KR20140017212A - 발광다이오드 구동 회로 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 발열을 최소화하고, 펄스폭변조신호에 따라 디밍이 가능한 발광다이오드 구동 회로에 관한 것이다. 본 발명에 따른 발광다이오드 구동 회로는 출력전압을 발광다이오드에 공급하는 전원 공급부 및 발광다이오드출력전압과 제1 기준전압의 차에 비례하는 제1 피드백전압을 전원 공급부로 출력하는 오차증폭기를 포함하되, 발광다이오드출력전압은 출력전압과 발광다이오드에 인가되는 전압과의 차이에 상응하고, 전원 공급부는 제1 피드백전압에 따라 상기 출력전압을 변경시킬 수 있다. 본 발명에 따르면, 발광다이오드 중 일부의 단락을 인식하여 이에 따라 발광다이오드에 공급되는 전압을 조절할 수 있고, 이에 의하여 정전류회로의 발열에 따른 화재 가능성을 현저히 낮출 수 있다.

Description

발광다이오드 구동 회로{Circuit for driving Light Emitting Diode}
본 발명은 발열을 최소화하고, 펄스폭변조신호에 따라 디밍이 가능한 발광다이오드 구동 회로에 관한 것이다.
최근 주택이나 빌딩의 실내 조명으로서 기존의 백열등이나 형광등 외에 조명용 발광다이오드가 사용되는 경우가 많다. 일반적으로 조명용 발광다이오드를 구동시키는 방법은 전압, 전류를 제어하는 방법이 사용되는데, 이는 발광다이오드에 공급되는 전압 및/또는 전류를 일정하게 하여 발광다이오드를 구동시키는 방법이다.
도 1은 종래의 발광다이오드 구동회로이다.
도 1을 참조하면, 종래의 발광다이오드 구동회로(100)는 상용전원으로부터 생성된 직류전압(Vin)을 이용하여 일정한 전압을 출력하는 전원공급부(110), 전원공급부(110)에서 출력되는 출력전압을 이용하여 구동되는 발광다이오드부(120), 발광다이오드부(120)에 항상 일정한 전류가 흐르도록 하는 정전류회로(130) 및 발광다이오드부(120)의 단락 여부를 감지하여 발광다이오드부(120)에 흐르는 전류를 차단하거나 전원공급부(110)를 정지시키는 보호부(150)를 포함한다. 이에 의하여 발광다이오드부(120)에는 항상 일정한 전압 및/또는 전류가 공급되어 발광다이오드부(120)가 안정적으로 구동될 수 있다.
또한, 종래의 발광다이오드 구동회로(100)는 전원공급부(110)에서 출력되는 전압이 미리 설정된 일정한 전압인지 여부를 판단하기 위한 오차증폭기(140)를 더 포함한다. 즉, 오차증폭기(140)는 전원공급부(110)에서 출력되는 출력전압과 미리 설정된 기준전압(Vref)의 차에 비례하는 피드백전압을 전원공급부(110)로 출력하고, 전원공급부(110)는 피드백전압을 이용하여 출력전압을 변경한다. 이에 의하여 발광다이오드부(120)에 항상 일정한 전압이 출력된다.
그런데, 이러한 종래의 발광다이오드 구동회로(100)는 항상 동일한 전압이 발광다이오드부(120)에 공급되어 발광다이오드의 단락 등에 따른 정전류부(120)에 발열을 초래할 수 있고, 이는 화재의 원인이 되는 문제점이 있다. 예를들어, 발광다이오드부(120)에는 복수의 발광다이오드가 포함되어 있고, 그 중 일부의 발광다이오드가 단락된 경우를 가정한다. 이 경우 발광다이오드부(120)에서 소비하는 전력은 정상적인 경우(즉, 단락된 발광다이오드가 없는 경우)보다 적다. 따라서, 이 경우에도 항상 동일한 전압이 발광다이오드부(120)에 인가되면, 정전류부(130)에서 소비되는 전력이 커지게 되고, 이는 정전류부(130)에서의 발열을 초래하므로 화재의 원인이 될 수 있는 것이다.
