되고, 상기 제 1 발광부의 목표 전류는, 상기 제 1 및 2 발광부의 목표 전류의 합에 의해 결정되는 상기 전체 목표 전류를 통해 설정된다.

Description

광원 구동장치 및 그 방법{APPARATUS OF DRIVING A LIGHT SOURCE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 광원 구동 장치에 관한 것으로, 특히 단 채널 IC를 이용하여 다중 조명 채널을 안정적으로 구동시킬 수 있는 광원 구동 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
광원으로 발광다이오드(LED)가 널리 사용되고 있다. 특히, 발광 다이오드는 차량 및 조명 업계에서 유망 시장으로 부상하고 있다. 발광다이오드는 반영구적으로 사용 가능하고 고휘도와 고출력이 구현되므로, 최근 들어 차량용 광원으로 활발하게 개발되고 있다.
차량용 광원으로 발광다이오드가 사용되기 위해서는 일정한 휘도로 발광다이오드가 발광해야 한다. 이때, 발광다이오드가 일정한 휘도로 발광하기 위해서는 IC(Integrated Circuit) 형태로 설계된 정전류회로가 구비된다.
한편, 차량용이나 조명용으로 사용되는 발광다이오드는 다수의 어레이가 서로 병렬로 연결된 구조의 다채널로 구성되며, 이에 따라 상기 다채널의 발광 다이오드의 개별적 제어를 위해서는 추가적인 IC 형태의 소자가 구비되어야만 한다.
상기와 같이, 다채널 발광 다이오드를 개별적으로 제어하기 위해서는, 구동 회로의 채널 수 및 필요 부품이 증가하고, 이에 따른 구동회로의 점유 면적이 커지면서 구동이 복잡해지는 문제가 있다.
또한, 발광다이오드의 정전류 제어를 위한 제어 회로에는 다채널을 지원하지 않는 IC도 존재하며, 이와 같은 단채널 IC를 가지고는 상기 다채널로 구성된 발광다이오드를 안정적으로 구동할 수 없는 문제가 있다.
본 발명에 따른 실시 예에서는 다채널 발광다이오드를 안정적으로 구동시킬 수 있는 광원 구동장치 및 그 방법을 제공하도록 한다.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에서는 단채널의 제어회로를 이용하여 다채널 발광다이오드를 안정적으로 구동시킬 수 있는 광원 구동 장치 및 그 방법을 제공하도록 한다.
또한, 본 발명에 다른 실시 예에서는 단채널 제어 회로를 이용하여 특정 채널로의 전류 쏠림 현상을 방지하면서, 안정적으로 전류 흐름을 차단할 수 있도록 한 광원 구동장치 및 그 방법을 제공하도록 한다.
제안되는 실시 예에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 제안되는 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
실시 예에 따른 광원 구동 장치는 제 1 스위치 소자에 인가되는 펄스 제어신호에 따라 입력 전압의 레벨을 조절하여 출력 전압을 발생하는 직류-직류 변환부; 상기 직류-직류 변환부의 출력 전압에 의해 구동되며, 상호 병렬로 연결된 다채널의 제 1 및 2 발광부; 상기 제 2 발광부의 출력단에 연결되며, 기설정된 상기 제 2 발광부의 목표 전류에 따라 동작하여 상기 제 2 발광부에 상기 목표 전류가 공급되도록 하는 레귤레이터; 및 상기 제 1 및 2 발광부의 출력단과 연결되는 피드백 단자를 포함하고, 기설정된 상기 제 1 및 2 발광부의 전체 목표 전류 및 상기 피드백 단자를 통해 입력되는 피드백 전류를 토대로 상기 펄스 제어 신호의 듀티를 조절하는 제어부를 포함하고, 상기 제 2 발광부의 목표 전류는, 상기 레귤레이터를 통해 설정되고, 상기 제 1 발광부의 목표 전류는, 상기 제 1 및 2 발광부의 목표 전류의 합에 의해 결정되는 상기 전체 목표 전류를 통해 설정된다.
또한, 상기 제어부는, 단채널의 피드백 단자를 포함하고, 상기 단채널의 피드백 단자를 통해 상기 제 1 및 2 발광부의 출력단과 공통 연결된다.
또한, 상기 직류-직류 변환부의 출력단에 일 단자가 연결되고, 상기 레귤레이터의 캐소드 단자에 타 단자가 연결되며, 상기 레귤레이터에 입력되는 전류를 제한하는 제 1 저항을 더 포함한다.
또한, 상기 제 1 발광부의 출력단에 컬렉터 단자가 연결되고, 상기 레귤레이터의 애노드 단자에 베이스 단자가 연결되며, 상기 제어부의 피드백 단자에 이미터 단자가 연결되는 제 2 스위치 소자를 더 포함한다.
또한, 상기 제 2 발광부의 출력단에 컬렉터 단자가 연결되고, 상기 레귤레이터의 레퍼런스 단자에 베이스 단자가 연결되는 제 3 스위치 소자; 및 상기 제 3 스위치 소자의 이미터 단자에 일 단자가 연결되고, 상기 제어부의 피드백 단자에 타 단자가 연결되는 제 2 저항을 더 포함하며, 상기 제 2 저항의 저항값은, 상기 제 2 발광부의 목표 전류에 의해 결정되며, 상기 레귤레이터는 상기 직류-직류 변환부를 통해 출력되는 전압의 크기 변화와 무관하게 상기 결정된 제 2 발광부의 목표 전류에 대응되게 상기 제 2 발광부의 출력 전류를 일정하게 유지시킨다.
또한, 상기 직류-직류 변환부를 통해 상기 전압이 출력되면, 상기 전압에 의해 상기 레귤레이터가 온되고, 상기 레귤레이터가 온 됨에 따라 상기 제 3 스위치 소자가 턴-온된다.
또한, 상기 레귤레이터의 애노드 단자 및 상기 제 2 스위치 소자의 베이스 단자에 일 단자가 연결되고, 상기 제어부의 피드백 단자에 타 단자가 연결되는 제 3 저항을 더 포함하고, 상기 제 3 저항의 저항값은, 상기 제 2 스위치 소자의 턴-온을 위한 문턱 전압을 기준으로 설정된다.
또한, 상기 레귤레이터의 캐소드 단자 및 레퍼런스 단자는, 상기 제 3 스위치 소자의 베이스 단자 및 상기 제 1 저항의 타 단자에 공통 연결되고, 상기 레귤레이터의 애노드 단자는, 상기 제 3 저항의 일 단자 및 상기 제 2 스위치 소자의 베이스 단자에 연결된다.
또한, 상기 제 2 발광부의 단락 시, 상기 레귤레이터는 오프 동작하고, 상기 레귤레이터가 오프됨에 따라 상기 제 2 스위치 소자의 베이스 전압은 문턱 전압보다 낮아진다.
한편, 서로 병렬로 접속되고, 각각 적어도 하나 이상의 발광 소자를 포함하는 다채널의 발광부를 포함하는 광원 구동 방법에 있어서, 상기 다채널의 발광부 중 우선순위의 제 1 발광부를 결정하는 단계; 상기 결정된 제 1 발광부의 제 1 목표 전류를 결정하는 단계; 상기 제 1 발광부를 제외한 제 2 발광부의 제 2 목표 전류와, 상기 결정된 제 1 발광부의 제 1 목표 전류에 따라 직류-직류 변환부의 목표 출력 전류를 결정하는 단계; 상기 직류-직류 변환부를 통해 상기 목표 출력 전류에 대응하는 출력 전류가 출력됨에 따라 레귤레이터가 동작하여 상기 제 1 발광부에 상기 제 1 목표 전류에 대응하는 전류가 공급되는 단계; 및 상기 출력 전류에서 상기 제 1 목표 전류를 제외한 나머지 상기 제 2 목표 전류에 대응하는 전류가 상기 제 2 발광부에 공급되는 단계를 포함하고, 상기 제 1 발광부 및 제 2 발광부의 출력단은, 단일 피드백 단자에 공통 연결되며, 상기 제 1 발광부에 상기 제 1 목표 전류에 대응하는 전류가 공급되는 단계는, 상기 레귤레이터에 의해, 상기 출력 전류의 크기 변화와 무관하게 상기 제 1 목표 전류에 대응하는 전류가 상기 제 1 발광부에 공급되는 단계를 포함하고, 상기 제 1 발광부의 오픈 시, 상기 레귤레이터의 애노드 단자에 연결된 베이스 단자를 포함한 스위칭 소자의 오프에 의해 상기 제 2 발광부에 공급되는 전류가 차단되는 단계를 더 포함한다.
