KR20100084256A - Driving apparatus of light emitting diode and driving method thereby - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 발광소자 구동장치 및 구동방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 역률을 개선하고 전력효율을 높이며, 고조파 왜곡을 줄일 수 있는 발광소자 구동장치 및 구동방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
발광소자들 중 특히 발광다이오드(light emiting diode, LED)는 점차 여러 어플리케이션들에 채용되어 대중화되어가는 추세에 있으며, 심지어는 필라멘트를 갖는 종래의 램프를 대체해 가고 있다. 예를 들어, LED는 교통 신호등용으로도 사용되고 있으며 액정표시장치(liquid crystal display, LCD) 패널의 백라이트(backlight) 용으로도 널리 사용되고 있다.Light emitting diodes (LEDs), in particular light emitting diodes (LEDs), are increasingly being adopted and popularized in various applications, and are even replacing conventional lamps with filaments. For example, LEDs are also used for traffic lights and are also widely used for backlighting liquid crystal display (LCD) panels.
많은 어플리케이션들에서, LED의 광출력(휘도(brightness))을 가변시키는 것이 요구될 수 있다. 일반적으로, LED의 광출력을 제어하기 위해 전압 제어를 사용하는 것은 쉽지 않다. 따라서, LED의 휘도는 LED에 입력되는 전류에 비례하므로, LED의 휘도를 제어하기 위해 LED에 입력되는 전류를 제어한다. 이러한 LED의 휘도 제어는 LED 디밍(dimming)으로 일컬어진다.In many applications, it may be necessary to vary the light output (brightness) of the LED. In general, using voltage control to control the light output of an LED is not easy. Therefore, since the brightness of the LED is proportional to the current input to the LED, the current input to the LED is controlled to control the brightness of the LED. The brightness control of such LEDs is called LED dimming.
LED의 휘도를 가변시키는 것을 요구하는 많은 어플리케이션들에서는 LED 전류를 제어하기 위한 적절한 전력 변환기(power converter)에 대한 요구가 점차 증가하고 있다. 많은 어플리케이션에서는, LED를 구동하기 위한 전류는 교류(AC) 입력의 형태일 수 있고, 이 경우, 전력원으로부터 전달되는 에너지가 최대로 되도록 하기 위해, 전류 왜곡을 최소화하도록, AC 전류가 전압에 동기(synchronized)될 필요가 있다.In many applications that require varying the brightness of the LEDs, there is an increasing demand for suitable power converters to control the LED current. In many applications, the current to drive the LED may be in the form of an alternating current (AC) input, in which case the AC current is synchronized to the voltage to minimize current distortion, in order to maximize the energy delivered from the power source. it needs to be synchronized.
만약 입력 전압과 전류 사이의 위상 지연이 있다면, 그러한 위상차의 코사인(cosine)과 관련식으로 표시될 수 있는, 전력원으로부터 부하(즉, LED)로 전달되는 전력이, 감소된다. 만약 전압과 전류가 동일 위상으로 만들면, 위상차는 영(0)이고 코사인 값은 1이 된다. 이러한 기법은 역률보정(power factor correction, PFC)으로 알려져 있다. 조명용으로나 다른 어플리케이션용에서, 이와 같은 역률보정을 위한 회로가 거의 필수 구성요소로 되어 있다.If there is a phase delay between the input voltage and the current, the power delivered from the power source to the load (ie LED), which can be expressed in terms of the cosine of such phase difference, is reduced. If the voltage and current are in phase, the phase difference is zero and the cosine is one. This technique is known as power factor correction (PFC). For lighting and other applications, this power factor correction circuit is almost an essential component.
종래의 기술에 따르면, LED 구동회로는 역률보정 뿐만 아니라 LED 전류 제어를 위해서는 적어도 두 개 이상의 전력 스테이지를 둘 필요가 있었다. 각각의 전력 스테이지는 몇 가지 형태의 전력 변환을 수행하며, 전형적으로는 하나의 전력 스테이지는 프리레귤레이터로서, 역률 제어를 수행하기 위한 전력 스테이지이고, 다른 하나의 전력 스테이지는 직류-직류(DC-DC) 변환기로서, LED 전류 제어를 수행한다. 추가되는 전력 스테이지의 전력효율(power efficiency)이 100%(전력효율이 100%인 경우는 실제로 구현하기 어려움)가 아니므로, 그와 같은 전력 스테이지들에 대한 각각의 전력 손실이 존재하게 된다.According to the prior art, the LED driving circuit needed to have at least two power stages for power factor correction as well as LED current control. Each power stage performs some form of power conversion, typically one power stage is a pre-regulator, a power stage for performing power factor control, and the other power stage is DC-DC (DC-DC). As a converter, it performs LED current control. Since the power efficiency of the added power stage is not 100% (which is difficult to actually implement when the power efficiency is 100%), there is a respective power loss for such power stages.
따라서, 복수 개의 전력 스테이지들을 갖는 LED 구동회로 전체의 전력 효율은 그만큼 더 낮아지게 된다. 예를 들면, 두 개의 전력 스테이지에서 각각의 전력 효율이 90%, 90% 라고 가정하면, 전체 효율은 각각의 전력 효율의 곱으로 나타나므로, 81%(0.9 x 0.9 = 0.81)가 된다.Therefore, the power efficiency of the entire LED driving circuit having a plurality of power stages becomes that much lower. For example, assuming that the respective power efficiencies in the two power stages are 90% and 90%, the overall efficiency is expressed as the product of the respective power efficiencies, resulting in 81% (0.9 x 0.9 = 0.81).
위와 같이, LED 구동회로에서 두 개의 전력 스테이지가 사용된 경우를 예를 들었으나, 세 개 또는 그보다 많은 개수의 전력 스테이지가 사용되고 있고, 그러한 경우들에 있어서는 점점더 전력 효율이 떨어지는 문제점이 있다.As described above, although two power stages are used in the LED driving circuit, three or more power stages are used, and in such cases, there is a problem in that power efficiency becomes less and less.
따라서, 이러한 문제점을 개선하여 전력 효율을 높일 수 있는 LED 구동회로가 절실히 요구된다.Therefore, there is an urgent need for an LED driving circuit that can improve these problems and improve power efficiency.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, LED의 구동에 있어서 역률보정 뿐만 아니라 LED 전류 제어를 위해 적어도 두 개 이상의 전력 스테이지를 포함하고 있는 종래의 LED 구동회로가 갖는 문제점인 전력 효율의 저하 문제를 개선하기 위한 발광소자 구동장치 및 구동방법을 제공하는 것이다. Accordingly, the problem to be solved by the present invention is a problem of lowering the power efficiency, which is a problem of the conventional LED driving circuit including at least two power stages for LED current control as well as power factor correction in driving the LED. To provide a light emitting device driving apparatus and a driving method for improving.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 역률 개선 및 고조파왜곡(THD)을 줄일 수 있는 발광소자 구동장치 및 구동방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a light emitting device driving apparatus and a driving method capable of improving power factor and reducing harmonic distortion (THD).
