KR20100121154A - 차량용 엘이디 구동회로 - Google Patents

차량용 엘이디 구동회로 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하나의 부스트 회로를 이용하여 다수 개의 엘이디부를 구동시키는 차량용 엘이디 구동회로에 관한 것으로서, 부스트 회로; 직렬로 연결되어 부스트 회로로부터 인가된 전원에 따라 빛을 발광시키는 다수 개의 엘이디부; 엘이디부가 개별적으로 구동할 수 있도록 전류 패스를 형성하는 스위치부; 엘이디부 사이의 전압을 모니터링하는 모니터링부; 및 모니터링부로부터 입력되는 전압에 따라 상기 스위치부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Figure P1020090040176
헤드 램프, LED, 부스트 회로, 오픈성 부하 고장

Description

차량용 엘이디 구동회로{LED DRIVING CIRCUIT FOR VEHICLES}
본 발명은 차량용 엘이디 구동회로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하나의 부스트 회로를 이용하여 다수 개의 엘이디부를 구동시키는 차량용 엘이디 구동회로에 관한 것이다.
차량의 등화 장치로써, 헤드 램프와 후미등, 차폭등, 안개등 등이 사용되고 있다.
일반적으로 차량의 등화 장치에는 대상물을 보기 위한 목적으로 하는 조명기능과, 다른 차량이나 기타 도로 이용자에게 자기 자동차의 주행상태를 알리는 것을 목적으로 하는 지시, 신호, 경고, 장식 기능 등으로 사용된다.
특히, 헤드 램프는 자동차의 배터리에 접속된 배선을 통해 전원을 인가받아 야간 주행시 운전자의 시야를 확보할 수 있도록 전방 부위에 차폭을 따라 양측에 설치되어 있다.
통상, 헤드램프는 광원으로서, 벌브(BULB)를 사용하고 있으나, 최근에는 사 용 수명이 길고, 내충격성이 뛰어난 엘이디(LIGHT EMITTING DIODE;LED)를 광원으로 사용하는 추세이다.
상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.
종래에는 엘이디의 수명 저하를 방지하기 위해, 부스트(BOOST) 회로를 통해 전압을 승압시켜 일정한 정전압을 유지하도록 하였다. 이에 따라, 다수 개의 부스트 회로에 다수 개의 엘이디를 각각 연결하거나, 하나의 부스트 회로에 다수 개의 엘이디를 직렬로 연결하였다.
그러나, 다수 개의 부스트 회로에 다수 개의 엘이디를 각각 연결하는 경우에는 부품수와 제조 비용이 증가하고 제품의 무게가 증가하게 되는 문제점이 있었다.
그리고, 하나의 부스트 회로에 다수 개의 엘이디를 직렬로 연결하는 경우에는 하나의 엘이디에 오픈성 부하 고장 발생이 발생하면, 전체 엘이디가 구동하지 않게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 하나의 부스트 회로에 다수 개의 엘이디를 직렬로 연결하고 엘이디의 오픈성 부하 고장 여부에 따라 오픈성 부하 고장이 발생된 엘이디를 우회하는 전류 패스를 형성하기 위한 스위치부를 구비한 차량용 엘이디 구동 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 다수 개의 엘이디를 하나의 부스트 회로로 직렬 연결시켜 제조 비용을 절감시키고, 제품을 경량화시키는데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해 창안된 본 발명의 구성은 다음과 같다.
본 발명의 차량용 엘이디 구동회로는 부스트 회로; 직렬로 연결되어 상기 부스트 회로로부터 인가된 전원에 따라 빛을 발광시키는 다수 개의 엘이디부; 상기 엘이디부가 개별적으로 구동할 수 있도록 전류 패스를 형성하는 스위치부; 상기 엘이디부 사이의 전압을 모니터링하는 모니터링부; 및 상기 모니터링부로부터 입력되는 전압에 따라 상기 스위치부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 모니터링부는 상기 엘이디부 각각의 오픈성 부하 고장 여부에 따라 서로 다른 전압을 상기 제어부에 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 오픈성 부하 고장 여부를 상기 모니터링부로부터 입력된 전압의 전압 레벨 변화로 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 엘이디부 각각에 대해 상기 오픈성 부하 고장 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기 스위치부는 상기 엘이디부에 전류를 공급하는 전류 공급 스위치부; 및 상기 전류 공급 스위치부로부터 상기 엘이디를 통해 인가되는 전류 패스를 선택하는 전류 선택 스위치부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 구성되는 본 발명에 따르면, 다수 개 엘이디의 오픈성 부하 고장 여부에 따라 선택적으로 전류 패스를 형성하여 정상 엘이디를 지속적으로 구동시킬 수 있다.
본 발명의 다른 목적은 다수 개의 엘이디를 하나의 부스트 회로에 직렬 연결시켜 제조 비용을 절감시키고, 제품을 경량화시킬 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 엘이디 구동회로를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다.
이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야할 것이다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 엘이디 구동회로의 회로도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 엘이디 구동회로는 부스트(BOOST) 회로(10), 엘이디부, 스위치부, 모니터링부, 제어부(50) 및 션트부를 구비한다.
엘이디부는 부스트 회로(10)로부터 인가된 전원에 따라 빛을 발광시키는 다수 개의 엘이디가 직렬로 연결된 것으로서, 각각의 부하는 동일하다.
본 실시예에 있어서, 엘이디부는 설명의 편의를 위해, 제1엘이디부(21)와 제2엘이디부(22) 및 제3엘이디부(23)로 구분하여 설명한다.
참고로, 본 실시예는 엘이디부가 3개의 엘이디부(21,22,23)로 이루어진 것을 예시로 하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 이에 한정되지 않고, 다양한 개수의 엘이디부(21,22,23)가 구비될 수 있을 것이다. 또한, 엘이디부의 개수에 따라, 스위치부, 모니터링부, 션트부의 개수가 구비된다.
아울러, 엘이디부는 다수 개의 엘이디를 하나의 군으로 묶은 것으로, 하나의 엘이디부에는 필요에 따라 다양한 개수의 엘이디가 설치될 수 있다.