본 발명에 따른 실시 예에서는, 다채널의 발광부를 단채널 피드백 단자를 이용하여 안정적으로 제어할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 실시 예에서는 다채널의 발광부 중 우선순위를 가지는 발광부의 출력단에 레귤레이터를 배치한다. 그리고, 상기 레귤레이터는 상기 우선순위를 가지는 발광부에 설정된 설정 전류에 따라 사기 우선순위를 가지는 발광부의 전류를 제어한다. 또한, 상기 우선순위를 가지는 발광부 이외의 다른 발광부에는 직류-직류 컨버터의 총 출력 전류에서 상기 우선순위의 발광부의 설정 전류를 제외한 나머지 전류에 의해 제어된다. 따라서, 본 발명에서는 단채널 피드백 단자를 이용하여 다채널의 발광부의 각각의 전류 설정이 가능하며, 이에 따라 안정적으로 상기 다채널 발광부가 구동될 수 있도록 한다. 또한, 본 발명에서는 상기 드라이버가 단채널로 구성되기 때문에 드라이버의 회로 구성을 간소화할 수 있으며, 이에 따른 제품 단가를 절감할 수 있다.
한편, 기존의 벅 컨버터를 제어하는 드라이버는 다채널을 지원하지 않는 단채널 제품이 많으며, 이에 따라 다채널의 발광부의 구성이 불가능하였다. 그러나, 본 발명에서는 기존의 단채널만을 지원하는 벅 컨버터의 드라이버가 설치된 제품에서도 다채널의 발광부를 구성할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 상기 우선순위를 가지는 발광부를 제외한 다른 발광부의 오픈 시에는, 상기 레귤레이터에 의해서 상기 직류-직류 컨버터의 총 출력 전류 중에서, 상기 우선순위를 가지는 발광부에 설정된 전류만이 해당 발광부에 공급되도록 한다. 이에 따라, 본 발명에서는 상기 특정 발광부의 오픈에 따라 다른 발광부에 전류가 치우지는 현상을 개선할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 상기 우선순위를 가지는 발광부의 오픈 시에는 상기 레귤레이터의 동작이 중단된다. 그리고, 상기 레귤레이터의 동작이 중단됨에 따라 상기 우선순위를 제외한 다른 발광부의 출력단에 배치된 트랜지스터에 턴-온을 위한 동작 전압이 공급되지 않으며, 이에 따라 상기 트랜지스터가 턴-오프 된다. 그리고, 상기 트랜지스터의 턴-오프에 의해 상기 다른 발광부에 공급되는 전류가 차단된다. 따라서, 본 발명에서는 상기 우선순위의 발광부의 오픈 시에도 상기 다른 발광부에 공급되는 전류를 안정적으로 차단할 수 있으며, 이에 따라 신뢰성 높은 광원 구동 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 비교 예에 따른 광원 구동 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 광원 구동 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 도 2의 광원 구동 장치의 상세 회로도이다.
도 4는 도 3에 도시된 레귤레이터의 상세 회로도이다.
도 5는 본 발명에서의 제 1 발광부의 오픈 시의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명에서의 제 2 발광부의 오픈 시의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 3의 광원 구동 장치의 변형 예를 보여주는 회로도이다.
도 8 및 9는 본 발명의 실시 예에 따른 광원 구동 장치의 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 비교 예에 따른 광원 구동 장치를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 비교 예에 따른 광원 구동 장치는 입력 전원 및 출력 전원의 크기에 따라 (a)에서와 같이 벅 컨버터로 구성될 수 있고, (b)에서와 같이 부스터 컨버터로 구성될 수 있다.
(a)에서는 벅 컨버터의 일 예를 나타낸 것이며, 이는 입력 전원이 출력 전원보다 높을 경우에 적용될 수 있다.
그리고 (b)에서는 부스터 컨버터의 일 예를 나타낸 것이며, 이는 입력 전원이 출력 전원보다 낮을 경우에 적용될 수 있다.
벅 컨버터는 제 1 스위칭 소자(S1), 제 1 인덕터(L1) 및 제 1 다이오드(D1)로 구성되며, 여기에 부하인 적어도 하나의 발광소자(LED1~LEDn), 입력 커패시터(C1) 및 제어부를 포함한다.
제어부는, 상기 발광소자의 출력 전류를 피드백 받고, 상기 피드백 받은 피드백 전류와, 설정 전류의 차이에 따라 상기 제 1 스위칭 소자(S1)를 제어한다.
부스트 컨버터는 제 2 스위칭 소자(S2), 제 2 인덕터(L2) 및 제 2 다이오드(D2)로 구성되며, 여기에 부하인 적어도 하나의 발광소자(LED1~LEDn), 입력 커패시터(C2) 및 제어부를 포함한다.
부스트 컨버터의 제어부는, 상기 발광소자의 출력 전류를 피드백 받고, 상기 피드백 받은 피드백 전류와, 설정 전류의 차이에 따라 상기 제 2 스위칭 소자(S2)를 제어한다.
상기와 같이 비교 예에서는 적어도 하나의 발광소자가 단채널의 발광부를 구성하며, 이에 따라 상기 제어부는 단채널의 발광부의 출력 전류를 기준으로 컨버터의 출력 전류를 제어하도록 한다.
그러나, 상기와 같은 비교 예에서는 상기 발광부가 병렬로 다채널로 구성되는 경우, 이에 따라 상기 제어부의 피드백 회로도 다채널로 구성되어야만 하며, 이에 따른 회로 구성이 복잡해지게 된다.
또한, 비교 예에서는 다채널의 발광부를 단채널 제어부로 제어하는 경우, 상기 다채널의 발광부 중 어느 발광부를 기준으로 컨버터의 스위칭 제어를 할 것인지에 대한 조건 설정이 어려운 문제점이 있다.
또한, 비교 예에서는 상기 다채널의 발광부를 단채널 제어부로 제어하는 경우, 특정 채널의 발광부가 오픈 시에 다른 채널의 발광부로 전류가 치우치는 문제가 발생하며, 이에 따른 추가적인 발광부 파손을 초래할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 광원 구동 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 실시 예에 따른 광원 구동 장치는 입력 전원부(110), DC-DC 변환부(120), 발광부(130), 레귤레이터(140) 및 제어부(150)를 포함한다.
입력 전원부(110)는 부하에 필요한 전원을 공급하기 위한 입력 전원을 제공한다. 상기 입력 전원부(110)는 상기 광원 구동 장치가 적용되는 제품에 따라 변경될 수 있다. 바람직하게, 광원 구동 장치는 차량에 적용될 수 있으며, 상기 입력 전원부(110)는 상기 차량 내에 구비된 배터리일 수 있다.
DC-DC 변환부(120)는 입력 전원부(110)로부터 입력 전원(Vbat)을 공급받고, 제어신호에 기초하여, 상기 공급받은 입력 전원(Vbat)의 레벨을 변화시켜 출력할 수 있다.
상기 DC-DC 변환부(120)는 가공되지 않은 입력 전원(Vbat)을 지정된 처리 과정을 거쳐 원하는 레벨의 출력 전원을 얻을 수 있는데, 이때 원하는 출력 전원을 얻기 위해서 제어가 필요하다. 특히, 입력 전압과 부하 전류가 변할 수 있는 상황에서도 잘 조절된 출력 전압을 얻기 위해서는 제어가 필수적이다.
상기 DC-DC 변환부(120)는 입력 전원의 크기 및 출력 전원의 크기에 따라 타입이 결정될 수 있다.
즉, 입력 전원의 크기가 출력 전원보다 낮을 경우, 상기 DC-DC 변환부(120)는 부스트 타입으로 구성될 수 있다. 상기 부스트 타입의 변환기는 입력 전원이 출력 전원보다 낮게 나타나는 특성을 가진다. 다시 말해서, 부스트 타입의 변환기는 출력 전압보다 입력 전압이 낮게 나타나는 특성을 가진다.
또한, 출력 전원의 크기가 입력 전원보다 낮을 경우, 상기 DC-DC 변환부(120)는 벅 타입으로 구성될 수 있다. 상기 벅 타입의 변환기는 출력 전원이 입력 전원보다 낮게 나타나는 특성을 가진다. 다시 말해서, 벅 타입의 변환기는 입력 전압보다 출력 전압이 낮게 나타나는 특성을 가진다.
발광부(130)는 DC-DC 변환부(120)로부터 출력되는 전원에 의한 출력 전류를 공급받고, 상기 출력 전류에 의해 발광 동작을 할 수 있다. 상기 발광부(130)는 서로 병렬로 연결된 복수의 발광부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광부(130)는 서로 병렬 연결된 제 1 발광부 및 제 2 발광부를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제 1 및 2 발광부 각각은 적어도 하나의 발광 소자를 포함할 수 있다. 상기 발광부(130)는 발광다이오드(LED)와 같은 반도체 발광소자나 그 반도체 발광소자가 채택된 발광소자패키지나 발광 디바이스를 포함할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
상기 발광부(130)는 차량의 제동등(Break Lamp), 미등(Tail Lamp), 후진등(Backup Lamp) 또는 방향지시등(Turn Signal Lamp)을 구성할 수 있다. 즉, 상기 발광부(130)는 차량의 제동동, 미등, 후진등, 방향 지시등 중 적어도 2개의 광원이 상호 병렬로 연결된 구성을 가질 수 있다.