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 발광소자 구동장치는, 입력 전력을 발광소자를 구동하기 위한 전력으로 변환하는 전력 변환부와, 상기 발광소자의 구동에 관련되는 전류를 검출하여 상기 전력 변환부의 출력 전력을 제어하기 위한 제어부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a light emitting device driving apparatus including: a power converter converting input power into power for driving a light emitting device, and detecting a current related to driving of the light emitting device. And a controller for controlling the output power of the power converter.
바람직하게는, 상기 전력 변환부는, 상기 전력 변환부의 입력단과 상기 전력 변환부의 제1 출력단 사이에 배치되는 에너지 축적부와, 상기 에너지 축적부와 상기 제1 출력단 사이에 배치되는 정류부와, 상기 제1 출력단과 상기 전력 변환부의 제2 출력단 사이에 병렬로 연결되는 평활부를 포함하되, 상기 제2 출력단은 상기 입력단에 공통 연결될 수 있다.Preferably, the power converter includes an energy accumulator disposed between an input terminal of the power converter and a first output terminal of the power converter, a rectifier disposed between the energy accumulator and the first output terminal, and the first output terminal. And a smoothing unit connected in parallel between an output terminal and a second output terminal of the power converter, wherein the second output terminal may be commonly connected to the input terminal.
바람직하게는, 상기 에너지 축적부는 동작시 상기 제어부의 제어에 따라 에너지를 저장하였다가 상기 발광소자 측으로 공급하는 동작을 반복하는 인덕터를 포 함할 수 있다.Preferably, the energy accumulator may include an inductor that repeats an operation of storing energy and supplying the energy to the light emitting device according to the control of the controller during operation.
바람직하게는, 상기 평활부는, 음극이 상기 제2 출력단에 연결되고, 양극이 상기 제1 출력단에 연결되는 커패시터를 포함할 수 있다.Preferably, the smoothing unit may include a capacitor having a cathode connected to the second output terminal and a cathode connected to the first output terminal.
바람직하게는, 상기 정류부는, 상기 에너지 축적부에서 상기 제1 출력단 방향으로 순방향 연결되는 정류 다이오드를 포함할 수 있다.Preferably, the rectifier may include a rectifier diode forward connected to the first output end in the energy accumulator.
바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 발광소자의 구동에 관련되는 전류를 검출하는 전류 검출부와, 상기 전류 검출부에서 검출되는 전류에 상응하게 펄스폭 변조신호를 생성하는 펄스폭 변조 제어부와, 상기 에너지 축적부와 상기 펄스폭 변조 제어부 사이에 연결되어 상기 펄스폭 변조 제어부의 제어에 의존하여 흐르는 전류량이 변하는 스위칭부를 포함할 수 있다.Preferably, the control unit includes a current detector for detecting a current associated with driving the light emitting device, a pulse width modulation controller for generating a pulse width modulated signal corresponding to the current detected by the current detector, and the energy accumulation. And a switching unit connected between the unit and the pulse width modulation controller to change an amount of current flowing under control of the pulse width modulation controller.
바람직하게는, 상기 발광소자의 구동에 관련되는 전류는, 상기 발광소자에 공급되는 전류, 상기 에너지 축적부의 전류, 및 상기 스위칭부에 흐르는 전류 중 어느 하나일 수 있다.Preferably, the current related to driving of the light emitting device may be any one of a current supplied to the light emitting device, a current of the energy storage unit, and a current flowing in the switching unit.
바람직하게는, 상기 제어부는 상기 전력 변환부의 출력 전압을 검출하기 위한 전압 검출부를 더 포함할 수 있다.Preferably, the control unit may further include a voltage detector for detecting the output voltage of the power converter.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 양상에 따른 발광소자 구동장치는, 교류 전원을 인가받아 전파 정류하기 위한 브리지 정류기와, 상기 브리지 정류기의 출력단과 발광소자의 제1 입력단 사이에 위치하여, 상기 발광소자를 구동하기 위한 전력을 제공하는 인덕터와, 상기 발광소자의 제1 입력단 및 제2 입력단에 병렬 연결되어 상기 발광소자로 공급되는 전류를 안정화하기 위한 커패시터와, 상 기 발광소자에 역 방향 전류가 흐르지 않도록 하기 위한 정류 다이오드와, 상기 인덕터로부터 상기 발광소자로 공급되는 전력을 제어하기 위한 스위칭 소자와, 상기 발광소자의 구동에 관련되는 전류의 변화에 상응하게 상기 스위칭 소자의 전류를 제어하기 위한 펄스폭 변조 제어부를 포함한다.The light emitting device driving apparatus according to another aspect of the present invention for solving the above problems is located between the bridge rectifier for full-wave rectification by applying AC power, between the output terminal of the bridge rectifier and the first input terminal of the light emitting device, An inductor for providing power to drive the light emitting device, a capacitor connected to the first input terminal and the second input terminal of the light emitting device in parallel to stabilize a current supplied to the light emitting device, and a reverse direction to the light emitting device. Rectifying diodes to prevent current from flowing, switching elements for controlling the power supplied from the inductor to the light emitting elements, and controlling the currents of the switching elements corresponding to changes in the currents related to driving of the light emitting elements. It includes a pulse width modulation control unit for.
바람직하게는, 상기 발광소자의 구동에 관련되는 전류는, 상기 발광소자에 공급되는 전류, 상기 인덕터의 전류, 및 상기 스위칭 소자의 전류 중 어느 하나일 수 있다.Preferably, the current associated with driving the light emitting device may be any one of a current supplied to the light emitting device, a current of the inductor, and a current of the switching device.
바람직하게는, 상기 발광소자에 공급되는 전류, 상기 인덕터의 전류, 및 상기 스위칭 소자의 전류 중 적어도 어느 하나를 검출하기 위한 전류 검출부를 포함할 수 있다.Preferably, it may include a current detector for detecting at least one of the current supplied to the light emitting device, the current of the inductor, and the current of the switching device.
