KR20150088027A - Ｌｅｄ 구동 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 LED 정전류 구동 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 구동 제어칩부와 구동부를 별도로 분리하여 제작하고 구동부를 통해 LED부로 흐르는 전류를 정전류로 구동하며 구동 제어칩부는 단순히 구동부를 제어하기 위한 구동 제어 신호를 생성하여 제공함으로써, 주요 열손실을 구동 제어칩부가 아닌 구동부에서 발생하도록 하여 높은 용량을 가지는 LED부도 1개의 구동 제어칩부으로 제어할 수 있는 LED 정전류 구동 장치에 관한 것이다.

Description

ＬＥＤ 구동 장치{Apparatus for driving LED}
본 발명은 LED 정전류 구동 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 구동 제어칩부와 구동부를 별도로 분리하여 제작하고 구동부를 통해 LED부로 흐르는 전류를 정전류로 구동하며 구동 제어칩부는 단순히 구동부를 제어하기 위한 구동 제어 신호를 생성하여 제공함으로써, 주요 열손실을 구동 제어칩부가 아닌 구동부에서 발생하도록 하여 높은 용량을 가지는 LED부도 1개의 구동 제어칩부으로 제어할 수 있는 LED 정전류 구동 장치에 관한 것이다.
일반적으로 LED는 친환경적이고, 응답속도가 수 나노 초로 고속 응답이 가능하여 비디오 신호 스트림에 효과적이다. 그리고 LED는 임펄시브(Impulsive) 구동이 가능하고 색 재현성이 100% 이상이고 적색, 녹색, 청색 LED의 광량을 조정하여 휘도, 색 온도 등을 임의로 변경할 수 있다. 이와 같이 LED는 LCD(Liquid Crystal Display)패널의 경박단소화에 적합한 장점들을 가지고 있기 때문에 최근에 LCD 패널의 백라이트용 광원으로도 많이 응용되고 있다.
또한, LED를 이용한 조명기기에서 출력을 크게 하기 위해서는 LED를 복수 개 연결하여 사용하여야 하는데, 이 경우 복수 개 연결된 LED를 구동하기 위해서는 LED의 순 방향 동작 전압을 직렬 접속된 수대로 합한 전압 이상의 전압이 공급되어야 한다.
이처럼 복수 개의 LED를 사용한 조명기기에서는 통상적으로 넓은 범위의 전압에서 구동시키기 위하여 SMPS(Switching Mode Power Supply)를 이용한 전원을 사용한다.
하지만, 종래의 SMPS를 이용한 LED 구동장치는, 고속 스위칭을 사용하기 때문에 노이즈가 많이 발생되어 노이즈 필터를 반드시 구성하여야 하고, 그 이외에도 회로 구성시 많은 부품을 사용하기 때문에 저렴한 비용으로 회로를 구성하기 어려운 문제점이 있었다.
또한, 종래의 LED 구동장치에는 전해 콘덴서가 사용되기 때문에 장수명용으로는 부적합하며, 거의 모든 LED 조명기기는 빛을 발광하는 LED와 함께 회로가 구성되기 때문에 LED의 발광으로 인한 열 때문에 전해 콘덴서의 수명이 더욱 단축되는 문제점이 발생하였다.
또한, LED가 복수 개 연결된 조명기기에서는 각 LED의 순 방향 구동 전압을 합한 전압 이상의 전압이 공급되어야 동작하기 때문에 입력 전압의 변동이 큰 환경에서는 고역율의 LED 조명기기를 구성하기 어려운 문제점이 있었다.
이러한 LED 구동 문제를 해결하기 위하여 한국등록특허 제10-986815호(이하 종래기술1)에는 직렬로 구성된 복수의 LED를 구동할 때 입력 정류 전원의 크기에 맞추어 LED의 구동을 수행하도록 하는 LED 정전류 구동장치가 개시되어 있다.
