KR102643676B1 - 엘이디 구동장치 및 이를 포함하는 차량용 램프 - Google Patents

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Abstract

실시예에 따른 엘이디 구동장치는 구동 전원을 공급하는 제1 컨버터와, 상기 제1 컨버터에 연결되며 다수의 LED가 직렬 연결된 제1 LED 어레이부와, 구동 전원을 공급하는 제2 컨버터와, 상기 제2 컨버터에 연결되어 다수의 LED가 병렬 연결된 제2 LED 어레이부와, 상기 제1 LED 어레이부의 온/오프를 제어하는 신호 공급부와, 상기 신호 공급부로부터 신호를 공급받아 상기 제2 LED 어레이부의 LED를 개별적으로 제어하기 위해 온/오프시키는 제1 시프트 레지스터와, 상기 제1 시프트 레지스터의 온/오프 신호에 따라 상기 제2 LED 어레이부의 LED에 개별적으로 전류를 공급하는 전류 제어부를 포함할 수 있다.
실시예는 전력 소비가 많은 영역에는 정전류 제어방식의 LED 구동장치를 사용하고, 전력 소비가 적은 영역에서는 정전압 제어방식의 LED 구동장치를 사용함으로써, 고휘도의 광을 안정적으로 발생시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

엘이디 구동장치 및 이를 포함하는 차량용 램프{LED DRIVER AND VEHICLE LAMP HAVING THE SAME}
실시예는 차량용 램프를 구동하는 엘이디 구동장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 차량의 전방에 장착되는 차량용 램프에 관한 것이다.
LED(Light Emitting Diode)는 전기 에너지를 빛으로 변환하는 반도체 소자의 일종이다. 발광 다이오드는 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다. 특히, LED 조명장치는 다수개로 배열 설치된 LED의 점멸 순서, 발광 색상 및 밝기 등의 제어에 의해 다양한 연출을 수행할 수 있다.
이에 기존의 재래식 광원을 발광 다이오드로 대체하기 위한 많은 연구가 진행되고 있으며, 발광 다이오드는 차량용 램프, 실내외에서 사용되는 각종 램프, 액정표시장치, 전광판, 가로등 등의 조명 장치의 광원으로서 사용이 증가되고 있는 추세이다. 특히 차량용 램프에는 고휘도의 광을 필요로 하게 되어 더욱 필요성이 증가되고 있는 실정이다.
종래 차량용 램프는 차량의 전방으로 광을 조사하는 헤드 램프와 차량의 진행 방향을 표시하거나 브레이크 조작 여부 등을 알리는 리어 램프를 포함할 수 있다.
이러한 차량용 램프에는 다수의 LED가 포함되어 있으며, 밝기 변화가 생기지 않도록 정전류 제어 방식의 LED 구동장치를 사용하고 있다.
하지만, 차량의 램프 성능의 향상이 요구됨에 따라 LED의 분해능 높이기 위해 LED의 수량이 늘어나고 있다. 정전류 제어 방식의 LED 구동장치는 LED 어레이 개수에 따라 컨버터, 와이어와 같은 전자 부품들이 추가되어 부품이 필요하게 되며, 이러한 부품들이 실장되도록 PCR 기판의 사이즈가 늘어나게 된다.
하지만. 헤드 램프의 공간 제약 상 PCB 기판의 크기를 늘리는 것은 한계가 있기 때문에 LED 개수를 늘리는데 한계가 있다.
또한, 전자 부품이 늘어남에 따라 부품의 단가가 상승되는 문제점이 발생된다.
또한, 정전류 제어 방식의 LED 구동장치는 발열에 취약하기 때문에 LED의 수량이 늘어나게 되면 열에 의해 차량의 램프의 불량을 발생시키게 된다.