그리고, 상기 발광부(130)를 구성하는 각 채널의 발광부는 제동등, 미등, 후진등 또는 방향지시등에서 요구되는 각각의 사이즈나 광 출력 세기에 따라 발광소자의 개수가 달라질 수 있다.
즉, 상기 발광부(130)를 구성하는 각 채널의 발광부 중 어느 하나는 1개의 발광소자만을 포함할 수 있고, 다른 채널의 발광부는 적어도 2개의 발광소자를 포함할 수 있다. 이와 다르게 상기 발광부(130)를 구성하는 각 채널의 발광부는 모두 1개의 발광 소자만을 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 이와 다르게 상기 발광부(130)를 구성하는 각 채널의 발광부는 모두 적어도 2개 이상의 발광소자를 포함할 수 있다.
레귤레이터(140)는 상기 발광부(130)를 구성하는 복수의 채널의 발광부 중 우선순위를 가지는 특정 발광부에 공급되는 전류를 제어한다. 바람직하게, 레귤레이터(140)는 상기 발광부(130)를 구성하는 복수의 채널의 발광부 중 우선순위를 가진 발광부에 기설정된 전류가 공급되도록 한다.
즉, DC-DC 변환부(120)는 상기 발광부(130)에 공급될 총 전류에 대응하는 전압을 출력한다. 그리고, 상기 레귤레이터(140)는 상기 DC-DC 변환부(120)에서 출력되는 전압에 따라 상기 우선순위의 발광부에 기설정된 전류가 흐를 수 있도록 한다. 그리고, 상기 우선순위의 발광부를 제외한 다른 발광부에는 상기 우선순위의 발광부에 공급된 전류를 제외한 나머지 전류가 흐르게 된다.
따라서, 본 발명에서는 상기 DC-DC 변환부(120)의 출력 전류를 상기 복수의 채널의 발광부에서 필요로 하는 총 전류를 기준으로 셋팅하고, 상기 레귤레이터(140)를 이용하여 상기 복수의 발광부 중 우선순위의 발광부에 기설정된 전류가 공급되도록 한다.
제어부(150)는 상기 발광부(130)의 총 출력 전류를 수신하고, 상기 수신한 총 출력 전류와 기설정된 전류를 기준으로 상기 DC-DC 변환부(120)를 제어한다. 바람직하게, 상기 DC-DC 변환부(120)는 스위칭 소자를 포함하고, 상기 제어부(150)는 피드백 결과에 따라 상기 스위칭 소자에 공급되는 신호의 듀티를 조절하여 상기 DC-DC 변환부(120)의 출력 전류를 제어한다.
즉, 상기 제어부(150)는 단채널의 피드백 단자를 통해 상기 발광부(130)의 총 출력 전류를 피드백 받는다. 그리고, 상기 제어부(150)는 기설정된 발광부(130)의 총 출력 전류와 상기 피드백 받은 총 출력 전류의 차이를 토대로 상기 스위칭 소자를 제어한다. 따라서, 상기 DC-DC 변환부(120)는 상기 제어부(150)의 제어에 기초하여 조정된 출력 전류를 발생한다.
이때, 상기 복수의 채널의 발광부 중 우선순위의 발광부에는 상기 레귤레이터(140)의 제어에 따른 기설정된 전류가 항상 흐르게 되며, 나머지 다른 발광부에는 상기 DC-DC 변환부(120)의 출력 전류 중 우선순위의 발광부에 흐르는 전류를 제외한 나머지 전류가 공급되게 되며, 이에 따라 하나의 피드백 단자를 이용하여 복수의 채널의 발광부를 각각 제어할 수 있다.
한편, 본 발명에서는 상기 레귤레이터(140)의 출력 전류의 설정을 위해, 상기 복수의 발광부 중 우선순위의 발광부의 출력 전류의 설정이 가능하다. 또한, 본 발명에서는 상기 DC-DC 변환부(120)의 출력 전류의 설정을 통해 상기 우선순위의 발광부를 제외한 다른 채널의 발광부의 출력 전류의 설정도 가능하다. 다시 말해서, 상기 다른 채널의 발광부의 출력 전류는 상기 총 출력 전류의 설정을 통해 가능하다. 즉, 상기 레귤레이터(140)를 통해 상기 우선순위의 발광부의 출력 전류가 이미 설정된 상태이기 때문에, 상기 총 출력 전류의 조정을 통해 상기 다른 채널의 발광부의 출력 전류도 조절 가능하다.
이하에서는, 도 3을 참조하여 도 2의 광원 구동 장치에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 3은 도 2의 광원 구동 장치의 상세 회로도이다.
도 3을 참조하면, 광원 구동 장치에서의 DC-DC 변환부(120)는 제 1 스위치 소자(Q1), 제 1 다이오드(D1) 및 제 1 인덕터(L1)를 포함한다. 그리고, 발광부(130)는 제 1 채널의 제 1 발광부(131) 및 제 2 채널의 발광부(132)를 포함한다. 레귤레이터(140)는 전원 공급 소자(U1)를 포함한다. 상기 전원 공급 소자(U1)는 일 예로, AS 431 레귤레이터일 수 있다.
그리고, 제 1 발광부(131)의 출력단에는 제 2 스위치 소자(Q2)가 배치되고, 제 2 발광부(132)의 출력단에는 제 3 스위치 소자(Q3)가 배치된다.
또한, 상기 레귤레이터(140)의 양단에는 각각 제 1 저항(R1) 및 제 3 저항(R3)이 배치된다.
또한, 제어부(150)의 피드백 단자에는 피드백 저항(Rf)이 배치된다.
또한, 입력 전원부(110)의 출력단에는 입력 커패시터(Cin)가 배치된다.
이하에서는, 상기 각각의 구성의 연결 관계 및 이의 기능에 대해 설명하기로 한다.
입력 전원부(110)는 차량 내에 배치되어, 상기 차량의 전장품에 구동 전원을 공급하는 배터리일 수 있다.
입력 커패시터(Cin)는 입력 전원부(110)의 출력단에 배치될 수 있다. 입력 커패시터(Cin)의 일 단자는 배터리의 일 단자에 연결될 수 있고, 입력 커패시터(Cin)의 타 단자는 상기 배터리의 타 단자에 연결될 수 있다.
이때, 입력 커패시터(Cin)는 평활 커패시터일 수 있다. 즉, 입력 커패시터(Cin)는 입력 전원부(110)를 구성하는 배터리로부터 출력되는 직류 전원을 충전하여 평활 전압을 출력하는 평활 커패시터로 기능할 수 있다.
DC-DC 변환부(120)는 제 1 스위치 소자(Q1), 제 1 다이오드(D1) 및 제 1 인덕터(L1)를 포함할 수 있다. 여기에서, 상기 DC-DC 변환부(120)는 벅-타입의 컨버터일 수 있다. 즉, 본 발명에서는 입력 전원부(110)의 전압보다 상기 발광부(130)에서 요구되는 전압이 작을 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 상기 DC-DC 변환부(120)가 부스트-타입의 컨버터로도 구성될 수 있을 것이다.
한편, DC-DC 변환부(120)를 제어하는 단채널의 제어부(150)의 경우, 단일 피드백 단자를 사용하며, 채널이 증가할수록 IC의 가격이 높아진다. 또한, 벅-타입의 컨버터를 제어하는 제어부(150)의 경우, 다중 채널을 지원하는 어플리케이션이 존재하지 않으며, 이에 따라 단채널의 부하에 대해서만 제어가 가능하다.
그러나, 본 발명에서는 상기 다중 채널을 지원하지 않는 단채널의 제어부(150)에서도 다중 채널로 구성된 부하를 개별적으로 제어할 수 있도록 한다. 이는, 추후에 설명하는 레귤레이터(140), 제 2 스위치 소자(Q2), 제 3 스위치 소자(Q3), 제 1 저항(R1), 제 2 저항(R2) 및 제 3 저항(R3)에 의해 달성될 수 있다.
한편, 상기 DC-DC 변환부(120)의 제 1 스위치 소자(Q1)는 트랜지스터가 될 수 있다. 바람직하게, 상기 제 1 스위치 소자(Q1)는 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)일 수 있다. 바람직하게, 상기 제 1 스위치 소자(Q1)는 P 채널의 MOSFET일 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 상기 제 1 스위치 소자(Q1)는 다른 타입의 트랜지스터로 구성될 수 있을 것이다.
상기 제 1 스위치 소자(Q1)는 소스 단자, 드레인 단자 및 게이트 단자를 포함할 수 있다.
