KR20110018250A - Light-emitting diode driving circuit having step-down converter capable of direct detection of output voltage/current - Google Patents

Light-emitting diode driving circuit having step-down converter capable of direct detection of output voltage/current Download PDF

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KR20110018250A
KR20110018250A KR1020090121869A KR20090121869A KR20110018250A KR 20110018250 A KR20110018250 A KR 20110018250A KR 1020090121869 A KR1020090121869 A KR 1020090121869A KR 20090121869 A KR20090121869 A KR 20090121869A KR 20110018250 A KR20110018250 A KR 20110018250A
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Abstract

PURPOSE: A step-down converter type light emitting diode driving circuit is provided to directly detect a voltage or current of an output terminal regardless of the on and off of a switching element at a high voltage. CONSTITUTION: A light emitting diode output terminal(200) includes a light emitting diode. A sensing element(160) outputs a voltage drop value. The voltage drop value is changed according to the amount of current flowing in the light emitting diode. A step driving controller receives driving power and compares the feedback signal of the sensing device with an internal reference voltage. A switching element(150) controls the amount of current supplied to a light emitting diode.

Description

출력단의 전압/전류의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로{LIGHT-EMITTING DIODE DRIVING CIRCUIT HAVING STEP-DOWN CONVERTER CAPABLE OF DIRECT DETECTION OF OUTPUT VOLTAGE/CURRENT}LIGHT-EMITTING DIODE DRIVING CIRCUIT HAVING STEP-DOWN CONVERTER CAPABLE OF DIRECT DETECTION OF OUTPUT VOLTAGE / CURRENT}

본 발명은 입력전압보다 출력전압이 낮은 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로에 대한 것으로서, 특히 컨버터의 제어/구동기와 출력단의 전압/전류를 검출하는 회로의 동작전압이 동일하게 회로를 구성하여 검출 회로에서 검출된 출력단의 전압/전류의 신호를 컨버터 제어기에서 직접 사용 가능하게 하는 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light-emitting diode driving circuit of a step-down converter type having an output voltage lower than an input voltage. In particular, the circuit is configured to have the same operation voltage of the control / driver of the converter and the circuit for detecting the voltage / current of the output terminal. The present invention relates to a light-emitting diode driving circuit of a step-down converter type that makes it possible to directly use a voltage / current signal of an output stage detected in a circuit in a converter controller.

기존의 발광 다이오드는 핸드폰, PDA, 노트북 등에 사용되는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD)의 백라이트 기능에 주로 사용되었다. 그러나 발광 다이오드 제조 기술의 발달로 효율이 증가되고 휘도가 크게 개선되어 TV와 같은 대형 액정 표시 장치의 광원으로 사용될 뿐만 아니라 일반조명, 보안등 및 가로등에도 널리 적용되고 있다. 발광 다이오드의 긴 수명, 친환경성 그리고 지속적인 광효율 개선 노력으로 현재 조명에 가장 많이 사용하고 있는 형광램프를 2012년 이후에는 상당부분 대체할 것으로 예상되고 있다.Conventional light emitting diodes have been mainly used for backlight functions of liquid crystal displays (LCDs) used in mobile phones, PDAs, and notebook computers. However, due to the development of light emitting diode manufacturing technology, the efficiency is increased and the luminance is greatly improved, and thus it is not only used as a light source of a large liquid crystal display such as a TV, but also widely applied to general lighting, security lamps, and street lamps. Due to the long lifespan, eco-friendliness, and continuous improvement of light efficiency of LEDs, the fluorescent lamps, which are currently used for lighting, are expected to be replaced substantially after 2012.

일반적으로 발광 다이오드는 정전류원 구동방식을 사용하는데 일반 조명으로 발광 다이오드를 사용할 경우에는 상용 전원인 AC 220V를 AC-DC 변환하여야 한다. 그러나 트랜스포머를 사용하지 않는 가장 간단한 형태의 다이오드 정류기를 사용하였을 때 AC-DC 변환후의 DC 전압은 약 310V가 되어 발광 다이오드를 직접 구동하기에는 매우 큰 전압이다. 그 결과 1차로 정류한 전압을 강압형 DC-DC 컨버터를 사용하여 발광 다이오드 구동에 적합한 전압으로 강하시켜 사용하게 된다. In general, a light emitting diode uses a constant current source driving method. When using a light emitting diode as a general lighting, it is required to convert AC 220V, which is a commercial power source, to AC-DC. However, when the simplest type of diode rectifier without a transformer is used, the DC voltage after AC-DC conversion is about 310V, which is very large to directly drive the light emitting diode. As a result, the first rectified voltage is lowered to a voltage suitable for driving the LED using a step-down DC-DC converter.

종래의 대표적인 강압형 DC-DC 컨버터 방식의 발광 다이오드 전류제어 회로가 도 1에 나타나있다. 종래기술의 경우 발광 다이오드(

Figure 112009076076346-PAT00001
)에 흐르는 전류를 검출하기 위하여 스위칭 소자(
Figure 112009076076346-PAT00002
)의 소스(Source, Emitter)에 저항(
Figure 112009076076346-PAT00003
)을 사용하여 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-PAT00004
)에 흐르는 전류(
Figure 112009076076346-PAT00005
)를 검출하고 있다. 하지만, 도 1과 같은 회로 구성은 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-PAT00006
)에 흐르는 전류(
Figure 112009076076346-PAT00007
)를 스위칭 소자(
Figure 112009076076346-PAT00008
)가 턴온 되었을 때는 검출 저항(
Figure 112009076076346-PAT00009
)에 걸리는 전압을 통해 검출 할 수 있지만, 스위칭 소자(
Figure 112009076076346-PAT00010
)가 턴오프되면 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-PAT00011
)에 흐르는 전류를 검출할 수 없다. 따라서, 스위칭 소자(
Figure 112009076076346-PAT00012
)가 턴온된 경우에만 전류를 검출하여 제어함으로서 출력 전류의 최대값만을 제어하게 된다. 이 경우, 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-PAT00013
)에 흐르는 전류(
Figure 112009076076346-PAT00014
)의 평균치는 입력전압의 크기와 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-PAT00015
)에 걸리는 전압의 크기에 따라 변동되어 실제 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-PAT00016
)의 평균치 전류를 제어하지 못하는 문제점이 있다.A typical step-down DC-DC converter type light emitting diode current control circuit is shown in FIG. 1. In the prior art, a light emitting diode (
Figure 112009076076346-PAT00001
To detect the current flowing in the
Figure 112009076076346-PAT00002
Resistance of the source (Source, Emitter)
Figure 112009076076346-PAT00003
Using the light emitting diode (
Figure 112009076076346-PAT00004
Current in
Figure 112009076076346-PAT00005
) Is detected. However, the circuit configuration shown in FIG. 1 is a light emitting diode (
Figure 112009076076346-PAT00006
Current in
Figure 112009076076346-PAT00007
Switching element (
Figure 112009076076346-PAT00008
) Is turned on, the detection resistor (
Figure 112009076076346-PAT00009
Can be detected through the voltage across the
Figure 112009076076346-PAT00010
) Turns off, the light emitting diode (
Figure 112009076076346-PAT00011
Cannot detect the current flowing through Therefore, the switching element (
Figure 112009076076346-PAT00012
Only the maximum value of the output current is controlled by detecting and controlling the current only when) is turned on. In this case, the light emitting diode (
Figure 112009076076346-PAT00013
Current in
Figure 112009076076346-PAT00014
) Mean value of input voltage and light emitting diode (
Figure 112009076076346-PAT00015
Depending on the magnitude of the voltage across the
Figure 112009076076346-PAT00016
There is a problem that can not control the average current of the).

이와 같은 문제점을 개선하기 위해서 도 2에 도시된 바와 같이 절연형 전류 센서를 포함하는 별도의 전류검출회로를 이용하여 발광 다이오드(

Figure 112009076076346-PAT00017
)에 흐르는 전류(
Figure 112009076076346-PAT00018
)를 검출하는 방법을 사용하고 있다. 하지만, 고전압 환경에서는 전류검출회 로의 고전압 절연 특성이 요구되어 간단한 형태의 전류센서를 사용할 수 없고 고전압 절연특성을 갖는 별도의 센서를 추가해야 하므로 전체 시스템의 크기가 증가하고 전체 시스템 가격이 상승하게 되는 문제점이 있다.In order to improve such a problem, as shown in FIG. 2, a light emitting diode using a separate current detection circuit including an isolated current sensor (
Figure 112009076076346-PAT00017
Current in
Figure 112009076076346-PAT00018
) Is used. However, in the high voltage environment, the high voltage insulation characteristics of the current detection circuit are required, so that a simple type of current sensor cannot be used, and a separate sensor having high voltage insulation characteristics must be added. There is a problem.

본 발명의 목적은 입력전압이 저전압일 경우뿐만 아니라 고전압 환경 하에서도 스위칭 소자의 온/오프 상태에 상관없이 항상 출력단의 전압 또는 전류를 직접적으로 검출할 수 있는 출력단의 전압/전류의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to enable direct detection of voltage / current at an output stage capable of directly detecting a voltage or current at an output stage regardless of whether the input voltage is low voltage as well as in a high voltage environment. It is to provide a light emitting diode driving circuit of a step-down converter type.

또한, 본 발명의 목적은 별도의 절연형 전류/전압 센서 없이 발광 다이오드에 흐르는 전류/전압의 평균값제어, 출력전류/출력전압의 맥동 감소 등의 정밀 제어가 가능한 발광 다이오드 구동 회로를 제공하는 것이다.In addition, an object of the present invention is to provide a light emitting diode driving circuit capable of precise control such as the average value control of the current / voltage flowing through the light emitting diode, the pulsation reduction of the output current / output voltage, etc. without a separate insulated current / voltage sensor.