종래기술1의 일 실시예에 따른 LED 정전류 구동 장치의 회로도를 도시하고 있는 도 1을 참고로 살펴보면, 전류검출부(31)는 복수의 LED(LED1~LED5)가 직렬로 연결된 LED부(20)의 출력단에 연결된 저항(R16)으로 구성되고, 오차증폭부(33)는 전류검출부(31)의 출력단이 베이스 단자에 연결되고 이미터 단자는 전원부(10)와 연결되며 콜렉터 단자는 순차 구동 제어칩부(35)에 연결되는 트랜지스터(Q10)로 구성되며, 순차구동 제어칩부(35)는 오차증폭부(33)의 콜렉터 단자가 저항(R10~R14)을 통해 베이스 단자에 연결되고 콜렉터 단자가 LED부(20)의 각 LED의 캐소드에 각각 연결되는 복수의 트랜지스터(Q11~Q15)로 구성된다. 트랜지스터 Q11의 이미터 단자는 LED부(20)의 출력단과 전류검출부(31)의 입력단에 연결되고 트랜지스터 Q12, Q13, Q14, Q15의 이미터 단자는 각각 트랜지스터 Q11, Q12, Q13, Q14의 콜렉터 단자와 직렬로 연결되어 있다.
전원부(10)로부터 정류 전원이 공급되면 LED부(20)의 각 LED가 발광을 수행한다. LED부(20)에 흐르는 전류는 전류검출부(31)인 저항 R16을 통해 검출되고, 전류검출부(31)에서 검출된 전류에 의한 전압이 트랜지스터(Q10)의 기준전압(베이스-이미터 전압)을 초과하면 오차증폭부(33)의 트랜지스터(Q10)가 구동하여 증폭, 출력되고, 오차증폭부(33)에서 증폭, 출력된 전류에 의해 변동된 전압이 순차구동 제어칩부(35)의 각 트랜지스터(Q11~Q15)의 베이스 단자로 입력된다.
순차구동 제어칩부(35)의 각 트랜지스터(Q11~Q15)는 베이스 단자로 입력되는 오차증폭부(33)에서 증폭, 출력된 전류에 의해 변동된 전압이 각 트랜지스터(Q11~Q15)의 기준전압 미만이면 오프되어 LED부(20)의 특정 LED의 양단에 전류를 흘려 발광되도록 하며, 베이스 단자로 입력되는 전압이 각 트랜지스터(Q11~Q15)의 기준전압을 초과하면 온되어 LED부(20)의 특정 LED의 양단에 전류를 차단하여 오프되도록 한다.
즉 전원부(10)로부터 LED부(20)로 공급되는 정류 전원이 높아지면, 높아지는 정류 전원에 따라 순차구동 제어칩부(35)가 연결된 LED5, LED4, LED3, LED2, LED1에 전원이 공급되도록 하여 LED5, LED4, LED3, LED2, LED1이 순차적으로 발광되도록 하며, 전원부(10)로부터 LED부(20)로 공급되는 전원이 낮아지면, 낮아지는 전압에 따라 순차구동 제어칩부(35)가 연결된 LED1, LED2, LED3, LED4, LED5에 전원이 공급되지 않도록 하여 해당 LED1, LED2, LED3, LED4, LED5가 순차적으로 오프되도록 한다.
LED부(2)로 공급되는 정류 전원이 순차적으로 증가하여 LED의 구동 전원(Vf)의 배수를 초과하면 정류 전원의 크기에 상응하여 다수의 LED가 구동되는데, 순차구동 제어칩부(35)의 각 트랜지스터는 정류 전원이 LED 구동 전원의 배수를 초과하여 다음 LED 구동 전원의 배수로 증가할 때까지 LED에 정전류를 흐르도록 제어하며, 이 경우 순차구동 제어칩부(35)에서는 연손실이 발생한다.
