KR20070082365A - 발광 다이오드 구동 장치 - Google Patents

발광 다이오드 구동 장치 Download PDF

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KR20070082365A
KR20070082365A KR1020060015118A KR20060015118A KR20070082365A KR 20070082365 A KR20070082365 A KR 20070082365A KR 1020060015118 A KR1020060015118 A KR 1020060015118A KR 20060015118 A KR20060015118 A KR 20060015118A KR 20070082365 A KR20070082365 A KR 20070082365A
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조대성
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나이넥스 주식회사
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Abstract

본 발명은 발광 다이오드 구동 장치에 관한 것이다. 상기 발광 다이오드 구동 장치는 가변형 정전압 레귤레이터와, 상기 정전압 레귤레이터의 상기 전압출력단자와 상기 전압조정단자의 사이에 연결되는 적어도 하나 이상의 저항과, 접지 단자와 상기 정전압 레귤레이터의 상기 전압조정단자의 사이에 연결되는 적어도 하나 이상의 발광 다이오드를 구비한다. 상기 발광 다이오드는 상기 가변형 정전압 레귤레이터로부터 제공되는 기준 전압과 상기 저항에 의해 결정되는 전류에 의해 작동된다.
본 발명에 의하여, 상기 발광 다이오드 구동 장치는 발광 다이오드로 항상 일정한 전류를 흐르게 함으로써, 항상 균일한 휘도와 파장을 갖는 빛을 발광할 수 있게 된다.
발광 다이오드, 가변형 정전압 레귤레이터, 정전류원