상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 출력단의 전압/전류의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로로서, 도 4에서와 같이 스위칭 소자와, 상기 스위칭 소자의 에미터(소오스)와 캐소드가 접속된 다이오드와, 상기 다이오드의 캐소드와 접속된 스텝다운 제어기와, 상기 스텝다운 제어기와 일단이 접속된 센싱 소자와, 상기 센싱 소자의 타단 및 상기 다이오드의 애노드 사이에 접속된 인덕터와, 상기 센싱 소자와 발광다이오드에 병렬로 접속된 필터 커패시터, 상기 센싱 소자 및 상기 인덕터 사이에 접속된 발광 다이오드를 포함하며, 상기 센싱 소자의 전압을 상기 스텝다운 제어기에 피드백하는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터방식 발광 다이오드 구동 회로를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a light emitting diode driving circuit of a step-down converter method capable of directly detecting the voltage / current of the output terminal, as shown in Figure 4, the switching element, the emitter (source) of the switching element and A diode connected with a cathode, a step-down controller connected with a cathode of the diode, a sensing element connected at one end with the step-down controller, an inductor connected between the other end of the sensing element and an anode of the diode, A step-down converter comprising a filter capacitor connected in parallel to a sensing element and a light emitting diode, and a light emitting diode connected between the sensing element and the inductor, and feeding back the voltage of the sensing element to the step-down controller. Provided is a light emitting diode driving circuit.

또한, 본 발명은 도 5에서와 같이 스위칭 소자와, 상기 스위칭 소자의 에미 터(소오스)와 캐소드가 접속된 다이오드와, 상기 다이오드의 캐소드와 접속된 스텝다운 제어기와, 상기 스텝다운 제어기와 일단이 접속된 제 1 센싱 저항(

Figure 112009076076346-PAT00019
), 제 1 센싱 저항(
Figure 112009076076346-PAT00020
)의 타단과 일단이 접속된 제 2 센싱 저항(
Figure 112009076076346-PAT00021
), 제 2 센싱 저항(
Figure 112009076076346-PAT00022
)의 타단과 상기 다이오드 아노드에 접속된 인덕터, 상기 다이오드의 캐소드와 인덕터 및 제 2 센싱 저항(
Figure 112009076076346-PAT00023
)에 접속된 커패시터, 상기 제 1 센싱 저항(
Figure 112009076076346-PAT00024
) 및 제 2 센싱 저항(
Figure 112009076076346-PAT00025
)과 접속된 피드백 전압을 상기 스텝다운 제어기에 피드백하여 출력전압(
Figure 112009076076346-PAT00026
)을 제어하는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터방식 발광 다이오드 구동 회로를 제공한다.In addition, as shown in FIG. 5, the present invention provides a switching element, a diode connected with an emitter (source) and a cathode of the switching element, a step-down controller connected with a cathode of the diode, and one step with the step-down controller. Connected first sensing resistor (
Figure 112009076076346-PAT00019
), The first sense resistor (
Figure 112009076076346-PAT00020
The second sensing resistor () having the other end connected to
Figure 112009076076346-PAT00021
), Second sensing resistor (
Figure 112009076076346-PAT00022
And an inductor connected to the other end of the diode anode, a cathode and an inductor of the diode, and a second sensing resistor
Figure 112009076076346-PAT00023
Is connected to the capacitor, the first sensing resistor (
Figure 112009076076346-PAT00024
) And the second sense resistor (
Figure 112009076076346-PAT00025
Feedback voltage connected to the feedback signal to the step-down controller to
Figure 112009076076346-PAT00026
It provides a step-down converter light emitting diode driving circuit characterized in that the control.

또한, 본 발명은 출력단의 전압/전류의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로로서, 도 6에서와 같이 스위칭 소자와, 상기 스위칭 소자의 에미터(소오스)와 캐소드가 접속된 다이오드와, 상기 다이오드의 캐소드와 접속된 스텝다운 제어기와, 상기 스텝다운 제어기의 일단이 접속된 센싱 소자와, 상기 센싱 소자의 타단 및 상기 다이오드의 애노드 사이에 직렬로 구비되어 1차측이 접속된 트랜스포머와, 상기 트랜스포머의 2차측과 접속된 발광 다이오드를 포함하며, 상기 센싱 소자의 전압을 상기 스텝다운 제어기에 피드백하는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터방식 발광 다이오드 구동 회로를 제공한다.In addition, the present invention is a light-emitting diode driving circuit of the step-down converter method that can directly detect the voltage / current of the output terminal, the switching element, the diode connected to the emitter (source) and the cathode of the switching element as shown in FIG. And a transformer having a primary side connected to the step-down controller connected to the cathode of the diode, a sensing element connected to one end of the step-down controller, the other end of the sensing element, and an anode of the diode connected in series. And a light emitting diode connected to the secondary side of the transformer, and providing a step-down converter type light emitting diode driving circuit comprising feeding back a voltage of the sensing element to the step-down controller.

상기에 공통적으로 사용되는 스텝다운 제어기는, 상기 다이오드의 캐소드 및 상기 센싱 소자의 일단과 낮은 전위가 접속된 플로팅 파워 서플라이와, 상기 센싱 소자에서 검출된 궤환 전압을 기준 전압을 비교하여 두 값의 차이에 해당하는 듀티를 발생시켜 상기 궤환 전압이 상기 기준 전압과 같도록 제어하는 제어기와, 상기 제어기에서 발생된 소신호 듀티신호를 버퍼링하고 상기 스위칭 소자를 높은 주파수에서 동작시키는 게이트 구동기를 포함한다. 상기 스텝다운 제어기는 펄스 폭 변조 제어, 펄스 주파수 변조 제어, 버스트 제어 및 히스테리시스 제어 중 어느 하나를 포함하는 스위칭 컨버터 토폴로지를 사용할 수 있다.The step-down controller commonly used in the present invention includes a floating power supply connected to a cathode of the diode and one end of the sensing element and a low potential, and a difference between two values by comparing a reference voltage with a feedback voltage detected by the sensing element. And a controller for generating a duty corresponding to and controlling the feedback voltage to be equal to the reference voltage, and a gate driver for buffering the small signal duty signal generated by the controller and operating the switching element at a high frequency. The step-down controller can use a switching converter topology that includes any one of pulse width modulation control, pulse frequency modulation control, burst control, and hysteresis control.

상기에 공통적으로 사용되는 스위칭 소자는 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터와, 절연 게이트 양극성 트랜지스터와, 접합형 트랜지스터, 접합형 전계효과 트랜지스터를 포함하는 게이트 구동형 파워 디바이스를 사용할 수 있다.As the switching element commonly used in the above, a gate driven power device including a metal oxide semiconductor field effect transistor, an insulated gate bipolar transistor, a junction transistor, and a junction field effect transistor can be used.

상기에 공통적으로 사용되는 전류/전압 센싱 소자는 센싱 저항과, 다이오드와, 전류원과, 트랜지스터의 크기비를 이용하는 것을 특징으로 하는 검출회로를 사용할 수 있다.As a current / voltage sensing element commonly used above, a detection circuit may be used which uses a sensing ratio, a diode, a current source, and a size ratio of a transistor.

본 발명은 파워스위치의 온/오프 동작과 상관없이 발광 다이오드에 흐르는 전류를 컨트록 블록에서 항상 직접적으로 검출 및 제어할 수 있는 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로를 제공할 수 있다.The present invention can provide a light emitting diode driving circuit of a step-down converter type that can directly detect and control the current flowing through the light emitting diode regardless of the on / off operation of the power switch in the control block at all times.

또한, 본 발명은 고전압 환경 하에서도 상시 전류 검출에 있어서 별도의 센싱 소자 사용이 필요치 않아 제품 크기와 소자수를 줄일 수 있는 출력단의 전압/전류의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로를 제공할 수 있다.In addition, the present invention does not require the use of a separate sensing element in the constant current detection even in a high voltage environment, the LED converter circuit of the step-down converter type that can directly detect the voltage / current of the output stage that can reduce the size and number of devices Can be provided.

또한, 본 발명은 발광 다이오드 구동에 필요한 출력전압을 스위칭 소자의 상태와 상관없이 직접적으로 검출하여 제어할 수 있는 강압형 컨버터방식의 발광 다 이오드 구동회로를 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide a light emitting diode driving circuit of a step-down converter type that can directly detect and control the output voltage required for driving the LED regardless of the state of the switching element.

또한, 본 발명은 특히 고전압 환경에서의 발광 다이오드 구동 시 추가적인 고절연형 발광 다이오드 전류검출 회로 혹은 발광다이오드 구동에 필요한 전압검출 회로를 생략하여 전체 제품 크기와 소자수를 줄일 수 있는 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로를 제공할 수 있다.In addition, the present invention is a step-down converter method that can reduce the overall product size and the number of elements by omitting the additional high-insulation light-emitting diode current detection circuit or the voltage detection circuit required to drive the light emitting diode, especially when driving the LED in a high voltage environment. A light emitting diode driving circuit can be provided.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention and to those skilled in the art to fully understand the scope of the invention. It is provided to inform you. Like reference numerals in the drawings refer to like elements.

도 3은 본 발명에 따른 출력단 전류의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로의 일 례이다. 본 발명에 따른 강압형 컨버터 방식 발광 다이오드 구동 회로는 스텝다운 제어기(Step-down Controller, 100)를 형성하는 플로팅 파워 서플라이(120) 및 제어/구동기(140)과, 제어/구동기(140)의 구동기에 접속된 스위칭 소자(150)와, 스위칭 소자(150)와 직렬 접속된 센싱 소자(160)와, 센싱 소자(160)와 직렬 접속된 발광 다이오드 출력단(200), 및 센싱 저항(160)을 포함한다.3 is an example of a LED driving circuit of a step-down converter type that can directly detect the output stage current according to the present invention. The step-down converter type LED driving circuit according to the present invention includes a floating power supply 120 and a control / driver 140 forming a step-down controller 100 and a driver of the control / driver 140. A switching element 150 connected to the switching element, a sensing element 160 connected in series with the switching element 150, a light emitting diode output terminal 200 connected in series with the sensing element 160, and a sensing resistor 160. do.