한국등록특허 제605120호 한국등록특허 제685104호
상술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 발광다이오드 중 일부의 단락을 인식하여 이에 따라 발광다이오드에 공급되는 전압을 조절할 수 있는 발광다이오드 구동 회로를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 발광다이오드 중 일부가 단락되더라도 정전류회로의 발열에 따른 화재의 가능성을 현저히 낮출 수 있는 발광다이오드 구동 회로를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 출력전압을 발광다이오드에 공급하는 전원 공급부; 및 발광다이오드출력전압과 제1 기준전압의 차에 비례하는 제1 피드백전압을 상기 전원 공급부로 출력하는 오차증폭기;를 포함하되, 상기 발광다이오드출력전압은 상기 출력전압과 상기 발광다이오드에 인가되는 전압과의 차이에 상응하고, 상기 전원 공급부는 상기 제1 피드백전압에 따라 상기 출력전압을 변경시키는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 구동 회로가 개시된다.
여기서, 상기 발광다이오드 구동 회로는 펄스폭변조신호에 따라 제1 디밍제어신호를 생성하는 디밍제어부; 및 상기 제1 디밍제어신호에 따라 상기 출력전압이 가상부하에 공급되도록 하는 제1 스위치;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 디밍제어부는 상기 펄스폭변조신호에 따라 제2 디밍제어신호를 생성하고, 상기 제1 스위치는 상기 제2 디밍제어신호에 따라 상기 출력전압이 상기 발광다이오드에 공급되도록 할 수 있다.
또한, 상기 발광다이오드 구동 회로는 상기 제1 디밍제어신호에 따라, 상기 오차증폭기가 가상전압과 상기 기준전압의 차에 비례하는 제2 피드백전압을 상기 전원공급부로 출력하도록 하는 제2 스위치;를 더 포함하되, 상기 가상전압은 상기 가상부하 중 일부에 인가된 전압일 수 있다.
또한, 상기 가상전압은 상기 발광다이오드출력전압에 상응하는 전압일 수 있다.
또한, 상기 발광다이오드 구동 회로는 상기 발광다이오드의 단락여부를 감지하는 보호부;를 더 포함하되, 상기 제2 스위치는 상기 제1 디밍제어신호에 따라 상기 보호부와 상기 발광다이오드와의 연결을 해제할 수 있다.
또한, 상기 디밍제어부는 상기 펄스폭변조신호에 따라 제2 디밍제어신호를 생성하고, 상기 제2 스위치는 상기 제2 디밍제어신호에 따라 상기 오차증폭기가 상기 제1 피드백전압을 상기 전원공급부로 출력할 수 있다.
또한, 상기 발광다이오드 구동 회로는, 상기 발광다이오드에 직렬로 연결되어 상기 발광다이오드에 일정한 전류를 공급하는 정전류부; 및 상기 제1 디밍제어신호에 따라 상기 정전류부와 상기 발광다이오드의 연결을 차단하는 제3 스위치;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 디밍제어부는 상기 펄스폭변조신호에 따라 제2 디밍제어신호를 생성하고, 상기 제3 스위치는 상기 제2 디밍제어신호에 따라 상기 정전류부와 상기 발광다이오드를 연결할 수 있다.
또한, 상기 발광다이오드 구동 회로는 상기 발광다이오드에 직렬로 연결되어 상기 발광다이오드에 일정한 전류를 공급하고, 상기 제1 디밍제어신호에 따라 상기 발광다이오드에 흐르는 상기 전류를 차단하는 정전류부; 를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 디밍제어부는 상기 펄스폭변조신호에 따라 제2 디밍제어신호를 생성하고, 상기 정전류부는 상기 제2 디밍제어신호에 따라 상기 발광다이오드에 상기 전류가 흐르도록 할 수 있다.
본 발명에 따르면, 발광다이오드 중 일부의 단락을 인식하여 발광다이오드에 공급되는 전압을 조절할 수 있고, 이에 의하여 정전류회로의 발열에 따른 화재 가능성을 현저히 낮출 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 발광다이오드 디밍 시 누광 현상이 발생되지 않고, 정확한 디밍이 가능하다.