상기 제 1 스위치 소자(Q1)의 소스 단자는 입력 전원부(110)에 일 단자 및 상기 입력 커패시터(Cin)의 일 단자에 연결될 수 있다. 또한, 상기 제 1 스위치 소자(Q1)의 드레인 단자는 제 1 다이오드(D1)의 캐소드(Cathode) 단자에 연결될 수 있다. 또한, 상기 제 1 스위치 소자(Q1)의 게이트 단자는 상기 제어부(150)의 게이트 단자에 연결될 수 있다.
또한, 제 1 다이오드(D1)의 캐소드 단자는 상기 제 1 스위치 소자(Q1)의 드레인 단자 및 상기 제 1 인덕터(L1)에 연결될 수 있다. 또한, 상기 제 1 인덕터(L1)의 타 단자는 상기 발광부(130)의 입력단에 연결될 수 있다.
상기와 같은 DC-DC 변환부(120)는 제 1 스위치 소자(Q1)의 스위칭에 의해 동작한다. 즉, 상기 DC-DC 변환부(120)의 제 1 스위치 소자(Q1)가 온 상태일 경우, 상기 입력 전원부(110)에서 출력되는 전원은 상기 제 1 스위치 소자(Q1)를 통해 사기 제 1 인덕터(L1)에 저장된다. 그리고, 상기 제 1 스위치 소자(Q1)가 오프 상태로 변경되면, 상기 제 1 인덕터(L1)에 저장된 전원이 상기 발광부(130)에 제공된다.
제 1 발광부(131) 및 제 2 발광부(132)는 상기 DC-DC 변환부(120)의 출력단에 배치되며, 그에 따라 상기 DC-DC 변환부(120)를 통해 출력되는 전류에 의해 발광 동작을 한다.
이때, 도면상에는 상기 제 1 발광부(131)가 3개의 발광 소자를 포함하고, 제 2 발광부(132)가 1개의 발광 소자를 포함하는 것으로 도시하였다. 그러나, 본 발명은 이에 국한되지 않고, 각각의 발광부를 구성하는 발광 소자의 수는 증가하거나 감소할 수 있을 것이다. 즉, 상기 제 2 발광부(132)는 1개의 발광 소자가 아닌 복수 개의 발광 소자로 구성될 수 있다. 또한, 제 1 발광부(131)는 단일 개로 구성될 수도 있을 것이다.
제 1 저항(R1)은 일 단자가 상기 제 1 인덕터(L1)의 타 단자에 연결된다. 또한, 제 1 저항(R1)의 타 단자는 추후 설명할 레귤레이터(140)의 캐소드 단자에 연결된다.
레귤레이터(140)는 애노드 단자, 캐소드 단자 및 레퍼런스 단자를 포함한다. 그리고, 레귤레이터(140)의 캐소드 단자는 상기 제 1 저항(R1)의 타 단자 및 제 3 스위치 소자(Q3)의 베이스 단자에 연결된다. 또한, 레귤레이터(140)의 레퍼런스 단자는 상기 제 3 스위치 소자(Q3)의 베이스 단자에 연결된다. 또한, 상기 레귤레이터(140)의 애노드 단자는 제 3 저항(R3)의 일 단자에 연결된다.
제 2 스위치 소자(Q2) 및 제 3 스위치 소자(Q3)는 트랜지스터일 수 있다. 그리고, 제 2 스위치 소자(Q2) 및 제 3 스위치 소자(Q3) 각각은 컬렉터 단자, 이미터 단자 및 베이스 단자를 포함할 수 있다.
제 2 스위치 소자(Q2)의 컬렉터 단자는 상기 제 1 발광부(131)의 출력단에 연결될 수 있다. 그리고, 제 2 스위치 소자(Q2)의 베이스 단자는 상기 레귤레이터(140)의 애노드 단자에 연결될 수 있다. 그리고, 상기 제 2 스위치 소자(Q2)의 이미터 단자는 상기 제어부(150)의 피드백 단자에 연결될 수 있다.
제 3 스위치 소자(Q3)의 컬렉터 단자는 상기 제 2 발광부(132)의 출력단에 연결될 수 있다. 그리고, 제 3 스위치 소자(Q3)의 베이스 단자는 상기 제 1 저항(R1)의 타 단자, 상기 레귤레이터(140)의 캐소드 단자 및 상기 레귤레이터(140)의 레퍼런스 단자에 연결될 수 있다. 그리고, 제 3 스위치 소자(Q3)의 이미터 단자는 제 2 저항(R2)의 일 단자에 연결될 수 있다.
제 2 저항(R2)은 일 단자가 상기 제 3 스위치 소자(Q3)의 이미터 단자에 연결되고, 타 단자가 상기 제어부(150)의 피드백 단자에 연결될 수 있다.
제 3 저항(R3)은 일 단자가 상기 레귤레이터(140)의 애노드 단자 및 상기 제 2 스위치 소자(Q2)의 베이스 단자에 연결될 수 있고, 타 단자가 상기 제어부(150)의 피드백 단자에 연결될 수 있다.
피드백 저항(Rf)은 상기 제어부(150)의 피드백 단자에 연결되어, 상기 발광부(130)의 전체 전류를 설정할 수 있도록 한다.
본 발명에서는 2채널의 발광부를 포함하고, 그에 따라 상기 레귤레이터(140)에 연결된 발광부가 우선순위를 가지고 제어되며, 나머지 다른 채널의 발광부가 그 이후에 제어될 수 있도록 한다.
이때, 제어부(150)는 기설정된 상기 발광부(130)의 목표 전류를 가지고, 상기 DC-DC 변환부(120)의 제 1 스위치 소자(Q1)를 제어한다. 이때, 상기 목표 전류는 상기 발광부(130)의 총 전류(또는 전체 전류)라고도 할 수 있다. 즉, 상기 목표 전류는 상기 제 1 발광부(131)에서 필요로 하는 제 1 전류와, 상기 제 2 발광부(132)에서 필요로 하는 제 2 전류의 합으로 표현될 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시 예에서의 레귤레이터(140)는 상기 제 2 발광부(132)의 출력단에 연결된다. 그리고, 레귤레이터(140)는 상기 다채널의 발광부 중 제 2 채널의 상기 제 2 발광부(132)에서 필요로 하는 제 2 전류를 기준으로, 상기 제 2 발광부(132)에 흐르는 전류를 제어한다.
이때, 상기 레귤레이터(140)에서 제어되는 상기 제 2 전류는, 상기 제 2 저항(R2)의 크기를 기준으로 설정할 수 있다.
일반적으로, 상기 레귤레이터(140)를 사용하는 전류를 아래의 수학식 1에서와 같이 계산된다.
Figure 112018066301009-pat00001
여기에서, 상기 Q3Vbe는 상기 제 3 스위치 소자(Q3)의 이미터-베이스 간의 전압이다.
상기 ILED는 상기 레귤레이터(140)와 연결된 상기 제 2 발광부(132)의 목표 전류를 의미하며, 상기 설명한 바와 같이 제 2 전류일 수 있다.
그리고, 상기 R2는 상기 제 2 저항(R2)의 저항값을 의미한다.
또한, 상기 레퍼런스 전압은 상기 레귤레이터(140)의 레퍼런스 전압을 의미하고, 상기 Q2Vbe는 제 2 스위치 소자(Q2)의 베이스-이미터 간의 전압을 나타낸다.
이때, 상기 레귤레이터(140)의 레퍼런스 전압은 일반적으로 2.5V가 사용된다. 그리고, 트랜지스터의 베이스-이미터간의 전압(Vbe)는 0.7V와 같은 다이오드 전압으로 형성된다.
이에 따라, 상기 제 2 스위치 소자(Q2)의 베이스-이미터간 전압과, 상기 제 3 스위치 소자(Q3)의 베이스-이미터간 전압이 서로 동일하다면, 상기 제 2 전류는 다음의 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.
Figure 112018066301009-pat00002
따라서, 본 발명에서는 상기 제 2 저항(R2)의 저항값의 조정을 통해 상기 레귤레이터(140)에 의해 제어되는 상기 제 2 발광부(R2)의 출력 전류를 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 발광부(R2)의 출력 전류, 다시 말해서 상기 제 2 전류를 250mA로 설정하고 싶다면, 상기 제 2 저항(R2)의 저항값은 10Ω으로 설정될 수 있다. 또한, 상기 제 2 전류를 500mA로 설정하고 싶다면, 상기 제 2 저항(R2)의 저항값은 5Ω으로 설정될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에서는 상기 제 2 저항(R2)의 저항값의 조절을 통해 상기 다중 채널의 발광부 중 우선순위를 가지는 발광부의 출력전류를 설정할 수 있다.
또한, 상기 우선순위를 가지는 발광부를 제외한 다른 채널의 발광부는 상기 DC-DC 변환부(120)의 출력 전류를 통해 설정 가능하다. 다시 말해서, 상기 제어부(150)는 기설정된 목표 전류를 토대로 상기 DC-DC 변환부(120)의 출력 전류를 제어한다.