Description

발광 다이오드 구동 장치{Apparatus for driving LEDs}
도 1은 종래의 기술에 따른 발광 다이오드 구동 장치의 일 실시형태를 예시적으로 도시한 회로도이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 발광 다이오드 구동 장치의 다른 실시형태를 예시적으로 도시한 회로도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발광 다이오드 구동 장치를 도시한 회로도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100, 200 : 고정형 정전압 레귤레이터
30 : 발광 다이오드 구동 장치
300 : 가변형 정전압 레귤레이터
310, 312 : 발광 다이오드
본 발명은 발광 다이오드 구동 장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 적어도 하나 이상의 발광 다이오드로 항상 일정한 전류가 공급되도록 하여 발광 다이 오드를 동작시키는 발광 다이오드 구동 장치에 관한 것이다.
다이오드(Diode)는 전류를 한쪽 방향으로만 흐르게 하는 반도체 부품으로서, 특히 발광 다이오드(Light Emitting Diode)는 전류를 순방향으로 흘렸을 때 발광하는 다이오드이다. 발광 다이오드는 적색, 녹색, 청색을 발광하는 것들이 있으며, 용도에 맞추어 선택하여 사용할 수 있다.
전술한 발광 다이오드를 구동하기 위하여, 애노드 측으로 소정의 전류를 공급하여야 되며, 순방향으로 흐르는 전류량에 따라 발광 다이오드로부터 발광되는 광에 대한 휘도 및 파장등이 달라지게 된다. 따라서, 발광 다이오드의 제작 공정 중 후공정인 테스트 단계에서는, 발광 다이오드로 일정한 전류를 공급하면서 순방향 전압 강하값(Vf:Forward Voltage), 휘도, 파장 등을 측정하며, 이렇게 측정된 특성값들을 해당 제품에 대한 사양으로서 제시하게 된다. 따라서, 발광 다이오드의 응용시에도, 제품 사양서에 제시된 특성값들을 그대로 구현하고 발광다이오드로부터 발광하는 빛의 휘도 및 파장이 항상 균일하게 되도록 하기 위하여 항상 일정한 전류가 공급되어야 한다.
도 1은 종래의 기술에 따라 고정형 정전압 레귤레이터(Fixed Voltage Regulator)를 이용하여 발광 다이오드를 동작시키는 구동 회로를 예시적으로 도시한 회로도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 고정형 정전압 레귤레이터(100)는 전압 입력 단자(VIN), 전압 출력 단자(VOUT), 접지 단자(GND)를 구비하며, 전압 출력 단자로 항상 일정한 출력 전압(VO)이 인가된다. 고정형 정전압 레귤레이터(100)의 전압 출력 단자에는 소정값(R1)을 갖는 저항(102)의 일단이 연결되며, 저항(102)의 타단에는 발광 다이오드(104)의 애노드 단자가 연결된다. 그리고, 상기 발광 다이오드(104)의 캐소드 단자에는 또 다른 발광 다이오드(105)들이 직렬로 연결되어진다.
전술한 구성을 갖는 종래의 구동 회로를 통해, 상기 발광 다이오드들(104, 105)로 수학식 1에 의해 결정되는 전류(IO)가 흐르게 된다.
Figure 112006011466019-PAT00001
여기서,
Figure 112006011466019-PAT00002
는 발광 다이오드(104, 105)으로 흐르는 전류값이며,
Figure 112006011466019-PAT00003
는 고정형 정전압 레귤레이터(100)의 출력 단자로부터 출력되는 전압값이며,
Figure 112006011466019-PAT00004
는 발광다이오드(104)에 의한 순방향 전압 강하값이며,
Figure 112006011466019-PAT00005
는 발광다이오드(105)에 의한 순방향 전압 강하값이며,
Figure 112006011466019-PAT00006
는 저항(102)의 저항값이다.
이 경우,
Figure 112006011466019-PAT00007
는
Figure 112006011466019-PAT00008
,
Figure 112006011466019-PAT00009
및
Figure 112006011466019-PAT00010
에 의해 결정되는데, 발광 다이오드의 순방향 전압 강하값인
Figure 112006011466019-PAT00011
및
Figure 112006011466019-PAT00012
는 각 발광 다이오드에 따라 약간의 오차범위를 갖게 되어 조금씩 변하게 된다. 따라서, 발광 다이 오드에 따라 오차를 갖게 되는
Figure 112006011466019-PAT00013
및
Figure 112006011466019-PAT00014
에 의해
Figure 112006011466019-PAT00015
가 변화하게 되어, 설계자가 의도했던 일정한 전류를 발광 다이오드로 공급할 수 없게 되는 문제점이 있다.
한편, 도 2도 종래의 기술에 따른 발광 다이오드 구동 회로를 예시적으로 도시한 회로도이다. 도 2에 따른 구동 회로도 전술한 도 1의 구동 회로와 동일한 문제점이 내포되어 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 어떠한 조건에서도 발광 다이오드로 항상 일정한 전류를 공급할 수 있는 발광 다이오드 구동 장치를 제공하는 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징은 발광 다이오드 구동 장치에 관한 것으로서,
전압입력단자, 전압출력단자, 전압조정단자를 구비하고, 상기 전압 출력 단자와 상기 전압조정단자 사이에 항상 일정한 기준 전압이 출력되는 정전압 레귤레이터와,
