KR20110006855A

KR20110006855A - Pwm apparatus for led lighting device

Info

Publication number: KR20110006855A
Application number: KR1020090064452A
Authority: KR
Inventors: 이성원
Original assignee: 광운대학교 산학협력단
Priority date: 2009-07-15
Filing date: 2009-07-15
Publication date: 2011-01-21

Abstract

PURPOSE: By keeping identically the frequency of the whole pulse without being created the pulse signal toward LED of the abnormal state the PWM apparatus for the LED lighting device makes maintain the brightness of the whole LED. CONSTITUTION: The number of fault LED which the priority encoder(1) is continue is calculated. The number of fault LED which 8-to-1 MUX(2) is continue in LED which presently becomes insane is selected. Adder and counters(3, 4) obtain the number of LED which next becomes insane.

Description

Pulse width modulation device for LED lighting device {PWM apparatus for LED lighting device}

본 발명은 LED 조명의 밝기를 조정하기 위한 펄스 폭 변조장치에 관한 것으로, 일정 개수의 LED의 어레이로 구성된 조명장치에서 정상 작동을 하지 않는 LED의 인덱스를 입력 받아 해당 인덱스를 갖는 LED에 대한 펄스 신호를 출력하지 않고 그 다음 인덱스를 갖는 LED에 대한 펄스 신호를 바로 생성함으로써 초당 전체 LED의 점멸 횟수를 일정하게 하여 조명의 밝기를 동일하게 유지하도록 하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a pulse width modulator for adjusting the brightness of the LED light, the pulse signal for the LED having the corresponding index by receiving the index of the LED that does not operate normally in the lighting device consisting of a certain number of LED array The present invention relates to a device for generating a pulse signal for an LED having the next index without outputting the same, thereby maintaining a constant number of flashes of the entire LED per second to maintain the same brightness of illumination.

일정 개수의 LED 어레이로 구성된 조명 장치에서 각 LED를 순차적으로 빠르게 점멸, 반복하도록 구동시키기 위해서는 각각의 LED를 구동시키기 위한 펄스 신호를 순차적으로 생성하는 펄스 생성기가 이용된다.In order to drive each LED to sequentially blink and repeat in a lighting device composed of a predetermined number of LED arrays, a pulse generator for sequentially generating pulse signals for driving each LED is used.

이 때 어레이로 구성된 LED 중 정상 동작하지 않는 LED가 발생한 경우 해당 LED를 구동시키기 위한 펄스 생성 시간 동안 점등 되지 않는 LED가 발생하게 되어 전체적인 조명 장치의 밝기가 어두워지는 결과가 나타나게 된다.At this time, if LEDs that do not operate normally among the LEDs configured in the array generate LEDs that do not light during the pulse generation time for driving the corresponding LEDs, the result is that the brightness of the overall lighting device becomes dark.

LED 조명 장치의 전체적인 밝기를 정상 동작 하지 않는 LED가 발생하기 전과 동일하게 하기 위해서는 점등 되지 않는 LED에 대한 펄스를 생성하는 시간 동안 주변에 있는 정상적인 LED가 대신해서 점등 될 수 있도록 주변 LED에 동작을 위한 펄스 신호를 생성하도록 할 수 있다.In order to make the overall brightness of the LED lighting device the same as before the non-operational LED is generated, allow the surrounding LEDs to be turned on instead of the normal LEDs around instead of generating the pulse for the non-lighting LED. To generate a pulse signal.

즉, 점등 되지 않는 LED에 대한 펄스 신호를 생성하지 않으면서 전체 LED에 대한 펄스 생성 횟수를 동일하게 유지함으로써 밝기를 동일하게 유지할 수 있으며 이를 위해서는 각각의 LED를 구동시키기 위한 펄스의 폭을 변조하기 위한 장치가 필요하다.In other words, the same brightness can be maintained by maintaining the same number of pulse generations for all LEDs without generating pulse signals for LEDs that are not lit. A device is needed.