실시예는 LED가 증가됨에 따른 공간 제약에 따른 설치의 어려움을 방지하기 위한 LED 구동장치 및 차량용 램프를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 실시예는 LED의 개수가 증가됨에 따른 발열 문제를 해소하기 위한 LED 구동장치 및 차량용 램프를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
실시예에 따른 엘이디 구동장치는 구동 전원을 공급하는 제1 컨버터와, 상기 제1 컨버터에 연결되며 다수의 LED가 직렬 연결된 제1 LED 어레이부와, 구동 전원을 공급하는 제2 컨버터와, 상기 제2 컨버터에 연결되어 다수의 LED가 병렬 연결된 제2 LED 어레이부와, 상기 제1 LED 어레이부의 온/오프를 제어하는 신호 공급부와, 상기 신호 공급부로부터 신호를 공급받아 상기 제2 LED 어레이부의 LED를 개별적으로 제어하기 위해 온/오프시키는 제1 시프트 레지스터와, 상기 제1 시프트 레지스터의 온/오프 신호에 따라 상기 제2 LED 어레이부의 LED에 개별적으로 전류를 공급하는 전류 제어부를 포함할 수 있다.
상기 제1 LED 어레이부는 병렬 연결된 제1-1 LED 어레이부 내지 제1-n LED 어레이부와, 상기 제1 컨버터와 상기 제1-1 LED 어레이부 내지 상기 제n LED 어레이부 사이에 각각 배치된 제1-1 스위치 소자 내지 제1-n 스위치 소자를 더 포함하고, 상기 신호 공급부는 상기 제1-1 LED 어레이부 내지 상기 제1-n LED 어레이부를 교번하여 온/오프시킬 수 있다.
상기 제2 LED 어레이부는 제2-1 라인 및 제2-2 라인을 포함하고, 상기 제2-1 라인에 배치된 제2-1 스위치 소자와 상기 제2-2 라인에 배치된 제2-2 스위치 소자를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 시프트 레지스터는 상기 제2-1 스위치 소자 및 제2-2 스위치 소자의 온 오프를 제어할 수 있다.
상기 제1 LED 어레이부는 다수의 LED를 개별적으로 제어하는 제2 시프트 레지스터 및 제1 스위치부를 포함할 수 있다.
상기 제1 컨버터는 정전류를 공급하고, 상기 제2 컨버터는 정전압을 공급할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 차량용 램프는 제1 영역 및 제2 영역을 포함하는 램프와, 상기 헤드 램프에 장착되는 엘이디 구동장치를 포함하고, 상기 제1 LED 어레이부는 상기 제1 영역에 배치되고, 상기 제2 LED 어레이부는 상기 제2 영역에 배치될 수 있다.
상기 제1 영역의 LED 전류 소모량은 상기 제2 영역의 LED 전류 소모량 보다 큰 영역일 수 있다.
실시예는 전력 소비가 많은 영역에는 정전류 제어방식의 LED 구동장치를 사용하고, 전력 소비가 적은 영역에서는 정전압 제어방식의 LED 구동장치를 사용함으로써, 고휘도의 광을 안정적으로 발생시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 실시예는 컨버터의 증가 없이 LED 어레이부를 병렬로 연결하여 시분할하도록 제어함으로써, 전자 부품이 추가되어 단가가 상승하는 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 실시예는 추가되는 부품수를 줄여 발열에 따른 헤드 램프의 불량을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 실시예에 따른 차량용 램프를 나타낸 도면이다.
도 2는 제1 실시예에 따른 LED 구동장치를 나타낸 회로도이다.
도 3은 제2 실시예에 따른 LED 구동장치를 나타낸 회로도이다.
도 4는 제2 실시예에 따른 LED 구동장치의 시분할 구조를 설명하기 위한 그래프이다.
다음에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다. 또한, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 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.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(under, below, beneath)", "하부 (lower)", "위(on, above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다 (comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 1은 실시예에 따른 차량용 램프를 나타낸 도면이고, 도 2는 제1 실시예에 따른 LED 구동장치를 나타낸 회로도이다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 차량용 램프(100)는 차량의 전방, 후방 또는 측면에 설치될 수 있다. 차량용 램프(100)는 헤드 램프, 리어 램프, 그외 차량에 장착되는 부가 램프 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 실시예에서는 헤드 램프를 일 실시예로 설명한다.
차량용 램프(100)는 제1 영역(A)과 제2 영역(B)을 포함할 수 있다. 제1 영역(A) 및 제2 영역(B)은 광을 조사하는 LED 어레이가 실장된 영역일 수 있다.