도 2를 참고로 구체적으로 살펴보면, 정류전원이 제1 구동전원(Vf)을 초과하는 경우 LED5는 발광하기 시작하며 제1 구동전원(Vf)에서 제2 구동전원(2Vf)에 도달하기까지 트랜지스터(Q15)는 LED5에 정전류가 흐르도록 열손실을 발생한다. 다시 정류전원이 제2 구동전원(2Vf)을 초과하는 경우 LED5, LED4는 발광하기 시작하며 제2 구동전원(2Vf)에서 제3 구동전원(3Vf)에 도달하기까지 트랜지스터(Q14)는 LED5, LED4에 정전류가 흐르도록 열손실을 발생한다. 이와 같이 정류전원이 제5 구동전원(5Vf)을 초과하여 LED5, LED4, LED3, LED2, LED1이 발광하기 시작하기까지 트랜지스터(Q15 내지 Q11)는 열손실을 발생하며, 특히 트랜지스터(Q11)에서는 많은 연손실이 발생한다.
통상적으로 위에서 설명한 전류 검출부(31), 오차 증폭부(33) 및 순차 구동제어부(35)는 신뢰성과 양산성을 위해 1개의 집적 회로(IC)로 설계되어 사용되는데, 집적 회로에서 발생하는 열을 제어 가능한 범위 내에서 직렬로 연결되는 LED의 최대 전력이 결정된다. 그러나 집적 회로에서 용인할 수 있는 열손실에는 한계가 있으며, 따라서 대용량의 LED를 구동시키기 위해서는 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 집적 회로와 LED로 구성된 LED 모듈을 다수개 연결하여 대용량의 조명용 LED 구동 회로를 구현하게 된다.
따라서 대용량의 조명용 LED 구동 회로를 구현하기 위해서는 회로가 복잡해지며, 제조 단가도 상승한다는 문제점을 가진다.
본 발명이 이루고자 하는 목적은 대용량의 LED를 간단하고 저렴하게 구현할 수 있는 LED 구동 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 목적은 구동 제어칩부와 구동부를 별도로 분리하여 제작하고 구동부를 통해 LED부로 흐르는 전류를 정전류로 구동하며 구동 제어칩부는 단순히 구동부를 제어하기 위한 구동 제어 신호를 생성하여 주요 열손실을 구동 제어칩부가 아닌 구동부에서 발생하도록 하는 LED 정전류 구동 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 LED 구동 장치는 정류 전원을 공급하는 전원부와, 1개 이상의 LED가 직렬로 연결되어 있으며 전원부로부터 공급되는 정류 전원을 이용하여 발광하는 LED부와, LED부에 흐르는 전류 크기를 검출하여 LED부에 흐르는 전류를 정전류로 제어하기 위한 구동 제어 신호를 생성하는 구동 제어칩부와, 구동 제어 신호와 정류 정원의 크기에 의해 LED부를 구성하는 LED에 순차적으로 흐르는 전류를 정전류로 구동하는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서 구동부는 구동 제어칩부와 분리되어 제작되는 것을 특징으로 한다.
구동 제어칩부는 LED부에 흐르는 전류 크기를 검출하는 전류 검출부와, 기준 전압과 검출한 전류 크기에 의해 생성된 비교 전압을 비교하여 비교 전압이 기준 전압을 초과하는 경우 검출한 전류 크기를 증폭 출력하는 오차 증폭부와, 증폭 출력되는 전류 크기에 의해 LED부에 흐르는 전류를 정전류로 구동하기 위한 구동 제어 신호를 생성하는 제어 신호 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구동부는 LED부에서 정류 전원의 크기에 따라 순차적으로 선택 구동하는 LED에 흐르는 전류를 정전류로 구동하는 복수의 순차 구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는데, 순차 구동부는 LED부에서 정류 전원의 크기에 따라 순차적으로 선택 구동하는 각 LED의 캐소드에 에미터 단자가 접속되고, 베이스 단자로 입력되는 구동 제어 신호에 따라 LED부에 흐르는 전류를 정전류로 구동하는 구동 트랜지스터인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 LED 구동 장치는 구동 제어칩부와 구동부를 별도로 분리하여 구동 제어칩부로는 구동부를 제어하기 위한 전류만이 흐르게 하고, 구동부를 통해 LED부로 흐르는 전류를 정전류로 구동하게 함으로써, LED부로 공급되는 정류 전원이 증가하면서 생성되는 주요 열손실을 구동 제어칩부가 아닌 구동부에서 발생하도록 하여 높은 용량을 가지는 LED부도 1개의 구동 제어칩부로 간단하고 저렴하게 제작할 수 있다.