플로팅 파워서플라이(120)는 입력전원과 공통 단자(Vcom) 사이에 연결되어, 공통 단자의 변동에 상관없이 일정한 구동 전압을 제어/구동기(140)에 공급한다. 제어/구동기(140)는 제 1 입력단, 전원 공급 단자, 공통 연결 단자 및 출력 단자를 구비하고, 플로팅 파워서플라이(120)로부터 공급받은 구동 전압을 이용하여 내부 기준 전압(Vref)을 생성하고, 제 1 입력단에는 센싱 소자(160)에 의해 센싱된 전압이 인가되며, 공통 연결 단자는 공통 단자와 연결하고, 전원 공급 단자는 인가 전원(Vs)의 + 단자와 연결하여, 인가 전원(Vs)의 + 단자와 플로팅 파워서플라이(120) 사이에서 공급되는 전원을 이용하여 내부에서 생성된 내부 기준 전압(Vref)과 제 1 입력단에 입력되는 피드백 전압값을 비교한 후 비교 신호를 출력단자로 출력한다.The floating power supply 120 is connected between the input power supply and the common terminal Vcom, and supplies a constant driving voltage to the control / driver 140 regardless of the variation of the common terminal. The control / driver 140 includes a first input terminal, a power supply terminal, a common connection terminal, and an output terminal, and generates an internal reference voltage Vref using a driving voltage supplied from the floating power supply 120. The voltage sensed by the sensing element 160 is applied to the first input terminal, the common connection terminal is connected to the common terminal, and the power supply terminal is connected to the + terminal of the applied power source Vs, so that the + of the applied power source Vs is applied. The internal reference voltage Vref generated internally is compared with the feedback voltage value input to the first input terminal by using the power supplied between the terminal and the floating power supply 120, and then a comparison signal is output to the output terminal.

스위칭 소자(150)는 제어/구동기(160)의 출력단자와 제 1 전극이 접속되어 온/오프 제어되며, 제 2 전극은 인가 전원(Vs)의 + 단자와 접속되고, 제 3 전극은 공통 단자와 접속된다. 센싱 소자(160)는 발광 다이오드 출력단(200)과 직렬 또는 병렬(도 3에서는 미 도시)로 접속되어 발광 다이오드에 흐르는 전류값 또는 발광 다이오드에 인가되는 전압치의 변화에 따라 변동되는 전압값을 출력하여 제어/구동기에 피드백한다. 발광 다이오드 출력단(200)은 발광 다이오드를 구비하는 출력단이며, 이하의 도면에 제시된 바와 같이 다양한 형태로 구성할 수 있다.The switching element 150 is connected to the output terminal of the control / driver 160 and the first electrode is on / off control, the second electrode is connected to the + terminal of the applied power supply (Vs), the third electrode is a common terminal Connected with. The sensing element 160 is connected in series or in parallel with the light emitting diode output terminal 200 (not shown in FIG. 3) and outputs a voltage value that is changed according to a change in a current value flowing through the light emitting diode or a voltage value applied to the light emitting diode. Feedback to the control / driver. The light emitting diode output terminal 200 is an output terminal including the light emitting diode, and may be configured in various forms as shown in the following drawings.

도 4는 본 발명에 따른 출력단 전류의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로이고, 도 5는 본 발명에 따른 출력단전압의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로이고, 도 6은 본 발명에 따른 출력단의 전류의 직접적인 검출이 가능한 트랜스포머를 사용한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로도이다.4 is a light emitting diode driving circuit of the step-down converter method capable of directly detecting the output stage current according to the present invention, FIG. 5 is a light emitting diode driving circuit of the step-down converter method capable of directly detecting the output stage voltage according to the present invention. FIG. 6 is a circuit diagram of a LED driving circuit of a step-down converter using a transformer capable of directly detecting current at an output stage according to the present invention.

본 발명에 따른 출력단의 전류의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로는 도 4에 도시된 바와 같이, 스텝다운 제어기(Step-down Controller, 100)를 형성하는 플로팅 파워서플라이(120) 및 제어/구동기(140)과, 제어/구동기(140)의 구동기에 접속된 스위칭 소자(

Figure 112009076076346-PAT00027
)와, 스위칭 소자(
Figure 112009076076346-PAT00028
)와 직렬 접속된 센싱 저항(
Figure 112009076076346-PAT00029
)과, 센싱 소자(
Figure 112009076076346-PAT00030
)와 직렬 접속된 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-PAT00031
)와, 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-PAT00032
)와 직렬 접속된 인덕터(
Figure 112009076076346-PAT00033
)와, 센싱 저항(
Figure 112009076076346-PAT00034
) 및 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-PAT00035
)와 병렬 접속된 필터 커패시터(
Figure 112009076076346-PAT00036
)와, 필터 커패시터(
Figure 112009076076346-PAT00037
) 및 인덕터(
Figure 112009076076346-PAT00038
)와 병렬 접속된 다이오드(
Figure 112009076076346-PAT00039
)를 포함한다.As shown in FIG. 4, the LED driving circuit of the step-down converter type capable of directly detecting the current at the output stage according to the present invention has a floating power supply 120 forming a step-down controller 100. And a switching element connected to the control / driver 140 and the driver of the control / driver 140.
Figure 112009076076346-PAT00027
) And the switching element (
Figure 112009076076346-PAT00028
Sensing resistor in series with
Figure 112009076076346-PAT00029
) And the sensing element (
Figure 112009076076346-PAT00030
LEDs in series with
Figure 112009076076346-PAT00031
) And a light emitting diode (
Figure 112009076076346-PAT00032
) In series with
Figure 112009076076346-PAT00033
) And sensing resistance (
Figure 112009076076346-PAT00034
) And light emitting diodes (
Figure 112009076076346-PAT00035
Filter capacitor in parallel with
Figure 112009076076346-PAT00036
) And filter capacitor (
Figure 112009076076346-PAT00037
) And inductor (
Figure 112009076076346-PAT00038
) And diode connected in parallel
Figure 112009076076346-PAT00039
).

스텝다운 제어기(Step-down controller, 100)는 출력단의 전압/전류를 목표치에서 일정하게 제어되도록 스위칭 소자(

Figure 112009076076346-PAT00040
)의 듀티를 제어하는 기능을 수행한다. 이러한 스텝다운 제어기(100)는 전술된 바와 같이 동작전원을 공급하는 플로팅 파워 서플라이(120)와, 기준 전압(
Figure 112009076076346-PAT00041
)과 출력 검출신호를 비교/제어하는 제어기 및 스위칭 소자(
Figure 112009076076346-PAT00042
)를 구동하는 게이트 구동회로를 구비한 제어/구동기(140)을 포함한다.Step-down controller (100) is a switching element (100) so that the voltage / current of the output stage is controlled at a constant value.
Figure 112009076076346-PAT00040
) To control the duty. The step-down controller 100 is a floating power supply 120 for supplying operating power as described above, and the reference voltage (
Figure 112009076076346-PAT00041
Controller and switching element for comparing and controlling the output detection signal with
Figure 112009076076346-PAT00042
Control / driver 140 having a gate driving circuit for driving < RTI ID = 0.0 >

플로팅 파워서플라이(120)는 일반적인 파워서플라이와는 다르게 기준전압이 접지가 되지 않고 스위칭 소자(

Figure 112009076076346-PAT00043
)의 동작에 따라 기준전압 변동하게 된다. 대표적인 플로팅 파워 서플라이는 트랜스포머 방식, 전하 펌프(Charge Pump) 및 부트스트랩 방식이 있다. 본 발명에서는 모든 형태의 플로팅 파워서플라이가 사용가능하며 가장 간단한 형태인 부트스트랩 방식을 사용할 경우를 예시하였다. 스위칭 소 자(
Figure 112009076076346-PAT00044
)가 턴오프 되었을 경우에는 입력 전원(
Figure 112009076076346-PAT00045
)과 공통 전압(
Figure 112009076076346-PAT00046
)의 전압차를 이용하여 부트스트랩 커패시터(
Figure 112009076076346-PAT00047
)는 일정 전압(
Figure 112009076076346-PAT00048
)까지 충전을 하고 스위칭 소자(
Figure 112009076076346-PAT00049
)가 턴온 된 경우에는 부트스트랩 커패시터(
Figure 112009076076346-PAT00050
)가 전압을 유지하는 동작을 한다.Unlike the general power supply, the floating power supply 120 does not have a reference voltage but is grounded.
Figure 112009076076346-PAT00043
The reference voltage fluctuates according to the operation of. Representative floating power supplies include transformers, charge pumps and bootstraps. In the present invention, all types of floating power supplies can be used and the simplest form of bootstrap method is illustrated. Switching element (
Figure 112009076076346-PAT00044
Input power ()
Figure 112009076076346-PAT00045
) And common voltage (
Figure 112009076076346-PAT00046
Bootstrap capacitor (
Figure 112009076076346-PAT00047
) Is a constant voltage (
Figure 112009076076346-PAT00048
) Up to the switching element (
Figure 112009076076346-PAT00049
) Is turned on, the bootstrap capacitor (
Figure 112009076076346-PAT00050
) Maintains the voltage.