제1 영역(A)은 전조등 또는 데이 라이트 등의 영역이고 제2 영역(B)은 깜빡이 또는 상향등 영역일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제1 영역(A)은 제2 영역(B) 보다 전력 소모가 큰 영역일 수 있다. 제1 영역(A)은 긴 시간 동안 LED 어레이가 구동되는 영역일 수 있으며, 제2 영역(B)은 짧은 시간 동안 LED 어레이가 구동되는 영역일 수 있다. 제1 영역(A) 및 제2 영역(B)은 각각 다수의 영역으로 형성될 수 있다.
차량용 램프(100)에는 LED 어레이를 구동시키는 LED 구동장치를 포함할 수 있다. LED 구동장치는 제1 영역(A)에 배치된 LED 어레이와 제2 영역(B)에 배치된 LED 어레이를 제어할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1 실시예에 따른 LED 구동장치는 입력 전원을 공급받아 전원을 공급하는 제1 컨버터(110)와, 상기 제1 컨버터(110)로부터 발생된 구동 전원에 의해 구동되는 제1 LED 어레이부(130)와, 상기 제1 컨버터(110)에 디밍 신호를 제공하는 신호 공급부(150)를 포함할 수 있다.
제1 컨버터(110)는 입력되는 전원의 세기를 부하에서 요구되는 특정 세기로 변환 시켜 부하로 전달할 수 있다. 여기서, 부하는 LED 어레이부(130)일 수 있다. 입력 전원은 차량용 배터리로부터 제공될 수 있다. 입력 전원은 차량용 배터리 외의 차량용 보조 배터리로부터 제공될 수 있다. 제1 컨버터(110)는 정전류원일 수 있으며, 정전류를 LED 어레이부(130)에 제공할 수 있다.
제1 LED 어레이부(130)는 직렬 연결된 복수의 LED를 포함할 수 있다. LED는 백색 광을 출사하는 LED, 적색 광을 출사하는 LED, 녹색광을 출사하는 LED, 청색광을 출사하는 LED를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제1 LED 어레이부(130)에 구비된 복수의 LED는 개별 동작될 수 있다. 이를 위해 제1 LED 어레이부(130)의 각각의 LED에는 제1 스위치부(180)가 연결될 수 있다. 또한, 제1 스위치부(180)에는 온/오프 신호를 제공하는 제2 시프트 레지스터(190)를 더 포함될 수 있다. 이로 인해 LED 전체 또는 일부가 광을 발생시킬 수 있다.
제1 LED 어레이부(130)는 다수개를 포함할 수 있다. 다수의 제1 LED 어레이부(110)는 컨버터와 LED 어레이부를 각각 포함할 수 있으며, 각각의 구성은 앞에서 설명한 제1 LED 어레이부(130)의 구성과 동일한 구성일 수 있다.
신호 공급부(150, Micom)는 제1 LED 어레이부(130)에 디밍 신호를 공급할 수 있다. 신호 공급부(150)는 제1 LED 어레이부(130)의 온/오프 신호를 제공할 수 있다. 신호 공급부(150)는 다수의 제1 LED 어레이부(130)를 교번하여 동작되도록 온/오프신호를 제공할 수 있으며, 다수의 제1 LED 어레이부(110)를 동시에 온 시키거나 동시에 오프시킬 수 있다.
제1 LED 어레이부(130)는 차량용 램프(100)의 제1 영역(A)에 배치되어 고휘도의 광을 안정적으로 출사시킬 수 있다.
또한, 제1 실시예에 따른 LED 구동장치는 입력 전원을 공급받아 전원을 공급하는 제2 컨버터(120)와, 상기 제2 컨버터(120)로부터 발생된 구동 전원에 의해 구동되는 제2 LED 어레이부(140)를 포함할 수 있다.
제2 컨버터(120)는 입력되는 전원의 세기를 부하에서 요구되는 특정 세기로 변환 시켜 부하로 전달할 수 있다. 여기서, 부하는 제2 LED 어레이부(140)일 수 있다. 입력 전원은 차량용 배터리로부터 제공될 수 있다. 입력 전원은 차량용 배터리 외에 차량용 보조 배터리로부터 제공될 수 있다. 제2 컨버터(120)는 정전압원일 수 있으며, 정전압을 제2 LED 어레이부(140)에 제공할 수 있다.