바람직하게는, 상기 발광소자의 입력 전압을 검출하기 위한 전압 검출부를 더 포함할 수 있다.Preferably, the electronic device may further include a voltage detector for detecting an input voltage of the light emitting device.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 양상에 따라, 벅 부스트 회로 및 펄스폭 변조 제어회로를 이용한 발광소자 구동방법은, 발광소자에 전력을 공급하는 단계와, 상기 발광소자에 공급되는 전류, 상기 벅 부스트 회로의 내부 전류, 및 상기 펄스폭 변조 제어회로의 스위칭 트랜지스터의 전류 중 어느 하나를 검출하는 단계와, 상기 검출된 전류에 상응하게 펄스폭 변조신호를 생성하는 단계와, 상기 생성된 펄스폭 변조신호에 의해 상기 발광소자의 입력전류를 제어하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention for solving the above problems, a light emitting device driving method using a buck boost circuit and a pulse width modulation control circuit, the step of supplying power to the light emitting device, the current supplied to the light emitting device, Detecting any one of an internal current of a buck boost circuit and a current of a switching transistor of the pulse width modulation control circuit, generating a pulse width modulated signal corresponding to the detected current, and generating the generated pulse width Controlling the input current of the light emitting device by a modulation signal.
바람직하게는, 상기 발광소자 구동방법은, 상기 발광소자의 입력 전압을 검 출하는 단계와, 상기 검출된 전압에 상응하게 펄스폭 변조신호를 생성하는 단계와, 상기 생성된 펄스폭 변조신호에 의해 상기 발광소자의 입력 전압을 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.Preferably, the light emitting device driving method includes detecting an input voltage of the light emitting device, generating a pulse width modulated signal corresponding to the detected voltage, and generating the pulse width modulated signal by the generated pulse width modulated signal. The method may further include controlling an input voltage of the light emitting device.
상술한 바와 같이, 본 발명은 개선된 발광소자 구동장치 및 구동방법을 제공함으로써, LED의 구동에 있어서 역률보정 뿐만 아니라 LED의 전류 제어를 위해 적어도 두 개 이상의 전력 스테이지를 포함함으로 인해 전력 효율이 저하되는 종래의 문제점을 해결할 수 있다.As described above, the present invention provides an improved light emitting device driving apparatus and driving method, thereby reducing power efficiency by including at least two power stages for power factor correction as well as current control of LEDs when driving LEDs. The conventional problem that can be solved.
또한, 본 발명은 개선된 발광소자 구동장치 및 구동방법을 제공함으로써, 역률을 개선하고 고조파왜곡을 줄일 수 있다.In addition, the present invention can improve the power factor and reduce the harmonic distortion by providing an improved light emitting device driver and driving method.
또한, 본 발명은 개선된 발광소자 구동장치 및 구동방법을 제공함으로써, 발광소자 구동장치의 수명을 증가시킬 수 있다.In addition, the present invention can increase the life of the light emitting device driving apparatus by providing an improved light emitting device driving apparatus and driving method.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명하도록 한다. 첨부된 도면들 및 이하의 설명은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명에 대한 이해를 돕기 위한 의도로 간략화된 것이므로, 이러한 것들로 인해 본 발명의 보호범위가 제한되어서는 아니될 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The accompanying drawings and the following description are simplified for the purpose of helping those skilled in the art to understand the present invention, and therefore, the scope of protection of the present invention should not be limited by these. .
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 구동장치의 구성 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a light emitting device driving apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 전력 변환부(10), 제어부(20) 및 발광소자(30)가 도시되어 있다. 먼저, 전력 변환부(10)는 입력 전력(V0, I0)을 공급받아 발광소자(30)를 구 동하기 위한 전력(V1, I1)으로 변환하고, 제어부(20)는 발광소자(30)의 구동에 관련되는 전류를 검출하고, 검출된 전류에 상응하게 전력 변환부(10)의 출력 전력(V1, I1)을 제어한다(S1).Referring to FIG. 1, a
여기서, 발광소자(30)의 구동에 관련되는 전류는 발광소자 구동장치에서, 전력 변환부(10) 내에서 발광소자(30)의 동작과 관련하여 검출가능한 전류(I2), 제어부(20)에서 발광소자(30)의 동작과 관련하여 검출가능한 전류(I3), 및 발광소자(30)의 실제 입력 전류(I1) 등의 전류 중 어느 하나일 수 있다. 발광소자(30)의 구동에 관련되는 전류에 관한 보다 구체적인 예는 이하에서 도 3 내지 도 7을 참조하여 설명된다.Here, the current related to the driving of the
도 2는 도 1에서의 전력 변환부(10)의 구체적인 예를 보인 블록도이다. 도 2를 참조하면, 전력 변환부(10)는 에너지 축적부(12), 정류부(14) 및 평활부(16)를 포함한다.FIG. 2 is a block diagram illustrating a specific example of the
에너지 축적부(12)는 전력 변환부(10)의 입력단, 즉, 입력 전력(V0, I0)이 공급되는 단(이하에서는 편의상 V0, I0으로 나타냄)과 전력 변환부(10)의 제1 출력단, 즉 발광소자(20)의 입력전력(V1, I1)이 공급되는 단(이하에서는 편의상 V1, I1으로 나타냄) 사이에 배치되며, 동작시 제어부(20)의 제어(S1)에 따라 에너지를 축적하였다가 발광소자(30) 측으로 공급하는 동작을 반복하게 된다. 예를 들면, 에너지 축적부(12)는 인덕터(inductor)를 포함할 수 있다.The
정류부(14)는 에너지 축적부(12)와 제1 출력단(V1, I1) 사이에 배치되어, 전류(I1)의 역방향 흐름을 차단한다. 예를 들어, 정류부(14)는 에너지 축적부(12)에 서 제1 출력단(V1, I1) 방향으로 순방향 연결되는 정류 다이오드를 포함할 수 있다.The