이때, 상기 DC-DC 변환부(120)의 출력 전류는 상기 제 1 발광부에 공급되는 제 1 전류와, 상기 제 2 발광부에 공급되는 제 2 전류의 합이다. 이때, 상기 제 2 전류는 상기 제 2 저항(R2)의 저항 값의 조절을 통해 설정된다. 그리고, 상기 제 1 전류는 상기 DC-DC 변환부(120)의 출력 전류의 설정을 통해 설정될 수 있다.
예를 들어, 상기 제 2 발광부의 출력 전류를 250mA로 설정하고, 상기 제 1 발광부의 출력 전류를 300mA로 설정하고 싶다면, 상기 제 2 저항(R2)의 저항값은 10Ω으로 설정하고, 상기 DC-DC 변환부(120)의 출력 전류를 550mA로 설정할 수 있다.
그리고, 상기 DC-DC 변환부(120)의 출력 전류(다시 말해서, 상기 DC-DC 변환부(120)에서 출력되어야 하는 목표 전류)가 550mA로 설정된 경우, 상기 제어부(150)는 상기 DC-DC 변환부(120)에서 상기 목표로 하는 550mA가 출력되도록 상기 제1 스위치 소자(Q1)에 제공되는 PWM(Pluse width modulate)의 듀티를 조절한다. 그리고, 상기 제1 스위치 소자(Q1)의 제어에 의해 상기 DC-DC 변환부(120)에서 550mA가 출력되는 경우, 상기 레귤레이터(140)에 의해 상기 제 2 발광부(132)가 우선적으로 제어된다. 그리고, 상기 레귤레이터(140)에 의해 상기 제 2 발광부(132)에는 상기 설정된 목표 전류인 250mA가 공급될 수 있다. 또한, 상기 DC-DC 변환부(120)에서 출력되는 550mA 중에서 상기 제 2 발광부(132)로 공급된 250mA를 제외한 나머지 300mA는 상기 제 1 발광부(131)로 공급될 수 있다.
다시 말해서, 상기 제 2 발광부(132)의 목표 전류는 상기 제 2 저항(R2)의 저항값의 조절을 통해 설정 가능하다. 또한, 상기 제 1 발광부(131)의 목표 전류는 상기 DC-DC 변환부(120)의 목표 전류에 의해 설정 가능하다.
따라서, 본 발명에서는 단채널의 피드백 단자를 사용하는 제어부(150)에서도, 상기 다중 채널의 발광부의 목표 전류를 각각 설정할 수 있으며, 상기 설정된 목표 전류를 통해 상기 다중 채널의 발광부를 개별적으로 제어할 수 있다.
한편, 상기 제 1 저항(R1)은 상기 레귤레이터(140)에 입력되는 최대 전류를 제한하기 위한 리미터 저항이다.
또한, 상기 제 3 저항(R3)은 상기 레귤레이터(140)의 애노드 단자의 그라운드 전위를 2.5V로 제어하기 위해서 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 3 저항(R3)은 상기 제 2 스위치 소자(Q2)를 턴-온 시키기 위한 문턱 전압을 설정하기 위해 형성될 수 있다.
상기와 같이 본 발명에 따른 실시 예에서는, 다채널의 발광부를 단채널 피드백 단자를 이용하여 안정적으로 제어할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 실시 예에서는 다채널의 발광부 중 우선순위를 가지는 발광부의 출력단에 레귤레이터를 배치한다. 그리고, 상기 레귤레이터는 상기 우선순위를 가지는 발광부에 설정된 설정 전류에 따라 상기 우선순위를 가지는 발광부의 전류를 제어한다. 또한, 상기 우선순위를 가지는 발광부 이외의 다른 발광부에는 직류-직류 컨버터의 총 출력 전류에서 상기 우선순위의 발광부의 설정 전류를 제외한 나머지 전류에 의해 제어된다. 따라서, 본 발명에서는 단채널 피드백 단자를 이용하여 다채널의 발광부의 각각의 전류 설정이 가능하며, 이에 따라 안정적으로 상기 다채널 발광부가 구동될 수 있도록 한다. 또한, 본 발명에서는 상기 드라이버가 단채널로 구성되기 때문에 드라이버의 회로 구성을 간소화할 수 있으며, 이에 따른 제품 단가를 절감할 수 있다.
한편, 기존의 벅 컨버터를 제어하는 드라이버는 다채널을 지원하지 않는 단채널 제품이 많으며, 이에 따라 다채널의 발광부의 구성이 불가능하였다. 그러나, 본 발명에서는 기존의 단채널만을 지원하는 벅 컨버터의 드라이버가 설치된 제품에서도 다채널의 발광부를 구성할 수 있다.
도 4는 도 3에 도시된 레귤레이터의 상세 회로도이다.
이하에서는, 상기 레귤레이터(140)의 상세 회로 구성 및 이의 동작에 대해 설명하기로 한다. 상기 레귤레이터(140)는 AS431로 구성될 수 있다.
AS431은 전체 작동 범위에 걸친 열 안정성이 보장되는 레귤레이터라 할 수 있다. 이는 급격한 켜기 특성, 낮은 온도 계수 및 낮은 출력 임피던스를 특징으로 하기 때문에 스위칭 전력 공급기, 충전기 및 기타 조정 가능한 레귤레이터와 같은 용도의 제너 다이오드를 대체할 수 있다. AS431의 공차는 0.5% 수준이다.
상기 레귤레이터(140)는 증폭기(OP), 스위치 소자(SW), 제 2 다이오드(D2)를 포함한다.
이때, 상기 증폭기(OP)는 반전 단자(-) 및 비반전 단자(+)를 포함한다. 그리고, 상기 증폭기(OP)의 비반전 단자(+)에는, 상기 레퍼런스 단자에 연결된 제 1 저항(R1)의 출력 전압이 입력된다.
또한, 상기 증폭기(OP)의 반전 단자(-)에는 기준 전압 신호(VREF)가 입력된다. 이때, 상기 기준 전압 신호(VREF)는 2.5V일 수 있다.
이때, 상기 DC-DC 변환부(120)의 출력 전류는 상기 제 2 발광부(132)에서 필요로 하는 전류보다 크다. 따라서, 상기 레퍼런스 단자를 통해 상기 증폭기(OP)의 비반전 단자(+)에 입력되는 전압에도 목표 전압과 차이가 있을 수 있다. 이에 따라, 상기 증폭기(OP)는 상기 레퍼런스 단자를 통해 입력되는 전압 값과, 상기 기준 전압 신호(VREF)의 차이 값에 대응하는 출력 신호를 발생한다.
그리고, 스위치 소자(SW)는 상기 증폭기(OP)의 출력 신호에 따라 선택적으로 도통되어, 상기 제 2 발광부(132)에 기설정된 목표 전류에 대응하는 전압이 공급되도록 할 수 있다.
이를 위해, 상기 스위치 소자(SW)의 베이스 단자는 상기 증폭기(OP)의 출력단에 연결된다. 그리고, 상기 스위치 소자(SW)의 컬렉터 단자는 상기 증폭기(OP)의 상기 비반전 단자(+)에 연결된다. 또한, 상기 스위치 소자(SW)의 이미터 단자는 그라운드에 연결된다.
또한, 상기 제 2 다이오드(D2)의 애노드 단자는 상기 스위치 소자(SW)의 상기 컬렉터 단자에 연결되고, 상기 제 2 다이오드(D2)의 캐소드 단자는 상기 스위치 소자(SW)의 상기 이미터 단자와 함께 상기 그라운드에 연결된다.
상기와 같이 구성된 레귤레이터(140)의 동작에 대해 설명하면 아래와 같다.
상기 레귤레이터(140)의 캐소드 단은 상기 설명한 바와 같이 상기 제 3 스위치 소자(Q3)의 베이스 단자와, 제 1 저항(R1)의 타 단자에 연결된다. 그리고, 상기 레귤레이터(140)의 캐소드 단자는 상기 증폭기(OP2)의 비반전 단자(+)에 연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 레귤레이터(140)의 캐소드 전압이 상기 기준 전압에 대응하는 2.5V보다 낮으면, 상기 증폭기(OP)의 출력은 0이 되며, 이에 따라 상기 증폭기(OP)의 출력단을 통해 로우 신호가 출력된다. 이때, 상기 증폭기(OP)의 출력단을 통해 상기 로우 신호가 출력되면, 상기 증폭기(OP)와 연결된 상기 스위치 소자(SW)가 오프된다. 그리고, 상기 스위치 소자(SW)가 오프됨에 따라 상기 캐소드 전압은 증가하게 된다.