도 1은 종래기술1의 일 실시예에 따른 LED 정전류 구동 장치의 회로도를 도시하고 있다.
도 2는 종래 구동 집적 회로에서 발생하는 열 손실을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 종래 대용량 LED의 구현 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 LED 구동 장치를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 5는 본 발명에 따른 LED 구동 장치의 일 실시예에 따른 회로도를 도시하고 있다.
이하 첨부한 도면을 참고로 본 발명에 따른 LED 구동 장치에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 LED 구동 장치를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
전원부(10)는 교류 전원을 정류하여 직류 정류 전원을 생성하며, 생성한 정류 전원을 LED부(300)로 공급한다. LED부(300)는 다수의 LED들이 직렬로 순차적으로 접속되어 있는데, LED부(300)는 전원부(10)에서 공급되는 정류 전원을 이용하여 발광하게 된다. 전원부(10)는 교류 전원을 직류 정류 전원으로 정류하기 위한 정류 회로, 예를 들어 브릿지 정류 회로 등을 포함하고 있으며, 입력되는 교류 전원을 정류하여 양의 사인파 형태의 직류 전원을 생성한다. LED부(300)는 정류 전원의 크기가 순차적으로 증가함에 따라 직렬로 연결되어 있는 LED의 구동 전압에 해당하는 LED를 순차적으로 발광하게 된다.
이때, LED부(300)에 흐르는 전류는 앞서 도 2를 참고로 설명한 바와 같이, 일정한 크기를 가지는 정전류인데, 구동부(200)는 LED부(300)로 공급되는 정류 전원의 크기가 증가하여 현재 LED 조합의 구동 전압에서, 현재 LED 조합에 순차적으로 연결된 LED를 포함하는 다음 LED 조합의 구동 전압에 도달하기까지 현재 LED 조합으로 이루어진 LED부(300)에 정전류가 흐르도록 구동한다. 구동부(200)에서 LED부(300)에 정전류가 흐르도록 구동하기 위하여 구동 제어칩부(100)는 LED부(300)에 흐르는 전류의 크기를 검출하고, 검출한 전류 크기에 기초하여 구동부(200)를 구동하기 위한 구동 제어 신호를 생성한다.
여기서 구동 제어칩부(100)는 LED부(300)에 흐르는 전류 크기를 검출하는 전류 검출부와, 기준 전압과 검출한 전류 크기에 의해 생성된 비교 전압을 비교하여 비교 전압이 기준 전압을 초과하는 경우 검출한 전류 크기를 증폭 출력하는 오차 증폭부와, 증폭 출력되는 전류 크기에 의해 LED부에 흐르는 전류를 정전류로 구동하기 위한 구동 제어 신호를 생성하는 제어 신호 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 LED 구동 장치의 동작을 보다 구체적으로 살펴보면, 전원부(10)에서 LED부(300)로 공급되는 정류 전원의 크기가 증가하여 LED부(300) 중 제1 LED의 구동 전압에 도달하는 경우, 제1 LED는 발광하며 제1 LED로만 이루어진 LED 조합의 LED부(300)에 흐르는 전류는 순차 구동부1 내지 순차 구동부m을 따라 흐른다. 구동 제어칩부(100)는 LED부(300)에 흐르는 전류 크기를 검출하며, 검출한 전류 크기에 기초하여 정류 전원의 크기가 제1 LED와 제1 LED에 순차적으로 연결되어 있는 제2 LED로 이루어진 LED 조합의 구동 전원에 도달하기까지 LED부(300)에 정전류를 흐르도록 하기 위한 구동 제어 신호를 생성하여 순차 구동부1로 제공한다.