평활부(16)는 제1 출력단(V1, I1)과 전력 변환부(10)의 제2 출력단 사이에 병렬로 연결되며, 제2 출력단은 입력단(V0, I0)과 동일한 노드에 연결된다. 예를 들면, 평활부(16)는 제1 출력단(V1, I1)과 제2 출력단(V0, I0) 사이에 연결되는 커패시터(capacitor)를 포함한다. 평활부(16)는 교류 성분, 즉 리플(ripple)이 많은 전류를 평활시켜, 안정된 직류 전류가 다이오드(30) 측으로 공급되도록 한다.The smoothing
도 3은 도 1에서의 제어부(20)의 구체적인 예를 보인 블록도이다. 도 3을 참조하면, 제어부(20)는 전류 검출부(22), 펄스폭 변조 제어부(26) 및 스위칭부(28)를 포함한다. 나아가, 제어부(20)는 전압 검출부(24)를 더 포함할 수 있다.3 is a block diagram illustrating a specific example of the
전류 검출부(22)는, 발광소자(30)의 구동에 관련되는 전류를 검출한다. 발광소자(30)의 구동에 관련되는 전류는 앞서 설명한 바와 같이, 발광소자 구동장치에서, 전력 변환부(10) 내에서 발광소자(30)의 동작과 관련하여 검출가능한 전류(I2), 제어부(20)에서 발광소자(30)의 동작과 관련하여 검출가능한 전류(I3), 및 발광소자(30)의 실제로 입력되는 전류(I1) 중 어느 하나일 수 있다.The
펄스폭 변조 제어부(26)는 전류 검출부(22)에서 검출되는 전류(I1, I2, I3)에 상응하게 펄스폭 변조신호(PWM)의 하이 레벨 및 로우 레벨의 구간(즉, 듀티비(duty ratio)로 표현됨)을 조절한다.The pulse width
예를 들어, 전류 검출부(22)는 전류 검출 결과(I1, I2, I3의 크기에 따른 출력)를 펄스폭 변조 제어부(26)로 제공하게 되는 데, 만약 검출된 전류가 설정된 크 기보다 증가하여 설정된 전압 이상인 경우, 펄스폭 변조 제어부(26)는 로우 레벨의 펄스폭 변조신호(PWM)를 스위칭부(28)로 출력한다. 그에 따라, 스위칭부(28)는 오프 상태로 되고, 전력 변환부(10)에 의해 발광소자(30)로 공급되는 전력을 감소시키도록 제어(S1)한다. 이와는 반대로, 검출된 전류가 설정된 크기보다 작은 경우 펄스폭 변조 제어부(26)는 하이 레벨의 펄스폭 변조신호(PWM)를 스위칭부(28)로 출력한다. 그에 따라, 에너지 축적부(12)에 축적되는 에너지가 증가하게 되고, 발광소자(30)로 공급되는 전력이 증가한다.For example, the
또한, 전압 검출부(24)는, 발광소자(30)의 입력 전압 차이에 상응한 결과 전압을 펄스폭 변조 제어부(26)로 출력하게 되는 데, 만약 검출된 전압(V1)이 설정된 전압 이상인 경우, 펄스폭 변조 제어부(26)는 로우 레벨의 펄스폭 변조신호(PWM)를 스위칭부(28)로 출력한다. 그에 따라, 스위칭부(28)는 오프 상태로 되고, 전력 변환부(10)에 의해 발광소자(30)로 공급되는 전력을 감소시키도록 제어(S1)한다. 이와는 반대로, 검출된 전압(V1)이 설정된 전압보다 작은 경우 펄스폭 변조 제어부(26)는 하이 레벨의 펄스폭 변조신호(PWM)를 스위칭부(28)로 출력하고, 따라서 에너지 축적부(12)에 축적되는 에너지가 증가하여 발광소자(30)로 공급되는 전력이 증가한다.In addition, the
스위칭부(28)는 에너지 축적부(10)와 펄스폭 변조 제어부(26) 사이에 연결되어, 펄스폭 변조 제어부(26)에 의해 제어되어 흐르는 전류량(I3)이 변한다. 스위칭부(28)는 스위칭 가능한 소자로서, 예를 들면, 바이폴라 접합 트랜지스터, 또는 전계효과 트랜지스터일 수 있다.The switching
도 4는 도 1의 발광소자 구동회로의 구체적인 구성 예를 나타낸 도면이다. 도 4를 참조하면, 브리지 정류기(D42, D43, D44, D45), 인덕터(L41), 커패시터(C41), 정류 다이오드(D41), 스위칭 소자(Q41), 펄스폭 변조 제어부(26), 전류 검출부(22), 및 전압 검출부(24)를 포함한다. 이해를 돕기 위해, 도 4의 소자들에 상응하는 도 1 내지 도 3에서의 구성요소들을 병기하였다.4 is a diagram illustrating a specific configuration example of the light emitting device driving circuit of FIG. 1. Referring to FIG. 4, the bridge rectifiers D42, D43, D44, and D45, the inductor L41, the capacitor C41, the rectifier diode D41, the switching element Q41, the pulse
브리지 정류기(D42, D43, D44, D45)는 인가되는 교류 전원(Vac)을 전파 정류한다. 노드 N41, N44는 브리지 정류기(D42, D43, D44, D45)의 출력 노드(또는 출력단)이다.The bridge rectifiers D42, D43, D44, and D45 full-wave rectify the applied AC power supply Vac. Nodes N41 and N44 are output nodes (or output stages) of the bridge rectifiers D42, D43, D44 and D45.
인덕터(L41, 12)는 브리지 정류기(D42, D43, D44, D45)의 출력단(N41)과 발광소자(LED, 30)의 제1 입력단(노드 N42) 사이에 위치하여, 발광소자(30)에 일정 범위의 전류를 제공한다. 인덕터(L41, 12)는, 앞서 설명한 바와 같이, 동작시에 제어부(20)의 제어(S1)에 따라 에너지를 축적하였다가 발광소자(30) 측으로 공급하는 동작을 반복하게 된다.The inductors L41 and 12 are positioned between the output terminal N41 of the bridge rectifiers D42, D43, D44, and D45 and the first input terminal (node N42) of the light emitting
커패시터(C41, 16)는 발광소자(30)의 제1 입력단(노드 N42)과 제2 입력단(노드 N41) 사이에 병렬 연결되어 발광소자(30)로 공급되는 전류를 안정화시킨다.The capacitors C41 and 16 are connected in parallel between the first input terminal (node N42) and the second input terminal (node N41) of the
정류 다이오드(D41, 14)는 발광소자(30)에 역방향 전류가 흐르지 않도록 한다. 따라서, 정류 다이오드(D41, 14)는 노드 N43에서 노드 N42 방향으로 순방향 연결된다.The rectifier diodes D41 and 14 prevent the reverse current from flowing through the
스위칭 소자(Q41, 28)는 인덕터(L41, 12)로부터 발광소자(30)로 공급되는 전류를 제어하는 역할을 한다. 즉, 스위칭 소자(Q41, 28)는 펄스폭 변조신호(PWM)에 의해 온 또는 오프 동작을 반복함으로써, 인덕터(L41, 12)로부터 발광소자(30)로 공급되는 전류의 크기를 제어한다.The switching elements Q41 and 28 serve to control the current supplied from the inductors L41 and 12 to the
펄스폭 변조 제어부(26)는 발광소자(30)의 구동에 관련되는 전류를 검출하여, 검출된 전류에 상응하게 스위칭 소자(Q41, 28)의 전류를 제어한다. 발광소자(30)의 구동에 관련되는 전류는, 발광소자 구동장치에서, 전력 변환부(10) 내에서 발광소자(30)의 동작과 관련하여 검출가능한 전류(이하에서는 I2로 나타냄), 제어부(20)에서 발광소자(30)의 동작과 관련하여 검출가능한 전류(이하에서는 I3으로 나타냄), 및 발광소자(30)의 실제 입력 전류(I1) 등의 전류 중 어느 하나일 수 있다.The pulse width
예를 들면, 전류 I1은 발광소자(30)의 실제 입력 전류를 측정함으로써 검출될 수 있고, 전류 I2는 변류기(Current Transformer, CT)를 이용하여 인덕터(L41, 12)의 평균 전류로부터 검출되는 전류일 수 있다. 또한, 전류 I3는 스위칭 소자(Q41, 28)의 전류로서, 스위칭 소자(Q41, 28)의 소스 단자와 접지 단자 사이에 검출용 저항(도 7의 R74 참조)을 삽입하고 그러한 저항(R74)에 걸리는 저항을 이용하여 전류 I3를 검출할 수 있다.For example, the current I1 can be detected by measuring the actual input current of the