도 1은 종래의 발광다이오드 구동회로에 대한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드 구동회로에 대한 도면.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광다이오드 구동 회로에 대한 도면.
도 4는 제1 디밍제어신호에 따라 가상부하에 출력전압이 공급될 때의 발광다이오드 구동회로에 대한 도면.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드 구동회로이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드 구동회로(200)는 입력전원(Vin)에서 공급되는 직류전압을 이용하여 일정한 출력전압을 출력하는 전원공급부(210), 전원공급부(210)에서 입력되는 출력전압을 이용하여 구동되는 발광다이오드부(220), 발광다이오드부(220)에 항상 일정한 전류가 흐르도록 하는 정전류부(230)를 포함한다. 또한, 발광다이오드 구동회로(200)는 발광다이오드부(220)의 단락 여부를 감지하여 발광다이오드부(220)에 흐르는 전류를 차단하는 보호부(250)를 포함한다. 이는 도 1을 참조하여 설명한 종래의 발광다이오드 구동회로(100)와 동일 또는 유사하다.
그런데, 본 발명에 따른 오차증폭기(240)는 (전원공급부(210)에서 출력되는 출력전압이 아닌) 발광다이오드부(220)에서 출력되는 전압(즉,
Figure pat00001
)(이하, '발광다이오드출력전압'이라 칭함)과 미리 설정된 기준전압(
Figure pat00002
)의 차에 비례하는 제1 피드백전압을 전원공급부(210)로 출력한다. 따라서, 전원공급부(210)는 제1 피드백전압을 참조하여 출력전압(Vout)을 변경할 수 있다.
즉, 종래의 발광다이오드 구동회로(100)에 포함된 오차증폭기(140)는 전원공급부(110, 210)에서 출력되는 전압이 항상 일정한지 여부에 대해 피드백(Feedback)하였다. 이에 반하여 본 발명에 따른 오차증폭기(240)는 발광다이오드부(220)에서 출력되는 발광다이오드출력전압(
Figure pat00003
)이 일정한지 여부에 대해 피드백하는 것이다. 발광다이오드출력전압(
Figure pat00004
)이 정상적인 경우보다 높으면 발광다이오드부(220)의 발광다이오드 중 일부가 단락된 경우일 수 있기 때문이다.
예를 들어, 정상적인 경우 발광다이오드부(220)에 인가되는 전압(
Figure pat00005
)이 10[V]인 경우를 가정한다. 이때, 실제로 발광다이오드부(220)에 인가된 전압(
Figure pat00006
)이 8[V]라면, 발광다이오드부(220)에 포함된 발광다이오드 중 20[%]가 단락된 경우일 것이다. 이 경우, 발광다이오드출력전압(
Figure pat00007
)은 정상적인 경우에 비하여 2[V]가 높아질 것이다. 따라서, 오차증폭기(240)는 발광다이오드출력전압(
Figure pat00008
)과 기준전압(
Figure pat00009
)의 차에 비례하는 제1 피드백전압을 전원공급부(210)에 공급할 수 있고, 전원공급부(210)는 제1 피드백전압을 이용하여 출력전압을 강하할 수 있다.
한편, 보호부(250)는 정전류부(230)에 흐르는 전류를 감지하여 발광다이오드부(220)의 단락 여부를 감지할 수 있고, 발광다이오드부(220)가 단락되면 정전류부(230)에 전류가 흐르지 못하도록 하여 발광다이오드 구동회로(200)의 단락을 방지할 수 있다. 또한, 도 2에는 도시되지 않았지만, 보호부(250)는 전원공급부(210)와 연결될 수도 있다. 따라서, 발광다이오드부(220)가 단락되면, 보호부(250)는 전원공급부(210)의 동작을 정지시켜서 발광다이오드부(220)에 흐르는 전류를 차단할 수도 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 발광다이오드 구동회로(200)는 발광다이오드 중 일부의 단락 여부를 판단할 수 있고, 판단 결과에 따라 출력전압을 강하하여 정전류부(230)에서 소비되는 전력이 커지지 않도록 할 수 있다. 이에 의하여 화재의 가능성이 현저히 낮아질 수 있음은 자명하다.