한편, 전원부(10)에서 LED부(300)로 공급되는 정류 전원의 크기가 증가하여 LED부(300)의 순차적으로 연결되어 있는 제1 LED와 제2 LED로 이루어진 LED 조합의 구동 전압에 도달하는 경우, 제1 LED와 제2 LED는 발광하며 LED부(300)에 흐르는 전류는 순차 구동부2 내지 순차 구동부m을 따라 흐른다. 구동 제어칩부(100)는 LED부(300)에 흐르는 전류 크기를 검출하며, 검출한 전류 크기에 기초하여 정류 전원의 크기가 제1 LED와 제2 LED의 LED 조합에 순차적으로 연결된 제3 LED를 포함하는 다음 LED 조합의 구동 전원에 도달하기까지 LED부(300)에 정전류를 흐르도록 하기 위한 구동 제어 신호를 생성하여 순차 구동부2로 제공한다. 이와 동일하게 LED부(300)를 구성하는 LED들이 순차적으로 추가되어 LED부(300)를 구성하는 LED의 조합에 정류 전원의 크기가 증가하더라도 정전류가 흐르도록 구동한다.
정류 전원의 크기가 증가하더라도 LED부(300)에 정전류가 흐르도록 제어됨에 따라 대부분의 열손실이 순차 구동부에서 발생하며, 구동 제어칩부(100)는 단순히 LED부(300)를 흐르는 전류 크기를 검출하여 구동부(200)를 제어하기 위한 구동 제어 신호를 생성한다. 바람직하게, 구동 제어칩부(100)와 구동부(200)는 서로 분리되어 제작되기 때문에 용량이 큰 LED(300)를 구동하더라도 구동 제어칩부(100)에서는 열손실이 거의 발생하지 않으며 구동부(200)에서만 열손실이 발생하도록 하여 큰 용량의 LED를 구동하기 위한 구동 장치도 간단하고 저렴하게 제작할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 LED 구동 장치의 일 실시예에 따른 회로도를 도시하고 있다.
도 5를 참고로 살펴보면, 전류검출부(110)는 복수의 LED(LM1~LM5)가 직렬로 연결된 LED부(300)의 출력단에 연결된 저항(R18)으로 구성되고, 오차증폭부(120)는 전류검출부(110)의 출력단이 베이스 단자에 연결되고 이미터 단자는 전원부(10)와 연결되며 콜렉터 단자는 구동 신호 생성부(130)에 연결되는 트랜지스터(Q7)로 구성되며, 구동 신호 생성부(130)는 오차증폭부(120)의 출력단이 베이스 단자에 연결되고 콜렉터 단자가 구동부(200)를 구성하는 순차 구동부(210)에 각각 연결되는 복수의 트랜지스터(Q1~Q5)로 구성된다. 트랜지스터 Q5의 이미터 단자는 구동부(200)의 출력단과 전류검출부(110)의 입력단 사이에 연결되고 트랜지스터 Q4, Q3, Q2, Q1의 이미터 단자는 각각 트랜지스터 Q5, Q4, Q3, Q2의 콜렉터 단자와 순차 구동부(210)에 연결되어 있다. 여기서 LED부(300)를 구성하는 LED는 용량이 큰 1개의 LED이거나 다수의 LED로 이루어진 LED 모듈일 수 있다.
여기서 순차 구동부(210)는 LED부(300)에서 정류 전원의 크기에 따라 순차적으로 선택 구동하는 각 LED의 캐소드에 소스 단자가 접속되고, 게이트 단자로 입력되는 구동 제어 신호에 따라 LED부(300)에 흐르는 전류를 정전류로 구동하는 전계효과트랜지스터(FET)로 구현할 수도 있다.
한편, 구동부(200)는 정류 전원의 크기에 따라 선택된 LED 조합의 LED부(300)를 흐르는 전류가 에미터 단자로 입력되고, 베이스 단자가 구동 신호 생성부(130)를 구성하는 트랜지스터(Q1 내지 Q5)의 컬렉터 단자에 연결되어 있는 복수의 구동 트랜지스터(Q9 내지 Q13)로 구성된다. 트랜지스터 Q13의 콜렉터 단자는 전류검출부(110)의 입력단에 연결되고 트랜지스터 Q12, Q11, Q10, Q9의 콜렉터 단자는 각각 트랜지스터 Q13, Q12, Q11, Q10의 이미터 단자에 연결되어 있다.