발광소자 구동장치는, 발광소자(30)에 공급되는 전류(I1), 인덕터(L41, 12)의 전류(I2), 스위칭 소자(Q41, 28)의 전류(I3) 중 적어도 어느 하나를 검출하기 위한 전류 검출부(22)를 포함한다.The light emitting element driving apparatus detects at least one of the current I1 supplied to the
도 5는 도 4에서의 전류 검출부(22)의 구성 예를 나타낸 도면이다. 도 5를 참조하면, 전류 검출부(22)는, 연산증폭기(50), 저항들(Rf, Rs, Ri), 및 다이오 드(D51)를 포함한다.5 is a diagram illustrating a configuration example of the
도 5에서, 연산증폭기(50)의 출력단의 전압을 Vo라 하면, Vo ∝ {(Rf + Rs)/Rs} * Is로서, 즉 연산증폭기(50)의 출력단의 전압(Vo)은 검출되는 전류(Is)에 비례하는 관계를 갖는다. 여기서, 검출되는 전류(Is)는, 발광소자(30)에 공급되는 전류(I1), 인덕터(L1, 12)의 전류(I2), 스위칭 소자(Q41, 28)의 전류(I3) 중 어느 하나와 관련될 수 있다. 예를 들면, 앞서 언급한 바와 같이, 전류 I1은 발광소자(30)에 공급되는 전류(I1)를 직접 검출함으로써 구해질 수 있으며, 전류 I2는 변류기(CT)를 이용하여 인덕터(L41, 12)의 평균 전류로부터 검출되는 전류일 수 있다. 또한, 전류 I3는 스위칭 소자(Q41)의 소스 단자와 접지 사이에 연결된 저항 양단의 전압으로부터 검출될 수 있으나, 전류 I1, I2, I3를 검출해 내는 방법은, 이러한 예들로 한정되는 것은 아니고, 예시된 방법 이외에도 다양한 방법이 사용될 수 있다.In FIG. 5, when the voltage at the output terminal of the
도 4 및 도 5를 함께 참조하면, 만약 검출된 전류(Is)가 정상상태보다 증가하는 경우에는, 위의 출력전압(Vo)과의 관계식에 의해, 출력 전압(Vo)이 증가하게 된다. 출력전압(Vo)이 증가하는 경우에는 펄스폭 변조 제어부(26)의 입력 전압이 증가하게 된다. 입력 전압이 증가하는 경우에는 펄스폭 변조 제어부(26)는 스위칭 소자(Q41)를 턴오프시켜, 발광소자(30) 측으로 공급되는 전력을 감소시킨다.4 and 5 together, if the detected current Is increases more than the normal state, the output voltage Vo is increased by the above relation with the output voltage Vo. When the output voltage Vo is increased, the input voltage of the pulse
반대로, 검출된 전류(Is)가 정상상태보다 감소하는 경우에는, 위의 출력 전압(Vo)과의 관계식에 의해, 출력 전압(Vo)이 감소하게 된다. 출력 전압(Vo)이 감소하는 경우에는 펄스폭 변조 제어부(26)의 입력 전압이 감소하게 되며, 이 경우 펄 스폭 변조 제어부(26)는 스위칭 소자(Q41)를 턴온시켜, 발광소자(30) 측으로 공급되는 전력을 증가시킨다.On the contrary, when the detected current Is decreases from the steady state, the output voltage Vo is reduced by the above relation with the output voltage Vo. When the output voltage Vo decreases, the input voltage of the pulse
이와 같이, 전류 검출부(22)는 발광소자의 구동에 관련되는 전류(예를 들면, I1, I2, I3)를 검출하여, 그에 따라 발광소자(30) 측으로 공급되는 전류량을 제어하게 된다.In this way, the
본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 구동장치에서, 제어부(20)는 전력 변환부(10)의 출력 전압을 검출하기 위한 전압 검출부(24)를 더 포함할 수 있다.In the light emitting device driving apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention, the
도 6은 도 3에서의 전압 검출부(24)의 구성 예를 나타낸 도면으로서, 도 6을 참조하면, 연산 증폭기(60) 및 저항 소자들(R61, R62, R63, R64, R65, R66)이 도시되어 있다.FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the configuration of the
비교기(60)의 출력 전압(노드 N61의 전압, Vo라 함)은 저항(R65)와 저항(R66)으로 분압되어 펄스폭 변조 제어부(26)의 입력으로 제공된다. 비교기(60)의 출력 전압(Vo)은, 비교기(60)의 반전 입력 전압(V63)과 비반전 입력 전압(V64)의 차와, 차동증폭기의 이득(m)의 곱으로 나타날 수 있다. 예를 들면, 비교기(60)의 반전 입력 전압(V63)과 비반전 입력 전압(V64)의 전압 각각을 일정 비율로 분압하여 공급함과 동시에, 증폭기의 이득을 동일하게 제공하기 위해, 이득(m)으로 계산되는, R65/R61 과 R65/R62를 동일하게 설계할 수 있다.The output voltage of the comparator 60 (voltage of node N61, Vo) is divided into a resistor R65 and a resistor R66 and provided to an input of the pulse
도 4 및 도 6을 함께 참조하면, 비교기(60)의 반전 입력 전압(V63)과 비반전 입력 전압(V64)의 차에 비례하는 비교기(60)의 출력 전압(Vo)이 소정의 기준 전압(이는 펄스폭 변조 제어부(26)에서 미리 설정될 수 있음) 이상인 경우에는, 펄스폭 변조 제어부(26)는 로우 레벨의 펄스폭 변조신호(PWM)를 스위칭 소자(Q41)의 게이트 단자로 제공한다. 반대로, 비교기(60)의 출력 전압(Vo)이 소정의 기준 전압 미만인 경우에는, 펄스폭 변조 제어부(26)는 하이 레벨의 펄스폭 변조신호(PWM)를 스위칭 소자(Q41)의 게이트 단자로 제공한다.4 and 6 together, the output voltage Vo of the
그리하여, 전압 검출부(24)는 발광소자(30)로 공급되는 전압이 정상 전압보다 높은 경우에는 낮추도록 제어하고, 반대로 낮은 경우에는 높이도록 제어함으로써, 발광소자 구동장치의 출력전압, 즉 발광소자(30)의 입력 전압을 제어한다.Thus, the
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 구동장치의 구체적인 구성 예를 나타낸 도면이다. 도 7을 참조하면, 발광소자 구동장치는, 퓨즈(F71), EMI 필터(C71, L71, C72), 브리지 정류기(B71), 인덕터(L72), 정류 다이오드(D71), 커패시터(C74), 스위칭 소자(Q71), 펄스폭 변조 제어부(26), 전류 검출부(D72, 82, R82, R83, R84) 및 전압 검출부(80, R76, R77, R78, R79, R80, R81)를 포함한다.7 is a view showing a specific configuration example of a light emitting device driving apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7, the light emitting device driving apparatus includes a fuse F71, an EMI filter C71, L71 and C72, a bridge rectifier B71, an inductor L72, a rectifier diode D71, a capacitor C74, and a switching. An element Q71, a pulse width
입력단(IN1, IN2)은, 교류 전원이 인가되기 위한 부분이고, 입력단(IN1, IN2)과 EMI 필터(C71, L71, C72) 사이에는, 발광소자 구동장치를 보호하기 위한 퓨즈(F71)가 구비된다.The input terminals IN1 and IN2 are portions for applying AC power, and a fuse F71 is provided between the input terminals IN1 and IN2 and the EMI filters C71, L71 and C72 to protect the light emitting device driving apparatus. do.