제어기는 센싱 저항(

Figure 112009076076346-PAT00051
)에서 검출된 궤환 전압(
Figure 112009076076346-PAT00052
)을 기준 전압(
Figure 112009076076346-PAT00053
)과 비교하여 두 값의 차이에 해당하는 듀티를 발생시켜 궤환 전압(
Figure 112009076076346-PAT00054
)이 기준 전압(
Figure 112009076076346-PAT00055
)과 같도록 제어하는 기능을 한다. 즉, 기준 전압(
Figure 112009076076346-PAT00056
)과 본 발명에 따른 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로 출력단에서 피드백된 발광 다이오드 전류(
Figure 112009076076346-PAT00057
)와 센싱 저항(
Figure 112009076076346-PAT00058
)에 대한 궤환 전압(
Figure 112009076076346-PAT00059
)을 인가 받아 비교함으로써 궤환 전압(
Figure 112009076076346-PAT00060
)이 기준 전압(
Figure 112009076076346-PAT00061
)보다 낮을 경우 스위칭 소자(
Figure 112009076076346-PAT00062
)를 턴온시키고 반대로 기준 전압(
Figure 112009076076346-PAT00063
)보다 높을 경우 스위칭 소자(
Figure 112009076076346-PAT00064
)를 턴오프시키는 동작에 의해서 인덕터(
Figure 112009076076346-PAT00065
)의 전류를 제어함으로서 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-PAT00066
)에 흐르는 전류(
Figure 112009076076346-PAT00067
)를 입력제어 기준 전압이 기준 전압(
Figure 112009076076346-PAT00068
)에 수렴하도록 제어하게 된다. 제어기는 적분기를 사용하는 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation, PWM) 제어 혹은 펄스 주파수 변조(Pulse Frequency Modulation, PFM) 혹은 적분기 없이 비교 기능만을 가지는 히스테리시스(Hysteresis) 제어 등으로 구성할 수 있다. 즉, 일반적인 스위칭 모드 파워 서플라이(Switching Mode Power Supply, SMPS) 제어 기법을 그대로 적용할 수 있다.The controller has a sense resistor (
Figure 112009076076346-PAT00051
Feedback voltage detected at
Figure 112009076076346-PAT00052
) Is the reference voltage (
Figure 112009076076346-PAT00053
) To generate a duty corresponding to the difference between the two values.
Figure 112009076076346-PAT00054
) Is the reference voltage (
Figure 112009076076346-PAT00055
) To control the same as). That is, the reference voltage (
Figure 112009076076346-PAT00056
) And the LED current fed back from the output terminal of the LED driving circuit of the step-down converter type according to the present invention
Figure 112009076076346-PAT00057
) And sensing resistance (
Figure 112009076076346-PAT00058
Feedback voltage for
Figure 112009076076346-PAT00059
) By applying and comparing the feedback voltage (
Figure 112009076076346-PAT00060
) Is the reference voltage (
Figure 112009076076346-PAT00061
Lower than)
Figure 112009076076346-PAT00062
) And turn on the reference voltage (
Figure 112009076076346-PAT00063
Higher than)
Figure 112009076076346-PAT00064
) By turning off the
Figure 112009076076346-PAT00065
By controlling the current of the light emitting diode (
Figure 112009076076346-PAT00066
Current in
Figure 112009076076346-PAT00067
) Input control reference voltage is the reference voltage (
Figure 112009076076346-PAT00068
Control to converge). The controller can be composed of pulse width modulation (PWM) control using an integrator, pulse frequency modulation (PFM), or hysteresis control having only a comparison function without an integrator. That is, the general switching mode power supply (SMPS) control technique can be applied as it is.

구동기는 스위칭 소자(

Figure 112009076076346-PAT00069
)를 직접 구동하는 역할을 한다. 제어기에서 발생 된 소신호 듀티신호를 버퍼링하고 고전류 구동능력을 제공하여 고출력 스위칭 소자(
Figure 112009076076346-PAT00070
)를 높은 주파수에서 동작가능하게 한다.The driver is a switching element (
Figure 112009076076346-PAT00069
) To drive directly. By buffering small signal duty signals generated from the controller and providing high current driving capability,
Figure 112009076076346-PAT00070
Enable operation at high frequencies.

센싱 저항 양단(

Figure 112009076076346-PAT00071
)의 전압은 다음의 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.Both ends of sensing resistance
Figure 112009076076346-PAT00071
) Can be expressed as Equation 1 below.

Figure 112009076076346-PAT00072
Figure 112009076076346-PAT00072

여기서,

Figure 112009076076346-PAT00073
는 본 발명에 따른 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로 출력단의 궤환 전압이며,
Figure 112009076076346-PAT00074
는 센싱 저항(
Figure 112009076076346-PAT00075
)의 저항값이고,
Figure 112009076076346-PAT00076
는 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-PAT00077
)에 흐르는 전류값이다. 즉, 고정된 센싱 저항(
Figure 112009076076346-PAT00078
) 조건에서 제어기에 입력되는 궤환 전압(
Figure 112009076076346-PAT00079
)을 조절하여 발광 다이오드 전류(
Figure 112009076076346-PAT00080
)를 조절할 수 있다. here,
Figure 112009076076346-PAT00073
Is a feedback voltage of the output terminal of the LED driving circuit of the step-down converter type according to the present invention,
Figure 112009076076346-PAT00074
Is the sensing resistance (
Figure 112009076076346-PAT00075
Resistance of)
Figure 112009076076346-PAT00076
Is a light emitting diode (
Figure 112009076076346-PAT00077
Is the current value flowing through That is, a fixed sense resistor (
Figure 112009076076346-PAT00078
Feedback voltage input to the controller under
Figure 112009076076346-PAT00079
) To adjust the LED current (
Figure 112009076076346-PAT00080
) Can be adjusted.

상기의 블록으로 구성된 발광 다이오드 드라이버, 즉, 제어/구동기(140)는 기준 전압(

Figure 112009076076346-PAT00081
)과 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-PAT00082
)에 흐르는 전류(
Figure 112009076076346-PAT00083
)를 나타내는 궤환 전압(
Figure 112009076076346-PAT00084
)을 입력으로 인가받아 스위칭 소자(
Figure 112009076076346-PAT00085
)의 듀티를 조정하여 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-PAT00086
)에 일정한 전류를 공급하는 기능을 한다.The light emitting diode driver, that is, the control / driver 140 composed of the above blocks has a reference voltage (
Figure 112009076076346-PAT00081
) And light emitting diodes
Figure 112009076076346-PAT00082
Current in
Figure 112009076076346-PAT00083
Feedback voltage ()
Figure 112009076076346-PAT00084
) Is applied as an input to the switching element (
Figure 112009076076346-PAT00085
) To adjust the duty of the light emitting diode (
Figure 112009076076346-PAT00086
) To supply a constant current.

한편, 본 발명의 도 4에 나타난 필터 커패시터(

Figure 112009076076346-PAT00087
)의 용량이 클 경우, 인덕터(
Figure 112009076076346-PAT00088
)에 흐르는 전류와 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-PAT00089
)에 흐르는 전류(
Figure 112009076076346-PAT00090
)가 동일하지 않다. 인덕터(
Figure 112009076076346-PAT00091
)에 흐르는 전류는 큰 용량의 필터 커패시터(
Figure 112009076076346-PAT00092
)에 의해서 필터링되어 적분된 값의 전압으로 나타나므로, 필터 커패시터(
Figure 112009076076346-PAT00093
)에 저장되는 전압을 제어하여 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-PAT00094
)에 흐르는 전류(
Figure 112009076076346-PAT00095
)를 제어할 수 있다. 또한, 센싱 저항(
Figure 112009076076346-PAT00096
)의 양단에 걸리는 전압은 항상 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-PAT00097
)에 흐르는 전류(
Figure 112009076076346-PAT00098
)를 그대로 나타내므로 쉽게 발광 다이오드 전류(
Figure 112009076076346-PAT00099
)를 제어할 수 있다. 물론, 이에 따라, 기존의 스위칭 모드 파워 서플라이(Switching Mode Power Supply, SMPS) 제어방식인 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation, PWM), 펄스 주파수 변조(Pulse Frequency Modulation, PFM), 히스테리시스(Hysteresis) 제어 등의 제어 기법 역시 그대로 적용이 가능하다.Meanwhile, the filter capacitor shown in FIG. 4 of the present invention
Figure 112009076076346-PAT00087
), The inductor (
Figure 112009076076346-PAT00088
) And the light emitting diode (
Figure 112009076076346-PAT00089
Current in
Figure 112009076076346-PAT00090
) Is not the same. Inductor
Figure 112009076076346-PAT00091
Current through the
Figure 112009076076346-PAT00092
Filter capacitor ()
Figure 112009076076346-PAT00093
Control the voltage stored in the
Figure 112009076076346-PAT00094
Current in
Figure 112009076076346-PAT00095
) Can be controlled. In addition, sensing resistance (
Figure 112009076076346-PAT00096
Voltage across both sides of the
Figure 112009076076346-PAT00097
Current in
Figure 112009076076346-PAT00098
) As it is, so that the light emitting diode current (
Figure 112009076076346-PAT00099
) Can be controlled. Of course, according to this, pulse width modulation (PWM), pulse frequency modulation (PFM), hysteresis control, etc., which are conventional switching mode power supply (SMPS) control methods, are used. The control technique can also be applied as it is.