부스트 회로(10)는 낮은 전압을 높은 구동전압으로 승압시킨다. 부스트 회로(10)는 제1엘이디부(21), 제2엘이디부(22) 및 제3엘이디부(23)에 직렬 연결되어 구동전압을 인가한다.
스위치부는 제1,2,3엘이디부(21,22,23)가 구동하도록 전류 패스를 형성하는 것으로서, 본 실시예에서는 4개의 스위치부가 구비되는 것을 예시로 설명한다. 설명의 편의를 위해서, 제1,2,3,4스위치부(31,32,33,34)로 구분하여 설명한다. 여기서, 제1,2스위치부(31,32)는 제2,3엘이디부(22,23)에 전류를 공급하는 전류 공급 스위치부이고, 제3,4스위치부(33,34)는 전류 공급 스위치부로부터 엘이디부(21,22,23)를 통해 인가되는 전류 패스를 선택하는 전류 선택 스위치부이다.
제1스위치부(31)는 입력단이 부스트 회로(10)에 연결되고, 출력단이 제2엘이디부(22)의 애노드에 연결된다. 제2스위치부(32)는 입력단이 부스트 회로(10)에 연결되고, 출력단이 제3엘이디부(23)의 애노드에 연결된다. 제3스위치부(33)는 입 력단이 제1엘이디부(31)의 캐소드에 연결되고, 출력단이 제1션트(SHUNT)(R7)를 통해 접지와 연결된다. 제4스위치부(34)는 입력단이 제2엘이디부(32)의 캐소드에 연결되고, 출력단이 제2션트(R8)를 통해 접지와 연결된다.
모니터링부는 제1,2,3엘이디부(21,22,23) 사이에 설치되어 제1,2,3엘이디부(21,22,23) 사이의 전압을 모니터링한다. 모니터링부는 제1모니터링부(41)와 제2모니터링부(42)를 구비한다. 제1모니터링부(41)는 제2엘이디부(22)에 인가되는 전압을 모니터링하고, 제2모니터링부(42)는 제3엘이디부(23)에 인가되는 전압을 모니터링하여 제어부(50)에 입력한다.
제1모니터링부(41)는 전원(Vcc)에 다이오드(D1)가 설치되고, 제1,2,3저항(R1,R2,R3)이 직렬로 연결되며, 제3저항(R3)과 제너다이오드(ZD1)가 병렬로 연결된다. 그리고, 제2저항(R2)과 제3저항(R3) 사이에 제어부(50)가 연결되어 제1,2,3저항(R1,R2,R3)에 의해 분배된 전압이 제어부(50)에 입력된다.
제2모니터링부(42)는 전원(Vcc)에 다이오드(D2)가 설치되고, 제4,5,6저항(R4,R5,R6)이 직렬로 연결되며, 제6저항(R6)과 제너다이오드(ZD2)가 병렬로 연결된다. 그리고, 제5저항(R5)과 제6저항(R6) 사이에 제어부(50)가 연결되어 제4,5,6저항(R4,R5,R6)에 의해 분배된 전압이 제어부(50)에 입력된다.
션트(SHUNT)부는 제1,2,3션트(R7,R8,R9)를 구비하고, 부스트 회로(10)로부터 제1,2,3엘이디부(21,22,23)를 통해 인가되는 전류 패스를 형성한다.
제어부(50)는 제1모니터링부(41)와 제2모니터링부(42)로부터 입력되는 전압 레벨의 변화에 따라, 제1,2,3,4스위치부(31,32,33,34)를 스위칭하여 오픈성 부하 고장이 발생된 엘이디부를 우회하는 전류 패스를 형성하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 엘이디 구동회로의 동작 과정을 설명한다.
제어부(50)는 제1모니터링부(41)와 제2모니터링부(42)에 의해 모니터링된 전압의 전압 레벨 변화에 따라 제1,2,3엘이디부(21,22,23)의 오픈성 부하 고장을 개별적으로 판단한다. 여기서, 제1모니터링부(41)는 부스트 회로(10)의 구동전압에서 제1엘이디부(21)에 의해 강하된 전압을 모니터링하고, 제2모니터링부(42)는 부스트 회로(10)의 구동전압에서 제1엘이디부(21)와 제2엘이디부(22) 또는 제2엘이디부(22)에 의해 강하된 전압을 모니터링한다. 제어부(50)는 제1모니터링부(41)와 제2모니터링부(42)의 전압 레벨 모니터링 과정에서, 그 전압 레벨이 변화하면, 제1,2,3,4스위치부(31,32,33,34)를 제어함으로써, 오픈성 부하 고장이 발생된 엘이디부를 우회하는 전류 패스를 형성하도록 한다.
이하, 제1,2,3엘이디부(21,22,23)가 정상상태일때와, 오픈성 부하 고장이 발생되었을 때의 전류 패스에 대해 설명한다.
먼저, 제1,2,3엘이디부(21,22,23)가 정상상태이면, 제어부(50)는 제1,2,3,4스위치부(31,32,33,34)를 오프시켜 부스트 회로(10)로부터 제1,2,3엘이디부(21,22,23)와 제3션트(R9)를 통해 전류가 인가되는 전류 패스를 형성한다.
제1엘이디부(21)에 오픈성 부하 고장이 발생되면, 제어부(50)는 제1스위치부(31)를 턴온시키고, 제2,3,4스위치부(32,33,34)를 턴오프시킨다. 이에 따라, 부스트 회로(10)로부터 제2엘이디부(22), 제3엘이디부(23) 및 제3션트(R9)로 전류가 인가되는 전류 패스가 형성된다.
제2엘이디부(22)에 오픈성 부하 고장이 발생되면, 제어부(50)는 제2,3스위치부(32,33)를 턴온시키고, 제1,4스위치부(31,34)를 턴오프시킨다. 이에 따라, 부스트 회로(10)로부터 제1엘이디부(21) 및 제1션트(R7)를 통해 전류가 인가되는 전류 패스 및 부스트 회로(10)로부터 제3엘이디부(23) 및 제3션트(R9)를 통해 전류가 인가되는 전류 패스가 형성된다.
제3엘이디부(23)에 오픈성 부하 고장이 발생되면, 제어부(50)는 제4스위치부(34)를 턴온시키고, 제1,2,3스위치부(31,32,33)를 턴오프시킨다. 이에 따라, 부스트 회로(10)로부터 제1엘이디부(21), 제2엘이디부(22) 및 제2션트(R8)로 전류가 인가되는 전류 패스가 형성된다.
제1엘이디부(21)와 제2엘이디부(22)에 오픈성 부하 고장이 발생되면, 제어부(50)는 제2스위치부(32)를 턴온시키고 제1,3,4스위치부(31,33,34)를 턴오프시킨다. 이에 따라, 부스트 회로(10)로부터 제3엘이디부(23) 및 제3션트(R9)를 통해 전류가 인가되는 전류 패스가 형성된다.
제1엘이디부(21)와 제3엘이디부(23)에 오픈성 부하 고장이 발생되면, 제어부(50)는 제1,4스위치부(31,34)를 턴온시키고 제2,3스위치부(32,33)를 턴오프시킨다. 이에 따라, 부스트 회로(10)로부터 제2엘이디부(22) 및 제2션트(R8)를 통해 전류가 인가되는 전류 패스가 형성된다.
제2엘이디부(22)와 제3엘이디부(23)에 오픈성 부하 고장이 발생되면, 제어부(50)는 제3스위치부(33)를 턴온시키고 제1,2,4스위치부(31,32,34)를 턴오프시킨 다. 이에 따라, 부스트 회로(10)로부터 제1엘이디부(21) 및 제1션트(R7)를 통해 전류가 인가되는 전류 패스가 형성된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 엘이디 구동회로의 회로도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 부스트 회로
21,22,23: 엘이디부
31,32,34,35: 스위치부
41,42: 모니터링부
50: 제어부