이때, 상기 레귤레이터(140)의 캐소드 전압이 상기 2.5V 이상으로 증가하면, 상기 증폭기(OP)의 출력은 로우 신호에서 하이 신호로 바뀌게 된다. 이때, 상기 증폭기(OP)를 통해 상기 하이 신호가 출력됨에 따라 상기 스위치 소자(SW)는 온 상태로 스위칭된다. 그리고, 상기 스위치 소자(SW)가 온 상태로 스위칭됨에 따라 상기 스위치 소자(SW)가 동작하게 되며, 이에 따라 상기 캐소드 전압은 감소하게 된다.
상기와 같이, 상기 레귤레이터(140)는 캐소드 전압에 따라 증폭기(OP) 및 스위치 소자(SW)가 동작하게 되며, 이에 따라 상기 제 2 발광부(132)로 일정한 출력 전류가 공급되도록 한다.
즉, 상기 제 3 스위치 소자(Q3) 및 상기 레귤레이터(140)는 상기 DC-DC 변환부(120)가 동작하는 시점에 동작되도록 설계될 수 있다. 이때, 초기 상태에서의 배터리 전압은 상기 DC-DC 변환부(120)의 제 1 스위치 소자(Q1)에 의해 차단되어 있다. 또한, 상기 DC-DC 변환부(120)가 동작하는 시점에 상기 DC-DC 변환부(120)의 출력단에 배치된 상기 제 1 저항(R1)을 통해서 상기 레귤레이터(140)에 전원이 공급되며, 상기 레귤레이터(140)의 동작의 의해 상기 제 3 스위치 소자(Q3)도 함께 턴-온 된다. 이에 따라, 상기 제 2 발광부(132)에는 상기 DC-DC 변환부(120)의 출력 전류와는 무관하게 상기 제 2 저항(R2)에 의해 설정된 목표 전류가 항상 흐를 수 있게 된다.
한편, 본 발명에서는 상기와 같이 단채널의 피드백 단자를 통해 다채널의 발광부를 개별적으로 제어할 수 있음과 동시에 보호 동작도 하게 된다.
도 5는 본 발명에서의 제 1 발광부의 오픈 시의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 제 1 발광부(131)는 복수의 발광 소자를 포함하며, 이때 상기 복수의 발광 소자 중 적어도 하나의 발광소자가 파손되어 상기 제 1 발광부(131)의 동작이 되지 않을 수 있다.
이때, 상기 DC-DC 변환부(120)의 출력 전류는 상기 제 1 발광부(131)로 공급되지 않음에 따라 상기 제 2 발광부(132)로 모두 공급될 수 있다. 이에 따라, 종래의 단채널 제어 제품에서는 상기와 같은 상황시에 상기 제 2 발광부도 함께 파손되는 문제가 있다.
그러나, 본 발명에서는 상기 제 1 발광부(131)를 구성하는 복수의 발광 소자 중 특정 발광 소자가 오픈 되었을 경우에도 상기 제 2 발광부(132)에 상기 목표로 하는 전류가 일정하게 공급되도록 할 수 있다.
즉, 상기 제 1 발광부(131)를 구성하는 복수의 발광 소자 중 특정 발광 소자가 오픈 되었을 경우, 상기 제 1 발광부(131)를 구성하는 스트링(string)에는 전류가 도통되지 않는다. 이때, 상기 제 2 발광부(132)에만 전류가 도통되는데, 상기 제어부(150)의 설정과는 무관하게 상기 레귤레이터(140)의 설정 값이 우선순위를 가지게 되며, 이에 따라 상기 레귤레이터(140)에 의해 상기 제 2 발광부(132)의 전류가 제어되게 된다. 즉, 상기 레귤레이터(140)는 상기 제어부(150)의 세팅 값과는 무관하게, 상기 설명한 바와 같이 상기 제 2 저항(R2)에 의해 설정된 값에 따라 상기 제 2 발광부(132)에 일정한 전류가 공급되도록 하며, 이에 따른 과전류를 방지할 수 있다. 이때, 상기 제 1 발광부(131)의 오픈에 따라 상기 제 2 발광부(132)에 흐르고 남은 전류는 제 1 저항(R1) 및 상기 레귤레이터(140)를 통해 흐르게 된다.
또한, 본 발명에서는 상기 우선순위를 가지는 발광부를 제외한 다른 발광부의 오픈 시에는, 상기 레귤레이터에 의해서 상기 직류-직류 컨버터의 총 출력 전류 중에서, 상기 우선순위를 가지는 발광부에 설정된 전류만이 해당 발광부에 공급되도록 한다. 이에 따라, 본 발명에서는 상기 특정 발광부의 오픈에 따라 다른 발광부에 전류가 치우지는 현상을 개선할 수 있다.
도 6은 본 발명에서의 제 2 발광부의 오픈 시의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명에서는 상기 우선순위를 가지는 제 2 발광부를 구성하는 발광 소자가 오픈되는 상황이 발생할 수 있다. 이때, 제 2 발광부(132)를 구성하는 발광소자의 오픈 시에는, 상기 제 2 발광부(132)를 통해 전류가 도통되지 않는다. 이에 따라, 상기 제 3 스위치 소자(Q3)에의 베이스 전압은 2.5V보다 낮아지게 되며, 이로 인해 상기 레귤레이터(140)의 동작이 오프될 수 있다. 이때, 상기 제 2 스위치 소자(Q2)의 베이스 단자는 상기 레귤레이터(140)의 애노드 단자 및 제 3 저항(R1)의 일 단자에 연결된다. 이때, 상기 레귤레이터(140)의 동작이 오프됨에 따라 상기 레귤레이터(140)의 애노드 단자 및 제 3 저항(R1)의 일 단자 사이의 전압은 0.7V 이하가 된다. 그리고, 이는 상기 제 2 스위치 소자(Q2)를 턴-온 시키기 위한 문턱전압보다 작은 값을 가진다. 이에 따라, 상기 제 2 발광부(132)가 오픈되는 경우에는 상기 제 3 스위치 소자(Q3)가 오프되면서 상기 레귤레이터(140)가 오프되고, 이에 연동되어 상기 제 2 스위치 소자(Q2)도 오프된다. 그리고, 상기 제 2 스위치 소자(Q2)가 오프됨에 따라 상기 제 1 발광부(131)에 흐르는 전류가 차단된다.
또한, 본 발명에서는 상기 우선순위를 가지는 발광부의 오픈 시에는 상기 레귤레이터의 동작이 중단된다. 그리고, 상기 레귤레이터의 동작이 중단됨에 따라 상기 우선순위를 제외한 다른 발광부의 출력단에 배치된 트랜지스터에 턴-온을 위한 동작 전압이 공급되지 않으며, 이에 따라 상기 트랜지스터가 턴-오프 된다. 그리고, 상기 트랜지스터의 턴-오프에 의해 상기 다른 발광부에 공급되는 전류가 차단된다. 따라서, 본 발명에서는 상기 우선순위의 발광부의 오픈 시에도 상기 다른 발광부에 공급되는 전류를 안정적으로 차단할 수 있으며, 이에 따라 신뢰성 높은 광원 구동 장치를 제공할 수 있다.
도 7은 도 3의 광원 구동 장치의 변형 예를 보여주는 회로도이다.
상기 설명에서는 우선순위를 가지는 발광부가 제 2 발광부(132)임을 예로 하여 설명하였다.
그리고, 상기 제 2 발광부(132)가 아닌 제 1 발광부(131)가 우선순위를 가지도록 회로를 구성할 수도 있을 것이다.
이와 같은 경우, 도 7을 참조하면, 레귤레이터(140)의 연결 위치가 달라지게 되며, 또한 상기 제 2 저항(R2)의 위치가 달라지게 된다.
즉, 도 3에서는 상기 제 2 저항(R2)이 상기 제 2 발광부(132)의 출력단인 제 3 스위치 소자(Q3)의 이미터 단자에 연결되었다.
그러나, 도 7을 참조하면 상기 제 2 저항(R2)은 상기 제 1 스위치 소자(Q1)의 이미터 단자와 상기 피드백 단자 사이에 연결될 수 있다.
또한, 상기 레귤레이터(140)의 캐소드 단자는 상기 제 1 저항(R1)의 타 단자 및 제 2 스위치 소자(Q2)의 베이스 단자에 연결된다. 또한, 레귤레이터(140)의 레퍼런스 단자는 상기 제 2 스위치 소자(Q2)의 베이스 단자에 연결된다. 또한, 상기 레귤레이터(140)의 애노드 단자는 제 3 저항(R3)의 일 단자와 상기 제 3 스위치 소자(Q3)의 베이스 단자에 연결될 수 있다.
상기와 같이 본 발명에서는 상기 레귤레이터(140)의 연결 구성이나 상기 제 2 저항의 위치를 변경하여, 다채널의 발광부 중 우선순위로 제어하고자 하는 발광부를 결정할 수 있다.
도 8 및 9는 본 발명의 실시 예에 따른 광원 구동 장치의 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 제어부(150)는 다채널의 발광부에 제공하고자 하는 전체 전류에 대응하는 목표 전류를 설정한다(110단계).