본 발명은 순차적으로 점멸하는 일정 개수의 LED 어레이로 구성된 조명 장치에서 정상 동작하지 않는 LED가 발생할 경우에 전체적인 밝기가 유지될 수 있도록 LED를 동작시키기 위한 펄스 폭을 변조하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to modulate the pulse width for operating the LED so that the overall brightness can be maintained when the LED does not operate normally in a lighting device consisting of a predetermined number of LED arrays that flash sequentially.

펄스를 생성하지 않을 출력 핀의 번호를 입력 받아 해당 출력 핀의 펄스를 생성하지 않으면서 전체적인 펄스 신호의 주파수를 동일하게 유지하는 방법을 제공한다. 이를 위하여 정상 동작하지 않는 LED의 신호를 입력 받아 그 위치를 계산하는 회로, 펄스를 출력하고 있는 출력 핀으로부터 다음으로 펄스를 출력해야 하는 출력 핀까지의 차를 계산하는 회로, 입력 받은 출력 핀의 번호에 따라 펄스를 출력하고 있는 핀 다음에 펄스를 출력할 핀의 번호를 계산하는 회로, 그리고 계산한 번호에 해당하는 핀에서 다음 번 펄스를 생성하는 회로로 이루어진 것에 특징이 있다.Provides a method of receiving the number of output pins that will not generate pulses and maintaining the same frequency of the entire pulse signal without generating the pulses of the corresponding output pin. To do this, a circuit is used to calculate the position of a LED that is not operating normally, a circuit that calculates the difference from the output pin that outputs the pulse to the output pin that needs to output the pulse, and the number of the input output pin. According to the present invention, the circuit is configured to calculate the number of the pin to output the pulse after the pin is outputting the pulse, and the circuit to generate the next pulse from the pin corresponding to the calculated number.

본 발명은 정상 동작 하지 않는 LED에 대한 펄스 신호를 생성하지 않으면서 전체적인 펄스의 주파수를 동일하게 유지함으로써 전체 LED의 밝기를 정상 동작하지 않는 불량 LED의 발생 전과 동일한 밝기로 유지되도록 할 수 있다.The present invention can maintain the brightness of the entire LED at the same brightness as before the generation of a bad LED does not operate normally by maintaining the same frequency of the overall pulse without generating a pulse signal for the LED does not operate normally.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 실시예에 따라 상세히 설명하면 다음과 같 다.Referring to the present invention in detail with reference to the accompanying drawings as follows.

도 1은 발명한 PWM 회로를 8개 LED가 어레이로 구성된 조명 장치에 사용될 수 있도록 적용한 실시예를 나타내며 연속된 불량 LED의 수를 계산하기 위한 우선순위 인코더(1), 현재 발광하는 LED에 이어 연속된 불량 LED의 개수를 선택하기 위한 8-to-1 먹스(2), 다음으로 발광할 LED의 번호를 구하기 위한 덧셈기 및 카운터(3, 4), 그리고 LED의 번호를 입력 받아 해당 LED를 위한 펄스 출력을 생성하는 디코더(5)로 이루어져 있다.FIG. 1 shows an embodiment in which the inventive PWM circuit is applied to an illumination device consisting of an array of 8 LEDs, with a priority encoder (1) for calculating the number of consecutive bad LEDs, followed by a currently emitting LED. 8-to-1 mux (2) to select the number of bad LEDs that have been used, adder and counter (3, 4) to get the number of LEDs to be emitted next, and pulses for the corresponding LEDs It consists of a decoder 5 for generating an output.