플로팅 파워 공급기(120)와 공통 단자(Vcom) 사이에 연결되는 커패시터(Ch)는 플로팅 파워 서플라이(120)에 공급되는 리플(ripple)을 제거하고 공통단자의 전압이 인가 전원의 + 단자와 같은 경우에도 일정시간 동안 구동전압을 유지하기 위한 것이며, 발광 다이오드(LED)와 연결되는 커패시터(CF)는 발광 다이오드(LED)로 공급되는 리플(ripple)을 제거하기 위한 것이다. 또한 발광 다이오드(LED)와 연결되는 인덕터(L)는 스위칭 소자(sw)의 온/오프 스위칭 동작에 따라 변동하는 인덕터 양단의 전압값을 적분하여 일정한 전류값을 발광 다이오드(LED)에 공급하는 전류원의 역할을 하며, 공통 단자(Vcom)와 인덕터(L) 사이에 병렬 접속되는 다이오드는 스위칭 소자(sw) 오프시 인덕터(L) 축적된 전류를 발광 다이오드(LED)에 공급하는 지속적으로 공급하기 위한 회로 소자이다. 커패시터(Ch), 커패시터(CF), 및 인덕터(L)는 도 1 및 도 2에 제시된 종래 회로에도 제시된 구성이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.The capacitor Ch connected between the floating power supply 120 and the common terminal Vcom removes ripple supplied to the floating power supply 120 and the voltage of the common terminal is equal to the + terminal of the applied power. In addition, the driving voltage is maintained for a predetermined time, and the capacitor C F connected to the light emitting diode (LED) is for removing ripple supplied to the light emitting diode (LED). In addition, the inductor L connected to the light emitting diode LED integrates the voltage value across the inductor which varies according to the on / off switching operation of the switching element sw to supply a constant current value to the light emitting diode LED. The diode is connected in parallel between the common terminal (Vcom) and the inductor (L) to provide a continuous supply of the inductor (L) accumulated current to the light emitting diode (LED) when the switching element (sw) off. Circuit element. Since the capacitor Ch, the capacitor C F , and the inductor L are also shown in the conventional circuits shown in FIGS. 1 and 2, detailed descriptions thereof will be omitted.

한편, 본 발명의 도 4에 나타난 필터 커패시터(

Figure 112009076076346-PAT00100
)를 생략할 수도 있다. 이 경우, 인덕터(
Figure 112009076076346-PAT00101
)에 흐르는 전류값과 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-PAT00102
)에 흐르는 전류값(
Figure 112009076076346-PAT00103
)이 동일하다. 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-PAT00104
)에 흐르는 전류(
Figure 112009076076346-PAT00105
)의 최대값과 최소값을 설정하여 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-PAT00106
)에 흐르는 전류(
Figure 112009076076346-PAT00107
)가 최대값에 도달할 경우에는 스위칭 소자(
Figure 112009076076346-PAT00108
)를 턴오프 시키고, 최소값보다 작은 경우에는 스위칭 소자(
Figure 112009076076346-PAT00109
)를 턴온 시키는 기존의 히스테리시스(Hysteresis) 제어기법을 적용할 수 있다. 물론, 필터 커패시터(
Figure 112009076076346-PAT00110
)의 용량이 작은 경우에도 이와 같은 제어 방법을 사용할 수 있다.Meanwhile, the filter capacitor shown in FIG. 4 of the present invention
Figure 112009076076346-PAT00100
) May be omitted. In this case, the inductor (
Figure 112009076076346-PAT00101
) And the light emitting diode (
Figure 112009076076346-PAT00102
Value of current flowing through
Figure 112009076076346-PAT00103
) Is the same. Light emitting diode
Figure 112009076076346-PAT00104
Current in
Figure 112009076076346-PAT00105
By setting the maximum and minimum values of the
Figure 112009076076346-PAT00106
Current in
Figure 112009076076346-PAT00107
) Reaches the maximum value, the switching element (
Figure 112009076076346-PAT00108
) And if it is smaller than the minimum value,
Figure 112009076076346-PAT00109
We can apply the existing hysteresis control method to turn on. Of course, filter capacitor (
Figure 112009076076346-PAT00110
This control method can be used even when the capacity of) is small.

상술한 구조를 갖는 본 발명에 따른 출력단의 전압/전류의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로를, 필터 커패시터(

Figure 112009076076346-PAT00111
)는 없는 경우에 쉽게 사용할 수 있는 히스테리시스(Hysteresis) 제어 기법을 적용할 수 있다. 도 7은 본 발명에 따른 출력단 전류의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로에 히스테리시스 제어를 적용할 경우 인덕터의 전류 파형을 도시한 파형도이다. 최대 전류값(
Figure 112009076076346-PAT00112
)과 최소 전류값(
Figure 112009076076346-PAT00113
)내에서 동작하도록 제어함으로서 평균치의 제어가 가능하다. 이때, 인덕터(
Figure 112009076076346-PAT00114
)에 흐르는 전류는 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-PAT00115
)에 흐르는 전류(
Figure 112009076076346-PAT00116
)와 동일하다.According to an embodiment of the present invention, a light emitting diode driving circuit having a step-down converter type capable of directly detecting a voltage / current of an output stage according to the present invention includes a filter capacitor (
Figure 112009076076346-PAT00111
) Can be applied to the hysteresis control technique that can be easily used when there is no. 7 is a waveform diagram illustrating a current waveform of an inductor when hysteresis control is applied to a light emitting diode driving circuit of a step-down converter type that can directly detect an output stage current according to the present invention. Current value (
Figure 112009076076346-PAT00112
) And the minimum current value (
Figure 112009076076346-PAT00113
By controlling to operate within), it is possible to control the average value. In this case, the inductor (
Figure 112009076076346-PAT00114
Current flowing through the
Figure 112009076076346-PAT00115
Current in
Figure 112009076076346-PAT00116
Same as).

본 발명에 따른 출력단의 전압의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로는 도 5와 같이 구성한다. 이때 제어기는 출력 전압(

Figure 112009076076346-PAT00117
)을 일정하게 유지하는 기능을 하며 이 전압을 기준으로 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-PAT00118
)를 직접 구동하거나 정전류 구동단을 사용하여 다수의 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-PAT00119
)를 구동할 수 있다. 이와 같은 정전압 제어의 경우 두 개의 센싱 저항(
Figure 112009076076346-PAT00120
,
Figure 112009076076346-PAT00121
)에 서 검출된 궤환 전압(
Figure 112009076076346-PAT00122
)을 기준 전압(
Figure 112009076076346-PAT00123
)과 비교하여 두 값의 차이에 해당하는 듀티를 발생시켜 궤환 전압(
Figure 112009076076346-PAT00124
)이 기준 전압(
Figure 112009076076346-PAT00125
)과 같도록 제어하는 같은 기능을 한다. 이 경우 출력전압(
Figure 112009076076346-PAT00126
)은 상기 설명한 펄스 폭 변조 제어 기법이 동일하게 적용되어 일정 전압으로 제어된다. 이때, 센싱 저항(
Figure 112009076076346-PAT00127
,
Figure 112009076076346-PAT00128
)에서 검출된 출력 전압은 다음의 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.The LED driving circuit of the step-down converter method capable of directly detecting the voltage of the output terminal according to the present invention is configured as shown in FIG. At this time, the controller
Figure 112009076076346-PAT00117
) To maintain a constant, and based on this voltage the light emitting diode (
Figure 112009076076346-PAT00118
) Directly or by using a constant current drive stage
Figure 112009076076346-PAT00119
) Can be driven. For this constant voltage control two sensing resistors (
Figure 112009076076346-PAT00120
,
Figure 112009076076346-PAT00121
Feedback voltage detected at
Figure 112009076076346-PAT00122
) Is the reference voltage (
Figure 112009076076346-PAT00123
) To generate a duty corresponding to the difference between the two values.
Figure 112009076076346-PAT00124
) Is the reference voltage (
Figure 112009076076346-PAT00125
It functions the same as controlling). In this case, the output voltage (
Figure 112009076076346-PAT00126
) Is controlled to a constant voltage by applying the same pulse width modulation control technique described above. At this time, the sensing resistance (
Figure 112009076076346-PAT00127
,
Figure 112009076076346-PAT00128
The output voltage detected at) can be expressed as Equation 2 below.

Figure 112009076076346-PAT00129
Figure 112009076076346-PAT00130
혹은
Figure 112009076076346-PAT00129
Figure 112009076076346-PAT00130
or

여기서,

Figure 112009076076346-PAT00131
는 본 발명에 따른 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로 출력단의 궤환 전압이며,
Figure 112009076076346-PAT00132
는 센싱 저항(
Figure 112009076076346-PAT00133
)의 저항값이고,
Figure 112009076076346-PAT00134
는 출력전압이고,
Figure 112009076076346-PAT00135
는 제어기의 기준 전압이다. here,
Figure 112009076076346-PAT00131
Is a feedback voltage of the output terminal of the LED driving circuit of the step-down converter type according to the present invention,
Figure 112009076076346-PAT00132
Is the sensing resistance (
Figure 112009076076346-PAT00133
Resistance of)
Figure 112009076076346-PAT00134
Is the output voltage,
Figure 112009076076346-PAT00135
Is the reference voltage of the controller.

즉, 고정된 센싱 저항(

Figure 112009076076346-PAT00136
,
Figure 112009076076346-PAT00137
)조건에서 제어기에 입력되는 궤환 전압(
Figure 112009076076346-PAT00138
)을 조절하여 제어될 일정 출력전압을 설정할 수 있다.That is, a fixed sense resistor (
Figure 112009076076346-PAT00136
,
Figure 112009076076346-PAT00137
Feedback voltage input to the controller
Figure 112009076076346-PAT00138
) Can be set to a certain output voltage to be controlled.