상기 정전압 레귤레이터의 상기 전압출력단자와 상기 전압조정단자의 사이에 연결되는 적어도 하나 이상의 저항과,
접지 단자와 상기 정전압 레귤레이터의 상기 전압조정단자의 사이에 연결되 는 적어도 하나 이상의 발광 다이오드를 구비하여, 상기 기준 전압과 상기 저항에 의해 결정되는 전류에 의해 상기 발광 다이오드가 동작된다.
전술한 특징을 갖는 발광 다이오드 구동 장치의 정전압 레귤레이터는 가변형 정전압 레귤레이터인 것이 바람직하다.
또한, 전술한 특징을 갖는 발광 다이오드 구동 장치에 연결되는 발광 다이오드의 최대 갯수는 상기 정전압 레귤레이터의 전압 입력 단자로 인가되는 전압에 따라 결정되는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발광 다이오드 구동 장치의 구성 및 동작을 구체적으로 설명한다. 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발광 다이오드 구동 장치를 전체적으로 도시한 회로도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발광 다이오드 구동 장치(30)는 가변형 정전압 레귤레이터(adjustable voltage regulator : 300), 적어도 하나 이상의 저항(R1), 적어도 하나 이상의 발광 다이오드(310, 312)를 구비한다. 이하, 전술한 각 구성 요소들에 대하여 구체적으로 설명한다.
먼저, 가변형 정전압 레귤레이터(300)는 전압 입력 단자(VIN), 전압 출력 단자(VOUT), 전압 조정 단자(VADJ)를 구비하며, 전압 출력 단자와 전압 조정 단자의 사이에는 항상 일정한 기준 전압(Vref)이 인가된다. 가변형 정전압 레귤레이터는 모델명 LM317으로 판매되는 집적회로(IC)를 사용할 수 있으며, LM 317의 기준 전압은 통상 1.25 Volt이다.
상기 저항(R1)는 상기 가변형 정전압 레귤레이터의 전압 출력 단자와 전압 조정 단자의 사이에 연결된다. 이때, 저항의 갯수나 연결방법 등은 원하는 전류값에 따라 결정된다.
발광 다이오드(310)의 애노드 단자는 상기 저항과 상기 가변형 정전압 레귤레이터의 전압 조정 단자가 연결되는 지점에 연결된다. 이때 다수개의 발광 다이오드가 직렬 또는 병렬 또는 직·병렬 혼합 형태로 연결될 수 있다.
전술한 구성을 갖는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발광 다이오드 구동 회로에 있어서, 발광 다이오드로 흐르는 전류(IO) 및 가변형 정전압 레귤레이터의 기준 전압(Vref)은 수학식 2 및 수학식 3에 의해 결정된다.
Figure 112006011466019-PAT00016
Figure 112006011466019-PAT00017
여기서,
Figure 112006011466019-PAT00018
이다.
따라서, 본 발명에 따른 발광 다이오드 구동 회로는 가변형 정전압 레귤레이터의 기준 전압이 항상 일정하다는 특성을 이용한 것으로서, 상기 기준 전압과 저 항값에 의해 결정되는 일정한 전류가 발광 다이오드로 흐르게 된다.
한편, 본 발명에 따른 발광 다이오드 구동 장치에 연결되는 발광 다이오드의 최대 갯수는 정전압 레귤레이터로의 입력 전압에 따라 결정될 것이다.
이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에서 저항값, 연결되는 발광 다이오드의 갯수 및 연결방법 등은 발광 다이오드의 응용 상태에 따라 다양하게 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고, 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 따른 발광 다이오드 구동회로는 발광 다이오드로 항상 일정한 전류를 흐르게 하여 작동시키게 된다. 그 결과, 발광 다이오드 동작시에 항상 균일한 휘도 및 파장을 갖는 빛을 낼수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 발광 다이오드 구동회로에 의하여 연결되는 발광 다이오드의 순방향 전압 강하값에 대한 각각의 편차가 존재하더라도, 회로의 추가적인 변경 설계없이도 항상 일정한 전류를 흐르게 할 수 있게 된다.

Claims (3)

  1. 전압입력단자, 전압출력단자, 전압조정단자를 구비하고, 상기 전압 출력 단자와 상기 전압조정단자 사이에 항상 일정한 기준 전압이 출력되는 정전압 레귤레이터;
    상기 정전압 레귤레이터의 상기 전압출력단자와 상기 전압조정단자의 사이에 연결되는 적어도 하나 이상의 저항;
    접지 단자와 상기 정전압 레귤레이터의 상기 전압조정단자의 사이에 연결되는 적어도 하나 이상의 발광 다이오드
    를 구비하여, 상기 기준 전압과 상기 저항에 의해 결정되는 전류에 의해 상기 발광 다이오드가 동작되는 발광다이오드 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 정전압 레귤레이터는 가변형 정전압 레귤레이터인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 발광 다이오드 구동 장치에 연결되는 발광 다이오드의 최대 갯수는 상기 정전압 레귤레이터의 전압 입력 단자로 인가되는 전압에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 장치.
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KR101063956B1 (ko) * 2010-01-26 2011-09-14 (주)다윈텍 전압변환회로를 이용한 발광 다이오드 구동 장치

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