도 1의 입력 신호 F0~F7은 8개의 LED 중 불량 LED의 발생을 나타내며 n번째 LED에서 불량이 발생한 경우 이에 해당하는 Fn 신호가 1로 세트 된다. 출력 신호 p0~p7은 입력 신호 F0~F7에 따라 생성되는 출력 펄스 신호를 나타낸다. F0~F7 중 1로 세트 된 신호 발생 시 대응되는 pn 출력 핀에서는 펄스가 출력되지 않고 정상 동작하는 LED를 위한 출력 핀에서만 펄스가 출력되어 p0~p7의 전체적인 펄스 생성 빈번도가 불량 LED 발생 전과 동일하도록 유지하고 이를 통하여 전체 조명의 밝기를 동일하게 유지한다.The input signals F0 to F7 of FIG. 1 indicate occurrence of a bad LED among the eight LEDs, and when a failure occurs in the nth LED, the corresponding Fn signal is set to one. The output signals p0 to p7 represent output pulse signals generated according to the input signals F0 to F7. When the signal set to 1 of F0 ~ F7 is generated, no pulse is output from the corresponding pn output pin, and the pulse is output only at the output pin for normal operating LED, so the overall pulse generation frequency of p0 ~ p7 is the same as before bad LED occurrence. To maintain the same brightness of the entire light.

인코더(1)은 7-비트 입력과 3-비트 출력을 갖는 도 2의 진리표와 같이 동작하는 우선순위 인코더이다. 인코더(1)의 앞 단에는 엔드게이트가 연결되어 있어 실제로 인코더에 입력되는 값은 0000000, 1000000, 1100000, 1110000, 1111000, 1111100, 1111110, 1111111의 8가지 경우로 제한된다. 따라서 인코더의 출력은 인코더의 첫 번째 입력으로부터 연속으로 '1' 값을 갖는 입력의 수가 되며 8개 인코더 중 n번째 인코더의 출력 값은 n번째 LED로부터 연속으로 불량이 발생한 LED의 수를 나타낸다.Encoder 1 is a priority encoder that operates like the truth table of FIG. 2 with a 7-bit input and a 3-bit output. The end gate is connected to the front end of the encoder 1, and the value actually input to the encoder is limited to eight cases of 0000000, 1000000, 1100000, 1110000, 1111000, 1111100, 1111110, 1111111. Therefore, the output of the encoder is the number of inputs having a value of '1' consecutively from the first input of the encoder, and the output value of the nth encoder among the eight encoders indicates the number of LEDs in which a failure has occurred continuously from the nth LED.

먹스(2)는 8개의 3-비트 입력과 한 개의 3-비트 출력 신호를 갖는 8-to-1 먹스로서 인코더(1)로부터 출력되는 8개의 신호와 카운터(3, 4)로부터 피드백되어 들어오는 선택 신호를 입력 받아 8개의 입력 중 하나를 선택하여 출력하는 동작을 수행한다. 먹스(2)의 선택 신호로 들어오는 카운터(3, 4)의 출력은 현재 발광하고 있는 LED의 번호를 나타내므로 먹스의 출력은 현재 발광하고 있는 LED와 다음 번에 발광해야 하는 LED 사이에 존재하는 정상 동작 하지 않는 LED의 개수가 된다. 이 때 먹스(2)의 입력 핀의 번호는 해당 입력 핀으로 들어오는 인코더 번호보다 하나 작은 수가 되는데, 이것은 n번째 LED를 발광할 때 n+1번째 LED로부터 연속으로 존재하는 불량 LED의 수를 계산하기 위한 것이다.The mux 2 is an 8-to-1 mux with eight 3-bit inputs and one 3-bit output signal, with eight signals output from the encoder 1 and feedback fed back from the counters 3 and 4 It receives a signal and selects one of eight inputs and outputs it. The outputs of the counters 3 and 4 coming into the selection signal of the mux 2 indicate the number of the currently emitting LED, so the output of the mux is a normal present between the currently emitting LED and the next LED to emit light. It is the number of LEDs that do not operate. At this time, the number of the input pins of the mux (2) is one less than the number of the encoder coming into the corresponding input pin, which calculates the number of bad LEDs consecutively present from the n + 1 LEDs when the nth LED emits light. It is for.

