KR20210112391A - Hybrid driving method for RGB color tuning - Google Patents

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KR20210112391A
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루미리즈 홀딩 비.브이.
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Abstract

디바이스는 입력 전류를 제1 전류 및 제2 전류로 분할하도록 구성된 아날로그 전류 분할 회로, 및 기간의 제1 부분 동안 동시에 LED들의 3개의 컬러 중 제1 컬러에 제1 전류를 제공하고 LED들의 3개의 컬러 중 제2 컬러에 제2 전류를 제공하고, 기간의 제2 부분 동안 동시에 LED들의 3개의 컬러 중 제2 컬러에 제1 전류를 제공하고 LED들의 3개의 컬러 중 제3 컬러에 제2 전류를 제공하고, 및 기간의 제3 부분 동안 동시에 LED들의 3개의 컬러 중 제1 컬러에 제1 전류를 제공하고 LED들의 3개의 컬러 중 제3 컬러에 제2 전류를 제공하기 위한 복수의 스위치를 포함하는 멀티플렉서 어레이를 포함한다.The device provides an analog current dividing circuit configured to divide an input current into a first current and a second current, and a first current to a first color of the three colors of the LEDs simultaneously during a first portion of a period and the three colors of the LEDs provide a second current to a second color of the LEDs and provide a first current to a second color of the three colors of the LEDs and provide a second current to a third color of the three colors of the LEDs simultaneously during a second portion of the period of time and a plurality of switches for providing a first current to a first color of the three colors of the LEDs and a second current to a third color of the three colors of the LEDs simultaneously during a third portion of the period of time. contains an array.

Figure P1020217027144
Figure P1020217027144

Description

RGB 컬러 튜닝을 위한 하이브리드 구동 방식Hybrid driving method for RGB color tuning

본 출원은 2019년 1월 25일자로 출원된 미국 특허 출원 일련번호 제16/258,193호에 대한 우선권의 이익을 주장하고, 2019년 3월 27일자로 출원된 유럽 특허 출원 제19165527.3호에 대한 우선권의 이익을 주장하는, 2019년 8월 16일자로 출원된 미국 특허 출원 일련 번호 제16/543,230호에 대한 우선권의 이익을 주장하며, 이들 각각은 그 전체가 본 명세서에 참고로 포함된다.This application claims the benefit of priority to U.S. Patent Application Serial No. 16/258,193, filed January 25, 2019, and claims priority to European Patent Application No. 19165527.3, filed March 27, 2019. Priority is claimed to U.S. Patent Application Serial No. 16/543,230, filed on August 16, 2019, which claims benefit, each of which is incorporated herein by reference in its entirety.

발광 다이오드(LED)는 전류가 그것을 통해 흐를 때 광을 방출하는 반도체 광원이다. 적절한 전류가 LED에 인가될 때, 전자들은 LED 내의 전자 정공들과 재결합하여, 광자들의 형태로 에너지를 방출할 수 있다. 이 효과는 전계발광(electroluminescence)이라 불린다. 광자의 에너지에 대응하는 방출된 광의 컬러는 반도체의 에너지 밴드갭에 의해 결정된다. 백색광은 다중의 반도체 또는 반도체 디바이스 상의 파장 변환 재료 층을 사용함으로써 획득된다.A light emitting diode (LED) is a semiconductor light source that emits light when an electric current flows through it. When an appropriate current is applied to the LED, electrons can recombine with electron holes in the LED, releasing energy in the form of photons. This effect is called electroluminescence. The color of the emitted light corresponding to the energy of the photon is determined by the energy bandgap of the semiconductor. White light is obtained by using multiple semiconductors or layers of wavelength converting material on semiconductor devices.

LED 구동기라고도 지칭되는 LED 회로는 적절한 전류를 제공함으로써 LED에 전력을 공급하기 위해 사용되는 전기 회로이다. 이 회로는 요구되는 밝기로 LED가 광을 방출하도록 충분한 전류를 제공해야 하지만, LED의 손상을 방지하기 위해 전류를 제한해야 한다. LED 양단의 전압 강하가 넓은 범위의 동작 전류들에 걸쳐 대략 일정하기 때문에 LED에 전력을 공급하기에 충분한 전류와 손상을 방지하기 위한 전류의 제한 사이의 균형이 필요하다. 이는 인가된 전압에서의 작은 증가가 전류를 크게 증가시키도록 야기한다.An LED circuit, also referred to as an LED driver, is an electrical circuit used to power an LED by providing an appropriate current. This circuit must provide enough current for the LED to emit light at the required brightness, but limit the current to prevent damage to the LED. Since the voltage drop across the LED is approximately constant over a wide range of operating currents, a balance is needed between sufficient current to power the LED and limiting the current to prevent damage. This causes a small increase in the applied voltage to greatly increase the current.

LED들의 조합은 종종 RGB(Red-Green-Blue) 컬러 튜닝 방식에서 사용된다. 추가적인 LED들을 포함하는 것과 RGB 컬러 튜닝 내에서 각각의 LED에 전력을 공급하는 요건들은 RGB LED들에 대한 구동 방식에 추가적인 복잡성을 더한다.Combinations of LEDs are often used in Red-Green-Blue (RGB) color tuning schemes. The requirements of including additional LEDs and powering each LED within RGB color tuning add additional complexity to the driving scheme for RGB LEDs.

디바이스는 입력 전류를 제1 전류 및 제2 전류로 분할하도록 구성된 아날로그 전류 분할 회로, 및 기간의 제1 부분 동안 LED들의 3개의 컬러 중 제1 컬러에 제1 전류를 제공하고 동시에 LED들의 3개의 컬러 중 제2 컬러에 제2 전류를 제공하고, 기간의 제2 부분 동안 LED들의 3개의 컬러 중 제2 컬러에 제1 전류를 제공하고 동시에 LED들의 3개의 컬러 중 제3 컬러에 제2 전류를 제공하고, 및 기간의 제3 부분 동안 LED들의 3개의 컬러 중 제1 컬러에 제1 전류를 제공하고 동시에 LED들의 3개의 컬러 중 제3 컬러에 제2 전류를 제공하기 위한 복수의 스위치를 포함하는 멀티플렉서 어레이를 포함한다.The device provides an analog current dividing circuit configured to divide an input current into a first current and a second current, and a first current to a first color of the three colors of the LEDs during a first portion of a period while simultaneously providing the three colors of the LEDs provide a second current to a second color of the LEDs and provide a first current to a second color of the three colors of the LEDs during a second portion of the period of time and simultaneously provide a second current to a third color of the three colors of the LEDs and a plurality of switches for providing a first current to a first color of the three colors of the LEDs during a third portion of the period of time and simultaneously providing a second current to a third color of the three colors of the LEDs. contains an array.

첨부 도면들과 연계하여 예시적으로 주어지는 아래의 설명으로부터 더 세밀한 이해가 얻어질 수 있다.
도 1a는 컬러 공간을 표현하는 CIE 색도도(chromaticity diagram)를 도시한다.
도 1b는 상이한 CCT들 및 BBL에 대한 그들의 관계를 도시하는 도면을 도시한다.
도 1c는 RGB 튜닝을 위한 하이브리드 구동 회로의 예시적인 회로를 도시한다.
도 1d는 아날로그 회로들보다 적은 PCB 자원들로 복잡한 신호 처리를 다루기 위한 계산 디바이스용 마이크로컨트롤러를 도시한다.
도 1e는 중심 위치에 적색 LED(또는 적색 LED들의 어레이)가 위치하는 도 1의 회로에 대한 컬러 차트를 도시한다.
도 1f는 중심 위치에 배치된 녹색 LED(또는 녹색 LED들의 어레이)가 위치하는 도 1c의 회로에 대한 컬러 차트를 도시한다.
도 1g는 중심 위치에 청색 LED(또는 청색 LED들의 어레이)가 위치하는 도 1c의 회로에 대한 컬러 차트를 도시한다.
도 1h는 또 다른 하이브리드 구동 회로를 도시한다.
도 1i는 아날로그 전류들에 의해 구동되는 적색 및 청색 LED들(또는 적색 LED들의 어레이 및 청색 LED들의 어레이)을 갖는 도 1h의 회로에 대한 컬러 차트를 도시한다.
도 1j는 아날로그 전류들에 의해 구동되는 적색 및 녹색 LED들(또는 적색 LED들의 어레이 및 녹색 LED들의 어레이)을 갖는 도 1h의 회로에 대한 컬러 차트를 도시한다.
도 1k는 아날로그 전류들에 의해 구동되는 청색 및 녹색 LED들(또는 청색 LED들의 어레이 및 녹색 LED들의 어레이)을 갖는 도 1h의 회로에 대한 컬러 차트를 도시한다.
도 1l은 또 다른 하이브리드 구동 회로를 도시한다.
도 1m은 전체 색역(gamut) 커버리지를 제공하는 도 1l의 회로에 대한 컬러 차트를 도시한다.
도 1n은 RGB 컬러 튜닝 구동을 위한 하이브리드 구동 방법을 도시한다.
도 2는 일 실시예에 따른 통합 LED 조명 시스템을 위한 전자 장치 보드의 평면도이다.
도 3a는 일 실시예에서 LED 디바이스 부착 영역에서 기판에 부착된 LED 어레이를 갖는 전자 장치 보드의 평면도이다.
도 3b는 회로 보드의 2개의 표면 상에 장착된 전자 컴포넌트들을 갖는 2 채널 통합 LED 조명 시스템의 일 실시예의 도면이다.
도 3c는 LED 어레이가 구동기 및 제어 회로와는 별개의 전자 장치 보드 상에 있는 LED 조명 시스템의 실시예의 도면이다.
도 3d는 구동기 회로로부터 분리된 전자 장치 보드 상의 전자 장치 중 일부와 함께 LED 어레이를 갖는 LED 조명 시스템의 블록도이다.
도 3e는 다중-채널 LED 구동기 회로를 도시하는 예시적인 LED 조명 시스템의 도면이다.
도 4는 예시적인 응용 시스템의 도면이다.
도 5a는 LED 디바이스를 도시하는 도면이다.
도 5b는 다중의 LED 디바이스를 도시하는 도면이다.
A more detailed understanding may be obtained from the following description given by way of example in connection with the accompanying drawings.
1A shows a CIE chromaticity diagram representing a color space.
1B shows a diagram showing different CCTs and their relationship to BBL.
1C shows an exemplary circuit of a hybrid drive circuit for RGB tuning.
1d shows a microcontroller for a computing device to handle complex signal processing with less PCB resources than analog circuits.
FIG. 1E shows a color chart for the circuit of FIG. 1 with a red LED (or an array of red LEDs) positioned at a central location.
FIG. 1F shows a color chart for the circuit of FIG. 1C with a green LED (or array of green LEDs) disposed in a central position.
1G shows a color chart for the circuit of FIG. 1C with a blue LED (or an array of blue LEDs) positioned at a central location.
1H shows another hybrid drive circuit.
FIG. 1I shows a color chart for the circuit of FIG. 1H with red and blue LEDs (or an array of red LEDs and an array of blue LEDs) driven by analog currents.
1J shows a color chart for the circuit of FIG. 1H with red and green LEDs (or an array of red LEDs and an array of green LEDs) driven by analog currents.
1K shows a color chart for the circuit of FIG. 1H with blue and green LEDs (or an array of blue LEDs and an array of green LEDs) driven by analog currents.
11 shows another hybrid drive circuit.
1M shows a color chart for the circuit of FIG. 1L providing full gamut coverage.
1N shows a hybrid driving method for RGB color tuning driving.
2 is a plan view of an electronic device board for an integrated LED lighting system according to an embodiment.
3A is a top view of an electronics board having an LED array attached to a substrate in an LED device attachment area in one embodiment.
3B is a diagram of one embodiment of a two channel integrated LED lighting system with electronic components mounted on two surfaces of a circuit board.
3C is a diagram of an embodiment of an LED lighting system in which the LED array is on a separate electronics board from the driver and control circuitry.
3D is a block diagram of an LED lighting system with an LED array with some of the electronics on the electronics board separated from the driver circuitry.
3E is a diagram of an exemplary LED lighting system illustrating a multi-channel LED driver circuit.
4 is a diagram of an exemplary application system.
5A is a diagram illustrating an LED device.
5B is a diagram illustrating multiple LED devices.

상이한 광 조명 시스템들(light illumination systems) 및/또는 발광 다이오드("LED") 구현들의 예들이 첨부 도면들을 참조하여 이하에서 더 완전히 설명될 것이다. 이들 예들은 상호 배타적이지 않고, 하나의 예에서 발견된 특징들은 추가적인 구현들을 달성하기 위해 하나 이상의 다른 예에서 발견된 특징들과 조합될 수 있다. 따라서, 첨부 도면에 도시한 예들은 단지 예시적 목적들을 위해 제공되고 그들은 본 개시내용을 어떤 식으로든 제한하려는 것이 아니라는 것을 이해할 것이다. 유사한 번호들은 명세서 전반에 걸쳐 유사한 요소들을 가리킨다.Examples of different light illumination systems and/or light emitting diode (“LED”) implementations will be described more fully below with reference to the accompanying drawings. These examples are not mutually exclusive, and features found in one example may be combined with features found in one or more other examples to achieve additional implementations. Accordingly, it will be understood that the examples shown in the accompanying drawings are provided for illustrative purposes only and that they are not intended to limit the present disclosure in any way. Like numbers refer to like elements throughout.

제1, 제2, 제3 등의 용어들이 본 명세서에서 다양한 요소들을 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 이러한 요소들은 이러한 용어들에 의해 한정되지 않아야 한다는 것을 이해할 것이다. 이러한 용어들은 하나의 요소를 또 다른 요소와 구별하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고, 제1 요소를 제2 요소라고 부를 수 있고, 제2 요소를 제1 요소라고 부를 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "및/또는"은 연관되고 열거된 아이템 중 하나 이상의 것의 임의의 조합 및 모든 조합을 포함할 수 있다.Although the terms first, second, third, etc. may be used herein to describe various elements, it will be understood that these elements should not be limited by these terms. These terms may be used to distinguish one element from another. For example, a first element may be termed a second element and a second element may be termed a first element, without departing from the scope of the present invention. As used herein, the term “and/or” may include any and all combinations of one or more of the associated and listed items.

층, 영역, 또는 기판과 같은 요소가 또 다른 요소 "상에" 있거나 또 다른 요소 "상으로" 연장되는 것으로 지칭될 때, 다른 요소 상에 직접 있거나 다른 요소 상으로 직접 연장될 수 있거나 또는 개재 요소(intervening element)들이 또한 존재할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 대조적으로, 한 요소가 또 다른 요소 "상에 직접(directly on)" 있거나 또 다른 요소 "상으로 직접(directly onto)" 연장되는 것으로 지칭될 때, 개재 요소들은 존재하지 않을 수 있다. 한 요소가 또 다른 요소에 "접속(connected)" 또는 "결합(coupled)"되는 것으로 지칭될 때, 한 요소가 다른 요소에 직접 접속 또는 결합될 수 있고 및/또는 하나 이상의 개재 요소를 통해 다른 요소에 접속 또는 결합될 수 있다는 것을 또한 이해할 것이다. 대조적으로, 한 요소가 또 다른 요소에 "직접 접속된" 또는 "직접 결합된" 것으로 지칭될 때, 요소와 다른 요소 사이에 개재 요소들이 존재하지 않는다. 이들 용어는 도면에 묘사된 임의의 오리엔테이션 외에도 요소의 상이한 오리엔테이션들을 포괄하고자 한다는 것을 이해할 것이다.When an element, such as a layer, region, or substrate, is referred to as being “on” or extending “on” another element, it may be directly on or extend directly onto another element or intervening elements. (intervening elements) may also be present. In contrast, when an element is referred to as being "directly on" or extending "directly onto" another element, intervening elements may not be present. When an element is referred to as being “connected” or “coupled” to another element, one element may be directly connected or coupled to another element and/or another element via one or more intervening elements. It will also be understood that it may be connected to or coupled to In contrast, when an element is referred to as being “directly connected” or “directly coupled” to another element, there are no intervening elements between the element and the other element. It will be understood that these terms are intended to encompass different orientations of elements in addition to any orientation depicted in the figures.

"아래에(below)", "위에(above)", "상부(upper)", "하부(lower)", "수평(horizontal)" 또는 "수직(vertical)"과 같은 상대적인 용어들이 도면들에 도시된 바와 같이 한 요소, 층, 또는 영역과 또 다른 요소, 층, 또는 영역의 관계를 설명하기 위해 본 명세서에서 사용될 수 있다. 이들 용어는 도면에 묘사된 오리엔테이션 외에도 디바이스의 상이한 오리엔테이션들을 포괄하고자 한다는 것을 이해할 것이다.Relative terms such as “below”, “above”, “upper”, “lower”, “horizontal” or “vertical” appear in the drawings. It may be used herein to describe the relationship of one element, layer, or region to another element, layer, or region as shown. It will be understood that these terms are intended to encompass different orientations of the device in addition to the orientation depicted in the figures.

또한, LED들, LED 어레이들, 전기 컴포넌트들 및/또는 전자 컴포넌트들이 하나 또는 2개 이상의 전자 장치 보드 상에 하우징되는지는 설계 제약들 및/또는 응용에 또한 의존할 수 있다.Furthermore, whether the LEDs, LED arrays, electrical components and/or electronic components are housed on one or more than one electronic device board may also depend on design constraints and/or application.