제2 LED 어레이부(140)는 복수의 병렬 연결된 LED를 포함할 수 있다. LED는 백색 광을 출사하는 LED, 적색 광을 출사하는 LED, 녹색광을 출사하는 LED, 청색광을 출사하는 LED를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제2 LED 어레이부(140)는 다수개가 배치될 수 있다.
제2 LED 어레이부(140)는 제2-1 라인(L2-1)에 배치된 다수의 LED들과 제2-2 라인(L2-2)에 배치된 다수의 LED들을 포함할 수 있다. 제2-1 라인(L2-1)에 배치된 LED들과 제2-2 라인(L2-2)에 배치된 LED들은 병렬 연결될 수 있다. 제2 LED 어레이부(140)는 3개 이상의 라인을 포함할 수 있다. 제2 LED 어레이부(140)는 시분할 제어 구조에 의해 각각의 LED들이 제어될 수 있다.
제2-1 라인(L2-1)에는 제2-1 스위치 소자(Q1)가 배치되며, 제2-2 라인(L2-2)에는 제2-2 스위치 소자(Q2)를 포함할 수 있다. 제2-1 스위치 소자(Q1) 및 제2-2 스위치 소자(Q2)는 스위치 트랜지스터 예컨대, FET 소자, BJT 소자를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
LED 구동장치는 제2-1 스위치 소자(Q1) 및 제2-2 스위치 소자(Q2)의 온/오프를 제어할 수 있는 제1 시프트 레지스터(160)를 더 포함할 수 있다. 제1 시프트 레지스터(160)는 신호 공급부(150)로부터 신호를 제공받아 제2-1 스위치 소자(Q1) 및 제2-2 스위치 소자(Q2)의 온/오프를 제어할 수 있다. 제1 시프트 레지스터(160)는 제2-1 스위치 소자(Q1) 및 제2-2 스위치 소자(Q2)와 연결되는 단자를 포함할 수 있다.
제2 LED 어레이부(140)의 LED에 개별적으로 전류를 제공할 수 있도록 전류 제어부(170)를 더 포함할 수 있다. 전류 제어부(170)는 제2 LED 어레이부와 연결될 수 있다. 전류 제어부(170)는 다수의 병렬 배치된 LED들과 연결될 수 있다.
이하에서는 제1 실시예에 따른 LED 구동장치의 동작을 도 2를 참조하여 설명한다.
차량에 시동이 걸리게 되면, 신호 공급부(150)는 제1 LED 어레이부(130)가 동작하도록 제1 컨버터(110)에 신호를 공급할 수 있다. 제1 LED 어레이부(130)는 전조등 또는 데이 라이트용 조명일 수 있다. 신호 공급부(150)는 제1 LED 어레이부(130)가 다수개일 경우, 동시 또는 일부의 LED만 동작하도록 신호를 공급할 수 있다.
차량 운행 중 깜박이 등과 같이 일시적으로 LED의 조명이 필요한 경우, 신호 공급부(150)는 제2 LED 어레이부(140)를 동작시키도록 제1 시프트 레지스터(160)에 신호를 공급할 수 있다. 이때, 신호 공급부(150)는 제2-1 라인(L2-1) 및 제2-2 라인(L2-2)에 배치된 LED들을 시분할 제어하여 동작시킬 수 있으며, 제2-1 스위치 소자(Q1) 및 제2-2 스위치 소자(Q2)를 온/오프시키도록 신호를 제공하여 LED들의 동작을 제어할 수 있다.
종래에는 밝기 변화가 없도록 정전류 제어 구조의 LED 구동장치를 사용하여 모든 조명을 제어하였다. 이로 인해 공간 제약에 따른 설치의 어려움 및 발열 문제가 발생되었다. 반면, 제1 실시예에 따른 LED 구동장치는 정전류 제어 구조의 LED 구동장치와 정전압 제어 구조의 LED 구동장치를 동시에 적용함으로써 고휘도의 조명을 안정적으로 동작시킬 수 있는 효과가 있다.
도 3은 제2 실시예에 따른 LED 구동장치를 나타낸 회로도이고, 도 4는 제2 실시예에 따른 LED 구동장치의 시분할 구조를 설명하기 위한 그래프이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제2 실시예에 따른 LED 구동장치는 제1 컨버터(210)와 상기 제1 컨버터(210)로부터 발생된 구동 전원에 의해 구동되는 제1 LED 어레이부(230)와, 상기 제1 LED 어레이부(230)에 온/오프 신호를 제공하는 신호 공급부(250)를 포함할 수 있다.