EMI 필터(ElectroMagnetic Interference filter)(C71, L71, C72)는, 도시된 바와 같이 LC 저대역 통과 필터(low pass filter)를 이루고 있으며, 여기서 인덕터(L71)는 동상 성분의 제거를 위해 1차측과 2차측이 동일 위상 갖도록 권선되는 것이 바람직하다.Electromagnetic Interference Filters (C71, L71, C72) form an LC low pass filter, as shown, where the inductor (L71) is used to remove the primary and second phases. It is preferable that the difference side is wound so as to have the same phase.
EMI 필터(C71, L71, C72)의 출력은 브리지 정류기(B71)에 의해 정류된다. 브 리지 정류기(B71)는 EMI 필터(C71, L71, C72)의 출력을 전파 정류하며, 전파 정류된 전류는 맥류파의 형태로 후단으로 공급된다.The outputs of the EMI filters C71, L71, C72 are rectified by the bridge rectifier B71. The bridge rectifier B71 full-wave rectifies the output of the EMI filters C71, L71, and C72, and the full-wave rectified current is supplied to the rear end in the form of a pulse wave.
커패시터(C73)는 노드 N72의 전압에 실리는 고조파 성분을 제거한다.Capacitor C73 removes harmonic components carried by the voltage at node N72.
고조파가 제거된 전류는, 인덕터(L72)로 제공된다. 즉, 인덕터(L72)는 브리지 정류기(B71)의 출력단(N72)과 발광소자의 제1 입력단(OUT1) 사이에 위치하여, 발광소자에 일정 범위의 전류를 제공하는 역할을 한다.The current with the harmonics removed is provided to the inductor L72. That is, the inductor L72 is positioned between the output terminal N72 of the bridge rectifier B71 and the first input terminal OUT1 of the light emitting device, and serves to provide a range of current to the light emitting device.
커패시터(C74)는, 발광소자의 제1 입력단(OUT1)과 제2 입력단(OUT2)에 병렬 연결되어 발광소자로 공급되는 전류를 안정화하는 역할을 한다.The capacitor C74 is connected in parallel with the first input terminal OUT1 and the second input terminal OUT2 of the light emitting device to stabilize the current supplied to the light emitting device.
정류 다이오드(D71)는 발광소자 측, 즉 OUT1, OUT2 측으로 역방향 전류가 흐르지 않도록 하기 위해, 노드 N73에서 노드 N74 방향으로 순방향 연결된다.The rectifier diode D71 is forward connected from the node N73 to the node N74 in order to prevent the reverse current from flowing to the light emitting element side, that is, the OUT1 and OUT2 sides.
위에서, 인덕터(L72), 정류 다이오드(D71), 및 커패시터(C74)를 포함하는 회로는 경우에 따라서는 입력 전압을 하강시키기도 하고 상승시키기도 하므로, 벅 부스트(buck boost) 회로로 일컬어진다.In the above, the circuit including the inductor L72, the rectifying diode D71, and the capacitor C74 is sometimes referred to as a buck boost circuit because it may lower or raise the input voltage in some cases.
스위칭 소자(Q71)는 인덕터(L72)로부터 발광소자로 공급되는 전력을 제어하고, 펄스폭 변조 제어부(26)는 발광소자의 구동에 관련되는 전류의 변화에 상응하게 스위칭 소자(Q71)의 전류를 제어한다.The switching element Q71 controls the power supplied from the inductor L72 to the light emitting element, and the pulse width
발광소자의 구동에 관련되는 전류는, 앞서 설명한 바와 같이, 발광소자에 직접 공급되는 전류(I1), 인덕터의 전류(I2), 및 스위칭 소자의 전류(I3) 중 어느 하나와 관련될 수 있다. 예를 들면, 발광소자(30)에 공급되는 전류(I1)는 출력단 OUT1에 흐르는 전류를 직접 검출함으로써 구해질 수 있으며, 전류 I2는 변류기(CT) 를 이용하여 인덕터(L41, 12)의 평균 전류로부터 검출 수 있다. 또한, 전류 I3는 스위칭 소자(Q41)의 소스 단자와 접지 사이에 연결된 저항 양단의 전압으로부터 검출될 수 있으나, 전류 I1, I2, I3를 검출해 내는 방법은, 이러한 예들로 한정되는 것은 아니고, 예시된 방법 이외에도 다양한 방법이 사용될 수 있다.As described above, the current related to the driving of the light emitting device may be related to any one of the current I1 directly supplied to the light emitting device, the current I2 of the inductor, and the current I3 of the switching device. For example, the current I1 supplied to the
또한, 발광소자에 공급되는 전류(I1), 인덕터(L72)의 전류(I2), 및 스위칭 소자(Q71)의 전류 중 적어도 어느 하나를 검출하기 위한 전류 검출부(82, R82, R83, R84)가 도시되어 있고, 발광소자의 입력 전압을 검출하기 위한 전압 검출부(80, R76, R77, R78, R79, R80, R81)가 더 도시되어 있다.In addition, the current detectors 82, R82, R83, and R84 for detecting at least one of the current I1 supplied to the light emitting element, the current I2 of the inductor L72, and the current of the switching element Q71 are provided. Also shown are
전류 검출부(82, R82, R83, R84) 및 전압 검출부(80, R76, R77, R78, R79, R80, R81)의 구체적인 설명은, 각각 도 5 및 도 6을 참조하여 설명되었으므로 구체적인 설명은 생략한다.Specific descriptions of the current detectors 82, R82, R83, and R84 and the