Claims (5)

  1. 부스트 회로;
    직렬로 연결되어 상기 부스트 회로로부터 인가된 전원에 따라 빛을 발광시키는 다수 개의 엘이디부;
    상기 엘이디부가 개별적으로 구동할 수 있도록 전류 패스를 형성하는 스위치부;
    상기 엘이디부 사이의 전압을 모니터링하는 모니터링부; 및
    상기 모니터링부로부터 입력되는 전압에 따라 상기 스위치부를 제어하는 제어부를 포함하는 차량용 엘이디 구동회로.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 모니터링부는 상기 엘이디부 각각의 오픈성 부하 고장 여부에 따라 서로 다른 전압을 상기 제어부에 출력하는 것을 특징으로 하는 차량용 엘이디 구동회로.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 오픈성 부하 고장 여부를 상기 모니터링부로부터 입력된 전압의 전압 레벨 변화로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 엘이디 구동회로.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 엘이디부 각각에 대해 상기 오픈성 부하 고장 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 엘이디 구동회로.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 스위치부는
    상기 엘이디부에 전류를 공급하는 전류 공급 스위치부; 및
    상기 전류 공급 스위치부로부터 상기 엘이디를 통해 인가되는 전류 패스를 선택하는 전류 선택 스위치부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 엘이디 구동회로.
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