그런데, 본 발명에 따른 발광다이오드 구동회로(200)는 조도를 조절하는 디밍(dimming)의 경우 전원공급부(210)의 출력전압이 일정하게 유지될 수 없어서 정확한 발광다이오드 디밍이 불가능한 문제점이 있다.
발광다이오드의 디밍은 펄스폭변조신호(PWM, Pulse Width Modulation)의 제어에 의하는 것이 일반적이고, 펄스폭변조신호(PWM, Pulse Width Modulation) 제어는 짧은 시간을 주기로 발광다이오드부(220)에 전류를 흐르게 하고 차단하는 동작을 반복하여 조도를 조절하는 것이다. 즉, 한 주기에서 발광다이오드부(220)에 전류가 흐르는 시간이 짧을수록 조도가 낮아지고, 전류가 흐르는 시간이 길수록 조도가 높아지는 것이다.
그런데, 도 2에 예시된 본 발명에 따른 발광다이오드 구동회로(200)에서, 조도 조절을 위하여 발광다이오드부(220)에 흐르는 전류가 차단되면 부하(Load)가 없는 상황이 되어서 전원공급부(210)가 출력전압을 일정하게 유지할 수 없다. 즉, 발광다이오드부(220)에 전류가 차단되면 오차증폭기(240)에 입력되는 전압이 순간적으로 급상승하고, 이에 따라 전원공급부(210)의 동작이 멈추게 되어 출력전압이 낮아지게 된다. 결국, 차단되었던 전류가 다시 발광다이오드부(220)에 공급되더라도 발광다이오드부(220)에 공급되는 출력전압이 부족하게 되어 정확한 디밍을 할 수 없게 되는 것이다.
한편, 발광다이오드의 조도 조절을 위하여 펄스폭변조신호(PWM)는 정전류부(230)에 입력되고, 정전류부(230)는 펄스폭변조신호에 따라 개방 또는 단락 상태로 제어된다. 따라서, 정전류부(230)가 개방 상태일 때 발광다이오드부(220)에 전류가 흐르지 않고 단락상태일 때 발광다이오드부(220)에 전류가 흐르게 되므로 발광다이오드부(220)의 조도가 조절될 수 있다. 그런데, 정전류부(230)가 개방 상태가 되더라도 발광다이오드부(220)는 보호부(250)와 연결되어 있으므로, 보호부(250)를 통해 발광다이오드부(220)에 미세 전류가 흐르게 되어 누광(漏光) 현상이 발생되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광다이오드 구동회로를 제시한다. 이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광다이오드 구동회로에 대해 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광다이오드 구동회로에 대한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광다이오드 구동회로(300)는 도 2를 참조하여 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드 구동회로(200)와 동일하게 전원공급부(310), 발광다이오드부(320), 정전류부(330), 오차증폭기(340) 및 보호부(395)를 포함한다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광다이오드 구동회로(300)는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드 구동회로(200)와 달리 가상부하(dummy load)(350), 제1 스위치(360), 제2 스위치(370), 제3 스위치(380) 및 디밍제어부(390)를 더 포함한다.
여기서, 디밍제어부(390)는 펄스폭변조신호를 생성하여 제1 스위치(360), 제2 스위치(370) 및 제3 스위치(380)를 제어하는데, 펄스폭변조신호가 로우(LOW)인 경우를 제1 디밍제어신호로 정의하고, 펄스폭변조신호가 하이(HIGH)인 경우를 제2 디밍제어신호로 정의하여 사용한다. 또한, 제1 디밍제어신호는 발광다이오드부(320)에 공급되는 전류를 차단하기 위한 신호이고, 제2 디밍제어신호는 발광다이오드부(320)에 전류를 공급하기 위한 신호이다(물론, 제1 디밍제어신호가 디밍제어신호는 발광다이오드부(320)에 전류를 공급하기 위한 신호이고, 제1 디밍제어신호가 디밍제어신호는 발광다이오드부(320)에 전류를 차단하기 위한 신호일 수도 있음은 자명하다. ).