한편, 본 발명은 도 6에 도시된 바와 같이, 필터 커패시터(

Figure 112009076076346-PAT00139
)와 인덕터(
Figure 112009076076346-PAT00140
)를 사용하지 않고 트랜스포머(
Figure 112009076076346-PAT00141
)를 사용할 수도 있으며, 이 경우, 다이오드(
Figure 112009076076346-PAT00142
)는 센싱 저항(
Figure 112009076076346-PAT00143
) 및 트랜스포머(
Figure 112009076076346-PAT00144
)의 1차과 병렬 접속된다. 물론, 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-PAT00145
)는 트랜스포머(
Figure 112009076076346-PAT00146
)의 2차 측에 접속된다. 본 발명에 의한 LED 구동회로는 상기에 기술한 대로 출력전류의 직접적인 검출에 의한 트랜스포머의 1차측 출력전류 제어를 하게 되고 이때 2차 측의 전류는 LED에 흐르는 전류와 동일하다. 1 차측과 2차측의 전류비는 권선비에 의해서 정해지므로 1차측 출력전류의 직접적 검출과 제어에 의해서 2차측의 전류, 즉, LED 전류를 제어할 수 있다. 트랜스포머(
Figure 112009076076346-PAT00147
)를 적용한 구동회로의 경우 1차측과 절연된 LED 구동 특성을 얻을 수 있다.On the other hand, the present invention, as shown in Figure 6, the filter capacitor (
Figure 112009076076346-PAT00139
) And inductor (
Figure 112009076076346-PAT00140
Without the transformer
Figure 112009076076346-PAT00141
), In which case a diode (
Figure 112009076076346-PAT00142
) Is the sensing resistance (
Figure 112009076076346-PAT00143
) And transformers (
Figure 112009076076346-PAT00144
Is connected in parallel with the first order. Of course, light emitting diodes
Figure 112009076076346-PAT00145
) Is the transformer (
Figure 112009076076346-PAT00146
Is connected to the secondary side. The LED driving circuit according to the present invention controls the primary output current of the transformer by the direct detection of the output current as described above, where the secondary current is equal to the current flowing in the LED. Since the current ratio between the primary side and the secondary side is determined by the turns ratio, the secondary side current, that is, the LED current can be controlled by the direct detection and control of the primary side output current. Transformer(
Figure 112009076076346-PAT00147
In the case of the driving circuit with), LED driving characteristics isolated from the primary side can be obtained.

도 5와 도 6에 적용된 스텝다운 제어기는 도 4에 적용된 것과 동일한 구성을 가지고 있으며 도 4과 도 6에서는 출력전류를 제어하고 도 5에서는 출력전압을 제어한다.The step-down controller applied to FIGS. 5 and 6 has the same configuration as that applied to FIG. 4 and controls the output current in FIGS. 4 and 6 and the output voltage in FIG. 5.

상술한 구조를 갖는 본 발명에 따른 출력단의 전압/전류의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로에서 스위칭 소자(

Figure 112009076076346-PAT00148
)는 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-PAT00149
)의 동작을 제어하기 위한 것으로서, 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor, MOSFET)와, 절연 게이트 양극성 트랜지스터(Insulated gate bipolar transistor, IGBT)와, 접합형 트랜지스터(Bipolar Junction Transistor, BJT), 접합형 전계효과 트랜지스터(Junction Field Effect Transistor, JFET) 등의 파워 스위치를 포함할 수 있다. 이러한 스위칭 소자(
Figure 112009076076346-PAT00150
)는 베이스(Gate)가 구동기에 접속되고, 콜렉트(Drain)는 입력 전원(
Figure 112009076076346-PAT00151
)과 접속되며, 에미터(소오스)는 센싱 저항(
Figure 112009076076346-PAT00152
)과 접속된다.In the LED driving circuit of the step-down converter method capable of directly detecting the voltage / current of the output terminal according to the present invention having the above-described structure (
Figure 112009076076346-PAT00148
) Is a light emitting diode (
Figure 112009076076346-PAT00149
), Metal-oxide-semiconductor field-effect transistors (MOSFETs), insulated gate bipolar transistors (IGBTs), and bipolar junctions. Power switches, such as a Transistor (BJT), a Junction Field Effect Transistor (JFET), and the like. Such switching elements (
Figure 112009076076346-PAT00150
The base is connected to the driver, and the drain is the input power (
Figure 112009076076346-PAT00151
) And the emitter (source) is a sensing resistor (
Figure 112009076076346-PAT00152
) Is connected.

센싱 저항(

Figure 112009076076346-PAT00153
)은 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-PAT00154
)에 인가되는 전류값(
Figure 112009076076346-PAT00155
)을 제어기에 피드백하기 위한 것으로서, 고정된 저항값을 갖는 센싱 저항(
Figure 112009076076346-PAT00156
) 대신에 다이오드 및 전류원, 트랜지스터의 크기비를 활용한 검출회로 등과 같은 센싱 소자, 즉, 전류 검출회로를 사용할 수 있다. 이때, 본 실시 예는 전류 검출 회로로 센싱 저 항(
Figure 112009076076346-PAT00157
)을 예시한다. 이러한 센싱 저항(
Figure 112009076076346-PAT00158
)은 발광 다이오드(
Figure 112009076076346-PAT00159
)에 인가되는 전류(
Figure 112009076076346-PAT00160
)를 제어에 필요한 궤환 전압(
Figure 112009076076346-PAT00161
)으로 변환한다.Sensing resistance (
Figure 112009076076346-PAT00153
) Is a light emitting diode (
Figure 112009076076346-PAT00154
Current value applied to
Figure 112009076076346-PAT00155
) Is fed back to the controller, where the sensing resistor (
Figure 112009076076346-PAT00156
Instead, a sensing element such as a diode, a current source, and a detection circuit utilizing the size ratio of the transistor may be used, that is, a current detection circuit. At this time, the present embodiment is a sensing resistor (
Figure 112009076076346-PAT00157
). These sensing resistors (
Figure 112009076076346-PAT00158
) Is a light emitting diode (
Figure 112009076076346-PAT00159
Current applied to
Figure 112009076076346-PAT00160
Feedback voltage required to control
Figure 112009076076346-PAT00161
To).

상술한 바와 같이 본 발명은 발광 다이오드와 직렬 연결된 센싱 소자를 구비하여 스위칭 소자의 상태와 상관없이 발광 다이오드에 흐르는 전류를 직접적으로 검출 및 제어할 수 있는 출력단의 전압/전류의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명은 고입력전압 상황에서도 추가적인 센싱 소자를 생략하여 제품 크기와 소자수를 줄일 수 있는 출력단의 전압/전류의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로를 제공할 수 있다.As described above, the present invention is provided with a sensing element connected in series with a light emitting diode, so that the step-down type capable of directly detecting voltage / current of an output stage capable of directly detecting and controlling a current flowing in the light emitting diode regardless of the state of the switching element. A converter-type LED driving circuit can be provided. In addition, the present invention can provide a step-down converter light emitting diode driving circuit that can directly detect the voltage / current of the output stage to reduce the product size and the number of elements by eliminating the additional sensing element even under high input voltage.

도 8, 도 9, 도 10, 도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 일 실시예의 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로의 변형례로서, 제어/구동부에 피드백되는 전압을 + 전압으로 변경한 일 예이다. 도 8은 전술한 도 4의 실시예와 비교할 때 제어/구동기(140)에 피드백 되는 전압을 + 전압으로 공급하기 위하여 공통 단자의 변경, 제어/구동기(140), 센싱 소자(160)와 발광 다이오드 출력단(200)의 연결을 일부 변경하였다. 구체적으로는 센싱 소자(160)의 전압이 공통 단자 전압보다 높게 형성되는 일 단이 제어/구동기의 제 1 입력단과 접속되고, 공통 단자를 센싱 소자(160)의 전압이 낮게 형성되는 타 단으로 변경하였다. 도 9는 도 8의 실시예에서 발광 다이오드 출력단을 구성하는 발광 다이오드와 인덕터의 위치를 변경한 실시예이다.8, 9, 10, 11, and 12 are modifications of the LED driving circuit of the step-down converter type according to the embodiment of the present invention, wherein the voltage fed back to the control / drive unit is changed to + voltage. Yes. FIG. 8 illustrates a change of a common terminal, a control / driver 140, a sensing element 160, and a light emitting diode in order to supply a voltage fed back to the control / driver 140 as a + voltage as compared with the above-described embodiment of FIG. 4. The connection of the output terminal 200 is partially changed. Specifically, one end of which the voltage of the sensing element 160 is formed higher than the common terminal voltage is connected to the first input end of the control / driver, and the common terminal is changed to the other end of which the voltage of the sensing element 160 is formed low. It was. FIG. 9 illustrates an embodiment in which the positions of the light emitting diode and the inductor constituting the light emitting diode output terminal are changed in the embodiment of FIG. 8.

도 10, 도 11 및 도 12는 발광 다이오드 출력단으로 코일을 적용한 실시예이다. 센싱 소자(160)와는 1차측 코일을 연결하고, 2차측 코일에는 발광 다이오드를 연결하였다. 전술한 도 4의 실시예와 비교할 때 제어/구동기(140)에 피드백 되는 전압을 + 전압으로 공급하기 위하여 공통 단자의 변경, 제어/구동기(140), 센싱 소자(160)와 발광 다이오드 출력단(200)의 연결을 일부 변경하였다. 구체적으로는 센싱 소자(160)의 전압이 높게 형성되는 일 단이 제어/구동기의 제 1 입력단과 접속되고, 공통 단자를 센싱 소자(160)의 전압이 낮게 형성되는 타 단으로 변경하였다. 도 11에서는 도 10의 회로에서 2차측 코일에 정류기를 추가한 구성이며, 도 12는 다이오드(D1)와 커패시터(Cf)로 형성되는 간단한 정류 회로가 제시된 구성이다.10, 11, and 12 illustrate an embodiment in which a coil is applied to the light emitting diode output terminal. The primary coil was connected to the sensing element 160, and the light emitting diode was connected to the secondary coil. Compared to the above-described embodiment of FIG. 4, the common terminal is changed, the control / driver 140, the sensing element 160, and the light emitting diode output terminal 200 are supplied to supply the voltage fed back to the control / driver 140 to + voltage. ), Some changes have been made. Specifically, one end of which the voltage of the sensing element 160 is formed to be high is connected to the first input terminal of the control / driver, and the common terminal is changed to the other end of which the voltage of the sensing element 160 is formed to be low. In FIG. 11, a rectifier is added to a secondary coil in the circuit of FIG. 10, and FIG. 12 is a configuration in which a simple rectifier circuit formed of a diode D1 and a capacitor Cf is shown.