이와 같이 구성된 도 5의 회로 구동을 설명하면, 전원부(10)로부터 전원이 공급되면 LED부(300)의 각 LED가 발광을 수행한다. LED부(300)에 흐르는 전류는 전류검출부(110)인 저항 R18을 통해 검출되고, 전류검출부(110)에서 검출된 전류에 의한 전압이 트랜지스터(Q1)의 기준전압(베이스-이미터 전압)을 초과하면 오차증폭부(120)의 트랜지스터(Q7)가 구동하여 LED부(300)에 흐르는 전류를 증폭, 출력시키고, 오차증폭부(120)에서 증폭, 출력된 전류에 의해 변동된 전압이 구동 신호 생성부(130)의 각 트랜지스터(Q1~Q5)의 베이스 단자로 입력된다.
이때 오차증폭부(120)의 트랜지스터 Q7은 비교할 수 있는 전압이 있는 상대 증폭기인 오차 증폭기로서, 일반적인 트랜지스터에서 0 전압이나 음 전압인 입력 전압에 대하여 증폭도를 갖기 위해서는 기본적으로 베이스 전류인 바이어스 전류를 흘려주어야 하는데, 본 발명의 도 5에서와 같이 트랜지스터 Q7에 바이어스 전압을 주지 않으면 기준전압이 Vbe인 오차 증폭기로서 동작을 한다. 즉 비교 전압(전류검출부(110)에서 검출된 전류에 의해 생성되는 전압)이 Vbe전압(비교 전압) 이상이 되지 않으면 콜렉터 전류는 흐르지 않으며, Vbe 전압 이상이 되면서부터 콜렉터 전류가 흐르게 되어 증폭을 하게 된다. 그러므로 오차증폭부(120)를 구성하는 트랜지스터 Q7은 오차 증폭기로 사용한 것이다.
구동 신호 생성부(130)의 각 트랜지스터(Q1~Q5)는 베이스 단자로 입력되는 오차증폭부(120)에서 증폭, 출력된 전류에 의해 변동된 전압이 각 트랜지스터(Q1~Q5)의 기준전압(예를 들어, Q1의 기준전압은 Q1의 Vbe이고, Q2의 기준전압은 Q1의 Vce+Q2의 Vbe이고, Q3의 기준전압은 Q1의 Vce+Q2의 Vce+Q3의 Vbe이며, Q4의 기준전압은 Q1의 Vce+Q2의 Vce+Q3의 Vce+Q4의 Vbe이며, Q5의 기준전압은 Q1의 Vce+Q2의 Vce+Q3의 Vce+Q4의 Vce+Q5의 Vbe이다) 미만이면 오프된다.
LED부(300)로 공급되는 정류 전원의 크기가 증가하면 증가하는 정류 전원에 따라 순차적으로 연결되어 있는 LED1, LED2, LED3, LED4, LED5에 전원이 공급되는데, 구동 신호 생성부(130)는 정류 전원의 크기에 따라 LED부(300)에서 선택된 LED의 조합을 흐르는 전류의 크기를 검출하고 검출한 전류 크기에 의해 구동 신호 생성부(130)의 각 트랜지스터(Q1 내지 Q5)의 컬렉터 단자로 흐르는 전류의 크기를 제어한다. 컬렉터 단자에 흐르는 전류 크기가 구동 제어 신호로 동작하여 구동부의 순차 구동부(210)를 구성하는 각 트랜지스터(Q9 내지 Q13)의 이미터 전류를 제어하여 LED부(300)를 정전류로 제어한다.
이와 같이 구동 제어칩부(100)에는 구동 제어 신호를 생성하기 위한 제어 전류만이 입력되며, LED부(300)를 흐르는 전류는 구동부(200)에서 정전류로 제어되기 때문에, 구동 제어부(100)와 별도로 제작되는 구동부(200)에서 열손실이 발생하도록 한다. 따라서 전류 검출부(110), 오차 증폭부(120) 및 구동 신호 생성부(130)로 이루어진 1개의 집적 회로를 이용하더라도 대용량의 LED부를 구동 가능하다.