자외선(UV) 또는 적외선(IR) 광학적 파워(optical power)를 방출하는 디바이스들과 같은 반도체 발광 디바이스들(LED들) 또는 광학적 파워 방출 디바이스들은 현재 이용가능한 가장 효율적인 광원들 중에 속한다. 이러한 디바이스들은 발광 다이오드들, 공진 공동 발광 다이오드들, 수직 공동 레이저 다이오드들, 에지 방출 레이저들 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 소형 크기 및 더 낮은 전력 요건들로 인해, LED들은 많은 상이한 응용들에 대한 매력적인 후보일 수 있다. 예를 들어, 그것들은 카메라들 및 셀 폰들과 같은 핸드헬드 배터리-전력공급형 디바이스들(hand-held battery-powered devices)에 대한 광원들(예를 들어, 플래시 라이트 및 카메라 플래시)로서 사용될 수 있다. 이들은 예를 들어, 자동차 조명, HUD(heads up display) 조명, 원예 조명, 거리 조명, 비디오용 토치, 일반 조명(예를 들어, 가정, 상점, 사무실 및 스튜디오 조명, 극장/무대 조명 및 건축 조명), AR(augmented reality) 조명, VR(virtual reality) 조명, 디스플레이용 백라이트, 및 IR 분광법에 또한 사용될 수 있다. 단일 LED는 백열 광원보다 덜 밝은 광을 제공할 수 있고, 따라서 다중 접합 디바이스들(multi-junction devices) 또는 LED들의 어레이들(예를 들어, 모놀리식 LED 어레이들, 마이크로 LED 어레이들 등)이 더 큰 밝기가 희망되거나 요구되는 응용들에 대해 사용될 수 있다. Semiconductor light emitting devices (LEDs) or optical power emitting devices, such as devices that emit ultraviolet (UV) or infrared (IR) optical power, are among the most efficient light sources currently available. Such devices may include light emitting diodes, resonant cavity light emitting diodes, vertical cavity laser diodes, edge emitting lasers, and the like. For example, due to their small size and lower power requirements, LEDs can be attractive candidates for many different applications. For example, they can be used as light sources (eg, flash light and camera flash) for hand-held battery-powered devices such as cameras and cell phones. . These include, for example, automotive lighting, heads up display (HUD) lighting, horticultural lighting, street lighting, torches for video, general lighting (eg home, shop, office and studio lighting, theater/stage lighting and architectural lighting). , augmented reality (AR) lighting, virtual reality (VR) lighting, backlighting for displays, and IR spectroscopy. A single LED can provide less bright light than an incandescent light source, so multi-junction devices or arrays of LEDs (eg, monolithic LED arrays, micro LED arrays, etc.) It can be used for applications where greater brightness is desired or required.

본 설명은 높은 효율 및 높은 컬러 렌더링 인덱스(color rendering index, CRI)를 갖는 백색을 만들기 위해 탈채도(desaturated) RGB 컬러 LED들을 구동함으로써 구체적으로 인광체-변환(phosphor-converted) 컬러 LED들을 사용하여 컬러 혼합을 다루기 위한 하이브리드 구동 방식에 관한 것이다. 직접 컬러 LED들의 순방향 전압은 지배적 파장이 증가함에 따라 감소한다. 이들 LED는 다중 채널 DC/DC 변환기로 가장 잘 구동된다. 높은 효율 및 CRI를 목표로 하는 새로운 인광체-변환 컬러 LED가 생성되었고, 상관 색 온도(correlated color temperature, CCT) 튜닝 응용을 위한 새로운 가능성을 제공한다. 새로운 컬러 LED들은 탈채도(파스텔) 컬러 포인트들을 가지며, 넓은 CCT 범위에 걸쳐 90 + CRI를 갖는 백색을 달성하도록 혼합될 수 있다. 다른 LED들은 80 CRI 구현들을 가질 수 있거나, 심지어 70 CRI 구현들도 사용될 수 있다. 이러한 가능성들은 LED 회로들이 이러한 잠재성을 실현하고 최대화할 것을 요구한다. 동시에, 제어 회로는 시장 채택을 촉진하기 위해 단일 채널 정전류 구동기들과 호환가능할 수 있다.This description specifically describes color using phosphor-converted color LEDs by driving desaturated RGB color LEDs to produce white with high efficiency and high color rendering index (CRI). It relates to a hybrid drive scheme for handling mixing. The forward voltage of direct color LEDs decreases as the dominant wavelength increases. These LEDs are best driven by multi-channel DC/DC converters. A new phosphor-converted color LED targeting high efficiency and CRI has been created, offering new possibilities for correlated color temperature (CCT) tuning applications. The new color LEDs have desaturated (pastel) color points and can be mixed to achieve white with 90 + CRI over a wide CCT range. Other LEDs may have 80 CRI implementations, or even 70 CRI implementations may be used. These possibilities require LED circuits to realize and maximize this potential. At the same time, the control circuit can be compatible with single channel constant current drivers to promote market adoption.

일반적으로, LED 구동 회로들은 아날로그 접근법 또는 펄스 폭 변조(pulse-width modulation, PWM) 접근법을 이용하여 형성된다. 아날로그 구동기에서, 모든 컬러들이 동시에 구동된다. 각각의 LED에 대해 상이한 전류를 제공함으로써 각각의 LED는 독립적으로 구동된다. 아날로그 구동기는 컬러 시프트를 초래하고, 현재적으로 전류를 3개의 방식으로 시프트하는 방법은 없다. 아날로그 구동은 종종 특정 컬러의 LED들이 저 전류 모드로 구동되고, 다른 때에는 매우 고 전류 모드로 구동되는 결과를 초래한다. 이러한 넓은 동적 범위는 감지 및 제어 하드웨어에 도전 과제를 부여한다.Typically, LED drive circuits are formed using an analog approach or a pulse-width modulation (PWM) approach. In the analog driver, all colors are driven simultaneously. By providing a different current for each LED, each LED is driven independently. Analog drivers cause a color shift, and there is currently no way to shift the current in three ways. Analog drive often results in LEDs of certain colors being driven in a low current mode and other times being driven in a very high current mode. This wide dynamic range presents challenges to sensing and control hardware.

PWM에서, 각각의 컬러는 고속으로 순차적으로 스위치 온된다. 각각의 컬러는 동일한 전류로 구동된다. 혼합된 컬러는 각각의 컬러의 듀티 사이클을 변경함으로써 제어된다. 즉, 하나의 컬러는, 또 다른 컬러가 혼합된 컬러에 추가되는 한, 두 배로 구동될 수 있다. 인간 시각은 매우 빠르게 변화하는 컬러들을 인지할 수 없으므로, 광은 하나의 단일 컬러를 갖는 것으로 보인다.In PWM, each color is switched on sequentially at high speed. Each color is driven by the same current. The blended colors are controlled by changing the duty cycle of each color. That is, one color can be driven twice as long as another color is added to the mixed color. Human vision cannot perceive colors that change very quickly, so light appears to have one single color.

예를 들어, 제1 LED는 특정 양의 시간 동안 전류로 구동되고, 이어서 제2 LED는 특정 시간 동안 동일한 전류로 구동되며, 이어서 제3 LED는 특정 양의 시간 동안 전류로 구동된다. 혼합된 컬러는 각각의 컬러의 듀티 사이클을 변경함으로써 제어된다. 예를 들어, 당신이 RGB LED를 갖고 있고 특정 출력을 원한다면, 적색은 사이클의 일부분에 대해 구동될 수 있고, 녹색은 사이클의 상이한 부분에 대해 구동될 수 있고, 청색은 사람 눈의 인식에 기초하여 사이클의 또 다른 부분에 대해 구동된다. 더 낮은 전류에서 적색 LED를 구동하는 대신에, 이것은 더 짧은 시간 동안 동일한 전류에서 구동된다. 이 예는 LED들이 빈약하게 활용되어 비효율성들을 초래하는 PWM의 단점을 입증한다.For example, a first LED is driven with current for a certain amount of time, then a second LED is driven with the same current for a certain amount of time, and then a third LED is driven with current for a certain amount of time. The blended colors are controlled by changing the duty cycle of each color. For example, if you have an RGB LED and want a specific output, red can be driven for part of a cycle, green can be driven for a different part of the cycle, and blue can be driven based on the human eye's perception. It is driven for another part of the cycle. Instead of driving the red LED at a lower current, it is driven at the same current for a shorter time. This example demonstrates the shortcomings of PWM where LEDs are poorly utilized resulting in inefficiencies.

이하에서 2가지 구동 방식의 비교가 각각의 구동 기법의 장단점을 예시하는 표 1에서 요약된다. 도시된 바와 같이, 아날로그 구동은 양호한 LED 활용, 모든 컬러들에 의한 피크 전류의 공유, 및 일반적으로 양호한 LED 효율 및 전체 효율을 제공한다. PWM은, 모든 LED들이 피크 전류에 의해 그리고 비교적 간단하고 효율적인 제어기에 의해 구동되기 때문에 양호한 컬러 포인트 예측가능성을 제공한다.Below, a comparison of the two driving schemes is summarized in Table 1 illustrating the advantages and disadvantages of each driving technique. As shown, analog driving provides good LED utilization, sharing of peak current by all colors, and generally good LED efficiency and overall efficiency. PWM provides good color point predictability because all LEDs are driven by peak current and by a relatively simple and efficient controller.

Figure pct00001
Figure pct00001

본 구동 방식은 전술한 아날로그 및 PWM 접근법들의 조합된 장점들을 달성하기 위한 하이브리드 방식을 포함한다. 하이브리드 시스템은 PWM 시간 슬라이싱을 오버레이하기 위해 2개의 컬러의 세트를 가상 LED로서 취급하면서 매번 2개의 컬러 사이에서 입력 전류를 분할한다. 이 구동 방식은 양호한 컬러 예측성을 보존하면서 동일한 수의 LED를 사용하여 아날로그 구동과 동일한 레벨의 전체 효율을 달성한다. 하이브리드 구동 방식에 비해, PWM 구동 방식은 동일한 효율을 달성하기 위해 50% 더 많은 LED를 요구할 수 있다. 본 하이브리드 구동 방식의 이점이 표 1에 추가되어 이하의 표 2에 제시되어 있다. 하이브리드 구동은 LED들, 전류 정격, LED 효율 및 전체 효율의 활용에서의 아날로그 구동기 이점과, 컬러 포인트 예측가능성 및 제어기 복잡성에서의 포함된 PWM 구동기 이점의 이용을 따라잡는다.The present drive scheme includes a hybrid scheme to achieve the combined advantages of the analog and PWM approaches described above. The hybrid system splits the input current between the two colors each time, treating the set of two colors as virtual LEDs to overlay the PWM time slicing. This drive method uses the same number of LEDs to achieve the same level of overall efficiency as analog drive while preserving good color predictability. Compared to hybrid drive, PWM drive may require 50% more LEDs to achieve the same efficiency. The advantages of this hybrid drive method are presented in Table 2 below in addition to Table 1. Hybrid drive catches up with analog driver advantages in utilization of LEDs, current rating, LED efficiency and overall efficiency, and embedded PWM driver advantages in color point predictability and controller complexity.

Figure pct00002
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도 1a는 컬러 공간을 표현하는 CIE 색도도(chromaticity diagram) 1을 도시한다. 컬러 공간은 3차원 공간인데; 즉, 컬러는 특정한 균일한 시각적 자극의 컬러 및 밝기를 특정하는 3개의 수의 세트에 의해 특정된다. 3개의 수는 국제 조명 위원회(CIE) 좌표들 X, Y, 및 Z, 또는 색조(hue), 채도(colorfulness), 및 휘도(luminance)와 같은 다른 값들일 수 있다. 사람의 눈이 3가지 상이한 유형의 색 감지 추상체(color sensitive cone)들을 갖는다는 사실에 기초하여, 눈의 반응은 이들 3개의 "3자극 값들(tristimulus values)"의 관점에서 가장 잘 설명된다.1A shows a CIE chromaticity diagram 1 representing a color space. A color space is a three-dimensional space; That is, color is specified by a set of three numbers that specify the color and brightness of a particular uniform visual stimulus. The three numbers can be the International Commission on Illumination (CIE) coordinates X, Y, and Z, or other values such as hue, saturation, and luminance. Based on the fact that the human eye has three different types of color sensitive cones, the eye's response is best described in terms of these three "tristimulus values".

색도도 1은 밝기를 무시하는 2차원 공간으로 투영된 컬러 공간이다. 예를 들어, 표준 CIE XYZ 컬러 공간은 2개의 색도 좌표 x, y에 의해 특정된 색도 공간에 대응한다. 색도는 컬러의 휘도에 관계없는 색의 품질의 객관적인 사양이다. 색도는 종종 색조(hue) 및 채도(colorfulness)로서 지정되는 2개의 독립 파라미터로 구성된다. 채도는 대안적으로 포화도(saturation), 크로마, 강도, 또는 여기 순도(excitation purity)라고 지칭될 수 있다. 색도도 1은 사람의 눈에 의해 인식 가능한 컬러들을 포함한다. 색도도 1은 유색 물체로부터 방출된 광의 스펙트럼 전력 분포(spectral power distribution, SPD)에 기초한 파라미터들을 사용하고, 사람의 눈에 대해 측정된 감도 곡선들에 의해 인자화된다. 임의의 컬러가 2개의 컬러 좌표 x 및 y 면에서 정밀하게 표현될 수 있다. 3개의 원색, 즉 청색, 녹색 및 적색의 주어진 세트를 조합함으로써 매칭될 수 있는 컬러들은 3개의 컬러, 즉 적색 좌표 3, 녹색 좌표 4, 및 청색 좌표 5에 대한 좌표들을 연결하는 삼각형 2에 의해 색도도 상에 표현된다. 삼각형 2는 색재현율(color gamut)을 나타낸다.Chromaticity diagram 1 is a color space projected into a two-dimensional space ignoring brightness. For example, the standard CIE XYZ color space corresponds to a chromaticity space specified by two chromaticity coordinates x, y. Chromaticity is an objective specification of the quality of a color regardless of the luminance of the color. Chromaticity consists of two independent parameters, often designated as hue and saturation. Saturation may alternatively be referred to as saturation, chroma, intensity, or excitation purity. The chromaticity diagram 1 includes colors recognizable by the human eye. Chromaticity diagram 1 uses parameters based on the spectral power distribution (SPD) of light emitted from a colored object and is factorized by the measured sensitivity curves for the human eye. Any color can be precisely represented in two color coordinates x and y planes. The colors that can be matched by combining a given set of three primary colors, i.e., blue, green and red, are expressed in chromaticity by triangle 2 connecting the coordinates for the three colors, i.e. red coordinate 3, green coordinate 4, and blue coordinate 5. represented on the figure. Triangle 2 represents color gamut.

색도도 1은 플랑크 궤적(Planckian locus) 또는 흑체 선(BBL)(6)을 포함한다. BBL6은 백열성 흑체의 컬러가 흑체 온도가 변화함에 따라 특정한 색도 공간에서 취하는 경로 또는 궤적이다. 그것은 저온에서의 진한 적색으로부터 오렌지색, 노르스름한 백색, 백색, 및 마지막으로 매우 높은 온도에서의 푸르스름한 백색으로 진행한다. 일반적으로 말하면, 인간의 눈들은 BBL6으로부터 너무 멀지 않은 백색 컬러 포인트들을 선호한다. BBL6 위의 컬러 포인트들은 너무 녹색으로 나타나는 한편, 아래의 컬러 포인트들은 너무 분홍색으로 나타날 것이다.Chromaticity diagram 1 includes a Planckian locus or blackbody line (BBL) 6 . BBL6 is the path or trajectory that the color of an incandescent blackbody takes in a specific chromaticity space as the blackbody temperature changes. It progresses from deep red at low temperatures to orange, yellowish white, white, and finally bluish white at very high temperatures. Generally speaking, the human eye prefers white color points that are not too far from BBL6. The color points above the BBL6 will appear too green, while the color points below will appear too pink.

도 1b는 상이한 CCT들 및 BBL6에 대한 그들의 관계를 나타내는 도면(10)을 도시한다. 3개의 원색(R, G, B)을 사용하고, 2개의 색을 동시에 구동하면, 본 구동 방식의 색역 2.1을 생성하는 3개의 가상 컬러 포인트 (R-G, R-B, G-B)가 생성된다. 새로운 색역 2.1은 이전의 색역 2보다 작다. 2700K와 4000K 사이에서, 컬러 라인은 3 STEP 내에서 BBL6 아래로 뻗어간다. 이 편차는 난색 CCT들에 대해 BBL6보다 약간 아래에서 보는 사람의 선호도 내에 있다. 본 기술 분야의 통상의 기술자들에 의해 이해되는 바와 같이, 원색 컬러 포인트들은 색역 2.1이 관심 대상인 튜닝가능한 대역을 완전히 둘러싸게 하도록 조절될 수 있다. 전류를 2개의 컬러 사이에서 분할되게 강제함으로써, 효율 및 활용이 개선된다.1B shows a diagram 10 showing different CCTs and their relationship to BBL6. When three primary colors (R, G, B) are used and the two colors are driven simultaneously, three virtual color points (R-G, R-B, G-B) are generated that generate a color gamut 2.1 of this driving method. The new gamut 2.1 is smaller than the old gamut 2. Between 2700K and 4000K, the color line runs below BBL6 in 3 STEP. This deviation is within the viewer's preference for slightly below BBL6 for warm color CCTs. As will be appreciated by those of ordinary skill in the art, the primary color points can be adjusted so that color gamut 2.1 completely surrounds the tunable band of interest. By forcing the current to split between the two colors, efficiency and utilization are improved.

도 1c는 RGB 튜닝을 위한 하이브리드 구동 회로의 예시적인 회로(20)를 도시한다. 회로(20)는 안정화된 전류 lo을 함께 생성하는 전압 레귤레이터(24)에 전기적으로 접속된 LED 구동기(25) 및 아날로그 전류 분할 회로(21), 멀티플렉서 어레이(22) 및 LED 어레이(23)를 포함한다.1C shows an exemplary circuit 20 of a hybrid drive circuit for RGB tuning. Circuit 20 includes an LED driver 25 and an analog current divider circuit 21, a multiplexer array 22 and an LED array 23 electrically connected to a voltage regulator 24 that together produce a stabilized current lo do.