먼저, 디밍제어부(390)가 제1 디밍제어신호를 생성하고, 제1 스위치(360), 제2 스위치(370) 및 제3 스위치(380)가 제1 디밍제어신호에 의해 동작된 경우에 대해 설명한다. 이때, 제1 스위치(360)는 제1 디밍제어신호에 따라 가상부하(350)와 접지를 연결하여 가상부하(350)에 출력전압(
Figure pat00010
)이 인가되도록 할 수 있다.
또한, 제2 스위치(370)는 제1 디밍제어신호에 따라 오차증폭기(340)에 가상전압(Vs)이 인가되도록 하여 오차증폭기(340)가 가상전압(Vs)과 기준전압(
Figure pat00011
)과의 차에 비례하는 제2 피드백전압을 전원공급부(310)로 출력하도록 할 수 있다. 여기서, 가상전압(Vs)은 가상부하(350) 중 일부에 인가된 전압으로서, 발광다이오드부(320)가 정상적인 상태일 때의 발광다이오드출력전압(
Figure pat00012
)에 상응하는 전압일 수 있다. 즉, 가상전압(Vs)은 발광다이오드부(320)가 정상적인 상태일 때의 발광다이오드 출력전압(
Figure pat00013
)과 동일 또는 유사할 수 있다. 예를 들어, 발광다이오드부(320)가 정상적인 상태일 때의 발광다이오드출력전압(
Figure pat00014
)이 10[V]인 경우를 가정한다. 이때, 가상부하(350)에 인가된 출력전압(
Figure pat00015
) 중 10[V]가 되는 부분에 임의의 단자를 형성하고, 당해 단자에 인가되는 전압이 가상전압(Vs)이 될 수 있을 것이다.
또한, 제3 스위치(380)는 제1 디밍제어신호에 따라 정전류부(330)와 발광다이오드부(320)의 연결을 차단하여 발광다이오드(330)에 출력전압(
Figure pat00016
)이 인가되지 않도록 할 수 있다. 이하, 도 4를 참조하여 제1 디밍제어신호에 따른 발광다이오드 구동회로(300)에 대해 설명한다.
도 4는 제1 디밍제어신호에 따라 가상부하에 출력전압이 공급될 때의 발광다이오드 구동회로에 대한 도면이다.
도 4를 참조하면, 디밍제어부(290)의 제1 디밍제어신호에 따라 제1 스위치(360), 제2 스위치(370) 및 제3스위치(380)가 동작되면 가상부하(350)에만 출력전압(
Figure pat00017
)이 인가되고, 발광다이오드부(320)에는 출력전압(
Figure pat00018
)이 인가되지 않는다. 또한, 오차증폭기(340)에는 가상전압 (Vs)이 인가되어 가상전압(Vs)과 기준전압(
Figure pat00019
)의 차에 비례하는 제2 피드백전압을 전원공급부(310)에 출력한다. 따라서, 전원공급부(310)는 항상 동일한 출력전압(
Figure pat00020
)을 출력할 수 있다. 즉, 발광다이오드부(320)의 조도를 조절하기 위하여 발광다이오드부(320)에 공급되는 전류를 차단해도 전원공급부(310)의 출력전압이 낮아지는 것이 아니라, 동일한 출력전압(
Figure pat00021
)을 유지할 수 있는 것이다.
이때, 보호부(395)는 발광다이오드부(320)와의 연결이 해제되므로 발광다이오드부(220)에 미세 전류가 흐르지 않게 되어 누광(漏光) 현상이 해결될 수 있음은 자명하다.
여기서, 출력전압(
Figure pat00022
)은 가상부하(350)에 인가되는데, 가상부하(350)는 발광다이오드부(320)를 대신하는 가상의 부하(Dummy Load)로서 발광다이오드부(320)에 상응하는 전력을 소비하는 저항을 포함할 수 있다. 또한, 가상전압(Vs)는 가상부하(350)에서 인출된 전압으로서, 발광다이오드출력전압(
Figure pat00023
)에 상응할 수 있음은 상술한 바와 같다.