덧셈기(3)은 카운터 레지스터(4)의 출력에 1을 더한 후 먹스(2)의 출력과의 합을 계산함으로써 다음 번에 발광해야 하는 LED의 번호를 출력한다. 따라서 모든 LED가 정상 동작 하여 먹스(2)의 출력이 0이 되면 덧셈기는 레지스터(4)를 1씩 증가시키며 모든 LED가 순차적으로 점멸을 수행하도록 한다. 또한 불량 LED가 있는 경우에는 먹스(2)로부터 입력 받은 점멸하지 않아야 하는 LED의 수를 추가로 더해줌으로써 전체 LED의 점멸 횟수를 불량 LED가 포함되기 전과 동일하게 유지시키는 기능을 수행한다.The adder 3 adds 1 to the output of the counter register 4 and calculates the sum with the output of the mux 2 to output the number of LEDs that should be emitted next time. Therefore, when all LEDs operate normally and the output of the mux 2 becomes 0, the adder increases the register 4 by 1 and causes all the LEDs to flash sequentially. In addition, when there are bad LEDs, the number of LEDs which should not be flickered from the mux 2 is added to maintain the same number of blinks of the entire LED as before the bad LEDs are included.

디코더(5)는 카운터 레지스터(4)로부터 발광 시킬 LED의 번호를 입력 받아 해당 LED에 대한 펄스를 출력하는 회로이며 3-비트 입력과 8-비트 출력을 갖는 도 3의 진리표와 같이 동작하는 일반적인 디코더이다. 카운터 레지스터(4)는 불량 LED 를 제외한 나머지 LED의 번호를 순차적으로 출력하므로 디코더(5)는 p0~p7 중 정상 동작하는 LED를 위한 출력 핀에서만 펄스를 순차적으로 발생시킴으로써 불량 LED 발생 전과 후의 전체적인 펄스 생성 빈도수가 동일하게 유지되도록 한다.The decoder 5 receives a number of LEDs to emit light from the counter register 4 and outputs pulses for the corresponding LEDs. The decoder 5 operates as in the truth table of FIG. 3 having a 3-bit input and an 8-bit output. to be. Since the counter register 4 sequentially outputs the numbers of the remaining LEDs except the bad LEDs, the decoder 5 sequentially generates pulses only at the output pins for the normally operating LEDs among p0 to p7, so that the overall pulses before and after the bad LEDs are generated. Ensure that production frequencies remain the same.

도 1은 본 발명에 따른 PWM의 회로도.1 is a circuit diagram of a PWM according to the present invention.

* 도 1의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Description of the symbols for the main parts of FIG. 1

F0~F7 : 불량 LED의 발생을 나타내는 입력 신호F0 ~ F7: Input signal indicating bad LED

ENC : 연속된 불량 LED의 수를 계산하기 위한 7-비트 우선순위 인코더ENC: 7-bit priority encoder to count the number of consecutive bad LEDs

MUX : 현재 발광하는 LED에 이어 연속된 불량 LED의 개수를 선택하기 위한 8-to-1 먹스MUX: 8-to-1 mux to select the number of consecutive bad LEDs following the currently emitting LED

CNT : counter에서 현재 값을 저장하기 위한 레지스터CNT: register to store current value at counter

DEC : LED의 번호를 입력 받아 해당 LED를 위한 펄스를 출력하는 디코더DEC: Decoder that receives the number of LED and outputs the pulse for the corresponding LED

p0~p7 : 생성되는 출력 펄스 신호p0 ~ p7: Output pulse signal generated

도 2는 도 1의 ENC의 진리표2 is a truth table of the ENC of FIG.

도 3은 도 1의 DEC의 진리표3 is a truth table of the DEC of FIG.

Claims

How to maintain the same frequency of the entire pulse signal without generating the pulse of the corresponding output pin by receiving the number of the output pin that will not generate the pulse

The method of calculating a difference from an output pin outputting a pulse to an output pin to output the pulse next to the number of the bad LEDs received according to claim 1.

The method of claim 1, wherein the number of the pins to output the pulses after the pins outputting the pulses is calculated.

The method of generating a pulse on a pin corresponding to the number calculated in claim 3