LED 어레이(23)는 하이브리드 구동 회로를 이용하여 튜닝되도록 설계된 하나 또는 복수의 제1 컬러의 LED(컬러 1)(26), 하나 또는 복수의 제2 컬러의 LED(컬러 2) LED들(27), 및 하나 또는 복수의 제3 컬러의 LED(컬러 3) LED들(28)을 포함할 수 있다. 회로(20)의 일 실시예에서, 컬러 1은 녹색이고, 컬러 2는 적색이고, 컬러 3은 청색이지만, 컬러 1, 컬러 2 및 컬러 3에 대해 임의의 컬러 세트가 사용될 수 있다. 이해되는 바와 같이, 특정 채널들에 대한 컬러들의 할당은 단순히 설계 선택 사항이며, 다른 설계들도 고려될 수 있지만, 본 명세서에서 설명되는 하이브리드 구동 회로의 완전한 이해를 제공하기 위해, 현재의 설명은 컬러 1 LED(26), 컬러 2 LED(27) 및 컬러 3 LED(28)를 사용하며, 또한 컬러 1이 녹색으로 설명되고, 컬러 2가 적색으로 설명되고, 컬러 3이 청색으로 설명되는 실시예들을 설명할 수 있다.The LED array 23 includes one or a plurality of first color LEDs (color 1) 26, one or a plurality of second color LEDs (color 2) LEDs 27 designed to be tuned using a hybrid drive circuit. , and one or a plurality of third color LEDs (color 3) LEDs 28 . In one embodiment of circuit 20, color 1 is green, color 2 is red, and color 3 is blue, although any set of colors may be used for color 1, color 2, and color 3. As will be appreciated, the assignment of colors to particular channels is simply a design choice, and while other designs are contemplated, in order to provide a thorough understanding of the hybrid drive circuit described herein, the present description is Embodiments using 1 LED 26, color 2 LED 27 and color 3 LED 28 are also described, wherein color 1 is described as green, color 2 is described as red, and color 3 is described as blue. can be explained

회로(20)는 인입 전류 I0를 2개의 전류 I1, I2로 분할하는 아날로그 전류 분할 회로(21)를 포함한다. 그러한 아날로그 전류 분할 회로(21)는 AN ARBITRARY-RATIO ANALOG CURRENT DIVISION CIRCUIT이라는 명칭의 미국 특허 출원 제16/145,053호에 설명되어 있으며, 이 출원은 그 전체가 제시되기나 한 것처럼 본 명세서에 참고로 포함된다. 아날로그 전류 분할 회로(21)는 2개의 컬러 각각에 동일한 전류를 제공하기 위해 구동 회로의 형태를 취할 수 있다. 아날로그 전류 분할 회로(21)는 각각의 컬러의 구동 전류의 정밀한 제어를 허용하면서 LED들의 상이한 컬러들 사이의 순방향 전압의 임의의 미스매치를 해결할 수 있다. 대안적으로, 아날로그 전류 분할 회로(21)는 전류의 불균등한 분할을 허용할 수 있는데, 이는 양쪽 스트링들을 단순히 스위칭 온함으로써는 달성될 수 없다. 이해되는 바와 같이, 본 발명의 사상을 벗어나지 않고서 다른 아날로그 전류 분할 회로들이 활용될 수 있다. 아날로그 전류 분할 회로(21)는 본 명세서에 설명된 하이브리드 구동 회로의 완전한 이해를 위한 예시적인 분할기로서 제공된다.The circuit 20 comprises an analog current dividing circuit 21 that divides the incoming current I 0 into two currents I 1 , I 2 . Such an analog current divider circuit 21 is described in U.S. Patent Application No. 16/145,053 entitled AN ARBITRARY-RATIO ANALOG CURRENT DIVISION CIRCUIT, which is incorporated herein by reference as if set forth in its entirety. do. The analog current dividing circuit 21 may take the form of a drive circuit to provide the same current to each of the two colors. The analog current dividing circuit 21 can resolve any mismatch in forward voltage between different colors of LEDs while allowing precise control of the drive current of each color. Alternatively, the analog current dividing circuit 21 may allow for unequal division of current, which cannot be achieved by simply switching on both strings. As will be appreciated, other analog current dividing circuits may be utilized without departing from the spirit of the present invention. The analog current dividing circuit 21 is provided as an exemplary divider for a thorough understanding of the hybrid drive circuit described herein.

아날로그 전류 분할 회로(21)는 LED 구동기(25) 및 LED 어레이(23)와 동작하도록 인쇄 회로 보드(PCB) 상에 장착될 수 있다. LED 구동기(25)는 이 분야에 공지된 통상적인 LED 구동기일 수 있다. 아날로그 전류 분할 회로(21)는 LED 구동기(25)가 두 개 이상의 LED 어레이(23)를 활용하는 응용들을 위해 사용되게 허용할 수 있다.The analog current dividing circuit 21 may be mounted on a printed circuit board (PCB) to operate with the LED driver 25 and the LED array 23 . The LED driver 25 may be a conventional LED driver known in the art. The analog current dividing circuit 21 may allow the LED driver 25 to be used for applications utilizing two or more LED arrays 23 .

아날로그 전류 분할 회로(21)의 각각의 전류 채널은 감지 저항기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 2개의 전류 채널을 갖는 실시예에서, 아날로그 전류 분할 회로(21)는 Vsense1에서 제1 전류 채널(31)의 제1 전압을 감지하는 제1 감지 저항기(Rs1)(29) 및 Vsense2에서 제2 전류 채널(32)의 제2 전압을 감지하는 제2 감지 저항기(Rs2)(30)를 포함한다. Vsense1에서의 전압은 제1 감지 저항기(Rs1)(29)를 통해 흐르는 전류를 나타내고, Vsense2에서의 전압은 제2 감지 저항기(Rs2)(30)를 통해 흐르는 전류를 나타낸다.Each current channel of the analog current dividing circuit 21 may include a sense resistor. For example, in an embodiment having two current channels, the analog current dividing circuit 21 is a first sense resistor (Rs1) 29 that senses the first voltage of the first current channel 31 at Vsense1 and Vsense2 and a second sense resistor (Rs2) (30) for sensing the second voltage of the second current channel (32). The voltage at Vsense1 represents a current flowing through the first sense resistor Rs1 (29), and the voltage at Vsense2 represents a current flowing through the second sense resistor (Rs2) 30 .

아날로그 전류 분할 회로(21)는 계산 디바이스(37)를 포함한다. 계산 디바이스(37)는 제1 감지 전압 Vsense1과 제2 감지 전압 Vsense2를 비교하여 설정 전압 Vset를 결정하도록 구성된다. 제1 감지 전압 Vsense1이 제2 감지 전압 Vsense2보다 낮은 경우, 계산 디바이스(37)는 Vset를 증가시키도록 구성된다. 제1 감지 전압 Vsense1 디바이스가 제2 감지 전압 Vsense2보다 큰 경우, 계산 디바이스(37)는 설정 전압 Vset를 감소시키도록 구성된다.The analog current dividing circuit 21 includes a calculating device 37 . The calculation device 37 is configured to compare the first sense voltage Vsense1 and the second sense voltage Vsense2 to determine the set voltage Vset. If the first sense voltage Vsense1 is lower than the second sense voltage Vsense2, the calculation device 37 is configured to increase Vset. When the first sense voltage Vsense1 device is greater than the second sense voltage Vsense2, the calculation device 37 is configured to decrease the set voltage Vset.

구체적으로, 계산 디바이스(37)는 연산 증폭기(op amp)(38), 설정 전압(Vset)의 위치와 접지 사이의 커패시터(39), 및 커패시터(39)와 병렬인 저항기(41)를 포함할 수 있다. 제1 감지 전압 Vsense1 및 제2 감지 전압 Vsense2는 op amp(38)에 공급된다. 계산 디바이스(37)는 제2 감지 전압 Vsense2로부터 제1 감지 전압 Vsense1을 감산함으로써 제1 감지 전압 Vsense1을 제2 감지 전압 Vsense2와 비교하도록 구성될 수 있다. op amp(38)가 레귤레이션 중일 때, 계산 디바이스(37)는 제1 감지된 전압 Vsense1과 제2 감지된 전압 Vsense2의 차이를 충전 전류로 변환하여 제1 감지된 전압 Vsense1이 제2 감지된 전압 Vsense2보다 작을 때 설정 전압 Vset를 증가시키기 위해 커패시터(39)를 충전하도록 구성될 수 있다. 계산 디바이스(37)는 제1 감지 전압 Vsense1과 제2 감지 전압 Vsense2의 차이를 방전 저항기(41)로 변환하여 제1 감지 전압 Vsense1이 제2 감지 전압 Vsense2보다 클 때 설정 전압 Vset를 감소시키도록 구성될 수 있다.Specifically, the computing device 37 may include an operational amplifier (op amp) 38 , a capacitor 39 between the position of the set voltage Vset and ground, and a resistor 41 in parallel with the capacitor 39 . can The first sense voltage Vsense1 and the second sense voltage Vsense2 are supplied to the op amp 38 . The calculation device 37 may be configured to compare the first sense voltage Vsense1 with the second sense voltage Vsense2 by subtracting the first sense voltage Vsense1 from the second sense voltage Vsense2 . When the op amp 38 is in regulation, the computing device 37 converts the difference between the first sensed voltage Vsense1 and the second sensed voltage Vsense2 into a charging current so that the first sensed voltage Vsense1 becomes the second sensed voltage Vsense2 It may be configured to charge the capacitor 39 to increase the set voltage Vset when less than. The calculating device 37 is configured to convert the difference between the first sense voltage Vsense1 and the second sense voltage Vsense2 into the discharge resistor 41 to reduce the set voltage Vset when the first sense voltage Vsense1 is greater than the second sense voltage Vsense2 can be

따라서, 제1 감지 전압 Vsense1이 제2 감지 전압 Vsense2보다 높은 경우, 계산 디바이스(37)는 설정 전압 Vset를 감소시킬 수 있으며, 이는 다음으로 제1 전류 채널(31)에 전력을 공급하는 제1 게이트 전압 Vgate1을 감소시킨다. 달리 말하면, op amp(38)가 레귤레이션 중에 있을 때, 제1 감지 전압 Vsense1은 제2 감지 전압 Vsense2와 대략 동일하다. 따라서, 정상 상태 동안, 제2 전류 채널(32)의 전류에 대한 제1 전류 채널(31)의 전류의 비율은 제1 감지 저항기 Rs1의 값에 대한 제2 감지 저항기 Rs2의 값과 동일하고, 다음의 수학식들이 충족된다:Thus, when the first sense voltage Vsense1 is higher than the second sense voltage Vsense2 , the computing device 37 may decrease the set voltage Vset, which in turn powers the first current channel 31 , the first gate Decrease the voltage Vgate1. In other words, when the op amp 38 is in regulation, the first sense voltage Vsense1 is approximately equal to the second sense voltage Vsense2. Thus, during the steady state, the ratio of the current in the first current channel 31 to the current in the second current channel 32 is equal to the value of the second sense resistor Rs2 to the value of the first sense resistor Rs1, and then The equations of are satisfied:

Figure pct00003
Figure pct00003

Figure pct00004
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따라서, 제1 감지 저항기 Rs1의 값이 제2 감지 저항기 Rs2의 값과 동일할 때, 제1 저항기 I_Rs1을 통해 흐르는 전류는 제2 저항기 I_Rs2를 통해 흐르는 전류와 동일하고, 전류 분할 회로(20)는, 공급 전압 생성과 같은, 보조 회로들에 의해 인출되는 전류가 무시할 정도라고 가정하면, 전류를 2개의 동일한 부분으로 분할한다. 이 분야의 통상의 기술자가 인식하듯이, 도 1c에 도시된 계산 디바이스(37)는 많은 가능한 구현 중 하나라는 점에 유의해야 한다.Therefore, when the value of the first sense resistor Rs1 is equal to the value of the second sense resistor Rs2, the current flowing through the first resistor I_Rs1 is equal to the current flowing through the second resistor I_Rs2, and the current dividing circuit 20 is , assuming that the current drawn by the auxiliary circuits, such as supply voltage generation, is negligible, divides the current into two equal parts. It should be noted that, as one of ordinary skill in the art will recognize, the computing device 37 shown in FIG. 1C is one of many possible implementations.

설정 전압 Vset는 제1 op amp(33)로 구현될 수 있는 전압 제어 전류원에 공급될 수 있다. 제1 op amp(33)는 제1 게이트 전압 Vgate1을 제공할 수 있다. 제1 게이트 전압 Vgate1은 구동 전류 I1을 제공하기 위해 사용되는 제1 트랜지스터(34)에 입력될 수 있다. 제1 트랜지스터(34)는 종래의 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(MOSFET)일 수 있다. 제1 트랜지스터(34)는 n-채널 MOSFET일 수 있다.The set voltage Vset may be supplied to a voltage controlled current source that may be implemented as the first op amp 33 . The first op amp 33 may provide a first gate voltage Vgate1 . The first gate voltage Vgate1 may be input to the first transistor 34 used to provide the driving current I 1 . The first transistor 34 may be a conventional metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET). The first transistor 34 may be an n-channel MOSFET.

제2 트랜지스터(35)는 구동 전류 12를 제공할 수 있다. 제2 트랜지스터(35)는 종래의 MOSFET일 수 있다. 제2 트랜지스터(35)는 n-채널 MOSFET일 수 있다. 제2 트랜지스터는 제1 전류 채널(31)이 레귤레이션 중일 때에만 스위칭 온될 수 있다. 제2 게이트 전압 Vgate2가 제2 트랜지스터(35)를 통해 흐를 수 있다.The second transistor 35 may provide a driving current 12 . The second transistor 35 may be a conventional MOSFET. The second transistor 35 may be an n-channel MOSFET. The second transistor may be switched on only when the first current channel 31 is in regulation. A second gate voltage Vgate2 may flow through the second transistor 35 .

제2 게이트 전압 Vgate2는 션트 레귤레이터(shunt regulator)(36)의 REF 입력에 공급될 수 있다. 실시예에서, 션트 레귤레이터(36)는 2.5V의 내부 기준 전압을 가진다. REF 노드에서 인가되는 전압이 2.5V보다 높을 때, 션트 레귤레이터(36)는 큰 전류를 싱크(sink)할 수 있다. REF 노드에 인가된 전압이 2.5V보다 낮을 때, 션트 레귤레이터(36)는 매우 작은 대기 전류(quiescent current)를 싱크할 수 있다.A second gate voltage Vgate2 may be supplied to the REF input of a shunt regulator 36 . In an embodiment, shunt regulator 36 has an internal reference voltage of 2.5V. When the voltage applied at the REF node is higher than 2.5V, the shunt regulator 36 can sink a large current. When the voltage applied to the REF node is lower than 2.5V, the shunt regulator 36 can sink a very small quiescent current.

큰 싱크 전류는 제2 트랜지스터(35)의 게이트 전압을 그의 임계값 아래의 레벨로 끌어내릴 수 있으며, 이는 제2 트랜지스터(35)를 스위치 오프할 수 있다. 션트 레귤레이터(36)는 캐소드들을 그들의 REF 노드들 아래의 다이오드의 순방향 전압(Vf)보다 더 많이 풀링(pull)하지 못할 수 있다. 따라서, 제2 트랜지스터(35)는 2.5V보다 높은 임계 전압을 가질 수 있다. 대안적으로, 1.24V와 같은 더 낮은 내부 기준 전압을 갖는 션트 레귤레이터가 사용될 수 있다.A large sink current may pull the gate voltage of the second transistor 35 down to a level below its threshold, which may switch off the second transistor 35 . The shunt regulator 36 may not be able to pull the cathodes more than the forward voltage (Vf) of the diode below their REF nodes. Accordingly, the second transistor 35 may have a threshold voltage higher than 2.5V. Alternatively, a shunt regulator with a lower internal reference voltage, such as 1.24V, may be used.

회로(20)는 3개의 LED(26, 27, 28) 중 2개를 아날로그 전류 분할 회로(21)로 생성된 2개의 전류원 I1, I2에 전기적으로 접속하는 멀티플렉서 어레이(22)를 포함한다. 멀티플렉서 어레이(22)는, 회로(20)에 도시된 바와 같이, 스위치라고도 지칭하는 4개의 MOSFET(S1(11), S2(12), S3(13), S4(14))을 포함할 수 있다. 멀티플렉서 어레이(22)는 시간당 I1 및 I2를 LED 어레이(23)의 컬러들 중 2개로 지향시킨다. 아래의 표가 나타내는 바와 같이, MOSFET S2(12) 및 MOSFET S3(13)이 MOSFET S1(11) 및 MOSFET S4(14)의 반전된 값이므로(즉, S2=INVERTED S1 및 S3=INVERTED S4), MOSFET S1(11) 및 MOSFET S4(14)의 제어가 필요하다. 이하의 수학식들에서 정의된 바와 같이,Circuit 20 includes a multiplexer array 22 that electrically connects two of three LEDs 26 , 27 , 28 to two current sources I 1 , I 2 generated by analog current divider circuit 21 . . Multiplexer array 22 may include four MOSFETs S1 ( 11 ), S2 ( 12 ), S3 ( 13 ), S4 ( 14 ), also referred to as switches, as shown in circuit 20 . . The multiplexer array 22 directs I 1 and I 2 per hour to two of the colors of the LED array 23 . As the table below shows, since MOSFET S2(12) and MOSFET S3(13) are the inverted values of MOSFET S1(11) and MOSFET S4(14) (i.e. S2=INVERTED S1 and S3=INVERTED S4), Control of MOSFET S1 (11) and MOSFET S4 (14) is required. As defined in the following equations,

Figure pct00005
Figure pct00005

Figure pct00006
Figure pct00006

동작상, 하이브리드 구동 방식은 아날로그 전류 분할 회로(21)를 활용하여 LED 어레이(23)의 2개의 컬러를 동시에 구동하고 그 후 LED 어레이(23)의 제3 컬러와 PWM 시간 슬라이싱을 오버레이한다. 컬러 1 녹색, 컬러 2 적색 및 컬러 3 청색인 실시예에 대한 어레이(23)에서의 LED들의 활용은 표 3에 도시된다.Operationally, the hybrid driving method utilizes the analog current dividing circuit 21 to simultaneously drive two colors of the LED array 23 and then overlay the PWM time slicing with the third color of the LED array 23 . The utilization of LEDs in array 23 for an embodiment that is color 1 green, color 2 red and color 3 blue is shown in Table 3.

Figure pct00007
Figure pct00007

2개의 컬러를 동시에 구동함에 있어서, 가상 컬러 포인트들이 생성된다. 전류들 I1 및 I2 사이의 비율은 미리 정의될 수 있다(즉, 임의의 비율이 사용될 수 있지만 효율을 최대화하기 위해 1:1 또는 약간 상이함). LED 어레이(23)의 3개의 컬러를 사용하여, 3개의 가상 컬러 포인트(RG, R-B, G-B)가 원색 R/G/B(혼합을 위한 제4 컬러 포인트)을 더하여 생성될 수 있다. 3개의 가상 컬러 포인트(R-G, R-B, G-B)에 의해 형성된 삼각형은 새로운 구동 방식의 색역을 정의한다. 표 4는 3-채널 LED 구동을 위한 하이브리드 구동 방식의 동작의 타이밍 시퀀스를 요약한다. 관련 기술분야의 통상의 기술자에 의해 이해되는 바와 같이, 컬러들의 특정 시퀀스가 반드시 중요한 것은 아니다. 하이브리드 구동 방식의 구현들에서, 컬러 듀플릿(color duplet)들이 PWM 논리 구현의 복잡성을 최소화하는 방식으로 배열 또는 재배열될 수 있다. 샘플 타이밍 시퀀스를 제공하기 위해, 표 4가 아래에 제시된다. 하위 간격 T1 동안, 적색-녹색의 컬러 듀플릿에 전력이 공급될 수 있다. 하위 간격 T2 동안, 녹색-청색의 컬러 듀플릿에 전력이 공급될 수 있다. 하위 간격 T3 동안, 적색-청색의 컬러 듀플릿에 전력이 공급될 수 있다. 하위 간격들(T1, T2, 및 T3)의 합은 스위칭 주기(T)를 실질적으로 커버하도록 조합된다.In driving two colors simultaneously, virtual color points are created. The ratio between the currents I1 and I2 can be predefined (ie any ratio can be used but 1:1 or slightly different to maximize efficiency). Using the three colors of the LED array 23, three virtual color points (RG, R-B, G-B) can be created by adding the primary colors R/G/B (the fourth color point for blending). A triangle formed by three virtual color points (R-G, R-B, G-B) defines a color gamut of a new driving method. Table 4 summarizes the timing sequence of the operation of the hybrid driving scheme for 3-channel LED driving. As will be understood by one of ordinary skill in the art, the particular sequence of colors is not necessarily critical. In implementations of the hybrid drive scheme, the color duplets may be arranged or rearranged in a manner that minimizes the complexity of implementing the PWM logic. To provide a sample timing sequence, Table 4 is presented below. During the sub-interval T1, power may be supplied to the red-green color duplet. During the sub-interval T2, power may be supplied to the green-blue color duplet. During the sub-interval T3, power may be supplied to the red-blue color duplet. The sum of the subintervals T1 , T2 , and T3 is combined to substantially cover the switching period T .