도 13은 제어/구동기에 - 전압이 피드백 되는 본 발명에 따른 일 실시예이다. 도 13의 실시예는 도 11과 대응되는 예이다. 도 11과 비교할 때, 제어/구동기(140)에 피드백 되는 전압을 - 전압으로 공급하기 위하여 공통 단자의 변경, 제어/구동기(140), 센싱 소자(160)와 발광 다이오드 출력단(200)의 연결을 일부 변경하였다. 구체적으로는 센싱 소자(160)의 전압이 높게 형성되는 일 단을 공통 단자로 형성하고, 제어/구동기의 제 1 입력단을 센싱 소자(160)의 전압이 낮게 형성되는 타 단과 연결한 구성을 제시하였다.Figure 13 is one embodiment according to the invention in which voltage is fed back to the control / driver. 13 is an example corresponding to FIG. 11. In comparison with FIG. 11, in order to supply a voltage fed back to the control / driver 140 with a negative voltage, a change of a common terminal, a connection between the control / driver 140, the sensing element 160, and the light emitting diode output terminal 200 are performed. Some changes were made. Specifically, a configuration in which one end of which the voltage of the sensing element 160 is formed to be high is formed as a common terminal, and the first input of the control / driver is connected to the other end of which the voltage of the sensing element 160 is formed to be low. .

이상에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어 나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to the drawings and embodiments, those skilled in the art can be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit of the invention described in the claims below You will understand.

도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 출력단의 전압/전류 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로도.1 and 2 is a light emitting diode driving circuit diagram of a step-down converter capable of detecting the voltage / current of the output stage according to the prior art.

도 3은 본 발명에 따른 출력단 전류의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로도.3 is a light emitting diode driving circuit diagram of a step-down converter method capable of directly detecting output stage current according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 출력단의 전압/전류의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로도.Figure 4 is a light emitting diode driving circuit diagram of a step-down converter method that can directly detect the voltage / current of the output stage according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 출력단의 전압/전류의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로에 출력전압을 센싱하여 출력전압을 제어하는 정전압 구동회로에 적용한 회로도.5 is a circuit diagram applied to a constant voltage driving circuit for controlling the output voltage by sensing the output voltage in the LED driving circuit of the step-down converter method capable of directly detecting the voltage / current of the output stage according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 출력단의 전압/전류의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로에 트랜스포머를 적용한 회로도.6 is a circuit diagram of a transformer applied to a light emitting diode driving circuit of a step-down converter type capable of directly detecting a voltage / current of an output terminal according to the present invention;

도 7은 본 발명에 따른 출력단의 전압/전류의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로에 히스테리시스 제어를 적용할 경우 인덕터의 전류 파형을 도시한 파형도.FIG. 7 is a waveform diagram illustrating current waveforms of an inductor when hysteresis control is applied to a step-down converter type LED driving circuit capable of directly detecting a voltage / current of an output terminal according to the present invention; FIG.

도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 정전압이 피드백되는 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로도.8 and 9 are diagrams illustrating an LED driving circuit of a step-down converter in which a constant voltage is fed back as an embodiment according to the present invention.

도 10, 도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 정전압이 피드백되며 코일을 사용한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로도.10, 11, and 12 are embodiments of the present invention, in which a constant voltage is fed back and a LED driving circuit diagram of a step-down converter method using a coil.

도 13은 본 발명에 따른 일 실시예로서, - 전압이 피드백되며 코일을 사용한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로도.FIG. 13 is a circuit diagram of a LED driving circuit of a step-down converter method using a coil with voltage fed back as an embodiment according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10, 100: 스텝다운 제어기 12: 파워 서플라이10, 100: step-down controller 12: power supply

14, 140: 제어/구동기 120: 플로팅 파워 서플라이14, 140: control / driver 120: floating power supply

Figure 112009076076346-PAT00162
: 부트스트랩 커패시터
Figure 112009076076346-PAT00163
: 스위칭 소자
Figure 112009076076346-PAT00162
Bootstrap Capacitors
Figure 112009076076346-PAT00163
: Switching element

Figure 112009076076346-PAT00164
: 센싱 저항
Figure 112009076076346-PAT00165
: 발광 다이오드
Figure 112009076076346-PAT00164
Sensing resistance
Figure 112009076076346-PAT00165
LED

Figure 112009076076346-PAT00166
: 필터 커패시터
Figure 112009076076346-PAT00167
: 다이오드
Figure 112009076076346-PAT00166
Filter Capacitor
Figure 112009076076346-PAT00167
: Diode

Figure 112009076076346-PAT00168
: 인덕터
Figure 112009076076346-PAT00169
: 기준 전압
Figure 112009076076346-PAT00168
: Inductor
Figure 112009076076346-PAT00169
Reference voltage

Figure 112009076076346-PAT00170
: 궤환 전압
Figure 112009076076346-PAT00171
: 입력전압원
Figure 112009076076346-PAT00170
Feedback voltage
Figure 112009076076346-PAT00171
: Input voltage source

Figure 112009076076346-PAT00172
: 트랜스포머
Figure 112009076076346-PAT00172
: Transformer

Claims (22)