다시 도 3을 참조하면, 디밍제어부(390)가 제2 디밍제어신호를 생성하고, 제1 스위치(360), 제2 스위치(370) 및 제3 스위치(380)가 제2 디밍제어신호에 의해 동작된 경우에 대해 설명한다. 이 때, 제1 스위치(360)는 제2 디밍제어신호에 따라 가상부하(350)와 접지의 연결을 해제하여 가상부하(350)에 출력전압(
Figure pat00024
)이 인가되지 않도록 할 수 있다.
또한, 제2 스위치(370)는 제2 디밍제어신호에 따라 오차증폭기(340)에 발광다이오드출력전압(
Figure pat00025
)이 인가되도록 하여 오차증폭기(340)가 발광다이오드출력전압(
Figure pat00026
)과 기준전압(
Figure pat00027
)과의 차에 비례하는 제1 피드백전압을 전원공급부(310)로 출력하도록 할 수 있다. 이때, 보호부(395)는 제2 디밍제어신호에 따라 다시 발광다이오드출력전압(
Figure pat00028
) 단자에 연결되어 발광다이오드부(320)의 단락 여부를 감지하고, 정전류부(330)의 개방 여부 등을 판단할 수 있다.
또한, 제3 스위치(380)는 제2 디밍제어신호에 따라 정전류부(330)와 발광다이오드부(320)를 다시 연결하여 발광다이오드(330)에 출력전압(
Figure pat00029
)이 인가되도록 할 수 있다.
따라서, 제2 디밍제어신호에 따라 제1 스위치(360), 제2 스위치(370) 및 제3스위치(380)가 동작되면 발광다이오드부(320)에만 출력전압(
Figure pat00030
)이 인가되고, 가상부하(350)에는 출력전압(
Figure pat00031
)이 인가되지 않는다. 즉, 제2 디밍제어신호에 따라 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광다이오드 구동회로(300)는 도 2를 참조하여 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드 구동회로(200)와 같이 동작되는 것이다.
다시 설명하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광다이오드 구동회로(300)는 펄스폭변조신호에 따라 제1 디밍제어신호가 생성되면 발광다이오드부(320)에 전류가 차단되나, 가상부하(350)에 전류가 흐르므로 전원공급부(310)의 전압이 낮아지지 않는다. 이때, 보호부(395)는 발광다이오드부(320)와의 연결이 해제되므로 발광다이오드부(320)에 미세전류가 흐르지 않아 누광 현상이 발생되지 않게 된다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광다이오드 구동회로(300)는 펄스폭변조신호에 따라 제2 디밍제어신호가 생성되면 발광다이오드부(320)에 전류가 흐르고, 오차증폭기(340)는 발광다이오드출력전압(
Figure pat00032
)을 이용하여 제1 피드백전압을 전원공급부(310)로 공급한다.
결국, 본 발명에 따른 발광다이오드 구동회로(200, 300)는 발광다이오드부(220, 320) 중 일부의 단락을 인식하여 발광다이오드부(220, 320)에 공급되는 전압을 조절할 수 있으며, 이에 의하여 정전류부(230, 330)에서 소비되는 전력이 커지지 않으므로 발명을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 발광다이오드 구동회로(300)는 발광다이오드부(320)에 전류가 흐르지 않을 때는 가상부하(350)에 전류가 흐르도록 하여 출력전압(
Figure pat00033
)이 유지되도록 할 수 있으며, 발광다이오드부(320)에 흐를 수 있는 미세전류를 완전히 차단하여 누광 현상도 발생되지 않는다. 이에 의하여 정전류부(330)에서 소비되는 전력이 커지지 않음과 동시에 발광다이오드의 정밀한 디밍이 가능하게 된다.