Figure pct00008
Figure pct00008

도 1d는 계산 디바이스(37)가 전술한 아날로그 회로보다 적은 PCB 자원들로 복잡한 신호 처리를 다루기 위해 활용될 수 있는 마이크로컨트롤러(40)를 도시한다. 마이크로컨트롤러(40)는 입력 신호 및 S1 및 S4의 동작을 다룬다. 마이크로컨트롤러(40)는 입력(15)에서의 VSENSE1을 감지하고 NTC(17)로 보드 온도를 감지함으로써 입력 전류의 절대값을 모니터링할 수 있다. 이들 2개의 판독, 입력(15)에서의 VSENSE1, NTC(17)는 구동 전류 및 온도로 인한 컬러 시프트를 보상하기 위해 사용될 수 있다. 0-10V는 제어 입력(16)을 나타낸다. 마이크로컨트롤러(40)는 CCT 튜닝 곡선에 매핑될 수 있다. 마이크로컨트롤러(40)는 들어오는 명령어들을 멀티플렉서 어레이(23)의 동작으로 변환한다. 구체적으로, 마이크로컨트롤러(40)는 제1 출력 신호(11)를 제어 스위치 S1에 그리고 제2 출력 신호(14)를 제어 스위치 S4에 제공할 수 있다.1D shows a microcontroller 40 in which the computing device 37 may be utilized to handle complex signal processing with fewer PCB resources than the analog circuitry described above. The microcontroller 40 handles the input signals and the operation of S1 and S4. The microcontroller 40 can monitor the absolute value of the input current by sensing VSENSE1 at the input 15 and sensing the board temperature with the NTC 17 . These two reads, VSENSE1 at input 15, NTC 17 can be used to compensate for color shift due to drive current and temperature. 0-10V represents the control input 16 . The microcontroller 40 may be mapped to the CCT tuning curve. The microcontroller 40 converts incoming commands into operations of the multiplexer array 23 . Specifically, the microcontroller 40 may provide the first output signal 11 to the control switch S1 and the second output signal 14 to the control switch S4 .

도 1e는 중심 위치에 위치한 적색 LED(또는 적색 LED들의 어레이)를 갖는 회로(20)에 대한 컬러 차트(42)를 도시한다. 컬러 차트(42)는 도 1b의 컬러 차트 상에 오버레이된다. 컬러 차트(42)는 2700K 내지 6000K에 대한 회로(20)에서의 RB-RG-BG의 사용으로부터의 도달가능한 색역(43)(도 1b로부터의 색역 2.1과 매칭됨) 및 2500K 및 그 이하에 대한 회로(20)에서의 RG-RB-R의 사용으로부터의 색역(44)을 묘사한다. 색역(43)은 높은 효율로 제공될 수 있다. 색역(44)은 감소된 효율로 제공될 수 있다. 회로(20)로부터의 색역(43)과 색역(44)의 조합은 도 1a와 관련하여 위에서 설명된 색역(2)을 근사한다. 색역(43)과 색역(44)의 조합이 색역(2)의 전부를 완전히 커버하지는 않지만, 색역(43)과 색역(44)의 조합은 많은 응용들에 대해 충분할 수 있고, 하이브리드 회로(20)에 의해 달성되는 증가된 효율에 대해 합리적인 절충일 수 있다.1E shows a color chart 42 for a circuit 20 with a red LED (or an array of red LEDs) positioned in a central position. A color chart 42 is overlaid on the color chart of FIG. 1B . Color chart 42 shows the reachable gamut 43 from the use of RB-RG-BG in circuit 20 for 2700K to 6000K (matched gamut 2.1 from FIG. 1B) and for 2500K and below. Color gamut 44 from the use of RG-RB-R in circuit 20 is depicted. The color gamut 43 can be provided with high efficiency. Color gamut 44 can be provided with reduced efficiency. The combination of gamut 43 and gamut 44 from circuit 20 approximates gamut 2 described above with respect to FIG. 1A . Although the combination of gamut 43 and 44 does not completely cover all of the gamut 2 , the combination of gamut 43 and 44 may be sufficient for many applications, and the hybrid circuit 20 . may be a reasonable compromise for the increased efficiency achieved by

도 1f는 중심 위치에 위치한 녹색 LED(또는 녹색 LED들의 어레이)를 갖는 회로(20)에 대한 컬러 차트(45)를 도시한다. 컬러 차트(45)는 도 1b의 컬러 차트 상에 오버레이된다. 컬러 차트(45)는 2700K 내지 6000K에 대해 회로(20)에서의 RB-RG-BG의 사용으로부터의 도달가능한 색역(43)(도 1b로부터의 색역 2.1과 매칭됨) 및 BBL(6) 위에 대해 회로(20)에서의 RG-GB-G의 사용으로부터의 색역(46)을 묘사한다. 색역(43)은 높은 효율로 제공될 수 있다. 색역(46)은 감소된 효율로 제공될 수 있다. 회로(20)로부터의 색역(43)과 색역(46)의 조합은 도 1a와 관련하여 위에서 설명된 색역(2)을 근사한다. 색역(43)과 색역(46)의 조합이 색역(2)의 전부를 완전히 커버하지는 않지만, 색역(43)과 색역(46)의 조합은 많은 응용들에 대해 충분할 수 있고, 하이브리드 회로(20)에 의해 달성되는 증가된 효율에 대한 합리적인 절충일 수 있다.1F shows a color chart 45 for circuit 20 with a green LED (or an array of green LEDs) located in a central position. A color chart 45 is overlaid on the color chart of FIG. 1B . Color chart 45 shows the reachable gamut 43 from the use of RB-RG-BG in circuit 20 for 2700K to 6000K (matching gamut 2.1 from FIG. 1B ) and over BBL 6 A color gamut 46 from the use of RG-GB-G in circuit 20 is depicted. The color gamut 43 can be provided with high efficiency. Color gamut 46 can be provided with reduced efficiency. The combination of gamut 43 and gamut 46 from circuit 20 approximates gamut 2 described above with respect to FIG. 1A . Although the combination of gamut 43 and gamut 46 does not completely cover all of gamut 2, the combination of gamut 43 and gamut 46 may be sufficient for many applications, and hybrid circuit 20 may be a reasonable compromise for the increased efficiency achieved by

도 1g는 중심 위치에 위치한 청색 LED(또는 청색 LED들의 어레이)를 갖는 회로(20)에 대한 컬러 차트(47)를 도시한다. 컬러 차트(47)는 도 1b의 컬러 차트 상에 오버레이된다. 컬러 차트(47)는 2700K 내지 6000K에 대한 회로(20)에서의 RB-RG-BG의 사용으로부터의 도달가능한 색역(43)(도 1b로부터의 영역(2.1)과 매칭됨) 및 6500K를 넘어서는 회로(20)에서의 GB-RB-B의 사용으로부터의 색역(48)을 묘사한다. 색역(43)은 높은 효율로 제공될 수 있다. 색역(48)은 감소된 효율로 제공될 수 있다. 회로(20)로부터의 색역(43)과 색역(48)의 조합은 도 1a와 관련하여 위에서 설명된 색역(2)을 근사한다. 색역(43)과 색역(48)의 조합이 색역(2)의 전부를 완전히 커버하지는 않지만, 색역(43)과 색역(48)의 조합은 많은 응용들에 대해 충분할 수 있고, 하이브리드 회로(20)에 의해 달성되는 증가된 효율에 대한 합리적인 절충일 수 있다.1G shows a color chart 47 for a circuit 20 with a blue LED (or an array of blue LEDs) located in a central position. A color chart 47 is overlaid on the color chart of FIG. 1B . Color chart 47 shows the reachable color gamut 43 from the use of RB-RG-BG in circuit 20 for 2700K to 6000K (matching region 2.1 from FIG. 1B) and circuits beyond 6500K. A color gamut (48) from the use of GB-RB-B in (20) is depicted. The color gamut 43 can be provided with high efficiency. Color gamut 48 can be provided with reduced efficiency. The combination of gamut 43 and gamut 48 from circuit 20 approximates gamut 2 described above with respect to FIG. 1A . Although the combination of gamut 43 and 48 does not completely cover all of the gamut 2 , the combination of gamut 43 and 48 may be sufficient for many applications, and the hybrid circuit 20 . may be a reasonable compromise for the increased efficiency achieved by

도 1e, 도 1f, 도 1g로부터, 단순히 회로(20)의 중심에 위치한 LED를 변화시킴으로써 색역(2)의 모든 부분들에 도달할 수 있음이 명백하다. LED들의 각각의 구성에서 색역 2.1은 커버되고 그에 더하여 색역 2의 추가 부분도 그러하다. 이러한 커버리지는 많은 응용들에 대해 충분할 수 있고, 증가된 효율에 대한 절충일 수 있다.It is clear from Figures 1e, 1f, 1g that all parts of the color gamut 2 can be reached by simply changing the LED located in the center of the circuit 20 . In each configuration of the LEDs gamut 2.1 is covered, plus an additional portion of gamut 2 as well. Such coverage may be sufficient for many applications, and may be a compromise for increased efficiency.

도 1h는 또 다른 하이브리드 구동 회로(50)를 도시한다. 회로(50)는 회로(20)로부터 증가된 색역을 제공할 수 있다. 회로(50)는 도 1c와 관련하여 위의 본 명세서에서 설명한 바와 같은 아날로그 전류 분할 회로(21), LED 어레이(23), 전압 레귤레이터(24), 및 LED 구동기(25)를 포함한다. 도 1c에서와 같이, LED 어레이(23)는 하이브리드 구동 회로를 이용하여 튜닝되도록 설계된 하나 또는 복수의 컬러 1 LED(26), 하나 또는 복수의 컬러 2 LED(27), 및 하나 또는 복수의 컬러 3 LED(28)를 포함할 수 있다. 멀티플렉서 어레이(52)가 회로(50)에서 활용된다. 회로(50)의 일 실시예에서, 컬러 1은 녹색이고, 컬러 2는 적색이고, 컬러 3은 청색이지만, 컬러 1, 컬러 2 및 컬러 3에 대해 임의의 컬러 세트가 사용될 수 있다. 이해되는 바와 같이, 특정 채널들에 대한 컬러들의 할당은 단순히 설계 선택 사항이며, 다른 설계들도 고려될 수 있지만, 본 명세서에서 설명되는 하이브리드 구동 회로의 완전한 이해를 제공하기 위해, 현재의 설명은 컬러 1 LED(26), 컬러 2 LED(27) 및 컬러 3 LED(28)를 사용하며, 또한 컬러 1이 녹색으로 설명되고, 컬러 2가 적색으로 설명되고, 컬러 3이 청색으로 설명되는 실시예들을 설명할 수 있다.1H shows another hybrid drive circuit 50 . Circuit 50 may provide increased color gamut from circuit 20 . Circuit 50 includes analog current division circuit 21 , LED array 23 , voltage regulator 24 , and LED driver 25 as described herein above with respect to FIG. 1C . As in FIG. 1C , the LED array 23 includes one or a plurality of color 1 LEDs 26 , one or a plurality of color 2 LEDs 27 , and one or a plurality of color 3 designed to be tuned using a hybrid drive circuit. LEDs 28 may be included. A multiplexer array 52 is utilized in circuit 50 . In one embodiment of circuit 50, color 1 is green, color 2 is red, and color 3 is blue, although any set of colors may be used for color 1, color 2, and color 3. As will be appreciated, the assignment of colors to particular channels is simply a design choice, and while other designs are contemplated, in order to provide a thorough understanding of the hybrid drive circuit described herein, the present description is Embodiments using 1 LED 26, color 2 LED 27 and color 3 LED 28 are also described, wherein color 1 is described as green, color 2 is described as red, and color 3 is described as blue. can be explained

3개의 LED(26, 27, 28) 중 2개를 아날로그 전류 분할 회로(21)에 의해 생성된 2개의 전류원(11, b)에 전기적으로 접속하는 멀티플렉서 어레이(52). 멀티플렉서 어레이(52)는, 회로(50)에 나타낸 바와 같이, 스위치라고도 하는, 5개의 MOSFET(S1(51), S2(53), S3(54), S4(56), S5(57))을 포함할 수 있다. 멀티플렉서 어레이(52)는 시간당 I1 및 I2를 LED 어레이(23)의 컬러들 중 2개로 지향시킨다. MOSFET S2(53) 및 MOSFET S3(54)이 MOSFET S1(51) 및 MOSFET S4(56)의 반전된 값이고 MOSFET S5(57)가 MOSFET S1(51) 및 MOSFET S2(53)의 반전된 조합이므로, MOSFET S1(51), MOSFET S4(56) 및 X의 제어가 필요하다. 구체적으로,A multiplexer array (52) electrically connecting two of the three LEDs (26, 27, 28) to two current sources (11, b) generated by an analog current dividing circuit (21). As shown in the circuit 50, the multiplexer array 52 includes five MOSFETs S1 (51), S2 (53), S3 (54), S4 (56), and S5 (57), which are also referred to as switches. may include The multiplexer array 52 directs I 1 and I 2 per hour to two of the colors of the LED array 23 . Since MOSFET S2(53) and MOSFET S3(54) are the inverted values of MOSFET S1(51) and MOSFET S4(56) and MOSFET S5(57) is the inverted combination of MOSFET S1(51) and MOSFET S2(53), , MOSFET S1 (51), MOSFET S4 (56) and control of X are required. Specifically,

Figure pct00009
Figure pct00009

Figure pct00010
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Figure pct00011
Figure pct00011

표 5는 회로(50)에 의해 제공되는 가능한 조합들을 도시한다. 컬러 1 녹색, 컬러 2 적색, 및 컬러 3 청색인 실시예에 대한 어레이(23)에서의 LED들의 활용이 표 5에 도시된다.Table 5 shows possible combinations provided by circuit 50 . The utilization of LEDs in array 23 for an embodiment that is color 1 green, color 2 red, and color 3 blue is shown in Table 5.

Figure pct00012
Figure pct00012

도 1i는 아날로그 전류들에 의해 구동되는 적색 및 청색 LED들(또는 적색 LED들의 어레이 및 청색 LED들의 어레이)을 갖는 회로(50)에 대한 컬러 차트(55)를 도시한다. 컬러 차트(55)가 도 1b의 컬러 차트 상에 오버레이된다. 컬러 차트(55)는 도달가능한 색역(43)(도 1b로부터의 색역(2.1)과 매칭됨), 색역(44), 및 색역(48)을 묘사한다. 색역(43)은 높은 효율로 제공될 수 있다. 색역들(44, 48)은 감소된 효율로 제공될 수 있다. 회로(50)로부터의 색역들(43, 44, 48)의 조합은 도 1a와 관련하여 위에서 설명된 색역(2)을 근사한다. 색역들(43, 44, 48)의 조합이 색역(2)의 전부를 완전히 커버하지는 않지만, 색역들(43, 44, 48)의 조합은 많은 응용들에 대해 충분할 수 있고, 하이브리드 회로(50)에 의해 달성되는 증가된 효율에 대한 합리적인 절충일 수 있다.1I shows a color chart 55 for a circuit 50 having red and blue LEDs (or an array of red LEDs and an array of blue LEDs) driven by analog currents. A color chart 55 is overlaid on the color chart of FIG. 1B . Color chart 55 depicts gamut 43 (matched to gamut 2.1 from FIG. 1B ), gamut 44 , and gamut 48 . The color gamut 43 can be provided with high efficiency. Color gamuts 44 and 48 can be provided with reduced efficiency. The combination of gamuts 43 , 44 , 48 from circuit 50 approximates gamut 2 described above with respect to FIG. 1A . Although the combination of color gamuts 43 , 44 , 48 does not completely cover the entirety of color gamut 2 , the combination of color gamuts 43 , 44 , 48 may be sufficient for many applications, and hybrid circuit 50 . may be a reasonable compromise for the increased efficiency achieved by

도 1j는 아날로그 전류들에 의해 구동되는 적색 및 녹색 LED들(또는 적색 LED들의 어레이 및 녹색 LED들의 어레이)을 갖는 회로(50)에 대한 컬러 차트(60)를 도시한다. 컬러 차트(60)는 도 1b의 컬러 차트 상에 오버레이된다. 컬러 차트(60)는 도달가능한 색역(43)(도 1b로부터의 색역(2.1)과 매칭됨), 색역(44), 및 색역(46)을 묘사한다. 색역(43)은 높은 효율로 제공될 수 있다. 색역들(44, 46)은 감소된 효율로 제공될 수 있다. 회로(50)로부터의 색역들(43, 44, 46)의 조합은 도 1a와 관련하여 위에서 설명된 색역을 근사한다. 색역(43, 44, 46)의 조합이 색역(2)의 전부를 완전히 커버하지는 않지만, 색역(43, 44, 46)의 조합은 많은 응용들에 대해 충분할 수 있고, 하이브리드 회로(50)에 의해 달성되는 증가된 효율에 대해 합리적인 트레이드오프일 수 있다.1J shows a color chart 60 for a circuit 50 having red and green LEDs (or an array of red LEDs and an array of green LEDs) driven by analog currents. A color chart 60 is overlaid on the color chart of FIG. 1B . The color chart 60 depicts the reachable gamut 43 (matching gamut 2.1 from FIG. 1B ), gamut 44 , and gamut 46 . The color gamut 43 can be provided with high efficiency. Color gamuts 44 and 46 can be provided with reduced efficiency. The combination of gamuts 43 , 44 , 46 from circuit 50 approximates the gamut described above with respect to FIG. 1A . Although the combination of color gamut 43 , 44 , 46 does not completely cover all of color gamut 2 , the combination of color gamut 43 , 44 , 46 may be sufficient for many applications and can be achieved by hybrid circuit 50 . It may be a reasonable trade-off for the increased efficiency achieved.