그리고, 제어부(150)는 제 2 저항(R2)의 저항값을 이용하여, 상기 다채널의 발광부 중 우선순위를 가지는 제 2 발광부(132)의 목표 전류를 설정한다(120단계).
이때, 상기 전체 전류에 대응하는 목표 전류는 상기 제 2 발광부(132)의 목표 전류 및 상기 제 1 발광부(131)의 목표 전류에 의해 결정될 수 있으며, 상기 각각의 발광부에서 개별적으로 요구되는 목표 전류의 합 값을 상기 전체 전류에 대응하는 목표 전류로 설정할 수 있다.
이어서, 상기 제어부(150)는 상기 전체 전류에 대응하는 목표 전류를 토대로 상기 DC-DC 변환부(120)의 제 1 스위치 소자(Q1)에 공급되는 신호의 듀티를 제어하여, 상기 DC-DC 변환부(120)의 출력 전류를 제어한다(130단계).
이때, 상기 DC-DC 변환부(120)에서 전류가 출력됨에 따라 상기 레귤레이터(140)가 동작하게 되며, 상기 레귤레이터(140)는 상기 제 2 발광부에 설정된 목표 전류에 따라 상기 제 2 발광부의 출력 전류를 제어한다(140단계).
이후, 상기 레귤레이터(140)에 의해 제어되는 상기 제 2 발광부의 출력 전류를 제외한 나머지 전류가 상기 제 1 발광부에 공급된다(150단계).
또한, 도 9를 참조하면, 상기 설명한 바와 같이 제 1 및 2 채널의 제 1 및 2 발광부에 각각 전류를 공급한다(210단계).
이때, 제 1 발광부의 오픈이 발생하면(220단계), 상기 레귤레이터(140)를 통해 상기 제 1 발광부의 오픈과는 무관하게 상기 제 2 발광부의 출력 전류가 상기 목표 전류에 맞게 제어된다(230단계).
또한, 제 2 발광부(132)의 오픈이 발생하면, 상기 제 2 발광부의 오픈에 따라 제 3 스위치 소자(Q3) 및 레귤레이터(140)의 동작이 오프되며, 이에 따라 제 2 스위치 소자(Q2)의 동작도 오프된다. 이에 따라, 상기 제 1 발광부(131)에 공급되는 전류가 차단된다.
본 발명에 따른 실시 예에서는, 다채널의 발광부를 단채널 피드백 단자를 이용하여 안정적으로 제어할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 실시 예에서는 다채널의 발광부 중 우선순위를 가지는 발광부의 출력단에 레귤레이터를 배치한다. 그리고, 상기 레귤레이터는 상기 우선순위를 가지는 발광부에 설정된 설정 전류에 따라 사기 우선순위를 가지는 발광부의 전류를 제어한다. 또한, 상기 우선순위를 가지는 발광부 이외의 다른 발광부에는 직류-직류 컨버터의 총 출력 전류에서 상기 우선순위의 발광부의 설정 전류를 제외한 나머지 전류에 의해 제어된다. 따라서, 본 발명에서는 단채널 피드백 단자를 이용하여 다채널의 발광부의 각각의 전류 설정이 가능하며, 이에 따라 안정적으로 상기 다채널 발광부가 구동될 수 있도록 한다. 또한, 본 발명에서는 상기 드라이버가 단채널로 구성되기 때문에 드라이버의 회로 구성을 간소화할 수 있으며, 이에 따른 제품 단가를 절감할 수 있다.
한편, 기존의 벅 컨버터를 제어하는 드라이버는 다채널을 지원하지 않는 단채널 제품이 많으며, 이에 따라 다채널의 발광부의 구성이 불가능하였다. 그러나, 본 발명에서는 기존의 단채널만을 지원하는 벅 컨버터의 드라이버가 설치된 제품에서도 다채널의 발광부를 구성할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 상기 우선순위를 가지는 발광부를 제외한 다른 발광부의 오픈 시에는, 상기 레귤레이터에 의해서 상기 직류-직류 컨버터의 총 출력 전류 중에서, 상기 우선순위를 가지는 발광부에 설정된 전류만이 해당 발광부에 공급되도록 한다. 이에 따라, 본 발명에서는 상기 특정 발광부의 오픈에 따라 다른 발광부에 전류가 치우지는 현상을 개선할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 상기 우선순위를 가지는 발광부의 오픈 시에는 상기 레귤레이터의 동작이 중단된다. 그리고, 상기 레귤레이터의 동작이 중단됨에 따라 상기 우선순위를 제외한 다른 발광부의 출력단에 배치된 트랜지스터에 턴-온을 위한 동작 전압이 공급되지 않으며, 이에 따라 상기 트랜지스터가 턴-오프 된다. 그리고, 상기 트랜지스터의 턴-오프에 의해 상기 다른 발광부에 공급되는 전류가 차단된다. 따라서, 본 발명에서는 상기 우선순위의 발광부의 오픈 시에도 상기 다른 발광부에 공급되는 전류를 안정적으로 차단할 수 있으며, 이에 따라 신뢰성 높은 광원 구동 장치를 제공할 수 있다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시예를 한정하는 것이 아니며, 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 설정하는 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: 입력 전원부
120: DC-DC 변환부
130: 발광부
140: 레귤레이터
150: 제어부
Q1, Q2, Q3: 스위치 소자
L1: 인덕터
D1: 다이오드
R1, R2, R3, Rf: 저항
Cin: 커패시터

Claims (10)

  1. 제 1 스위치 소자에 인가되는 펄스 제어신호에 따라 입력 전압의 레벨을 조절하여 출력 전압을 발생하는 직류-직류 변환부;
    상기 직류-직류 변환부의 출력 전압에 의해 구동되며, 상호 병렬로 연결된 다채널의 제 1 및 2 발광부;
    상기 제 2 발광부의 출력단에 연결되며, 기설정된 상기 제 2 발광부의 목표 전류에 따라 동작하여 상기 제 2 발광부에 상기 목표 전류가 공급되도록 하는 레귤레이터; 및
    상기 제 1 및 2 발광부의 출력단과 연결되는 피드백 단자를 포함하고, 기설정된 상기 제 1 및 2 발광부의 전체 목표 전류 및 상기 피드백 단자를 통해 입력되는 피드백 전류를 토대로 상기 펄스 제어 신호의 듀티를 조절하는 제어부를 포함하고,
    상기 제 2 발광부의 목표 전류는,
    상기 레귤레이터를 통해 설정되고,
    상기 제 1 발광부의 목표 전류는,
    상기 제 1 및 2 발광부의 목표 전류의 합에 의해 결정되는 상기 전체 목표 전류를 통해 설정되는
    광원 구동 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    단채널의 피드백 단자를 포함하고, 상기 단채널의 피드백 단자를 통해 상기 제 1 및 2 발광부의 출력단과 공통 연결되는
    광원 구동 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 직류-직류 변환부의 출력단에 일 단자가 연결되고, 상기 레귤레이터의 캐소드 단자에 타 단자가 연결되며, 상기 레귤레이터에 입력되는 전류를 제한하는 제 1 저항을 더 포함하는
    광원 구동 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1 발광부의 출력단에 컬렉터 단자가 연결되고, 상기 레귤레이터의 애노드 단자에 베이스 단자가 연결되며, 상기 제어부의 피드백 단자에 이미터 단자가 연결되는 제 2 스위치 소자를 더 포함하는
    광원 구동 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 2 발광부의 출력단에 컬렉터 단자가 연결되고, 상기 레귤레이터의 레퍼런스 단자에 베이스 단자가 연결되는 제 3 스위치 소자; 및
    상기 제 3 스위치 소자의 이미터 단자에 일 단자가 연결되고, 상기 제어부의 피드백 단자에 타 단자가 연결되는 제 2 저항을 더 포함하며,
    상기 제 2 저항의 저항값은,
    상기 제 2 발광부의 목표 전류에 의해 결정되며,
    상기 레귤레이터는
    상기 직류-직류 변환부를 통해 출력되는 전압의 크기 변화와 무관하게 상기 결정된 제 2 발광부의 목표 전류에 대응되게 상기 제 2 발광부의 출력 전류를 일정하게 유지시키는
    광원 구동 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 직류-직류 변환부를 통해 상기 전압이 출력되면, 상기 전압에 의해 상기 레귤레이터가 온되고,
    상기 레귤레이터가 온 됨에 따라 상기 제 3 스위치 소자가 턴-온되는
    광원 구동 장치.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 레귤레이터의 애노드 단자 및 상기 제 2 스위치 소자의 베이스 단자에 일 단자가 연결되고, 상기 제어부의 피드백 단자에 타 단자가 연결되는 제 3 저항을 더 포함하고,
    상기 제 3 저항의 저항값은,
    상기 제 2 스위치 소자의 턴-온을 위한 문턱 전압을 기준으로 설정되는
    광원 구동 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 레귤레이터의 캐소드 단자 및 레퍼런스 단자는,
    상기 제 3 스위치 소자의 베이스 단자 및 상기 제 1 저항의 타 단자에 공통 연결되고,
    상기 레귤레이터의 애노드 단자는,
    상기 제 3 저항의 일 단자 및 상기 제 2 스위치 소자의 베이스 단자에 연결되는
    광원 구동 장치.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 제 2 발광부의 단락 시, 상기 레귤레이터는 오프 동작하고,
    상기 레귤레이터가 오프됨에 따라 상기 제 2 스위치 소자의 베이스 전압은 문턱 전압보다 낮아지는
    광원 구동 장치.