도 6은 본 발명에 따른 LED 구동 장치의 다른 실시예에 따른 회로도를 도시하고 있다.
도 6은 앞서 도 5를 참고로 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 회로도와 동일하며, 다만 LED1에 해당하는 순차 구동부 회로가 존재하지 않는다는 점에서 서로 상이하다. LED부(300)가 인가되는 정류 전원의 크기가 LED1만을 구동시킬 정도인 경우 이러한 경우에는 구동 제어칩부(100)에서 발생하는 열손실은 크지 않으며, 따라서 LED1과 LED2를 구동시킬 정류 전압까지 증가하지 않는 경우에는 별도의 순차 구동부를 구비하지 않고 구동 제어칩부(100)의 트랜지스터(Q1)에서 열손실을 발생하도록 할 수 있다. 이후 LED1과 LED2를 구동시킬 수 있는 크기, 즉 임계값 이상의 정류 전압이 인가되는 경우, 구동부(200)에서 열손실이 발생하도록 한다.
이와 같이 대용량의 LED를 구동하면서 생성되는 모든 열손실을 구동부(200)에서 발생하도록 하지 않고 정류 전원의 크기에 따라 선택적으로 구동 제어칩부(100)와 구동부(200)에서 발생하도록 함으로써, 발생하는 열손실을 구동 제어칩부(100)와 구동부(200)로 분담할 수 있으며, 구동부(200)의 회로를 간소화시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10: 전원부 100: 구동 제어칩부
110: 전류 검출부 120: 오차 증폭부
130: 구동신호 생성부 200: 구동부
300: LED부

Claims (6)

  1. 정류 전원을 공급하는 전원부;
    1개 이상의 LED가 직렬로 연결되어 있으며, 상기 전원부로부터 공급되는 정류 전원을 이용하여 발광하는 LED부;
    상기 LED부에 흐르는 전류 크기를 검출하여 상기 LED부에 흐르는 전류를 정전류로 제어하기 위한 구동 제어 신호를 생성하는 구동 제어칩부; 및
    상기 구동 제어 신호와 상기 정류 정원의 크기에 의해 상기 LED부를 구성하는 LED에 순차적으로 흐르는 전류를 정전류로 구동하는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 구동 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 구동 제어칩부와 분리되어 제작되는 것을 특징으로 하는 LED 구동 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 구동 제어칩부는
    상기 LED부에 흐르는 전류 크기를 검출하는 전류 검출부;
    기준 전압과 검출한 전류 크기에 의해 생성된 비교 전압을 비교하여 상기 비교 전압이 상기 기준 전압을 초과하는 경우 상기 검출한 전류 크기를 증폭 출력하는 오차 증폭부; 및
    상기 증폭 출력되는 전류 크기에 의해 상기 LED부에 흐르는 전류를 정전류로 구동하기 위한 구동 제어 신호를 생성하는 제어 신호 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 구동 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 구동부는
    상기 LED부에서 상기 정류 전원의 크기에 따라 순차적으로 선택 구동하는 LED에 흐르는 전류를 정전류로 구동하는 복수의 순차 구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 구동 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 순차 구동부는
    상기 LED부에서 상기 정류 전원의 크기에 따라 순차적으로 선택 구동하는 각 LED의 캐소드에 에미터 단자가 접속되고, 베이스 단자로 입력되는 구동 제어 신호에 따라 상기 LED부에 흐르는 전류를 정전류로 구동하는 구동 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 LED 구동 장치.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 순차 구동부는
    상기 정류 전원의 크기가 임계값을 초과하는 경우 상기 LED부를 구성하는 일부 LED에 흐르는 전류를 정전류로 구동하는 복수의 순차 구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 구동 장치.
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KR20190035069A (ko) * 2017-09-26 2019-04-03 신봉섭 Led 구동 장치

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