제1 컨버터(210)는 입력되는 전원의 세기를 부하에서 요구되는 특정 세기로 변환 시켜 부하로 전달할 수 있다. 여기서, 부하는 제1 LED 어레이부(230)일 수 있다. 입력 전원은 차량용 배터리로부터 제공될 수 있다. 입력 전원은 차량용 배터리 외의 차량용 보조 배터리로부터 제공될 수 있다. 제1 컨버터(210)는 정전류원일 수 있으며, 정전류를 제1 LED 어레이부(230)에 제공할 수 있다.
제1 LED 어레이부(230)는 직렬 연결된 복수의 LED를 포함할 수 있다. LED는 백색 광을 출사하는 LED, 적색 광을 출사하는 LED, 녹색광을 출사하는 LED, 청색광을 출사하는 LED를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제1 LED 어레이부(230)는 제1-1 LED 어레이부(230-1) 내지 제1-n LED 어레이부(230-n)를 포함할 수 있다. 제1-1 LED 어레이부(230-1) 내지 제1-n LED 어레이부(230-n)는 병렬 연결될 수 있다. 제1 컨버터(210)와 제1-1 LED 어레이부(230-1) 사이에는 제1-1 스위치 소자(Q1-1)를 포함할 수 있다. 제1 컨버터(210)와 제1-n LED 어레이부(230-n) 사이에는 제1-n 스위치 소자(Q1-n)를 포함할 수 있다. 여기서 스위치 소자는 스위치 트랜지스터 예컨대, FET 소자 또는 BJT 소자를 포함할 수 있다.
제1-1 LED 어레이부(230-1)는 복수의 LED가 개별 동작될 수 있다. 이를 위해 각각의 LED에는 제1 스위치부(280)가 연결될 수 있다. 또한, 제1 스위치부(280)에는 온/오프 신호를 제공하는 제2 시프트 레지스터(290)를 더 포함될 수 있다. 마찬가지로 제1-n LED 어레이부(230-n)에는 복수의 LED가 개별 동작될 수 있도록 스위치부 및 시프트 레지스터가 각각 설치될 수 있다.
제1-1 LED 어레이부(230-1) 내지 제1-n LED 어레이부(230-n)는 교번하여 동작될 수 있다. 제1 LED 어레이부(230)의 동작 신호는 신호 공급부(250)로부터 제공될 수 있다. 신호 공급부(250)는 동작 신호를 제1 시프트 레지스터(260)에 제공할 수 있다. 제1 시프트 레지스터(260)는 제1-1 스위치 소자(Q1-1) 내지 제1-n 스위치 소자(Q1-n)에 온/오프 신호를 제공할 수 있다. 여기서, 제1 시프트 레지스터(260)에는 제1-1 스위치 소자(Q1-1) 내지 제1-n 스위치 소자(Q1-n)가 접속될 수 있는 다수의 단자를 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 제1-1 LED 어레이부(230-1) 내지 제1-n LED 어레이부(230-n)는 순차적으로 교번 구동될 수 있다. 여기서, 제1-1 LED 어레이부(230-1)는 1채널에 해당하고, 제1-n LED 어레이부(230-n)는 N채널에 해당될 수 있다.
신호 공급부(250)는 제1-1 스위치 소자(Q1-1)를 온시키도록 신호를 제공하여 제1-1 LED 어레이부를 일정 시간 동안 동작시킬 수 있다. 신호 공급부(250)는 제1-1 스위치 소자(Q1-1)를 오프시키도록 신호를 제공하여 제1-1 LED 어레이부(230-1)의 동작을 차단시킬 수 있다.
신호 공급부(250)는 제1-2 스위치 소자(Q1-2)를 온시키도록 신호를 제공하여 제1-2 LED 어레이부(230-2)를 일정 시간 동안 동작시킬 수 있다. 신호 공급부(250)는 제1-2 스위치 소자(Q1-2)를 오프시키도록 신호를 제공하여 제1-2 LED 어레이부(230-2)의 동작을 차단시킬 수 있다.