  10. 서로 병렬로 접속되고, 각각 적어도 하나 이상의 발광 소자를 포함하는 다채널의 발광부를 포함하는 광원 구동 방법에 있어서,
    상기 다채널의 발광부 중 우선순위의 제 1 발광부를 결정하는 단계;
    상기 결정된 제 1 발광부의 제 1 목표 전류를 결정하는 단계;
    상기 제 1 발광부를 제외한 제 2 발광부의 제 2 목표 전류와, 상기 결정된 제 1 발광부의 제 1 목표 전류에 따라 직류-직류 변환부의 목표 출력 전류를 결정하는 단계;
    상기 직류-직류 변환부를 통해 상기 목표 출력 전류에 대응하는 출력 전류가 출력됨에 따라 레귤레이터가 동작하여 상기 제 1 발광부에 상기 제 1 목표 전류에 대응하는 전류가 공급되는 단계; 및
    상기 출력 전류에서 상기 제 1 목표 전류를 제외한 나머지 상기 제 2 목표 전류에 대응하는 전류가 상기 제 2 발광부에 공급되는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 발광부 및 제 2 발광부의 출력단은,
    단일 피드백 단자에 공통 연결되며,
    상기 제 1 발광부에 상기 제 1 목표 전류에 대응하는 전류가 공급되는 단계는,
    상기 레귤레이터에 의해, 상기 출력 전류의 크기 변화와 무관하게 상기 제 1 목표 전류에 대응하는 전류가 상기 제 1 발광부에 공급되는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 발광부의 오픈 시, 상기 레귤레이터의 애노드 단자에 연결된 베이스 단자를 포함한 스위칭 소자의 오프에 의해 상기 제 2 발광부에 공급되는 전류가 차단되는 단계를 더 포함하는
    광원 구동 방법.
KR1020180078182A 2018-07-05 2018-07-05 광원 구동장치 및 그 방법 KR102581457B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180078182A KR102581457B1 (ko) 2018-07-05 2018-07-05 광원 구동장치 및 그 방법
CN201980045306.XA CN112369124B (zh) 2018-07-05 2019-07-05 光源驱动装置及其方法
PCT/KR2019/008306 WO2020009541A1 (ko) 2018-07-05 2019-07-05 광원 구동장치 및 그 방법
US17/254,985 US11229100B2 (en) 2018-07-05 2019-07-05 Light source driving device and method therefor
EP19831172.2A EP3820251A4 (en) 2018-07-05 2019-07-05 LIGHT SOURCE CONTROL DEVICE AND METHOD

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180078182A KR102581457B1 (ko) 2018-07-05 2018-07-05 광원 구동장치 및 그 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200005031A KR20200005031A (ko) 2020-01-15
KR102581457B1 true KR102581457B1 (ko) 2023-09-21

Family

ID=69059720

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180078182A KR102581457B1 (ko) 2018-07-05 2018-07-05 광원 구동장치 및 그 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11229100B2 (ko)
EP (1) EP3820251A4 (ko)
KR (1) KR102581457B1 (ko)
CN (1) CN112369124B (ko)
WO (1) WO2020009541A1 (ko)

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100665369B1 (ko) * 2006-02-09 2007-01-09 삼성전기주식회사 칼라 ｌｅｄ 백라이트의 드라이브 장치
US7928662B2 (en) * 2006-12-18 2011-04-19 Microsemi Corp.—Analog Mixed Signal Group Ltd. Voltage range extender mechanism
US7675246B2 (en) 2006-12-18 2010-03-09 Addtek Corp. Driving circuit and related driving method for providing feedback control and open-circuit protection
KR101473366B1 (ko) 2008-03-05 2014-12-17 삼성디스플레이 주식회사 광원구동방법, 이를 수행하기 위한 광원 장치 및 이 광원장치를 포함하는 표시 장치
KR100956222B1 (ko) 2008-10-30 2010-05-04 삼성전기주식회사 멀티 발광 소자의 구동 장치
KR20110012509A (ko) * 2009-07-30 2011-02-09 엘지이노텍 주식회사 전원 공급 장치
KR101696749B1 (ko) 2010-01-25 2017-01-17 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치
GB2492833A (en) * 2011-07-14 2013-01-16 Softkinetic Sensors Nv LED boost converter driver circuit for Time Of Flight light sources
KR20130012670A (ko) * 2011-07-26 2013-02-05 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 그것의 전류 제어 방법
US9185755B2 (en) * 2011-08-19 2015-11-10 Marvell World Trade Ltd. Regulator for LED lighting color mixing
US8710754B2 (en) * 2011-09-12 2014-04-29 Juno Manufacturing Llc Dimmable LED light fixture having adjustable color temperature
KR20130063863A (ko) 2011-12-07 2013-06-17 매그나칩 반도체 유한회사 Ｌｅｄ 어레이 오픈여부 감지회로 및 이를 이용한 ｌｅｄ 구동장치
JP6131064B2 (ja) * 2013-02-07 2017-05-17 ローム株式会社 発光装置の制御回路、それを用いた発光装置および電子機器
KR101702387B1 (ko) 2013-08-02 2017-02-03 주식회사 르코어테크놀러지 Led 구동 집적회로 및 그 구동 방법
KR101687358B1 (ko) 2014-05-21 2016-12-16 이민진 엘이디 컨버터 보호회로
US9560710B2 (en) * 2014-10-22 2017-01-31 Philips Lighting Holding B.V. Light unit for emitting light and method for driving a light unit
KR102360144B1 (ko) * 2014-12-30 2022-02-07 주식회사 엘엑스세미콘 리어 콤비네이션 램프 장치
EP3286987B1 (en) * 2015-04-23 2020-04-08 Versitech Limited Ac-dc single-inductor multiple-output led drivers
WO2016182203A2 (ko) * 2015-05-13 2016-11-17 주식회사 실리콘웍스 조명 장치 및 그의 구동 회로
EP3280228B1 (en) * 2016-08-01 2019-07-10 OSRAM GmbH Lighting system and related method of operating a lighting system

Also Published As

Publication number Publication date
CN112369124A (zh) 2021-02-12
CN112369124B (zh) 2023-06-06
US20210267030A1 (en) 2021-08-26
EP3820251A1 (en) 2021-05-12
WO2020009541A1 (ko) 2020-01-09
EP3820251A4 (en) 2022-04-13
US11229100B2 (en) 2022-01-18
KR20200005031A (ko) 2020-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2852258B1 (en) Light source control device
US9526138B2 (en) Load driving device, and lighting apparatus and liquid crystal display device using the same
US9320097B2 (en) Multi-string dimmable LED driver
US8242756B2 (en) Load driving device and portable apparatus utilizing such driving device
JP3755770B2 (ja) 負荷駆動装置及び携帯機器
US9055646B2 (en) Light emitting device driver circuit and control method thereof
US9866117B2 (en) Power supply with adaptive-controlled output voltage
US20180160492A1 (en) Led current controller
JP6634293B2 (ja) 駆動回路、車両用灯具
US20120176038A1 (en) Light emitting diode emitting device
US8963436B2 (en) Light emitting element driving device
KR20150070792A (ko) 발광 다이오드 구동 장치 및 발광 다이오드 조명 장치
EP3017663B1 (en) Led driver with linearly controlled driving current
US11343891B2 (en) LED system for vehicle lighting having high efficiency and high reliability
KR101299360B1 (ko) 엘이디별 전류 공급 조절 기능을 갖는 엘이디 조명 구동회로
WO2013161215A1 (ja) 光源制御装置
KR102581457B1 (ko) 광원 구동장치 및 그 방법
US20130038243A1 (en) Current-controlled stages, constant current control systems, and current control methods for driving leds
KR20150014592A (ko) 다채널 led 구동 회로
US10716186B2 (en) Driving circuit using buck converter capable of generating sufficient voltage to power a LED circuit and associated auxiliary circuitry in a normal mode of operation, and insufficient to power the LED circuit but sufficient to power the associated auxiliary circuitry in an off mode of operation
KR20200063785A (ko) 광원 구동장치 및 그 방법
JP5408281B2 (ja) 電源制御用半導体集積回路

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant