KR20160042230A

KR20160042230A - 차량용 led 램프의 구동장치

Info

Publication number: KR20160042230A
Application number: KR1020140135048A
Authority: KR
Inventors: 황보휘
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2014-10-07
Filing date: 2014-10-07
Publication date: 2016-04-19

Abstract

본 발명은 차량용 LED 램프의 구동장치가 개시된다. 본 발명의 차량용 LED 램프의 구동장치는, 다수의 LED 소자가 직렬로 배열된 LED 램프; LED 램프에 전류를 공급하여 구동시키는 LED 구동부; LED 구동부와 LED 램프의 사이에 매개되어 LED 램프에 쇼트가 발생한 경우 LED 램프에 공급되는 전류를 단속하는 쇼트방지 스위치; 및 쇼트방지 스위치의 구동 기준전압을 설정하기 위한 기준전압 설정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 LED 램프의 구동장치{APPARATUS FOR DRIVING LED LAMP OF VEHICLE}

본 발명은 차량용 LED 램프의 구동장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량용 LED 램프를 구성하는 LED 소자에서 쇼트가 발생할 경우 LED 램프의 순방향 전압값을 이용하여 LED 램프의 구동을 차단하는 차량용 LED 램프의 구동장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량은 야간 주행시 주행방향의 사물을 잘 볼 수 있도록 조명기능 및 다른 차량이나 기타 도로 이용자에게 자기 차량의 주행상태를 알리기 위한 용도의 등화장치를 구비한다.

차량용 램프는 일반적으로 할로겐 램프 또는 고전압방출(HID; High intensity discharge) 등과 같은 광원을 포함한다. 이와 함께 차량용 조명장치는 광원에서 방사되는 광을 전방으로 반사시키기 위하여 반사면에 알루미늄이나 은분과 같은 반사계수가 높은 물질을 증착시켜 코팅한 반사체를 구비한다.

또한, 최근에는 고휘도 엘이디의 급속한 발전으로 차량의 리어 콤비네이션 램프나 헤드 램프 등의 광원을 엘이디를 이용하여 제작하고 있다. 이러한 LED 램프는 구동특성상 전류구동 소자이기 때문에 LED 구동모듈을 통해 정전류를 공급하여 작동시키게 된다.

LED 구동모듈은 구동방식에 따라 저항방식, 선형방식(Linear Type) 및 스위칭방식(Switching Type) 구분할 수 있다.

이때 저항방식은 저항의 전압/전류 특성을 이용하여 LED 램프의 순방향 전압/전류를 원하는 목표 전류로 설정하고, 선형방식은 OP앰프와 레귤레이터 등을 이용하여 정전류 특성을 만족시키며, 스위칭방식은 전원의 ON/OFF를 통해 인덕터와 커패시터의 충방전을 이용하여 정전류 특성을 유지한다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2011-0046164호(2011. 05. 04. 공개, 발명의 명칭 : 차량 램프용 엘이디 구동장치)에 개시되어 있다.

이와 같이 LED 구동모듈을 통해 LED 램프를 구동할 때 고장으로 인해 LED 램프에 쇼트(short)가 발생할 경우 이를 감지하여 차단하는 쇼트 보호기능이 구비되어야 한다.

본 발명의 목적은 차량용 LED 램프를 구성하는 LED 소자에서 쇼트가 발생할 경우 LED 램프의 순방향 전압값을 이용하여 LED 램프의 구동을 차단하는 차량용 LED 램프의 구동장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 차량용 LED 램프의 구동장치는, 다수의 LED 소자가 직렬로 배열된 LED 램프; LED 램프에 전류를 공급하여 구동시키는 LED 구동부; LED 구동부와 LED 램프의 사이에 매개되어 LED 램프에 쇼트가 발생한 경우 LED 램프에 공급되는 전류를 단속하는 쇼트방지 스위치; 및 쇼트방지 스위치의 구동 기준전압을 설정하기 위한 기준전압 설정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 구동 기준전압은, LED 램프의 순방향 전압의 합에서 LED 소자 하나의 순방향 전압을 차감한 전압으로 설정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 쇼트방지 스위치는, PMOSFET(P-type Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) 소자인 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 기준전압 설정부는, 전원전압과 PMOSFET 소자의 게이트단 사이에 매개된 제 1저항과, PMOSFET 소자의 게이트단과 접지사이에 역방향으로 매개된 제너다이오드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차량용 LED 램프의 구동장치는 차량용 LED 램프를 구성하는 LED 소자에서 쇼트가 발생할 경우 LED 램프의 순방향 전압값을 이용하여 간단하게 LED 램프의 구동을 차단할 뿐만 아니라 구동 기준전압의 설정으로 하나의 LED 소자에서 쇼트가 발생할 경우에도 안정적으로 LED 램프의 구동을 차단할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 LED 램프의 구동장치를 나타낸 회로구성도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 LED 램프의 구동장치를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 LED 램프의 구동장치는, LED 램프(30), LED 구동부(10), 쇼트방지 스위치(20) 및 기준전압 설정부(40)를 포함한다.

LED 램프(30)는 제 1내지 제 3 LED 소자(D1, D2, D3)와 구동저항(R2)이 직렬로 연결된 형태로 구성된다.

차량용 LED 램프(30)는 리어 콤비네이션 램프나 헤드 램프를 비롯하여 차량의 계기판에 적용하여 지시등이나 무드등으로 활용된다.

LED 구동부(10)는 전원전압(VCC)을 입력받아 LED 램프(30)에 흐르는 전류를 센싱하면서 정전류를 LED 램프(30)에 공급하여 LED 램프(30)를 구동시킨다.

쇼트방지 스위치(20)는 LED 램프(30)에서 쇼트가 발생한 경우 LED 구동부(10)에서 공급되는 전류를 차단한다. 즉, LED 구동부(10)와 LED 램프(30)의 사이에 매개되어 LED 램프(30)에 쇼트가 발생한 경우 LED 램프(30)에 공급되는 전류를 단속한다.

이때 쇼트방지 스위치(20)는 PMOSFET(P-type Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) 소자로 구성되어, 소스단과 드레인단에는 각각 LED 구동부(10)와 LED 램프(30)가 연결되고 게이트단에는 쇼트방지 스위치(20)를 구동시키기 위한 구동 기준전압(Vref)이 인가된다.

따라서, 게이트단의 구동 기준전압(Vref)이 소스단이나 드레인단에 형성되는 전압보다 낮을 경우에는 PMOSFET가 턴온되어 전류패스가 형성됨에 따라 LED 램프(30)에 전류가 공급되어 LED 램프(30)를 구동시키게 되지만, 소스단에 연결된 LED 램프(30)의 순방향 전압의 합이 구동 기준전압(Vref)과 같아지거나 낮아질 경우 PMOSFET가 턴오프됨에 따라 LED 램프(30)로 공급되는 전류가 차단되어 LED 램프(30)의 구동을 정지시킨다.

기준전압 설정부(40)는 쇼트방지 스위치(20)의 구동 기준전압(Vref)을 설정한다.

이때 구동 기준전압(Vref)은, LED 램프(30)의 순방향 전압의 합에서 LED 소자 하나의 순방향 전압을 차감한 전압으로 설정하는 것이 바람직하다.

즉, LED 램프(30)를 이루는 LED 소자 중 어느 하나에서 쇼트가 발생할 경우, LED 램프(30)의 순방향 전압의 합은 구동 기준전압(Vref)과 같아지거나 낮아지게 됨에 따라 쇼트방지 스위치(20)를 턴오프시켜 LED 램프(30)에 공급되는 전류를 차단하게 된다.

이를 위해 기준전압 설정부(40)는 전원전압(VCC)과 PMOSFET 소자의 게이트단 사이에 매개된 제 1저항(R1)과, PMOSFET 소자의 게이트단과 접지사이에 역방향으로 매개된 제너다이오드(ZD)를 포함하여 구성함으로써, 제너전압을 통해 구동 기준전압(Vref)을 일정하게 유지할 수 있도록 한다.

이와 같이 차량용 LED 램프의 구동장치는 LED 구동부(10)를 통해 전원전압(VCC)을 입력받아 LED 램프(30)에 정전류를 인가하여 LED 램프(30)를 구동시킨다. 이때 쇼트방지 스위치(20)의 게이트단에 형성된 구동 기준전압(Vref)이 LED 램프(30)의 순방향 전압의 합보다 낮을 경우에는, 쇼트방지 스위치(20)가 턴온되어 전류패스가 형성됨에 따라 LED 램프(30)에 전류가 공급되지만, LED 램프(30)의 어느 하나의 LED 소자에서라도 쇼트가 발생할 경우에는, LED 램프(30)의 순방향 전압의 합이 구동 기준전압(Vref) 이하로 낮아짐으로써 쇼트방지 스위치(20)가 턴오프됨에 따라 LED 램프(30)에 공급되는 전류는 차단된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 차량용 LED 램프의 구동장치에 따르면, 차량용 LED 램프를 구성하는 LED 소자에서 쇼트가 발생할 경우 LED 램프의 순방향 전압값을 이용하여 간단하게 LED 램프의 구동을 차단할 뿐만 아니라 구동 기준전압의 설정으로 하나의 LED 소자에서 쇼트가 발생할 경우에도 안정적으로 LED 램프의 구동을 차단할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10 : LED 구동부
20 : 쇼트방지 스위치
30 : LED 램프
40 : 구동 기준전압

Claims

다수의 LED 소자가 직렬로 배열된 LED 램프;
상기 LED 램프에 전류를 공급하여 구동시키는 LED 구동부;
상기 LED 구동부와 상기 LED 램프의 사이에 매개되어 상기 LED 램프에 쇼트가 발생한 경우 상기 LED 램프에 공급되는 전류를 단속하는 쇼트방지 스위치; 및
상기 쇼트방지 스위치의 구동 기준전압을 설정하기 위한 기준전압 설정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 LED 램프의 구동장치.
제 1항에 있어서, 상기 구동 기준전압은, 상기 LED 램프의 순방향 전압의 합에서 상기 LED 소자 하나의 순방향 전압을 차감한 전압으로 설정하는 것을 특징으로 하는 차량용 LED 램프의 구동장치.
제 1항에 있어서, 상기 쇼트방지 스위치는, PMOSFET(P-type Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) 소자인 것을 특징으로 하는 차량용 LED 램프의 구동장치.
제 3항에 있어서, 상기 기준전압 설정부는,
전원전압과 상기 PMOS FET 소자의 게이트단 사이에 매개된 제 1저항과,
상기 PMOS FET 소자의 게이트단과 접지사이에 역방향으로 매개된 제너다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 LED 램프의 구동장치.