마찬가지로 신호 공급부(250)는 제1-(n-1) LED 어레이부(230-n-1)의 동작을 차단시키면, 제1-n 스위치 소자(Q1-n)를 온시키도록 신호를 제공하여 제1-n LED 어레이부(230-n)를 일정시간 동안 동작시킬 수 있다.
상기와 같이, 제1-1 LED 어레이부(230-1) 내지 제1-n LED 어레이부(230-n)를 순차적으로 교번 동작시키면 외부에서는 제1 LED 어레이부(230)는 항상 켜져 있는 상태로 보일 수 있다.
상기와 같이, 제2 실시예에 따른 LED 구동장치는 하나의 컨버터를 이용하여 제1-1 LED 어레이부(230-1) 내지 제1-n LED 어레이부(230-n)를 교번하여 동작시킴으로써, LED 어레이부가 늘어나더라도 컨버터 및 와이어의 개수가 현저하게 증가하지 않기 때문에 공간 제약에 관계없이 LED 어레이부를 효과적으로 증가시킬 수 있다.
또한, 제2 실시에에 따른 LED 구동장치는 입력 전원을 공급받아 전원을 공급하는 제2 컨버터(220)와, 상기 제2 컨버터(220)로부터 발생된 구동 전원에 의해 구동되는 제2 LED 어레이부(240)를 포함할 수 있다.
제2 컨버터(220)는 입력되는 전원의 세기를 부하에서 요구되는 특정 세기로 변환 시켜 부하로 전달할 수 있다. 입력 전원은 차량용 배터리로부터 제공될 수 있다. 입력 전원은 차량용 배터리 외의 보조용 배터리로부터 제공될 수 있다. 제2 컨버터(220)는 정전압원일 수 있으며, 정전압을 제2 LED 어레이부(220)에 제공할 수 있다.
제2 LED 어레이부(220)는 병렬 연결된 복수의 LED를 포함할 수 있다. LED는 적색 광을 출사하는 LED, 녹색광을 출사하는 LED, 청색광을 출사하는 LED를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제2 LED 어레이부(220)는 다수개가 배치될 수 있다.
제2 LED 어레이부(220)는 제2-1 라인에 배치된 다수의 LED들과 제2-2 라인에 배치된 다수의 LED들을 포함할 수 있다. 제2-1 라인에 배치된 LED들과 제2-2 라인에 배치된 LED들은 병렬 연결될 수 있다. 제2-1 라인에는 제2-1 스위치 소자(Q2-1)가 배치되며, 제2-2 라인에는 제2-2 스위치 소자(Q2-2)를 포함할 수 있다.
제1 시프트 레지스터(260)는 신호 공급부(250)로부터 신호를 제공받아 제2-1 스위치 소자(Q2-1) 및 제2-2 스위치 소자(Q2-2)의 온/오프를 제어할 수 있다. 제1 시프트 레지스터(260)는 제2-1 스위치 소자(Q2-1) 및 제2-2 스위치 소자(Q2-2)와 연결되어 있는 단자를 포함할 수 있다.
제2 실시예에 따른 LED 구동장치는 제1 시프트 레지스터(260)가 제1 LED 어레이부(230) 및 제2 LED 어레이부(240)의 온/오프 동작을 동시에 제어할 수 있다.
제2 LED 어레이부(240)의 LED들에게 개별적으로 전류를 제공할 수 있도록 전류 제어부(270)를 더 포함할 수 있다. 전류 제어부(270)는 제2 LED 어레이부와 연결될 수 있다. 전류 제어부는 다수의 병렬 배치된 LED들과 연결될 수 있다.
이하에서는 제2 실시예에 따른 LED 구동장치의 동작을 도 3을 참조하여 설명한다.
차량에 시동이 걸리게 되면, 신호 공급부(250)는 제1 LED 어레이부(230)가 동작하도록 제1 시프트 레지스터(260)에 신호를 공급할 수 있다. 제1 LED 어레이부(230)는 전조등 또는 데이 라이트용 조명일 수 있다.
신호 공급부(250)는 제1-1 LED 어레이부(230-1) 내지 제1-n LED 어레이부(230-b)를 교번 동작시켜 시분할 제어를 수행할 수 있다.