도 1k는 아날로그 전류들에 의해 구동되는 청색 및 녹색 LED들(또는 청색 LED들의 어레이 및 녹색 LED들의 어레이)을 갖는 회로(50)에 대한 컬러 차트(65)를 도시한다. 컬러 차트(65)는 도 1b의 컬러 차트 상에 오버레이된다. 컬러 차트(65)는 도달가능한 색역(43)(도 1b로부터의 색역(2.1)과 매칭됨), 색역(46), 및 색역(48)을 묘사한다. 색역(43)은 높은 효율로 제공될 수 있다. 색역들(46, 48)은 감소된 효율로 제공될 수 있다. 회로(50)로부터의 색역들(43, 46, 48)의 조합은 도 1a와 관련하여 위에서 설명된 색역(2)을 근사한다. 색역들(43, 46, 48)의 조합이 색역(2)의 전부를 완전히 커버하지는 않지만, 색역들(43, 46, 48)의 조합은 많은 응용들에 대해 충분할 수 있고, 하이브리드 회로(50)에 의해 달성되는 증가된 효율에 대한 합리적인 절충일 수 있다.1K shows a color chart 65 for a circuit 50 having blue and green LEDs (or an array of blue LEDs and an array of green LEDs) driven by analog currents. A color chart 65 is overlaid on the color chart of FIG. 1B. Color chart 65 depicts gamut 43 (matched to gamut 2.1 from FIG. 1B ), gamut 46 , and gamut 48 . The color gamut 43 can be provided with high efficiency. Color gamuts 46 and 48 can be provided with reduced efficiency. The combination of gamuts 43 , 46 , 48 from circuit 50 approximates gamut 2 described above with respect to FIG. 1A . Although the combination of color gamuts 43 , 46 , 48 does not completely cover the entirety of color gamut 2 , the combination of color gamuts 43 , 46 , 48 may be sufficient for many applications, and hybrid circuit 50 . may be a reasonable compromise for the increased efficiency achieved by

도 1l은 또 다른 하이브리드 구동 회로(70)를 도시한다. 회로(70)는 회로들(20, 50)로부터 증가된 색역을 제공할 수 있다. 회로(70)는 도 1c와 관련하여 위의 명세서에서 설명한 바와 같은 아날로그 전류 분할 회로(21), LED 어레이(23), 전압 레귤레이터(24), 및 LED 구동기(25)를 포함한다. 도 1c에서와 같이, LED 어레이(23)는 하이브리드 구동 회로를 이용하여 튜닝되도록 설계된 하나 또는 복수의 컬러 1 LED(26), 하나 또는 복수의 컬러 2 LED(27), 및 하나 또는 복수의 컬러 3 LED(28)를 포함할 수 있다. 멀티플렉서 어레이(72)는 회로(70)에서 활용된다. 회로(70)의 일 실시예에서, 컬러 1은 녹색이고, 컬러 2는 적색이고, 컬러 3은 청색이지만, 컬러 1, 컬러 2 및 컬러 3에 대해 임의의 컬러 세트가 사용될 수 있다. 이해되는 바와 같이, 특정 채널들에 대한 컬러들의 할당은 단순히 설계 선택 사항이며, 다른 설계들도 고려될 수 있지만, 본 명세서에서 설명되는 하이브리드 구동 회로의 완전한 이해를 제공하기 위해, 현재의 설명은 컬러 1 LED(26), 컬러 2 LED(27) 및 컬러 3 LED(28)를 사용하며, 또한 컬러 1이 녹색으로 설명되고, 컬러 2가 적색으로 설명되고, 컬러 3이 청색으로 설명되는 실시예들을 설명할 수 있다.11 shows another hybrid drive circuit 70 . Circuit 70 may provide increased color gamut from circuits 20 and 50 . Circuit 70 includes analog current dividing circuit 21 , LED array 23 , voltage regulator 24 , and LED driver 25 as described in the specification above with respect to FIG. 1C . As in FIG. 1C , the LED array 23 includes one or a plurality of color 1 LEDs 26 , one or a plurality of color 2 LEDs 27 , and one or a plurality of color 3 designed to be tuned using a hybrid drive circuit. LEDs 28 may be included. Multiplexer array 72 is utilized in circuit 70 . In one embodiment of circuit 70, color 1 is green, color 2 is red, and color 3 is blue, although any set of colors may be used for color 1, color 2, and color 3. As will be appreciated, the assignment of colors to particular channels is simply a design choice, and while other designs are contemplated, in order to provide a thorough understanding of the hybrid drive circuit described herein, the present description is Embodiments using 1 LED 26, color 2 LED 27 and color 3 LED 28 are also described, wherein color 1 is described as green, color 2 is described as red, and color 3 is described as blue. can be explained

3개의 LED(26, 27, 28) 중 2개를 아날로그 전류 분할 회로(21)에 의해 생성된 2개의 전류원 I1, I2에 전기적으로 접속하는 멀티플렉서 어레이(72). 멀티플렉서 어레이(72)는, 회로(70)에 도시된 바와 같이, 스위치라고도 지칭되는 6개의 MOSFET(S1, S2, S3, S4, S5, S6)를 포함할 수 있다. 멀티플렉서 어레이(72)는 시간당 I1 및 I2를 LED 어레이(23)의 컬러들 중 2개로 지향시킨다. MOSFET S2, MOSFET S3 및 MOSFET S5가 MOSFET S1과 MOSFET S4의 반전된 값이고, MOSFET S6은 MOSFET S4와 MOSFET S5의 반전된 조합이므로, MOSFET S1, MOSFET S4 및 X1, X2의 제어가 필요하다. 구체적으로, A multiplexer array 72 electrically connecting two of the three LEDs 26 , 27 , 28 to the two current sources I 1 , I 2 generated by the analog current dividing circuit 21 . Multiplexer array 72 may include six MOSFETs S1 , S2 , S3 , S4 , S5 , S6 , also referred to as switches, as shown in circuit 70 . Multiplexer array 72 directs I 1 and I 2 per hour to two of the colors of LED array 23 . Since MOSFET S2, MOSFET S3 and MOSFET S5 are the inverted values of MOSFET S1 and MOSFET S4, and MOSFET S6 is the inverted combination of MOSFET S4 and MOSFET S5, it is necessary to control MOSFET S1, MOSFET S4 and X 1 , X 2 . . Specifically,

Figure pct00013
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표 6은 회로(70)에 의해 제공되는 가능한 조합들을 예시한다. 컬러 1 녹색, 컬러 2 적색, 및 컬러 3 청색인 실시예에 대한 어레이(23)에서의 LED들의 활용이 표 6에 도시된다.Table 6 illustrates possible combinations provided by circuit 70 . The utilization of LEDs in array 23 for an embodiment that is color 1 green, color 2 red, and color 3 blue is shown in Table 6.

Figure pct00017
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I1과 I2 사이에서 동일한 컬러를 교대함으로써, I1과 I2 사이의 임의의 미스매치는 예를 들어, 초핑(chopping)에 의해 그런 것처럼 평균화되어 없어질 수 있다.By alternating the same color between I1 and I2, any mismatch between I1 and I2 can be averaged out, such as by chopping, for example.

도 1m은 전체 색역 2 커버리지를 제공하는 회로(70)에 대한 컬러 차트(75)를 도시한다. 컬러 차트(75)는 도 1b의 컬러 차트 상에 오버레이된다. 컬러 차트(75)는 도 1a에 대해 전술된 색역과 매칭되는 전체 도달가능한 색역들(43, 44, 46, 48)을 묘사한다.1M shows a color chart 75 for circuit 70 that provides full color gamut 2 coverage. A color chart 75 is overlaid on the color chart of FIG. 1B . Color chart 75 depicts the total reachable gamuts 43 , 44 , 46 , 48 matching the gamut described above with respect to FIG. 1A .

도 1n은 RGB 컬러 튜닝 구동을 위한 하이브리드 구동의 방법(80)을 나타낸다. 방법 80은 회로(20), 회로(50), 또는 회로(70)에 의해 사용되어 본 명세서에 설명된 바와 같이 1/2 색역, 3/4 색역 및 전체 색역 출력들을 생성할 수 있다. 방법 80은 단계 82에서 아날로그 전류 분할 회로를 통해 입력 전류를 제1 전류 및 제2 전류로 분할한다. 단계 84에서, 방법 80은 기간의 제1 부분 동안, 멀티플렉서 어레이를 통해, LED들의 3개의 컬러 중 제1 컬러에 대한 제1 전류 및 LED들의 3개의 컬러 중 제2 컬러에 대한 제2 전류를 동시에 제공한다. 단계 86에서, 방법 80은 상기 기간의 제2 부분 동안, 멀티플렉서 어레이를 통해, LED들의 3개의 컬러 중 제2 컬러에 대한 제1 전류 및 LED들의 3개의 컬러 중 제3 컬러에 대한 제2 전류를 동시에 제공한다. 단계 88에서, 방법(80)은; 상기 기간의 제3 부분 동안, 멀티플렉서 어레이를 통해, LED들의 3개의 컬러 중 제1 컬러에 제1 전류 및 LED들의 3개의 컬러 중 제3 컬러에 제2 전류를 동시에 제공한다. 방법 80에서, LED들의 상이한 듀플릿들로의 제1 전류 및 제2 전류의 스플라이싱은 LED들의 3개의 컬러 중 제3 컬러에 대한 구동을 제공하도록 펄스 폭 변조(PWM) 시간 슬라이싱을 사용하여 발생할 수 있다. 방법 80에서, PWM은 LED들의 3개의 컬러 중 제1 컬러와 LED들의 3개의 컬러 중 제2 컬러의 조합과 LED들의 3개의 컬러 중 제3 컬러 사이에서 실질적으로 동일하거나, 또는 LED들의 원하는 구동 특성들에 좌우되어 상이할 수 있다.1N shows a method 80 of hybrid driving for RGB color tuning driving. Method 80 may be used by circuit 20 , circuit 50 , or circuit 70 to produce 1/2 gamut, 3/4 gamut and full gamut outputs as described herein. Method 80 divides the input current into a first current and a second current through the analog current dividing circuit in step 82 . In step 84 , the method 80 simultaneously generates a first current for a first color of three colors of LEDs and a second current for a second color of three colors of LEDs through the multiplexer array during a first portion of a period of time. to provide. In step 86, the method 80 generates, through the multiplexer array, a first current for a second color of three colors of LEDs and a second current for a third color of three colors of LEDs, during a second portion of the time period. at the same time provide In step 88, method 80 includes; During a third portion of the period of time, a first current to a first color of the three colors of LEDs and a second current to a third color of the three colors of LEDs are simultaneously provided through the multiplexer array. In method 80, splicing of the first current and the second current into different dulets of the LEDs is performed using pulse width modulation (PWM) time slicing to provide driving for a third one of the three colors of the LEDs. can occur In method 80, the PWM is substantially equal between the combination of a first color of the three colors of the LEDs and a second color of the three colors of the LEDs and a third color of the three colors of the LEDs, or a desired driving characteristic of the LEDs may differ depending on the

도 2는 일 실시예에 따른 통합된 LED 조명 시스템을 위한 전자 장치 보드(310)의 평면도이다. 대안적인 실시예들에서는, 2개 이상의 전자 장치 보드가 LED 조명 시스템을 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, LED 어레이가 개별 전자 장치 보드 상에 있을 수 있거나, 또는 센서 모듈이 개별 전자 장치 보드 상에 있을 수 있다. 도시된 예에서, 전자 장치 보드(310)는 전력 모듈(312), 센서 모듈(314), 접속 및 제어 모듈(316), 및 기판(320)에의 LED 어레이의 부착을 위해 남겨둔 LED 부착 영역(318)을 포함한다.2 is a plan view of an electronic device board 310 for an integrated LED lighting system according to an embodiment. In alternative embodiments, two or more electronic device boards may be used for the LED lighting system. For example, the LED array may be on a separate electronics board, or the sensor module may be on a separate electronics board. In the illustrated example, the electronics board 310 has a power module 312 , a sensor module 314 , a connection and control module 316 , and an LED attachment area 318 reserved for attachment of the LED array to the substrate 320 . ) is included.

기판(320)은 트랙들, 트레이스들, 패드들, 비아들, 및/또는 와이어들과 같은 전도성 커넥터들을 사용하여 전기적 컴포넌트들, 전자 컴포넌트들 및/또는 전자 모듈들을 기계적으로 지원하고, 그들에게 전기적 결합을 제공할 수 있는 임의의 보드일 수 있다. 기판(320)은 유전체 복합 재료와 같은 비전도성 재료의 하나 이상의 층 사이에 또는 그 상에 배치된 하나 이상의 금속화 층을 포함할 수 있다. 전력 모듈(312)은 전기적 및/또는 전자 요소들을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 전력 모듈(312)은 AC/DC 변환 회로, DC/DC 변환 회로, 조광 회로, 및 LED 구동기 회로를 포함한다. 회로(20, 50, 70) 중 하나는 전력 모듈(312) 내에 포함될 수 있다.The substrate 320 mechanically supports and electrically connects electrical components, electronic components and/or electronic modules using conductive connectors such as tracks, traces, pads, vias, and/or wires. It can be any board capable of providing bonding. Substrate 320 may include one or more metallization layers disposed between or on one or more layers of a non-conductive material, such as a dielectric composite material. Power module 312 may include electrical and/or electronic components. In an exemplary embodiment, the power module 312 includes an AC/DC conversion circuit, a DC/DC conversion circuit, a dimming circuit, and an LED driver circuit. One of the circuits 20 , 50 , 70 may be included within the power module 312 .

센서 모듈(314)은 LED 어레이가 구현되는 응용에 대해 필요한 센서들을 포함할 수 있다. 예시적 센서들은 광학 센서들(예를 들어, IR 센서들 및 이미지 센서들), 모션 센서들, 열 센서들, 기계 센서들, 근접 센서들, 또는 심지어 타이머들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 거리 조명, 일반 조명, 및 원예 조명 응용들에서의 LED들은 검출된 사용자 존재, 검출된 주변 조명 조건들, 검출된 기상 조건들과 같은 다수의 상이한 센서 입력들에 기초하여 또는 낮/밤의 시간에 기초하여 턴 오프/온되고 및/또는 조절될 수 있다. 이는, 예를 들어, 광 출력 강도의 조절, 광 출력의 형상, 광 출력의 컬러, 및/또는 에너지 절약을 위한 광의 턴 온 또는 오프를 포함할 수 있다. AR/VR 응용에 대해서는, 모션 센서들은 사용자 움직임을 검출하기 위해 사용될 수 있다. 모션 센서 자체는 IR 검출기 LED들과 같은 LED 들일 수 있다. 또 다른 예를 들어, 카메라 플래시 응용에 대해, 이미지 및/또는 다른 광학 센서들 또는 픽셀들은 캡처될 장면에 대한 조명을 측정하기 위해 사용될 수 있어서, 플래시 조명 컬러, 강도 조명 패턴, 및/또는 형상이 최적으로 교정되도록 할 수 있다. 대안적인 실시예들에서, 전자 장치 보드(310)는 센서 모듈을 포함하지 않는다.The sensor module 314 may include the necessary sensors for the application in which the LED array is implemented. Exemplary sensors may include optical sensors (eg, IR sensors and image sensors), motion sensors, thermal sensors, mechanical sensors, proximity sensors, or even timers. For example, LEDs in street lighting, general lighting, and horticultural lighting applications may be based on a number of different sensor inputs, such as detected user presence, detected ambient lighting conditions, detected weather conditions, or day/ It may be turned off/on and/or adjusted based on the time of night. This may include, for example, adjusting the light output intensity, the shape of the light output, the color of the light output, and/or turning the light on or off to save energy. For AR/VR applications, motion sensors can be used to detect user movement. The motion sensor itself may be LEDs, such as IR detector LEDs. As another example, for a camera flash application, the image and/or other optical sensors or pixels may be used to measure illumination for the scene to be captured, so that the flash illumination color, intensity illumination pattern, and/or shape is can be optimally calibrated. In alternative embodiments, the electronic device board 310 does not include a sensor module.

접속 및 제어 모듈(316)은 시스템 마이크로컨트롤러 및 외부 디바이스로부터 제어 입력을 수신하도록 구성된 임의 타입의 유선 또는 무선 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 모듈은 블루투스, 지그비, Z-웨이브, 메시, WiFi, NFC(near field communication)를 포함할 수 있고 및/또는 피어 투 피어 모듈들이 사용될 수 있다. 마이크로컨트롤러는 LED 조명 시스템에 내장될 수 있고 및 유선 또는 무선 모듈 또는 LED 시스템에서의 다른 모듈들로부터의 입력들(LED 모듈로부터 피드백된 센서 데이터 및 데이터와 같은 것)을 수신하도록 구성되거나 구성될 수 있고 및 그에 기초하여 다른 모듈들에게 제어 신호들을 제공할 수 있는 임의 타입의 특수 목적 컴퓨터 또는 프로세서일 수 있다. 특수 목적 프로세서에 의해 구현되는 알고리즘들은 컴퓨터 프로그램, 소프트웨어, 또는 특수 목적 프로세서에 의한 실행을 위해 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 포함된 펌웨어로 구현될 수 있다. 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체들의 예들은 판독 전용 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 레지스터, 캐시 메모리, 및 반도체 메모리 디바이스들을 포함한다. 메모리는 마이크로컨트롤러의 일부로서 포함될 수 있거나, 또는 다른 곳에서 전자 장치 보드(310) 상에 또는 그로부터 떨어져 구현될 수 있다. 회로(20, 50, 70) 중 하나는 접속 및 제어 모듈(316) 내에 포함될 수 있다.The connection and control module 316 may include any type of wired or wireless module configured to receive control inputs from a system microcontroller and external devices. For example, a wireless module may include Bluetooth, ZigBee, Z-Wave, mesh, WiFi, near field communication (NFC) and/or peer-to-peer modules may be used. A microcontroller may be embedded in an LED lighting system and configured or configured to receive inputs (such as sensor data and data fed back from the LED module) from a wired or wireless module or other modules in the LED system. and may be any type of special purpose computer or processor capable of providing control signals to other modules based thereon. The algorithms implemented by the special-purpose processor may be implemented in a computer program, software, or firmware included in a non-transitory computer-readable storage medium for execution by the special-purpose processor. Examples of non-transitory computer-readable storage media include read only memory (ROM), random access memory (RAM), registers, cache memory, and semiconductor memory devices. The memory may be included as part of the microcontroller, or implemented elsewhere on or off the electronic device board 310 . One of the circuits 20 , 50 , 70 may be included within the connection and control module 316 .

본 명세서에서 사용되는 바와 같은 용어 모듈은 하나 이상의 전자 장치 보드(310)에 납땜될 수 있는 개별 회로 보드들 상에 배치되는 전기적 및/또는 전자 컴포넌트들을 지칭할 수 있다. 그러나, 용어 모듈은 또한 유사한 기능을 제공하지만, 동일한 영역에서 또는 상이한 영역들에서 하나 이상의 회로 보드에 개별적으로 납땜될 수 있는 전기적 및/또는 전자 컴포넌트들을 지칭할 수 있다.The term module as used herein may refer to electrical and/or electronic components disposed on separate circuit boards that may be soldered to one or more electronic device boards 310 . However, the term module may also refer to electrical and/or electronic components that provide similar functionality, but which may be individually soldered to one or more circuit boards in the same area or in different areas.

도 3a는 일 실시예에서 LED 디바이스 부착 영역(318)에서 기판(320)에 부착된 LED 어레이(410)를 갖는 전자 장치 보드(310)의 평면도이다. 전자 장치 보드(310)는 LED 어레이(410)와 함께 LED 조명 시스템(400A)을 나타낸다. 추가적으로, 전력 모듈(312)은 Vin(497)에서 전압 입력을 수신하고 트레이스들(418B)을 통해 접속 및 제어 모듈(316)로부터 제어 신호들을 수신하고, 트레이스들(418A)을 통해 LED 어레이(410)에 구동 신호들을 제공한다. LED 어레이(410)는 전력 모듈(312)로부터의 구동 신호들을 통해 턴 온 및 오프된다. 도 3a에 도시된 실시예에서, 접속 및 제어 모듈(316)은 트레이스들(418)을 통해 센서 모듈(314)로부터 센서 신호들을 수신한다. 회로(20, 50, 70) 중 하나는 전력 모듈(312) 및/또는 접속 및 제어 모듈(316) 내에 포함될 수 있다.3A is a top view of an electronics board 310 having an LED array 410 attached to a substrate 320 in an LED device attachment area 318 in one embodiment. Electronics board 310 represents LED lighting system 400A with LED array 410 . Additionally, power module 312 receives a voltage input at Vin 497 and control signals from connection and control module 316 via traces 418B, and LED array 410 via traces 418A. ) to provide driving signals. The LED array 410 is turned on and off through drive signals from the power module 312 . 3A , the connection and control module 316 receives sensor signals from the sensor module 314 via traces 418 . One of the circuits 20 , 50 , 70 may be included within a power module 312 and/or a connection and control module 316 .

도 3b는 회로 보드(499)의 2개의 표면 상에 장착된 전자 컴포넌트들을 갖는 2 채널 통합 LED 조명 시스템의 일 실시예를 도시한다. 도 3b에 도시된 바와 같이, LED 조명 시스템(400B)은 조광기 신호들 및 AC 전력 신호들을 수신하기 위한 입력들을 갖는 제1 표면(445A) 및 그 위에 장착된 AC/DC 변환기 회로(412)를 포함한다. LED 시스템(400B)은 제2 표면(445B)을 포함하고 그 위에 조광기 인터페이스 회로(415), DC-DC 변환기 회로들(440A 및 440B), 마이크로컨트롤러(472)를 갖는 접속 및 제어 모듈(416)(이 예에서는 무선 모듈), 및 LED 어레이(410)가 장착되어 있다. LED 어레이(410)는 2개의 독립 채널(411A 및 411B)에 의해 구동된다. 대안적인 실시예들에서, 단일 채널이 구동 신호들을 LED 어레이에 제공하기 위해 사용될 수 있거나, 또는 임의 수의 다중 채널이 구동 신호들을 LED 어레이에 제공하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 3e는 3개의 채널을 갖는 LED 조명 시스템(4000)을 도시하고, 아래에 더 상세히 설명된다.3B shows one embodiment of a two channel integrated LED lighting system with electronic components mounted on two surfaces of a circuit board 499 . As shown in FIG. 3B , the LED lighting system 400B includes a first surface 445A having inputs for receiving dimmer signals and AC power signals and an AC/DC converter circuit 412 mounted thereon. do. The LED system 400B includes a second surface 445B and has a connection and control module 416 having a dimmer interface circuit 415, DC-DC converter circuits 440A and 440B, and a microcontroller 472 thereon. (a wireless module in this example), and an LED array 410 are mounted. LED array 410 is driven by two independent channels 411A and 411B. In alternative embodiments, a single channel may be used to provide drive signals to the LED array, or any number of multiple channels may be used to provide drive signals to the LED array. For example, FIG. 3E shows an LED lighting system 4000 having three channels, which is described in more detail below.

LED 어레이(410)는 2개 그룹의 LED 디바이스들을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 그룹 A의 LED 디바이스들은 제1 채널(411A)에 전기적으로 결합되고 그룹 B의 LED 디바이스들은 제2 채널(411B)에 전기적으로 결합된다. 2개의 DC-DC 변환기 회로(440A 및 440B) 각각은 LED 어레이(410)에서의 LED들의 각자의 그룹 A 및 B를 각각 구동하기 위해 단일 채널들(411A 및 411B)을 통해 각자의 구동 전류를 제공할 수 있다. LED들의 그룹들 중 하나의 그룹 내의 LED들은 제2 그룹의 LED들 내의 LED들과는 상이한 컬러 포인트를 갖는 광을 방출하도록 구성될 수 있다. LED 어레이(410)에 의해 방출되는 광의 복합 컬러 포인트의 제어는 제각기 단일 채널(411A 및 411B)을 통해 개별 DC/DC 변환기 회로들(440A 및 440B)에 의해 인가되는 전류 및/또는 듀티 사이클을 제어함으로써 범위 내에서 튜닝될 수 있다. 도 3b에 도시된 실시예가 (도 2 및 도 3a에 기술된 바와 같이) 센서 모듈을 포함하지 않지만, 대안의 실시예는 센서 모듈을 포함할 수 있다.The LED array 410 may include two groups of LED devices. In an exemplary embodiment, the LED devices of group A are electrically coupled to the first channel 411A and the LED devices of group B are electrically coupled to the second channel 411B. Each of the two DC-DC converter circuits 440A and 440B provides a respective drive current through single channels 411A and 411B to drive respective groups A and B of LEDs in LED array 410, respectively. can do. The LEDs in one of the groups of LEDs may be configured to emit light having a different color point than the LEDs in the LEDs in the second group. Control of the complex color point of the light emitted by the LED array 410 controls the current and/or duty cycle applied by the individual DC/DC converter circuits 440A and 440B via a single channel 411A and 411B, respectively. By doing so, it can be tuned within the range. Although the embodiment shown in FIG. 3B does not include a sensor module (as described in FIGS. 2 and 3A ), alternative embodiments may include a sensor module.

도시된 LED 조명 시스템(400B)은, LED 어레이(410) 및 LED 어레이(410)를 동작시키기 위한 회로가 단일 전자 장치 보드 상에 제공되는 통합 시스템이다. 회로 보드(499)의 동일 표면 상의 모듈들 사이의 접속들은 트레이스들(431, 432, 433, 434 및 435) 또는 금속화들(metallizations)(도시되지 않음)과 같은 표면 또는 서브-표면 인터커넥트들(surface or sub-surface interconnections)에 의해 모듈들 사이에 예를 들어 전압들, 전류들, 및 제어 신호들을 교환하기 위해 전기적으로 결합될 수 있다. 회로 보드(499)의 대향 표면들 상의 모듈들 사이의 접속들은 비아들(vias) 및 금속화들(도시되지 않음)과 같은 보드 인터커넥트들을 통해 전기적으로 결합될 수 있다.The illustrated LED lighting system 400B is an integrated system in which an LED array 410 and circuitry for operating the LED array 410 are provided on a single electronic device board. Connections between modules on the same surface of circuit board 499 may be connected to surface or sub-surface interconnects, such as traces 431 , 432 , 433 , 434 and 435 or metallizations (not shown) (not shown). may be electrically coupled between modules by means of surface or sub-surface interconnections, for example to exchange voltages, currents, and control signals. Connections between modules on opposite surfaces of circuit board 499 may be electrically coupled via board interconnects, such as vias and metallizations (not shown).

도 3c는 LED 어레이가 구동기 및 제어 회로와 별개의 전자 장치 보드 상에 있는 LED 조명 시스템의 실시예를 도시한다. LED 조명 시스템(400C)은 LED 모듈(490)과 별개의 전자 장치 보드 상에 있는 전력 모듈(452)을 포함한다. 회로(20, 50, 70) 중 하나는 전력 모듈(452) 내에 포함될 수 있다. 전력 모듈(452)은, 제1 전자 장치 보드 상에, AC/DC 변환기 회로(412), 센서 모듈(414), 접속 및 제어 모듈(416), 조광기 인터페이스 회로(415) 및 DC/DC 변환기 회로(440)를 포함할 수 있다. LED 모듈(490)은, 제2 전자 장치 보드 상에, 내장된 LED 교정 및 설정 데이터(493) 및 LED 어레이(410)를 포함할 수 있다. 데이터, 제어 신호들 및/또는 LED 구동기 입력 신호들(485)은 2개의 모듈을 전기적으로 및 통신가능하게 결합할 수 있는 와이어들을 통해 전력 모듈(452)과 LED 모듈(490) 사이에서 교환될 수 있다. 내장된 LED 교정 및 설정 데이터(493)는 LED 어레이에서의 LED들이 구동되는 방법을 제어하기 위해 주어진 LED 조명 시스템 내의 다른 모듈들이 필요로 하는 임의의 데이터를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 내장된 교정 및 설정 데이터(493)는, 예를 들어, 펄스 폭 변조(PWM) 신호들을 사용하여 LED들의 각각의 그룹 A 및 B에 전력을 제공하도록 구동기에게 지시하는 제어 신호를 생성하거나 수정하기 위해 마이크로컨트롤러가 필요로 하는 데이터를 포함할 수 있다. 이 예에서, 교정 및 설정 데이터(493)는 마이크로컨트롤러(472)에게, 예를 들어, 사용될 전력 채널들의 수, 전체 LED 어레이(410)에 의해 제공되는 복합 광의 원하는 컬러 포인트, 및/또는 각각의 채널에 제공하도록 AC/DC 변환기 회로(412)에 의해 제공되는 전력의 백분율에 대해 통지할 수 있다.3C shows an embodiment of an LED lighting system in which the LED array is on a separate electronics board from the driver and control circuitry. The LED lighting system 400C includes an LED module 490 and a power module 452 on a separate electronics board. One of the circuits 20 , 50 , 70 may be included within the power module 452 . The power module 452 is, on the first electronic device board, an AC/DC converter circuit 412 , a sensor module 414 , a connection and control module 416 , a dimmer interface circuit 415 and a DC/DC converter circuit 440 may be included. The LED module 490 may include the LED calibration and setting data 493 and the LED array 410 embedded on the second electronic device board. Data, control signals and/or LED driver input signals 485 may be exchanged between power module 452 and LED module 490 via wires that may electrically and communicatively couple the two modules. have. Embedded LED calibration and setup data 493 may include any data needed by other modules in a given LED lighting system to control how the LEDs in the LED array are driven. In one embodiment, the embedded calibration and setup data 493 provides a control signal that instructs the driver to power each group A and B of LEDs using, for example, pulse width modulation (PWM) signals. It may contain data needed by the microcontroller to create or modify it. In this example, calibration and setup data 493 is sent to microcontroller 472 , for example, the number of power channels to be used, the desired color point of the composite light provided by the overall LED array 410 , and/or each It may notify about the percentage of power provided by the AC/DC converter circuit 412 to provide to the channel.

도 3d는 구동기 회로로부터 분리된 전자 장치 보드 상의 전자 장치 중 일부와 함께 LED 어레이를 갖는 LED 조명 시스템의 블록도를 도시한다. LED 시스템(400D)은 별개의 전자 장치 보드 상에 위치한 전력 변환 모듈(483) 및 LED 모듈(481)을 포함한다. 회로(20, 50, 70) 중 하나는 전력 변환 모듈(483) 내에 포함될 수 있다. 전력 변환 모듈(483)은 AC/DC 변환기 회로(412), 조광기 인터페이스 회로(415) 및 DC-DC 변환기 회로(440)를 포함할 수 있고, LED 모듈(481)은 내장된 LED 교정 및 설정 데이터(493), LED 어레이(410), 센서 모듈(414), 및 접속 및 제어 모듈(416)을 포함할 수 있다. 전력 변환 모듈(483)은 2개의 전자 장치 보드 사이의 유선 접속을 통해 LED 구동기 입력 신호들(485)을 LED 어레이(410)에 제공할 수 있다.3D shows a block diagram of an LED lighting system with an LED array with some of the electronics on the electronics board separated from the driver circuitry. The LED system 400D includes a power conversion module 483 and an LED module 481 located on separate electronics boards. One of the circuits 20 , 50 , 70 may be included in the power conversion module 483 . The power conversion module 483 may include an AC/DC converter circuit 412 , a dimmer interface circuit 415 and a DC-DC converter circuit 440 , and the LED module 481 has built-in LED calibration and setting data 493 , an LED array 410 , a sensor module 414 , and a connection and control module 416 . The power conversion module 483 may provide the LED driver input signals 485 to the LED array 410 through a wired connection between the two electronic device boards.

도 3e는 다중-채널 LED 구동기 회로를 도시하는 예시적인 LED 조명 시스템(400D)의 도면이다. 도시된 예에서, 시스템(400D)은 전력 모듈(452), 및 내장된 LED 교정 및 설정 데이터(493) 및 LED들의 3개의 그룹(494A, 494B, 및 494C)을 포함하는 LED 모듈(481)을 포함한다. LED들의 3개의 그룹이 도 3e에 도시되지만, 본 기술 분야의 통상의 기술자는 임의 수의 LED 그룹이 본 명세서에서 설명되는 실시예들과 일치하게 사용될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 또한, 각각의 그룹 내의 개별 LED들이 직렬로 배열되지만, 이들은 일부 실시예들에서 병렬로 배열될 수 있다.3E is a diagram of an exemplary LED lighting system 400D illustrating a multi-channel LED driver circuit. In the illustrated example, system 400D includes a power module 452 and an LED module 481 that includes embedded LED calibration and setup data 493 and three groups of LEDs 494A, 494B, and 494C. include Although three groups of LEDs are shown in FIG. 3E , one of ordinary skill in the art will recognize that any number of groups of LEDs may be used consistent with the embodiments described herein. Also, although the individual LEDs in each group are arranged in series, they may be arranged in parallel in some embodiments.

LED 어레이(491)는 상이한 컬러 포인트들을 갖는 광을 제공하는 LED들의 그룹들을 포함할 수 있다. 예를 들어, LED 어레이(491)는 제1 LED들의 그룹(494A)을 통한 온백색 광원, 제2 LED들의 그룹(494B)을 통한 냉백색 광원, 및 제3 LED들의 그룹(494C)을 통한 중성 백색 광원을 포함할 수 있다. 제1 LED들의 그룹(494A)을 통한 온백색 광원은 대략 2700K의 CCT를 갖는 백색 광을 제공하도록 구성된 하나 이상의 LED를 포함할 수 있다. 제2 LED들의 그룹(494B)을 통한 냉백색 광원은 대략 6500K의 CCT를 갖는 백색 광을 제공하도록 구성된 하나 이상의 LED를 포함할 수 있다. 제3 LED들의 그룹(494C)을 통한 중성 백색 광원은 대략 4000K의 CCT를 갖는 광을 제공하도록 구성된 하나 이상의 LED를 포함할 수 있다. 이 예에서 다양한 백색 컬러화된 LED들이 설명되지만, 본 기술분야의 통상의 기술자는 다양한 전반적 컬러들을 갖는 LED 어레이(491)로부터 출력되는 복합 광을 제공하기 위해 본 명세서에 설명된 실시예들과 일치하는 다른 컬러 조합들이 가능하다는 것을 인식할 것이다.LED array 491 may include groups of LEDs that provide light with different color points. For example, LED array 491 may include a warm white light source through a first group of LEDs 494A, a cool white light source through a second group of LEDs 494B, and a neutral white light source through a third group of LEDs 494C. It may include a light source. The warm white light source through the first group of LEDs 494A may include one or more LEDs configured to provide white light having a CCT of approximately 2700K. The cool white light source through the second group of LEDs 494B may include one or more LEDs configured to provide white light having a CCT of approximately 6500K. The neutral white light source through the third group of LEDs 494C may include one or more LEDs configured to provide light having a CCT of approximately 4000K. Although various white colored LEDs are described in this example, one of ordinary skill in the art would be able to provide a composite light output from an LED array 491 having a variety of overall colors consistent with the embodiments described herein. It will be appreciated that other color combinations are possible.

전력 모듈(452)은 (도 3e에서 LED1+, LED2+ 및 LED3+로 표시되는) 3개의 별개의 채널에 걸쳐 LED 어레이(491)에 전력을 공급하도록 구성될 수 있는 튜닝가능한 광 엔진(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 더 특정하게는, 튜닝가능한 광 엔진은 제1 채널을 통해 온백색 광원과 같은 제1 LED들의 그룹(494A)에게 제1 PWM 신호를 공급하고, 제2 채널을 통해 제2 LED들의 그룹(494B)에게 제2 PWM 신호를 공급하고, 제3 채널을 통해 제3 LED들의 그룹(494C)에게 제3 PWM 신호를 공급하도록 구성될 수 있다. 각자의 채널을 통해 제공되는 각각의 신호는 대응하는 LED 또는 LED들의 그룹에 전력을 공급하기 위해 사용될 수 있고, 신호의 듀티 사이클은 각각의 각자의 LED의 온 및 오프 상태들의 전체 지속기간을 결정할 수 있다. 온 및 오프 상태들의 지속기간은 지속기간에 기초한 광 특성들(예를 들어, 상관 색 온도 CCT, 컬러 포인트 또는 휘도)을 가질 수 있는 전체 광 효과를 낳을 수 있다. 동작 시에, 튜닝가능한 광 엔진은 LED 어레이(491)로부터의 원하는 방출을 갖는 복합 광을 제공하도록 LED들의 그룹들 각각의 각자의 광 특성들을 조절하기 위해 제1, 제2 및 제3 신호들의 듀티 사이클들의 상대적 크기를 변경할 수 있다. 앞서 유의한 바와 같이, LED 어레이(491)의 광 출력은 LED들의 그룹들(494A, 494B 및 494C) 각각으로부터의 광 방출들의 조합(예를 들어, 혼합)에 기초하는 컬러 포인트를 가질 수 있다.Power module 452 includes a tunable light engine (not shown) that can be configured to power LED array 491 across three separate channels (represented by LED1+, LED2+, and LED3+ in FIG. 3E). may include More specifically, the tunable light engine supplies a first PWM signal to a first group of LEDs 494A, such as a warm white light source, via a first channel, and to a second group of LEDs 494B via a second channel. supply a second PWM signal and supply a third PWM signal to a third group of LEDs 494C via a third channel. Each signal provided through a respective channel can be used to power a corresponding LED or group of LEDs, and the duty cycle of the signal can determine the overall duration of the on and off states of each respective LED. have. The duration of the on and off states can result in an overall optical effect that can have optical properties based on duration (eg, correlated color temperature CCT, color point or luminance). In operation, the tunable light engine performs the duty of the first, second and third signals to adjust respective optical properties of each of the groups of LEDs to provide composite light having a desired emission from the LED array 491 . You can change the relative size of the cycles. As noted above, the light output of the LED array 491 may have a color point that is based on a combination (eg, a mixture) of light emissions from each of the groups 494A, 494B, and 494C of LEDs.

동작 시에, 전력 모듈(452)은 사용자 및/또는 센서 입력에 기초하여 생성된 제어 입력을 수신하고, 제어 입력에 기초하여 LED 어레이(491)에 의해 출력되는 광의 복합 컬러를 제어하기 위해 개별 채널들을 통해 신호들을 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서, 사용자는 노브(knob)를 돌리거나, 예를 들어, 센서 모듈(도시되지 않음)의 일부일 수 있는 슬라이더를 이동시킴으로써 DC/DC 변환기 회로의 제어를 위해 LED 시스템에 입력을 제공할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 일부 실시예들에서, 사용자는 원하는 컬러의 표시를 무선 모듈(도시되지 않음)에 송신하기 위해 스마트폰 및/또는 다른 전자 디바이스를 사용하여 LED 조명 시스템(4000)에 입력을 제공할 수 있다.In operation, the power module 452 receives control inputs generated based on user and/or sensor inputs, and controls individual channels to control a composite color of light output by the LED array 491 based on the control inputs. signals can be provided. In some embodiments, the user provides an input to the LED system for control of the DC/DC converter circuit by turning a knob or moving a slider, which may be, for example, part of a sensor module (not shown). can do. Additionally or alternatively, in some embodiments, a user can connect to LED lighting system 4000 using a smartphone and/or other electronic device to transmit an indication of a desired color to a wireless module (not shown). You can provide input.

도 4는 응용 플랫폼(560), LED 조명 시스템들(552 및 556), 및 보조 광학계들(554 및 558)을 포함하는 예시적인 시스템(550)을 도시한다. LED 조명 시스템(552)은 화살표들(561A 및 561B) 사이에 도시된 광 빔들(561)을 생성한다. LED 조명 시스템(556)은 화살표들(562A 및 562B) 사이의 광 빔들(562)을 생성할 수 있다. 도 4에 도시된 실시예에서, LED 조명 시스템(552)으로부터 방출된 광은 보조 광학계(554)를 통과하고, LED 조명 시스템(556)으로부터 방출된 광은 보조 광학계(558)를 통과한다. 대안적인 실시예들에서, 광 빔들(561 및 562)은 어떠한 보조 광학계도 통과하지 않는다. 보조 광학계는 하나 이상의 도광체(light guide)일 수 있거나 이를 포함할 수 있다. 하나 이상의 도광체는 에지 릿(edge lit)일 수 있거나 또는 도광체의 내부 에지를 정의하는 내부 개구를 가질 수 있다. LED 조명 시스템들(552 및/또는 556)은 그들이 하나 이상의 도광체의 내부 에지(내부 개구 도광체) 또는 외부 에지(에지 릿 도광체) 내로 광을 주입하도록 하나 이상의 도광체의 내부 개구들에 삽입될 수 있다. LED 조명 시스템들(552 및/또는 556)에서의 LED들은 도광체의 일부인 베이스(base)의 외주 주위에 배열될 수 있다. 일 구현에 따르면, 베이스는 열 전도성일 수 있다. 일 구현에 따르면, 베이스는 도광체 위쪽에 배치되는 열 소산 요소(heat-dissipating element)에 결합될 수 있다. 열 소산 요소는 열 전도성 베이스를 통해 LED들에 의해 발생된 열을 수신하고 수신된 열을 소산시키도록 배열될 수 있다. 하나 이상의 도광체는 LED 조명 시스템들(552 및 556)에 의해 방출된 광이 예를 들어, 그래디언트(gradient), 모따기된 분포(chamfered distribution), 좁은 분포, 넓은 분포, 각도 분포, 또는 그와 유사한 것과 같은 원하는 방식으로 성형되는 것을 허용할 수 있다.4 shows an example system 550 that includes an application platform 560 , LED lighting systems 552 and 556 , and auxiliary optics 554 and 558 . LED lighting system 552 produces light beams 561 shown between arrows 561A and 561B. The LED lighting system 556 can generate light beams 562 between the arrows 562A and 562B. 4 , light emitted from LED lighting system 552 passes through auxiliary optics 554 , and light emitted from LED lighting system 556 passes through auxiliary optics 558 . In alternative embodiments, light beams 561 and 562 do not pass through any auxiliary optics. The auxiliary optics may be or include one or more light guides. The one or more light guides may be edge lits or may have interior openings defining an inner edge of the light guides. The LED lighting systems 552 and/or 556 are inserted into the interior openings of the one or more light guides such that they inject light into an inner edge (inner opening light guide) or an outer edge (edge lit light guide) of the one or more light guides. can be The LEDs in LED lighting systems 552 and/or 556 may be arranged around the perimeter of a base that is part of a light guide. According to one implementation, the base may be thermally conductive. According to one implementation, the base may be coupled to a heat-dissipating element disposed above the light guide. The heat dissipation element may be arranged to receive heat generated by the LEDs through the thermally conductive base and dissipate the received heat. The one or more light guides determine that the light emitted by the LED lighting systems 552 and 556 has, for example, a gradient, a chamfered distribution, a narrow distribution, a wide distribution, an angular distribution, or the like. may be allowed to be molded in any desired manner, such as

예시적인 실시예들에서, 시스템(550)은 카메라 플래시 시스템의 모바일 폰, 실내 주거용 또는 상업용 조명, 거리 조명과 같은 실외 광, 자동차, 의료 디바이스, AR/VR 디바이스들, 및 로봇 디바이스들일 수 있다. 도 3a에 도시된 통합된 LED 조명 시스템(400A), 도 3b에 도시된 통합된 LED 조명 시스템(400B), 도 3c에 도시된 LED 조명 시스템(400C), 및 도 3d에 도시된 LED 조명 시스템(400D)은 예시적인 실시예들에서의 LED 조명 시스템들(552 및 556)을 도시한다.In example embodiments, system 550 may be a mobile phone of a camera flash system, indoor residential or commercial lighting, outdoor lighting such as street lighting, automotive, medical devices, AR/VR devices, and robotic devices. The integrated LED lighting system 400A shown in FIG. 3A, the integrated LED lighting system 400B shown in FIG. 3B, the LED lighting system 400C shown in FIG. 3C, and the LED lighting system 400C shown in FIG. 3D ( 400D shows LED lighting systems 552 and 556 in example embodiments.

예시적인 실시예들에서, 시스템(550)은 카메라 플래시 시스템의 모바일 폰, 실내 주거용 또는 상업용 조명, 거리 조명과 같은 실외 조명, 자동차, 의료 디바이스, ARNR 디바이스들, 및 로봇 디바이스들일 수 있다. 도 3a에 도시된 통합된 LED 조명 시스템(400A), 도 3b에 도시된 통합된 LED 조명 시스템(400B), 도 3c에 도시된 LED 조명 시스템(400C), 및 도 3d에 도시된 LED 조명 시스템(400D)은 예시적인 실시예들에서의 LED 조명 시스템들(552 및 556)을 도시한다.In example embodiments, system 550 may be a mobile phone of a camera flash system, indoor residential or commercial lighting, outdoor lighting such as street lighting, automotive, medical devices, ARNR devices, and robotic devices. The integrated LED lighting system 400A shown in FIG. 3A, the integrated LED lighting system 400B shown in FIG. 3B, the LED lighting system 400C shown in FIG. 3C, and the LED lighting system 400C shown in FIG. 3D ( 400D shows LED lighting systems 552 and 556 in example embodiments.

응용 플랫폼(560)은, 본 명세서에서 논의된 바와 같이, 라인(565) 또는 다른 적용가능한 입력을 통해 전력 버스를 통해 LED 조명 시스템들(552 및/또는 556)에 전력을 제공할 수 있다. 또한, 응용 플랫폼(560)은 LED 조명 시스템(552) 및 LED 조명 시스템(556)의 동작을 위해 라인(565)을 통해 입력 신호들을 제공할 수 있고, 이 입력은 사용자 입력/선호도, 감지된 판독, 사전 프로그래밍된 또는 자율적으로 결정된 출력 등에 기초할 수 있다. 하나 이상의 센서는 응용 플랫폼(560)의 하우징의 내부 또는 외부에 있을 수 있다.Application platform 560 may provide power to LED lighting systems 552 and/or 556 via a power bus via line 565 or other applicable input, as discussed herein. Application platform 560 may also provide input signals over line 565 for operation of LED lighting system 552 and LED lighting system 556, which inputs include user input/preference, sensed reading. , pre-programmed or autonomously determined outputs, etc. The one or more sensors may be inside or outside the housing of the application platform 560 .

다양한 실시예들에서, 응용 플랫폼(560) 센서들 및/또는 LED 조명 시스템(552 및/또는 556) 센서들은 시각 데이터(예를 들어, LIDAR 데이터, IR 데이터, 카메라를 통해 수집된 데이터 등), 오디오 데이터, 거리 기반 데이터, 움직임 데이터, 환경 데이터, 또는 이와 유사한 것 또는 이들의 조합과 같은 데이터를 수집할 수 있다. 데이터는 물체, 개인, 차량 등과 같은 물리적 아이템 또는 엔티티와 관련될 수 있다. 예를 들어, 감지 장비는 ADAS/AV 기반 응용에 대한 물체 근접 데이터를 수집할 수 있으며, 이것은 물리적 아이템 또는 엔티티의 검출에 기초하여 검출 및 후속 액션을 우선순위화할 수 있다. 데이터는 예를 들어, LED 조명 시스템(552 및/또는 556)에 의해 IR 신호와 같은 광학 신호를 방출하는 것 및 방출된 광 신호에 기초하여 데이터를 수집하는 것에 기초하여 수집될 수 있다. 데이터는 데이터 수집을 위해 광학 신호를 방출하는 컴포넌트와 상이한 컴포넌트에 의해 수집될 수 있다. 예를 계속하면, 감지 장비는 자동차 상에 위치될 수 있고 수직 공동 표면 방출 레이저(vertical-cavity surface-emitting laser, VCSEL)를 사용하여 빔을 방출할 수 있다. 하나 이상의 센서는 방출된 빔 또는 임의의 다른 적용가능한 입력에 대한 응답을 감지할 수 있다.In various embodiments, application platform 560 sensors and/or LED lighting system 552 and/or 556 sensors include visual data (eg, LIDAR data, IR data, data collected via a camera, etc.); Data may be collected, such as audio data, distance-based data, motion data, environmental data, or the like or a combination thereof. Data may relate to physical items or entities such as objects, individuals, vehicles, and the like. For example, sensing equipment may collect object proximity data for an ADAS/AV based application, which may prioritize detection and subsequent actions based on detection of a physical item or entity. Data may be collected, for example, based on emitting an optical signal, such as an IR signal, by the LED lighting system 552 and/or 556 and collecting data based on the emitted optical signal. The data may be collected by a different component than the component emitting the optical signal for data collection. Continuing the example, sensing equipment may be positioned on an automobile and may emit a beam using a vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL). The one or more sensors may sense a response to the emitted beam or any other applicable input.

예시적인 실시예에서, 응용 플랫폼(560)은 자동차를 나타낼 수 있고 LED 조명 시스템(552) 및 LED 조명 시스템(556)은 자동차 헤드라이트들을 나타낼 수 있다. 다양한 실시예들에서, 시스템(550)은 조향가능한 광 빔들(steerable light beams)을 갖는 자동차를 나타낼 수 있고, 여기서 조향가능한 광을 제공하기 위해 LED들이 선택적으로 활성화될 수 있다. 예를 들어, LED들의 어레이는 도로의 선택된 섹션들만을 정의 또는 투영 또는 성형 또는 패터닝 또는 조명하기 위해 사용될 수 있다. 예시적 실시예에서, LED 조명 시스템들(552 및/또는 556) 내의 적외선 카메라들 또는 검출기 픽셀들은 조사(illumination)를 요구하는 장면의 부분들(도로, 횡단 보도 등)을 식별하는 센서들일 수 있다.In an exemplary embodiment, application platform 560 may represent an automobile and LED lighting system 552 and LED lighting system 556 may represent automobile headlights. In various embodiments, system 550 may represent an automobile having steerable light beams, wherein LEDs may be selectively activated to provide steerable light. For example, an array of LEDs may be used to define or project or shape or pattern or illuminate only selected sections of a roadway. In an exemplary embodiment, the infrared cameras or detector pixels in LED lighting systems 552 and/or 556 may be sensors that identify portions of the scene (roads, crosswalks, etc.) that require illumination. .

도 5a는 예시적인 실시예에서의 LED 디바이스(200)의 도면이다. LED 디바이스(200)는 기판(202), 활성 층(204), 파장 변환 층(206), 및 일차 광학계(208)를 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, LED 디바이스는 파장 변환 층 및/또는 일차 광학계들을 포함하지 않을 수 있다. 개별 LED 디바이스들(200)은 위에 설명된 LED 조명 시스템들 중 임의의 것과 같은, LED 조명 시스템 내의 LED 어레이 내에 포함될 수 있다.5A is a diagram of an LED device 200 in an exemplary embodiment. The LED device 200 can include a substrate 202 , an active layer 204 , a wavelength converting layer 206 , and primary optics 208 . In other embodiments, the LED device may not include a wavelength converting layer and/or primary optics. Individual LED devices 200 may be included in an LED array in an LED lighting system, such as any of the LED lighting systems described above.

도 5a에 도시된 바와 같이, 활성 층(204)은 기판(202)에 인접할 수 있고 여기될 때 광을 방출한다. 기판(202) 및 활성 층(204)을 형성하기 위해 사용되는 적절한 재료들은 사파이어, SiC, GaN, 실리콘을 포함하고, 보다 구체적으로는, AlN, AlP, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb, InN, InP, InAs, InSb를 포함하지만 이에 제한되지는 않는 III-V족 반도체들, ZnS, ZnSe, CdSe, CdTe를 포함하지만 이에 제한되지는 않는 II-VI족 반도체들, Ge, Si, SiC를 포함하지만 이에 제한되지는 않는 IV족 반도체들, 및 이들의 혼합물들 또는 합금들로부터 형성될 수 있다.As shown in FIG. 5A , the active layer 204 may be adjacent the substrate 202 and emit light when excited. Suitable materials used to form the substrate 202 and the active layer 204 include sapphire, SiC, GaN, silicon, and more specifically, AlN, AlP, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb. Group III-V semiconductors including but not limited to, InN, InP, InAs, InSb, Group II-VI semiconductors including but not limited to ZnS, ZnSe, CdSe, CdTe, Ge, Si, SiC Group IV semiconductors, including but not limited to, and mixtures or alloys thereof.

파장 변환 층(206)은 활성 층(204)으로부터 멀리 떨어져 있거나, 그에 근접하거나, 또는 바로 위에 있을 수 있다. 활성 층(204)은 파장 변환 층(206) 내로 광을 방출한다. 파장 변환 층(206)은 활성 층(204)에 의해 방출된 광의 파장을 추가로 변경하는 역할을 한다. 파장 변환 층을 포함하는 LED 디바이스들은 종종 인광체 변환된 LED("PCLED")라고 지칭된다. 파장 변환 층(206)은, 예를 들어, 투명 또는 반투명 바인더(binder) 또는 매트릭스 내의 인광체 입자들, 또는 하나의 파장의 광을 흡수하고 상이한 파장의 광을 방출하는 세라믹 인광체 요소와 같은 임의의 발광 재료를 포함할 수 있다.The wavelength converting layer 206 may be remote from, proximate to, or directly over the active layer 204 . The active layer 204 emits light into the wavelength converting layer 206 . The wavelength converting layer 206 serves to further modify the wavelength of the light emitted by the active layer 204 . LED devices that include a wavelength converting layer are often referred to as phosphor converted LEDs (“PCLEDs”). The wavelength converting layer 206 may be any light emitting such as, for example, a transparent or translucent binder or phosphor particles in a matrix, or a ceramic phosphor element that absorbs light of one wavelength and emits light of a different wavelength. material may be included.

일차 광학계(208)는 LED 디바이스(200)의 하나 이상의 층 상에 또는 그 위쪽에 있을 수 있고, 광이 활성 층(204) 및/또는 파장 변환 층(206)으로부터 일차 광학계(208)를 통해 통과하게 허용한다. 일차 광학계(208)는 하나 이상의 층을 보호하고, LED 디바이스(200)의 출력을 적어도 부분적으로 성형하도록 구성된 렌즈 또는 캡슐화 디바이스(encapsulate)일 수 있다. 일차 광학계(208)는 투명 및/또는 반투명 재료를 포함할 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 일차 광학계를 통한 광은 램버트 분포 패턴(Lambertian distribution pattern)에 기초하여 방출될 수 있다. 일차 광학계(208)의 하나 이상의 특성이 램버트 분포 패턴(Lambertian distribution pattern)과 상이한 광 분포 패턴을 생성하도록 수정될 수 있다는 것이 이해될 것이다.Primary optics 208 may be on or over one or more layers of LED device 200 , such that light passes through primary optics 208 from active layer 204 and/or wavelength converting layer 206 . allow to do The primary optics 208 may be a lens or encapsulate device configured to protect one or more layers and at least partially shape the output of the LED device 200 . Primary optics 208 may include transparent and/or translucent materials. In example embodiments, light through the primary optics may be emitted based on a Lambertian distribution pattern. It will be appreciated that one or more properties of the primary optics 208 may be modified to produce a light distribution pattern that is different from a Lambertian distribution pattern.