펄스폭 변조 제어부(26)는 검출된 전류(Is)에 상응하게 스위칭 소자(Q71)를 제어하게 되고, 나아가 검출된 전압(V72와 V71의 차이)에 상응하게 스위칭 소자(Q71)를 제어하게 되며, 결과적으로는 스위칭 소자(Q71)를 통해 흐르는 전류를 제어함으로써, 인덕터(L72)로부터 발광소자 측(OUT1, OUT2)으로 제공되는 전력을 제어하게 된다.The pulse
펄스폭 변조 제어부(26)의 예로서는, 역률보상(Power Factor Correction)용이나 밝기조절용으로 많이 사용되는 IC인 STM(STMicroelectronics)의 L6560, L6561, L6562, L6563, TI(TexasInstrument)의 UC3852, UC3853, UC3854, 페어챠일드(Fairchild)의 ML4810, ML4812 등의 IC가 사용될 수 있으나, 특별히 이러한 예로 한정되는 것은 아니다. 도 7에서는 펄스폭 변조 제어부(26)의 예로서, STM의 L6561 IC를 사용한 경우이다.Examples of the pulse width
펄스폭 변조 제어부(26)가 8번 핀을 통해 동작 전압(Vcc)을 인가받아 동작하면, 출력 단자인 7번 핀으로 펄스폭 변조신호(PWM)가 출력되고, 펄스폭 변조신호(PWM)가 하이 레벨인 경우, 스위칭 소자(Q71)를 턴온시키게 되고, 로우 레벨인 경우 스위칭 소자(Q71)를 턴오프시키게 된다.When the pulse width
펄스폭 변조 제어부(26)의 5번 핀으로는, 인덕터(L72)에 의해 유기된 전압이 저항(R72)을 통해 인가된다. 그리하여, 인덕터(L72)의 영전류(Zero Current)를 검출하여, 스위칭 소자(Q71)의 펄스폭 변조신호(PWM) 생성에 반영한다. 보다 구체적으로는, 펄스폭 변조신호(PWM)의 셋(set) 시점을 결정에 관여한다.As
펄스폭 변조 제어부(26)의 4번 핀은 저항(R73)을 통해 스위칭 소자(Q71)의 소스 단자가 연결되어 있고, 스위칭 소자(Q71)의 소스 단자의 전압은 저항 R74와 R73에 의해 분압된다. 즉, 펄스폭 변조 제어부(26)의 4번 핀으로 인가되는 전압은 저항(R74)에 흐르는 전류가 펄스폭 변조 제어부(26) 내에서 미리 설계된 크기의 전류가 되는지를 검출하기 위한 부분으로서, 펄스폭 변조신호(PWM)의 리셋(reset) 시점의 결정에 관여한다.
펄스폭 변조 제어부(26)의 6번 핀은 접지되고, 1, 2번 핀은 전류 검출부(22) 및 전압 검출부(24)의 출력단과 연결된다. 펄스폭 변조 제어부(26)의 3번 핀은 펄스폭 변조 제어부(26) 내부의 곱셈기(multiplier)의 입력으로서, 4번 핀으로 인가되는 전압과의 연산을 통해 펄스폭 변조신호(PWM)의 리셋 시점의 결정에 관여한다.
먼저, 외부의 교류 전원(미도시)이 입력단(IN1, IN2)으로 인가되어, 전파정류기(B71)에 의해 전파정류된 이후, 노드 N72 측으로 직류 전압이 인가되면, 펄스폭 변조 제어부(26)에서 스위칭 소자(Q71)를 온시키는 구간, 즉 펄스폭 변조신호(PWM)가 하이 레벨인 구간에서, 인덕터(L72)에 에너지가 축적된다.First, when an external AC power source (not shown) is applied to the input terminals IN1 and IN2, and is full-wave rectified by the full-wave rectifier B71, and then a DC voltage is applied to the node N72 side, the pulse width
펄스폭 변조 제어부(26)는 저항(R74)에 흐르는 전류(실제로는 저항(R74)에 걸리는 전압)를 감지하여, 설정된 전압에 도달하게 되면, 펄스폭 변조신호(PWM)를 리셋시키게 된다. 즉, 펄스폭 변조신호(PWM)가 로우 레벨이 되도록 하여 스위칭 소자(Q71)을 오프시킨다. 스위칭 소자(Q71)가 오프되는 경우에는, 인덕터(L72)에는 에너지가 축적되지 않고, 정류 다이오드(D71)를 거쳐 발광소자에 전력이 공급된다. 또한, 커패시터(C74)의 충전도 이뤄진다.The pulse width
이와 같이, 저항(R74)에 걸리는 전압을 계속해서 감지함으로써, 설정된 전압보다 낮으면 스위칭 소자(Q71)를 온시키고, 높으면 오프시키도록, 펄스폭 변조신호(PWM)를 생성하는 과정을 반복 수행함으로써, 발광소자를 구동하게 된다.As described above, by continuously detecting the voltage applied to the resistor R74, the process of repeatedly generating the pulse width modulated signal PWM to turn on the switching element Q71 when the voltage is lower than the set voltage and turn it off when the voltage is higher than the set voltage is high. The light emitting device is driven.
위와 같은 정상 동작 상태에서, 전류 검출부(82, R82, R83, R84)는 전류 검출 결과를 펄스폭 변조 제어부(26)로 제공하게 되는 데, 만약 검출된 전류(Is)가 설정된 크기보다 증가하는 경우에는, 출력 전압(노드 N75의 전압)이 증가하게 된다. 출력 전압이 증가하는 경우에는 펄스폭 변조 제어부(26)의 1번 핀의 입력 전압이 증가하게 되고, 설정된 전압 이상으로 증가하는 경우, 펄스폭 변조 제어부(26)는 7번 핀으로 로우 레벨의 펄스폭 변조신호(PWM)를 출력한다. 따라서, 스위칭 소자(Q71)는 오프상태로 되고, 발광소자로 공급되는 전력은 감소한다.In the normal operation state as described above, the current detectors 82, R82, R83, and R84 provide the current detection result to the pulse
반대로, 검출된 전류(Is)가 설정된 크기보다 감소하는 경우, 출력 전압이 감소하게 된다. 출력 전압이 감소하는 경우, 펄스폭 변조 제어부(26)의 1번 핀의 입력 전압이 감소하므로, 7번 핀으로는 하이 레벨의 펄스폭 변조신호(PWM)가 출력된다. 그리하여, 스위칭 소자(Q71)는 온 상태로 되고, 인덕터(L72)에 축적되는 에너지가 증가하게 되고 그에 따라 발광소자로 공급되는 전력이 증가한다.Conversely, when the detected current Is decreases below the set magnitude, the output voltage decreases. When the output voltage decreases, since the input voltage of
본 발명에 따른 발광소자 구동장치는, 위와 같은 방식으로 발광소자의 구동과 관련된 전류를 검출하여, 그에 상응하게 전류를 제어하게 된다.The light emitting device driving apparatus according to the present invention detects a current associated with driving the light emitting device in the above manner, and controls the current accordingly.