출력단의 전압/전류의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로로서,As a light-emitting diode driving circuit of step-down converter type that can directly detect the voltage / current of the output stage, 입력 전원;Input power; 발광 다이오드를 포함하는 발광 다이오드 출력단;A light emitting diode output stage including a light emitting diode; 일 단은 공통 단자와 연결되고 타 단은 상기 발광 다이오드 출력단의 일 단과 연결되며, 상기 발광 다이오드에 흐르는 전류량에 따라 변화되는 전압 강하치를 출력하는 센싱 소자;A sensing element having one end connected to a common terminal and the other end connected to one end of the light emitting diode output terminal and outputting a voltage drop value changed according to the amount of current flowing through the light emitting diode; 상기 입력 전원의 + 단자와 상기 공통 단자와 연결되어 구동 전원을 공급받고, 상기 센싱 소자의 타 단으로부터 피드백되는 신호와 내부에서 생성된 내부 기준 전압(Vref)을 비교한 후 비교값을 출력하는 스텝 구동 제어기; 및Receiving a driving power connected to the + terminal of the input power and the common terminal, comparing a signal fed back from the other end of the sensing element with an internal reference voltage Vref generated therein, and outputting a comparison value; A drive controller; And 제 1 전극, 제 2 전극 및 제 3 전극을 구비하고, 제 1 전극은 상기 스텝 구동 제어기의 출력단과 연결하고, 제 2전극은 상기 입력 전원의 + 단자와 연결하고, 제 3 전극은 상기 공통 단자와 연결하여 상기 비교값에 따라 온/오프 동작됨으로써 상기 발광 다이오드에 공급되는 전류량을 제어하는 스위칭 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터 방식 발광 다이오드 구동 회로.A first electrode, a second electrode, and a third electrode, the first electrode is connected to the output terminal of the step driving controller, the second electrode is connected to the + terminal of the input power source, and the third electrode is the common terminal. And a switching element controlling the amount of current supplied to the light emitting diode by being turned on / off in accordance with the comparison value in connection with the voltage converter. 제 1항에 있어서, 상기 스텝 구동 제어기는The method of claim 1, wherein the step driving controller 상기 입력 전원의 + 단자와 상기 공통 단자와 접속되어 전원을 공급받아 안정된 전원을 공급하는 플로팅 전원 공급기; 및A floating power supply connected to the + terminal of the input power and the common terminal to receive power and to supply stable power; And 제 1 입력단, 전원 공급 단자, 공통 연결 단자 및 출력 단자를 구비하고, 상기 전원 공급 단자를 상기 플로팅 전원 공급기로부터 공급되는 전원과 연결하고 상기 공통 연결 단자를 상기 공통 단자와 연결하여 내부 기준 전압(Vref)을 형성하고, 상기 센싱 소자의 상기 일 단을 상기 공통 연결 단자에 접속하고, 상기 센싱 소자의 상기 타 단을 상기 제 1 입력단과 접속시켜 상기 내부 기준 전압(Vref)과 제 1 입력단에 인가되는 전압을 비교하고 비교값을 상기 출력 단자로 출력하는 제어/구동기를 포함하는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터 방식 발광 다이오드 구동 회로.And a first input terminal, a power supply terminal, a common connection terminal, and an output terminal, and connect the power supply terminal with the power supplied from the floating power supply, and connect the common connection terminal with the common terminal to supply an internal reference voltage (Vref). ), The one end of the sensing element is connected to the common connection terminal, and the other end of the sensing element is connected to the first input terminal to be applied to the internal reference voltage Vref and the first input terminal. And a control / driver for comparing the voltages and outputting the comparison value to the output terminal. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 센싱 소자의 상기 일 단과 상기 발광 다이오드 출력단의 상기 타 단 사이에 병렬 연결되는 다이오드를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터 방식 발광 다이오드 구동 회로.And a diode connected in parallel between the one end of the sensing element and the other end of the light emitting diode output end. 제 2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 제어/구동기의 상기 제 1 입력단과 상기 공통 단자 사이에는 + 전압이 피드백 되는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터 방식 발광 다이오드 구동 회로.Step-down converter light emitting diode driving circuit, characterized in that the + voltage is fed back between the first input terminal and the common terminal of the control / driver. 제 2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 제어/구동기의 상기 제 1 입력단과 상기 공통 단자 사이에는 - 전압이 피드백 되는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터 방식 발광 다이오드 구동 회로.And a voltage is fed back between the first input terminal and the common terminal of the control / driver. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 발광 다이오드 출력단은 하나 이상의 발광 다이오드와 상기 발광 다이오드와 직렬 연결되는 인덕터(L)가 구비되는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터 방식 발광 다이오드 구동 회로.The light emitting diode output terminal is a step-down converter light emitting diode driving circuit, characterized in that provided with at least one light emitting diode and an inductor (L) connected in series with the light emitting diode. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 발광 다이오드 및 인덕터가 연결되는 중간 노드와 상기 공통 단자 사이에 연결되는 커패시터(CF)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터 방식 발광 다이오드 구동 회로.And a capacitor C F connected between the intermediate node to which the light emitting diode and the inductor are connected and the common terminal. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 발광 다이오드에 병렬로 연결되는 커패시터(CF)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터 방식 발광 다이오드 구동 회로.Step-down converter light emitting diode driving circuit further comprises a capacitor (C F ) connected in parallel to the light emitting diode. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 발광 다이오드 출력단은 트랜스포머가 포함되며, 상기 트랜스포머의 2차측에는 발광 다이오드가 접속되는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터 방식 발광 다이오드 구동 회로.The light emitting diode output terminal includes a transformer, and a step-down converter light emitting diode driving circuit, characterized in that the light emitting diode is connected to the secondary side of the transformer. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 발광 다이오드 출력단은 DC/DC 컨버터, 전하 펌프 및 정전류원을 포함하는 구동회로 및 하나 이상의 발광 다이오드 또는 하나 이상의 발광 다이오드 어레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터 방식 발광 다이오드 구동 회로.The LED output terminal includes a driving circuit including a DC / DC converter, a charge pump and a constant current source, and at least one light emitting diode or at least one light emitting diode array. 제 1항 내지 제 8항 중에서 선택된 어느 하나의 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 8, 상기 센싱 소자는 저항인 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터 방식 발광 다이오드 구동 회로.The sensing element is a step-down converter light emitting diode driving circuit, characterized in that the resistance. 제 1항 내지 제 8항 중에서 선택된 어느 하나의 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 8, 상기 스텝다운 제어기는 펄스 폭 변조 제어, 펄스 주파수 변조 제어, 버스트 제어 및 히스테리시스 제어 중 어느 하나를 포함하는 스위칭 컨버터 토폴로지를 사용하는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터방식 발광 다이오드 구동 회로.And the step-down controller uses a switching converter topology including any one of pulse width modulation control, pulse frequency modulation control, burst control, and hysteresis control. 제 1항 내지 제 8항 중에서 선택된 어느 하나의 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 8, 상기 스위칭 소자는 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET), 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT), 접합형 트랜지스터(BJT) 및 접합형 전계효과 트랜지스터(JFET) 중에서 선택된 어느 하나이며, 상기 제 1 전극은 베이스 전극 또는 게이트 전극이고, 상기 제 2 전극은 콜렉트 전극 또는 드레인 전극이며, 상기 제 3 전극은 에미터 전극 또는 소오스 전극인 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터 방식 발광 다이오드 구동 회로.The switching element is any one selected from a metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET), an insulated gate bipolar transistor (IGBT), a junction transistor (BJT), and a junction field effect transistor (JFET), and the first electrode is a base electrode. Or a gate electrode, wherein the second electrode is a collect electrode or a drain electrode, and the third electrode is an emitter electrode or a source electrode. 출력단의 전압/전류의 직접적인 검출이 가능한 강압형 컨버터방식의 발광 다이오드 구동 회로로서,As a light-emitting diode driving circuit of step-down converter type that can directly detect the voltage / current of the output stage, 입력 전원;Input power; 발광 다이오드를 포함하며 일 단이 공통 단자와 접속하는 발광 다이오드 출력단;A light emitting diode output terminal including a light emitting diode and having one end connected to a common terminal; 상기 발광 다이오드 출력단과 병렬로 연결되며, 상기 발광 다이오드에 인가되는 전압치에 따라 변화되는 전압 강하 피드백 값을 출력하는 센싱 소자;A sensing element connected in parallel with the light emitting diode output terminal and outputting a voltage drop feedback value changed according to a voltage value applied to the light emitting diode; 상기 입력 전원의 + 단자와 상기 공통 단자와 연결되어 구동 전원을 공급받고, 상기 센싱 소자로부터 출력되는 전압 강하 피드백 값과 내부에서 생성된 기준 전압(Vref)을 비교한 후 비교값을 출력하는 스텝 구동 제어기; 및Step driving is connected to the + terminal of the input power and the common terminal to receive driving power, and compares the voltage drop feedback value output from the sensing element with a reference voltage Vref generated therein and outputs a comparison value. Controller; And 제 1 전극, 제 2 전극 및 제 3 전극을 구비하고, 상기 스텝 구동 제어기의 출력단과 제 1 전극이 연결되고, 상기 입력 전원의 + 단자와 제 2 전극이 연결되고, 상기 공통 단자와 제 3 전극이 연결되어, 상기 비교값에 따라 온/오프 동작됨으로써 상기 발광 다이오드에 공급되는 전압을 제어하는 스위칭 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터 방식 발광 다이오드 구동 회로.A first electrode, a second electrode and a third electrode, the output terminal and the first electrode of the step driving controller is connected, the + terminal and the second electrode of the input power supply is connected, the common terminal and the third electrode And a switching element connected to the switch and controlling the voltage supplied to the light emitting diode by being turned on and off according to the comparison value. 제 14항에 있어서, 상기 스텝 구동 제어기는15. The method of claim 14, wherein the step drive controller 상기 입력 전원의 + 단자와 상기 공통 단자와 접속되어 전원을 공급받아 안정된 전원을 공급하는 플로팅 전원 공급기; 및A floating power supply connected to the + terminal of the input power and the common terminal to receive power and to supply stable power; And 제 1 입력단, 전원 공급 단자, 공통 연결 단자 및 출력 단자를 구비하고, 상기 전원 공급 단자를 상기 플로팅 전원 공급기로부터 공급되는 전원과 연결하고 상기 공통 연결 단자를 상기 공통 단자와 연결하여 내부 기준 전압(Vref)을 형성하고, 상기 제 1 입력단을 상기 전압 강하 피드백 값과 접속시켜 상기 내부 기준 전압(Vref)과 제 1 입력단에 인가되는 전압을 비교하고 비교값을 상기 출력 단자로 출력하는 제어/구동기를 포함하는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터 방식 발광 다이오드 구동 회로.And a first input terminal, a power supply terminal, a common connection terminal, and an output terminal, and connect the power supply terminal with the power supplied from the floating power supply, and connect the common connection terminal with the common terminal to supply an internal reference voltage (Vref). And a control / driver for connecting the first input terminal to the voltage drop feedback value to compare the internal reference voltage Vref with a voltage applied to the first input terminal and output a comparison value to the output terminal. A step-down converter light emitting diode drive circuit, characterized in that. 제 15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 공통 단자와 상기 발광 다이오드 출력단의 타 단 사이에 병렬 연결되는 다이오드를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터 방식 발광 다이오드 구동 회로.And a diode connected in parallel between the common terminal and the other end of the light emitting diode output terminal. 제 15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 발광 다이오드 출력단의 타 단과 상기 입력 전원의 - 단자 사이에는 인덕터가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터 방식 발광 다이오드 구동 회로.A step-down converter light emitting diode driving circuit further comprises an inductor between the other end of the light emitting diode output terminal and the − terminal of the input power source. 제 15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 공통 단자와 상기 발광 다이오드 출력단의 타 단 사이엔느 캐패시터(CF)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터 방식 발광 다이오드 구동 회로.A step-down converter type light emitting diode driving circuit further comprises a capacitor (C F ) between the common terminal and the other end of the light emitting diode output terminal. 제 15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 발광 다이오드 출력단은 정전류원을 포함하는 구동회로 및 하나 이상의 발광 다이오드 또는 하나 이상의 발광 다이오드 어레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터 방식 발광 다이오드 구동 회로.The light emitting diode output terminal includes a driving circuit including a constant current source and at least one light emitting diode or at least one light emitting diode array. 제 15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 센싱 소자는 직렬 연결된 두 개의 저항을 포함하고, 상기 두 개 저항의 사이의 연결 노드가 상기 제어/구동기의 상기 제 1 입력단과 연결되는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터 방식 발광 다이오드 구동 회로.The sensing element includes two resistors connected in series, and a connection node between the two resistors is connected to the first input terminal of the control / driver. 제 14항 내지 제 20항 중에서 선택된 어느 하나의 항에 있어서,The method according to any one of claims 14 to 20, 상기 스텝다운 제어기는 펄스 폭 변조 제어, 펄스 주파수 변조 제어, 버스트 제어 및 히스테리시스 제어 중 어느 하나를 포함하는 스위칭 컨버터 토폴로지를 사용하는 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터방식 발광 다이오드 구동 회로.And the step-down controller uses a switching converter topology including any one of pulse width modulation control, pulse frequency modulation control, burst control, and hysteresis control. 제 14항 내지 제 20항 중에서 선택된 어느 하나의 항에 있어서,The method according to any one of claims 14 to 20, 상기 스위칭 소자는 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET), 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT), 접합형 트랜지스터(BJT) 및 접합형 전계효과 트랜지스터(JFET) 중에서 선택된 어느 하나이며, 상기 제 1 전극은 베이스 전극 또는 게이트 전극이고, 상기 제 2 전극은 콜렉트 전극 또는 드레인 전극이며, 상기 제 3 전극은 에미터 전극 또는 소오스 전극인 것을 특징으로 하는 강압형 컨버터 방식 발광 다이오드 구동 회로.The switching element is any one selected from a metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET), an insulated gate bipolar transistor (IGBT), a junction transistor (BJT), and a junction field effect transistor (JFET), and the first electrode is a base electrode. Or a gate electrode, wherein the second electrode is a collect electrode or a drain electrode, and the third electrode is an emitter electrode or a source electrode.
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