한편, 이상에서는 제3 스위치(380)가 별도로 구비된 경우를 가정하고 설명하였으나, 정전류부(330)에는 전자 스위치(예를 들어, FET)가 포함되는 것이 일반적이므로 제3 스위치(380)의 역할을 정전류부(330)가 대신할 수도 있음은 자명하다. 예를 들어, 발광다이오드 구동회로(300)에 제3 스위치(380)가 없는 경우를 가정한다. 이때, 디밍제어부(390)에서 생성된 제1 디밍제어신호 및/또는 제2 디밍제어신호가 정전류부(330)에 입력될 수 있다. 따라서, 정전류부(330)는 제1 디밍제어신호에 따라 발광다이오드부(320)에 흐르는 전류를 차단할 수 있다. 또한, 정전류부(330)는 제2 디밍제어신호에 따라 발광다이오드부(320)에 다시 전류가 흐르도록 할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
200 : 발광다이오드 구동 회로
210 : 전원공급부
220 ; 발광다이오드
230 : 정전류부
240 : 오차증폭기
350 : 가상부하
360 : 제1 스위치
370 : 제2 스위치
380 : 제3 스위치
390 : 디밍제어부
395 : 보호부

Claims (11)

  1. 출력전압을 발광다이오드에 공급하는 전원 공급부; 및
    발광다이오드출력전압과 미리 설정된 기준전압의 차에 비례하는 제1 피드백전압을 상기 전원 공급부로 출력하는 오차증폭기;를 포함하되,
    상기 발광다이오드출력전압은 상기 출력전압과 상기 발광다이오드에 인가되는 전압과의 차이에 상응하고, 상기 전원 공급부는 상기 제1 피드백전압에 따라 상기 출력전압을 변경시키는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 구동 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    펄스폭변조신호에 따라 제1 디밍제어신호를 생성하는 디밍제어부; 및
    상기 제1 디밍제어신호에 따라 상기 출력전압이 가상부하에 공급되도록 하는 제1 스위치;를 더 포함하는 발광다이오드 구동 회로.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 디밍제어부는 상기 펄스폭변조신호에 따라 제2 디밍제어신호를 생성하고,
    상기 제1 스위치는 상기 제2 디밍제어신호에 따라 상기 출력전압이 상기 발광다이오드에 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 구동 회로.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 디밍제어신호에 따라, 상기 오차증폭기가 가상전압과 상기 기준전압의 차에 비례하는 제2 피드백전압을 상기 전원공급부로 출력하도록 하는 제2 스위치;를 더 포함하되,
    상기 가상전압은 상기 가상부하 중 일부에 인가된 전압인 것을 특징으로 하는 발광다이오드 구동 회로.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가상전압은 상기 발광다이오드출력전압에 상응하는 전압인 것을 특징으로 하는 발광다이오드 구동 회로.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 발광다이오드의 단락여부를 감지하는 보호부;를 더 포함하되,
    상기 제2 스위치는 상기 제1 디밍제어신호에 따라 상기 보호부와 상기 발광다이오드와의 연결을 해제하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 구동 회로.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 디밍제어부는 상기 펄스폭변조신호에 따라 제2 디밍제어신호를 생성하고,
    상기 제2 스위치는 상기 제2 디밍제어신호에 따라 상기 오차증폭기가 상기 제1 피드백전압을 상기 전원공급부로 출력하도록 하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 구동 회로.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 발광다이오드에 직렬로 연결되어 상기 발광다이오드에 일정한 전류를 공급하는 정전류부; 및
    상기 제1 디밍제어신호에 따라 상기 정전류부와 상기 발광다이오드의 연결을 차단하는 제3 스위치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 구동 회로.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 디밍제어부는 상기 펄스폭변조신호에 따라 제2 디밍제어신호를 생성하고,
    상기 제3 스위치는 상기 제2 디밍제어신호에 따라 상기 정전류부와 상기 발광다이오드를 연결하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 구동 회로.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 발광다이오드에 직렬로 연결되어 상기 발광다이오드에 일정한 전류를 공급하고, 상기 제1 디밍제어신호에 따라 상기 발광다이오드에 흐르는 상기 전류를 차단하는 정전류부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 구동 회로.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 디밍제어부는 상기 펄스폭변조신호에 따라 제2 디밍제어신호를 생성하고,
    상기 정전류부는 상기 제2 디밍제어신호에 따라 상기 발광다이오드에 상기 전류가 흐르도록 하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 구동 회로.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20200060982A (ko) * 2018-11-23 2020-06-02 문대식 Led 구동 장치 제어 시스템

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