또한, 전압 검출부(80, R76, R77, R78, R79, R80, R81)는, 비교기(80)의 반전 입력 전압(V73)과 비반전 입력 전압(V74)의 차에 비례하는 출력 전압(노드 N75의 전압)을 펄스폭 변조 제어부(26)의 1번 핀으로 제공한다.In addition, the
예를 들어, 비교기(80)의 출력 전압이 설정된 기준 전압 이상인 경우, 펄스폭 변조 제어부(26)는 7번 핀으로 로우 레벨의 펄스폭 변조신호(PWM)를 출력하고, 그에 따라 스위칭 소자(Q71)는 오프 상태로 되어 발광소자로 공급되는 전력이 감소하게 된다.For example, when the output voltage of the
한편, 비교기(80)의 출력 전압이 설정된 기준 전압 미만인 경우에는, 펄스폭 변조 제어부(26)는 7번 핀으로 하이 레벨의 펄스폭 변조신호(PWM)를 출력하고, 그에 따라 스위칭 소자(Q71)는 온 상태로 되어 발광소자로 공급되는 전력이 증가하게 된다.On the other hand, when the output voltage of the
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 발광소자 구동장치는 역률제어를 위한 전력 스테이지, 발광소자의 전류 제어를 수행하는 직류-직류 변환용 스테이지 등의 별개의 전력 스테이지를 사용하지 않고, 단일 스테이지로서, 발광소자의 구동과 관련된 전류의 검출을 통해 그에 상응하게 전류를 제어함과 아울러, 발광소자의 입력 전압을 검출하여 그에 상응하게 전압을 제어할 수 있게 된다.As described above, the light emitting device driving apparatus according to the present invention does not use a separate power stage such as a power stage for power factor control, a DC-DC conversion stage for performing current control of the light emitting device, and as a single stage, By detecting the current associated with driving the light emitting device, the current can be controlled accordingly, and the input voltage of the light emitting device can be detected to control the voltage accordingly.
또한, 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 구동방법은, 벅 부스트(buck boost) 회로(4의 L41, D41, C41) 및 펄스폭 변조 제어회로(26)를 이용한다. 상기 발광소자 구동방법은, 1) 발광소자(30)에 전력을 공급하는 단계와, 2) 발광소자(30)에 공급되는 전류(I1), 벅 부스트 회로의 내부 전류(I2), 및 펄스폭 변조 제어회로의 스위칭 트랜지스터의 전류(I3) 중 어느 하나를 검출하는 단계와, 3) 검출된 전류에 상응하게 펄스폭 변조신호(PWM)를 생성하는 단계와, 4) 생성된 펄스폭 변조신호(PWM)에 의해 발광소자(30)의 입력전류를 제어하는 단계를 포함한다.In addition, referring to FIG. 4, the light emitting device driving method according to an exemplary embodiment of the present invention uses a buck boost circuit 4 (L41, D41, C41) and a pulse width
나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 구동방법은, 5) 발광소자(30)의 입력 전압을 검출하는 단계와, 6) 검출된 전압에 상응하게 펄스폭 변조신호(PWM)를 생성하는 단계와, 7) 생성된 펄스폭 변조신호(PWM)에 의해 발광소자(30)의 입력 전압을 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.Furthermore, the light emitting device driving method according to an embodiment of the present invention, 5) detecting the input voltage of the
여기서, 발광소자(30)의 구동에 관련되는 전류인 I1, I2, I3는 앞서 설명된 바와 같이, 다양한 방법으로 검출될 수 있고, 전압 검출부(24) 및 전류 검출부(22)의 검출 결과에 따른 펄스폭 변조 제어부(26)의 스위칭 소자(Q41) 제어를 통한, 발광소자(30)의 입력 제어는 앞서 도 1 내지 도 7을 참조하여 충분히 설명되었으므로, 중복 설명은 생략한다.Here, the currents I1, I2, and I3 related to the driving of the
이상에서 설명한 본 발명에 따른 발광소자 구동장치 및 구동방법은, 청구항들에 의해 한정되는 본 발명의 보호범위를 벗어나지 아니하는 한도 내에서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양하게 변경되고 개조될 수 있음은 분명하다 할 것이다.The light emitting device driving apparatus and the driving method according to the present invention described above are provided by those skilled in the art without departing from the scope of protection of the present invention defined by the claims. It will be clear that various changes and modifications can be made.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 구동장치의 구성 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a light emitting device driving apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에서의 전력 변환부의 구체적인 예를 보인 블록도이다.FIG. 2 is a block diagram illustrating a specific example of the power converter in FIG. 1.
도 3은 도 1에서의 제어부의 구체적인 예를 보인 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a concrete example of the controller of FIG. 1.
도 4는 도 1의 발광소자 구동회로의 구체적인 구성 예를 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating a specific configuration example of the light emitting device driving circuit of FIG. 1.
도 5는 도 4에서의 전류 검출부의 구성 예를 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a configuration of the current detector of FIG. 4.
도 6은 도 3에서의 전압 검출부의 구성 예를 나타낸 도면이다.6 is a diagram illustrating an example of a configuration of a voltage detector in FIG. 3.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 구동장치의 구체적인 구성 예를 나타낸 도면이다.7 is a view showing a specific configuration example of a light emitting device driving apparatus according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10 : 전력 변환부 20 : 제어부10: power conversion unit 20: control unit
30 : 발광소자 12 : 에너지 축적부30 light emitting
14 : 정류부 16 : 평활부14
22 : 전류 검출부 24 : 전압 검출부22: current detector 24: voltage detector
26 : 펄스폭 변조 제어부 28 : 스위칭부26 pulse width
D41~D45, D51, D71, D72 : 다이오드D41 ~ D45, D51, D71, D72: Diode
L41, L71, L72 : 인덕터L41, L71, L72: Inductors
C41, C71~C74 : 커패시터C41, C71 ~ C74: Capacitor
Q41, Q71 : 스위칭 소자Q41, Q71: switching element
Ri, Rs, Rf, R61~R65, R71~R83 : 저항Ri, Rs, Rf, R61 ~ R65, R71 ~ R83: Resistance
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