신호 공급부(250)는 제1-1 LED 어레이부(230-1) 내지 제1-n LED 어레이부(230-n)를 각각 1/n 주기로 동작시킬 수 있다. 이로부터 외부에서는 제1 LED 어레이부(230)가 항상 켜져 있는 상태로 인식하게 된다.
차량 운행 중 깜박이 등과 같이 일시적으로 LED의 조명이 필요한 경우, 신호 공급부(250)는 제2 LED 어레이부(240)를 동작시키도록 제1 시프트 레지스터(260)에 신호를 공급할 수 있다. 이때, 신호 공급부(250)의 신호에 의해 제2-1 라인 및 제2-2 라인에 배치된 LED들을 시분할 제어하여 동작될 수 있으며, 제2-1 스위치 소자(Q2-1) 및 제2-2 스위치 소자(Q2-2)에 신호를 제공하여 LED들의 동작을 제어할 수 있다.
제2 실시예에 따른 LED 구동장치는 헤드 램프의 고해상도 요구에 따라 전류 소모량이 큰 영역에 LED가 추가되더라도 컨버터, 와이어 등의 추가 부품이 증가하지 않게 되어 공간 제약에 따른 설치 문제를 해소할 수 있는 효과가 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당 업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시 적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110: 제1 컨버터
120: 제2 컨버터
130: 제1 LED 어레이부
140: 제2 LED 어레이부
150: 신호 공급부
160: 제1 시프트 레지스터

Claims (8)

  1. 구동 전원을 공급하는 제1 컨버터;
    상기 제1 컨버터에 연결되며 다수의 LED가 직렬 연결된 제1 LED 어레이부;
    구동 전원을 공급하는 제2 컨버터;
    상기 제2 컨버터에 연결되어 다수의 LED가 병렬 연결되고, 다수의 LED를 제어하는 적어도 하나 이상의 스위치 소자를 포함하는 제2 LED 어레이부;
    상기 제1 LED 어레이부의 온/오프를 제어하는 신호 공급부;
    상기 신호 공급부로부터 신호를 공급받아 상기 제2 LED 어레이부의 LED를 개별적으로 제어하기 위해 상기 스위치 소자를 온/오프시키는 제1 시프트 레지스터; 및
    상기 제1 시프트 레지스터의 온/오프 신호에 따라 상기 제2 LED 어레이부의 LED에 개별적으로 전류를 공급하는 전류 제어부;를 포함하는 엘이디 구동장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 LED 어레이부는 병렬 연결된 제1-1 LED 어레이부 내지 제1-n LED 어레이부; 및
    상기 제1 컨버터와 상기 제1-1 LED 어레이부 내지 상기 제1-n LED 어레이부 사이에 각각 배치된 제1-1 스위치 소자 내지 제1-n 스위치 소자를 더 포함하고,
    상기 신호 공급부는 상기 제1-1 LED 어레이부 내지 상기 제1-n LED 어레이부를 교번하여 온/오프시키는 엘이디 구동장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 LED 어레이부는 제2-1 라인 및 제2-2 라인을 포함하고, 상기 스위치 소자는 상기 제2-1 라인에 배치된 제2-1 스위치 소자와 상기 제2-2 라인에 배치된 제2-2 스위치 소자를 더 포함하는 엘이디 구동장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 시프트 레지스터는 상기 제2-1 스위치 소자 및 제2-2 스위치 소자의 온 오프를 제어하는 엘이디 구동장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 LED 어레이부는 다수의 LED를 개별적으로 제어하는 제2 시프트 레지스터 및 제1 스위치부를 포함하는 엘이디 구동장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 컨버터는 정전류를 공급하고, 상기 제2 컨버터는 정전압을 공급하는 엘이디 구동장치.
  7. 제1 영역 및 제2 영역을 포함하는 램프; 및
    상기 램프에 장착되는 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 따른 엘이디 구동장치를 포함하고,
    상기 제1 LED 어레이부는 상기 제1 영역에 배치되고, 상기 제2 LED 어레이부는 상기 제2 영역에 배치되는 차량용 램프.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 영역의 LED 전류 소모량은 상기 제2 영역의 LED 전류 소모량 보다 큰 차량용 램프.
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