도 5b는 예시적인 실시예에서 픽셀들(201A, 201B, 및 201C)을 갖는 LED 어레이(210)뿐만 아니라, 보조 광학계(212)를 포함하는 조명 시스템(220)의 단면도를 도시한다. LED 어레이(210)는 각자의 파장 변환 층(206B), 활성 층(204B) 및 기판(202B)을 각각 포함하는 픽셀들(201A, 201B 및 201C)을 포함한다. LED 어레이(210)는 웨이퍼 레벨 처리 기법들, 500 미크론 이하의 치수를 갖는 마이크로 LED 등을 사용하여 제조된 모놀리식 LED 어레이일 수 있다. LED 어레이(210) 내의 픽셀들(201A, 201B, 및 201C)은 어레이 분할을 사용하여 형성될 수 있거나, 또는 대안적으로 픽 앤 플레이스(pick and place) 기법들을 사용하여 형성될 수 있다.5B shows a cross-sectional view of a lighting system 220 including an auxiliary optics 212 as well as an LED array 210 having pixels 201A, 201B, and 201C in an exemplary embodiment. The LED array 210 includes pixels 201A, 201B, and 201C each including a respective wavelength converting layer 206B, an active layer 204B, and a substrate 202B. The LED array 210 may be a monolithic LED array fabricated using wafer level processing techniques, micro LEDs having dimensions of 500 microns or less, and the like. Pixels 201A, 201B, and 201C in LED array 210 may be formed using array partitioning, or alternatively may be formed using pick and place techniques.

LED 디바이스들(200B)의 하나 이상의 픽셀(201A, 201B, 및 201C) 사이에 도시된 공간들(203)은 에어 갭을 포함할 수 있거나, 또는 콘택트(예를 들어, n-콘택트)일 수 있는 금속 재료와 같은 재료로 채워질 수 있다.The spaces 203 shown between one or more pixels 201A, 201B, and 201C of the LED devices 200B may include an air gap, or may be a contact (eg, an n-contact). It may be filled with a material such as a metallic material.

이차 광학계(212)가 렌즈(209)와 도파관(207) 중 하나 또는 둘 다를 포함할 수 있다. 이차 광학계가 도시된 예에 따라 논의되지만, 예시적인 실시예들에서, 이차 광학계(212)는 들어오는 광을 확산(발산 광학계)시키기 위해 사용될 수 있거나 들어오는 광을 시준된 빔(시준 광학계)으로 모으기 위해 사용될 수 있다는 점이 이해될 것이다. 예시적인 실시예들에서, 도파관(207)은 집광기일 수 있고, 포물선 형상, 원뿔 형상, 사면 형상(beveled shape) 등과 같은 광을 집중시키기 위한 임의의 적용가능한 형상을 가질 수 있다. 도파관(207)은 입사광을 반사 또는 재지향시키기 위해 사용되는 유전체 재료, 금속화 층 등으로 코팅될 수 있다. 대안적인 실시예들에서, 조명 시스템은 변환 층(206B), 일차 광학계(208B), 도파관(207), 및 렌즈(209) 중 하나 이상을 포함하지 않을 수 있다.Secondary optics 212 may include one or both of lens 209 and waveguide 207 . Although secondary optics are discussed according to the example shown, in illustrative embodiments, secondary optics 212 may be used to diffuse incoming light (diverging optics) or to collect incoming light into a collimated beam (collimating optics). It will be appreciated that they may be used. In exemplary embodiments, the waveguide 207 may be a light collector and may have any applicable shape for focusing light, such as a parabolic shape, a conical shape, a beveled shape, and the like. The waveguide 207 may be coated with a dielectric material, metallization layer, or the like used to reflect or redirect incident light. In alternative embodiments, the illumination system may not include one or more of the conversion layer 206B, the primary optics 208B, the waveguide 207 , and the lens 209 .

렌즈(209)는 SiC, 알루미늄 산화물, 다이아몬드, 또는 이와 유사한 것 또는 이들의 조합과 같은, 그러나 이에 한정되지는 않는 임의의 적용가능한 투명 재료로 형성될 수 있다. 렌즈(209)는 렌즈(209)로부터의 출력 빔이 원하는 광 측정 사양을 효율적으로 충족시킬 수 있도록 렌즈(209) 내로 입력되는 광 빔을 수정하기 위해 사용될 수 있다. 추가적으로, 렌즈(209)는, 예컨대 LED 어레이(210)의 LED 디바이스들(201A, 201B 및/또는 201C)의 점등 및/또는 비점등 외관을 결정함으로써 하나 이상의 심미적 목적을 이룰 수 있다.Lens 209 may be formed of any applicable transparent material, such as, but not limited to, SiC, aluminum oxide, diamond, or the like, or combinations thereof. The lens 209 may be used to modify the light beam input into the lens 209 so that the output beam from the lens 209 can efficiently meet the desired optical measurement specifications. Additionally, the lens 209 may serve one or more aesthetic purposes, such as by determining the lit and/or unlit appearance of the LED devices 201A, 201B, and/or 201C of the LED array 210 .

실시예들을 상세하게 설명하였지만, 본 기술분야의 통상의 기술자들은, 본 설명이 주어지면, 본 발명 개념의 사상으로부터 벗어나지 않고 본 명세서에 설명된 실시예들에 대한 수정들이 이루어질 수 있다는 것을 알 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 도시되고 설명된 특정한 실시예들에만 제한되는 것으로 의도되지 않는다.Although embodiments have been described in detail, those skilled in the art will recognize that, given this description, modifications may be made to the embodiments described herein without departing from the spirit of the inventive concept. Therefore, it is not intended that the scope of the invention be limited only to the specific embodiments shown and described.

Claims (20)

발광 다이오드(LED) 컬러 튜닝 장치로서:
다중 컬러 LED 어레이에 결합되는 하이브리드 구동 회로 - 상기 하이브리드 구동 회로는:
적어도 2개의 LED 전류 구동원을 위한 전류를 생성하는 아날로그 전류 분할 회로; 및
상기 아날로그 전류 분할 회로와 상기 다중 컬러 LED 어레이 사이에 결합된 스위칭 어레이 - 상기 스위칭 어레이는, 미리 결정된 시간량 동안, 상기 적어도 2개의 LED 전류 구동원 중 적어도 하나로부터의 전류를 상기 다중 컬러 LED 어레이의 적어도 2개의 컬러로 실질적으로 동시에 주기적으로 제공하도록 구성됨 - 를 포함하는 LED 컬러 튜닝 장치.
A light emitting diode (LED) color tuning device comprising:
A hybrid drive circuit coupled to a multi-color LED array, the hybrid drive circuit comprising:
an analog current dividing circuit that generates current for at least two LED current drive sources; and
a switching array coupled between the analog current dividing circuit and the multi-color LED array, wherein the switching array is configured to, for a predetermined amount of time, transmit current from at least one of the at least two LED current drive sources to at least one of the multi-color LED arrays. configured to periodically provide two colors substantially simultaneously.
제1항에 있어서,
전압 레귤레이터에 전기적으로 결합되는 LED 구동기를 추가로 포함하고, 상기 전압 레귤레이터는 상기 다중 컬러 LED 어레이에 대한 전압 신호를 제공하고, 상기 LED 구동기 및 상기 전압 레귤레이터의 조합은 상기 아날로그 전류 분할 회로에 대한 입력으로서 안정화된 전류를 제공하는 LED 컬러 튜닝 장치.
According to claim 1,
further comprising an LED driver electrically coupled to a voltage regulator, the voltage regulator providing a voltage signal for the multi-color LED array, the combination of the LED driver and the voltage regulator being an input to the analog current dividing circuit LED color tuning device that provides a stabilized current as a
제1항에 있어서,
상기 스위칭 어레이는 멀티플렉서 어레이를 포함하는 LED 컬러 튜닝 장치.
According to claim 1,
The switching array is an LED color tuning device including a multiplexer array.
제1항에 있어서,
상기 적어도 2개의 LED 전류 구동원에 대한 전류를 생성하기 위해 상기 아날로그 전류 분할 회로에 전류를 공급하도록 구성된 전압 제어 전류원을 추가로 포함하는 LED 컬러 튜닝 장치.
According to claim 1,
and a voltage controlled current source configured to supply current to the analog current dividing circuit to generate current for the at least two LED current drive sources.
제1항에 있어서,
상기 스위칭 어레이는:
시간 기간의 제1 부분 동안 실질적으로 동시에 상기 적어도 2개의 LED 전류 구동원 중 제1의 것으로부터 상기 다중 컬러 LED 어레이에서의 3개의 컬러 중 제1 컬러로 제1 전류를 제공하고, 상기 적어도 2개의 LED 전류 구동원 중 제2의 것으로부터 상기 다중 컬러 LED 어레이에서의 3개의 컬러 중 제2 컬러로 제2 전류를 제공하고,
상기 시간 기간의 제2 부분 동안 실질적으로 동시에 상기 다중 컬러 LED 어레이에서의 3개의 컬러 중 제2 컬러에 상기 제1 전류를 제공하고 상기 다중 컬러 LED 어레이에서의 3개의 컬러 중 제3 컬러에 상기 제2 전류를 제공하고, 및
상기 시간 기간의 제3 부분 동안 실질적으로 동시에 상기 다중 컬러 LED 어레이에서의 3개의 컬러 중 제1 컬러에 상기 제1 전류를 제공하고 상기 다중 컬러 LED 어레이에서의 3개의 컬러 중 제3 컬러에 상기 제2 전류를 제공하도록 구성되는 LED 컬러 튜닝 장치.
According to claim 1,
The switching array comprises:
provide a first current from a first of the at least two LED current drive sources to a first color of three colors in the multi-color LED array substantially simultaneously during a first portion of the time period, the at least two LEDs provide a second current from a second of the current drive sources to a second of three colors in the multi-color LED array;
provide the first current to a second color of three colors in the multi-color LED array substantially simultaneously during the second portion of the time period and apply the second current to a third color of three colors in the multi-color LED array 2 provide a current, and
provide the first current to a first of three colors in the multi-color LED array and provide the second current to a third of three colors in the multi-color LED array substantially simultaneously during the third portion of the time period 2 LED color tuning device configured to provide current.
제5항에 있어서,
상기 시간 기간의 제1 부분, 제2 부분, 및 제3 부분은 펄스 폭 변조(PWM) 시간 슬라이싱을 사용하여 선택가능한 LED 컬러 튜닝 장치.
6. The method of claim 5,
wherein the first portion, the second portion, and the third portion of the time period are selectable using pulse width modulation (PWM) time slicing.
제5항에 있어서,
상기 제1 전류와 상기 제2 전류 합은 LED 구동기로부터 상기 아날로그 전류 분할 회로에 공급되는 입력 전류와 실질적으로 동일한 LED 컬러 튜닝 장치.
6. The method of claim 5,
wherein the sum of the first current and the second current is substantially equal to an input current supplied from an LED driver to the analog current dividing circuit.
제5항에 있어서,
상기 적어도 2개의 LED 전류 구동원 각각은 상기 다중 컬러 LED 어레이에 실질적으로 동일한 양의 전류를 공급하도록 구성되는 LED 컬러 튜닝 장치.
6. The method of claim 5,
wherein each of the at least two LED current drive sources is configured to supply substantially the same amount of current to the multi-color LED array.
제5항에 있어서,
상기 적어도 2개의 LED 전류 구동원 각각은 상기 다중 컬러 LED 어레이에 동일하지 않은 양의 전류를 공급하도록 구성되는 LED 컬러 튜닝 장치.
6. The method of claim 5,
wherein each of the at least two LED current drive sources is configured to supply an unequal amount of current to the multi-color LED array.
제1항에 있어서,
상기 다중 컬러 LED 어레이는 적어도 하나의 적색 컬러 LED, 적어도 하나의 녹색 컬러 LED 및 적어도 하나의 청색 컬러 LED를 포함하는 LED 컬러 튜닝 장치.
According to claim 1,
wherein the multi-color LED array comprises at least one red color LED, at least one green color LED and at least one blue color LED.
제1항에 있어서,
상기 다중 컬러 LED 어레이는 적어도 하나의 탈채도(desaturated) 적색 LED, 적어도 하나의 탈채도 녹색 LED, 및 적어도 하나의 탈채도 청색 LED를 포함하는 LED 컬러 튜닝 장치.
According to claim 1,
wherein the multi-color LED array comprises at least one desaturated red LED, at least one desaturated green LED, and at least one desaturated blue LED.
제1항에 있어서,
상기 스위칭 어레이는 적어도 4개의 스위칭 디바이스를 포함하는 LED 컬러 튜닝 장치.
According to claim 1,
wherein the switching array comprises at least four switching devices.
제1항에 있어서,
상기 하이브리드 구동 회로는 상기 다중 컬러 LED 어레이 중 선택된 것들에 펄스 폭 변조(PWM) 시간 슬라이싱 신호를 공급하도록 추가로 구성되는 LED 컬러 튜닝 장치.
According to claim 1,
and the hybrid drive circuit is further configured to supply a pulse width modulated (PWM) time slicing signal to selected ones of the multi-color LED array.
발광 다이오드(LED) 컬러 튜닝 장치로서:
적어도 하나의 탈채도 적색 LED, 적어도 하나의 탈채도 녹색 LED, 및 적어도 하나의 탈채도 청색 LED를 포함하는 다중 컬러 LED 어레이; 및
상기 다중 컬러 LED 어레이에 결합된 하이브리드 구동 회로 - 상기 하이브리드 구동 회로는:
적어도 2개의 LED 전류 구동원을 위한 전류를 생성하는 아날로그 전류 분할 회로; 및
상기 아날로그 전류 분할 회로와 상기 다중 컬러 LED 어레이 사이에 결합된 스위칭 어레이 - 상기 스위칭 어레이는, 미리 결정된 시간량 동안, 상기 적어도 2개의 LED 전류 구동원 중 적어도 하나로부터의 전류를 상기 다중 컬러 LED 어레이의 적어도 2개의 컬러로 실질적으로 동시에 주기적으로 제공하도록 구성됨 - 를 포함함 - 를 포함하는 LED 컬러 튜닝 장치.
A light emitting diode (LED) color tuning device comprising:
a multi-color LED array comprising at least one desaturated red LED, at least one desaturated green LED, and at least one desaturated blue LED; and
A hybrid drive circuit coupled to the multi-color LED array, the hybrid drive circuit comprising:
an analog current dividing circuit that generates current for at least two LED current drive sources; and
a switching array coupled between the analog current dividing circuit and the multi-color LED array, wherein the switching array is configured to, for a predetermined amount of time, transmit current from at least one of the at least two LED current drive sources to at least one of the multi-color LED arrays. An LED color tuning device comprising: - configured to periodically provide two colors substantially simultaneously.
제14항에 있어서,
상기 적어도 2개의 LED 전류 구동원에 대한 전류를 생성하기 위해 상기 아날로그 전류 분할 회로에 전류를 공급하도록 구성되는 전압 제어 전류원을 추가로 포함하는 LED 컬러 튜닝 장치.
15. The method of claim 14,
and a voltage controlled current source configured to supply current to the analog current dividing circuit to generate current for the at least two LED current drive sources.
제15항에 있어서,
제1 감지 전압 VSENSE1 및 제2 감지 전압 VSENSE2를 비교하여 설정 전압 VSET를 결정하고 공급하도록 구성되는 계산 디바이스를 추가로 포함하고, 상기 설정 전압은 상기 전압 제어 전류원에 대한 입력 전압인 LED 컬러 튜닝 장치.
16. The method of claim 15,
and a computing device configured to compare the first sense voltage V SENSE1 and the second sense voltage V SENSE2 to determine and supply a set voltage V SET , wherein the set voltage is an input voltage to the voltage controlled current source. tuning device.
제14항에 있어서,
상기 하이브리드 구동 회로는 상기 다중 컬러 LED 어레이 중 선택된 것들에 펄스 폭 변조(PWM) 시간 슬라이싱 신호를 공급하도록 추가로 구성되는 LED 컬러 튜닝 장치.
15. The method of claim 14,
and the hybrid drive circuit is further configured to supply a pulse width modulated (PWM) time slicing signal to selected ones of the multi-color LED array.
제14항에 있어서,
전압 레귤레이터에 전기적으로 결합되는 LED 구동기를 추가로 포함하고, 상기 전압 레귤레이터는 상기 다중 컬러 LED 어레이에 대한 전압 신호를 제공하고, 상기 LED 구동기 및 상기 전압 레귤레이터의 조합은 상기 아날로그 전류 분할 회로에 대한 입력으로서 안정화된 전류를 제공하는 LED 컬러 튜닝 장치.
15. The method of claim 14,
further comprising an LED driver electrically coupled to a voltage regulator, the voltage regulator providing a voltage signal for the multi-color LED array, the combination of the LED driver and the voltage regulator being an input to the analog current dividing circuit LED color tuning device that provides a stabilized current as a
다중 컬러 발광 다이오드(LED) 어레이를 튜닝하는 방법으로서:
전압 제어 전류원에 대한 입력 전압으로서 설정 전압을 결정하고 공급하는 단계;
입력 전류를 제1 전류 및 제2 전류로 분할하는 단계; 및
컬러 온도의 결정에 기초하여:
기간의 제1 부분 동안 실질적으로 동시에 상기 다중 컬러 LED 어레이의 3개의 컬러 중 제1 컬러에 상기 제1 전류를 제공하고 상기 다중 컬러 LED 어레이의 3개의 컬러 중 제2 컬러에 상기 제2 전류를 제공하고;
상기 시간 기간의 제2 부분 동안 실질적으로 동시에 상기 다중 컬러 LED 어레이의 3개의 컬러 중 제2 컬러에 상기 제1 전류를 제공하고 상기 다중 컬러 LED 어레이의 3개의 컬러 중 제3 컬러에 상기 제2 전류를 제공하고;
상기 기간의 제3 부분 동안 실질적으로 동시에 상기 다중 컬러 LED 어레이의 3개의 컬러 중 제1 컬러에 상기 제1 전류를 제공하고 상기 LED 다중 컬러 어레이의 3개의 컬러 중 제3 컬러에 상기 제2 전류를 제공하는 단계를 포함하는 방법.
A method for tuning a multi-color light emitting diode (LED) array comprising:
determining and supplying a set voltage as an input voltage to a voltage controlled current source;
dividing the input current into a first current and a second current; and
Based on the determination of color temperature:
providing the first current to a first color of three colors of the multi-color LED array and providing the second current to a second color of three colors of the multi-color LED array substantially simultaneously during a first portion of a period of time do;
provide the first current to a second one of three colors of the multi-color LED array substantially simultaneously during the second portion of the time period and the second current to a third one of the three colors of the multi-color LED array to provide;
providing the first current to a first of three colors of the multi-color LED array and applying the second current to a third of three colors of the LED multi-color array substantially simultaneously during a third portion of the period of time A method comprising the step of providing.
제19항에 있어서,
상기 LED 다중 컬러 어레이의 상이한 듀플릿들로의 상기 제1 전류의 제공 및 상기 제2 전류의 제공은 펄스 폭 변조(PWM) 시간 슬라이싱을 이용하여 발생하는 방법.
20. The method of claim 19,
wherein the providing of the first current and the providing of the second current to different dulets of the LED multi-color array occurs using pulse width modulation (PWM) time slicing.
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