발광 다이오드 정전류 펄스폭 변조 구동 회로 document_id 1020050106817

[청구항 1] 다수개의 발광 다이오드(led: light emitting diode, 이하 'led'라 칭함)로 정전류(constant current)를 공급하는 led 구동 회로에 있어서, 직류 전압을 공급하는 입력 직류 전원 상기 입력 직류 전원과 직렬로 연결되며, 상기 입력 직류 전원으로부터 상기 직류 전압을 공급 받아 스위칭 방식으로 상기 직류 전압을 상기 다수개의 led를 구동하기 위한 일정 전압 이상의 전압인 출력 전압(vo)으로 변환하여 전달하는 스위칭 컨버터(switching converter) 상기 스위칭 컨버터와 직렬로 연결되고, 상기 스위칭 컨버터로부터 상기 출력 전압(vo)을 전달 받으면 순전류(if)를 도통하여 발광하는 상기 다수개의 led가 직렬 또는 직병렬 혼합 방식으로 연결된 led 어레이(array)부 상기 led 어레이부와 직렬로 연결되고, 선형 제어 방식으로 상기 순전류(if)를 상기 정전류가 되도록 제어하는 정전류 구동 회로(constant current driver)부; 및 상기 스위칭 컨버터와 상기 led 어레이부 사이의 제 1 단 및 상기 led 어레이부와 상기 정전류 구동 회로 사이의 제 2 단 중 하나 이상에 연결되고, 상기 스위칭 컨버터를 제어하여 상기 출력 전압(vo)이 적어도 상기 led 어레이부의 순전압(vf) 이상이 되도록 제어하는 피드백 제어부(feed-back controller) 를 포함하되, 상기 정전류 구동 회로는 상기 정전류가 구형파 펄스폭 변조(pwm: pulse width modulation, 이하 'pwm'이라 칭함) 파형이 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 정전류 pwm 제어를 하기 위한 led 구동 회로 [청구항 2] 제 1 항에 있어서,상기 정전류 구동 회로부는,상기 led 어레이부와 접지 사이에 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 정전류 pwm 제어위한led 구동 회로. [청구항 3] 제 1 항에 있어서,상기 피드백 제어부는,상기 제 1 단 및 상기 제 2 단에 모두 연결되면, 상기 출력 전압(vo)을 감지하고 상기 정전류 구동 회로부의 양단 전압을 감지하여, 상기 출력 전압(vo)이 상기 led 어레이부의 순전압(vf)과 상기 정전류 구동 회로의 전압 강하(vd)의 합이 되도록 상기 스위칭 컨버터를 제어하는 것을 특징으로 하는 정전류 pwm 제어위한led 구동 회로. [청구항 4] 제 1 항에 있어서,상기 피드백 제어부는,상기 제 1 단에만 연결되면, 상기 출력 전압(vo)을 감지하여 상기 출력 전압(vo)이 상기 led 어레이부의 순전압(vf)과 기 설정된 상기 정전류 구동 회로부의 전압 강하(vd)의 최소값의 합이 되도록 상기 스위칭 컨버터를 제어하는 것을 특징으로 하는 정전류 pwm 제어위한led 구동 회로. [청구항 5] 제 1 항에 있어서,상기 피드백 제어부는,상기 제 2 단에만 연결되면, 상기 정전류 구동 회로부의 전압 강하(vd)를 감지하여 상기 정전류 구동 회로부의 전압 강하(vd)의 값이 기 설정된 최소값이 되도록 상기 스위칭 컨버터를 제어하는 것을 특징으로 하는 정전류 pwm 제어위한led 구동 회로. [청구항 6] 제 1 항에 있어서,상기 피드백 제어부는,상기 led 구동 회로 내에서 발생하는 온도, 과전압 및 과전류 중 하나 이상으로 인한 이상 동작 또는 파손을 방지하는 제어 역할을 더 수행하는 것을 특징으로 하는 정전류 pwm 제어위한led 구동 회로. [청구항 7] 제 1 항에 있어서,상기 정전류 구동 회로부는,상기 led 어레이부를 통해 흐르는 순전류(if)를 감지하기 위한 저항인 감지 저항;트랜지스터와 상기 감지 저항 사이에 연결되고, 상기 led 어레이부와 상기 트랜지스터에 흐르는 순전류(if)를 상기 감지 저항에 의해 발생하는 감지 전압으로 감지한 후, 상기 감지 전압과 상기 기준 전압(vref)의 차이만큼을 증폭하여 증폭한 전압값을 전달하는 증폭기(amplifier);상기 증폭기로부터 상기 증폭한 전압값을 수신하여 상기 트랜지스터의 베이스 전류를 조절함으로써 상기 트랜지스터와 직렬로 연결된 상기 led 어레이부에 상기 정전류를 흐르게 하는 정전류 pwm 온/오프 구동 회로; 및상기 led 어레이부와 연결되고, 상기 정전류 pwm 온/오프 구동 회로와 연결되며, 상기 정전류 pwm 온/오프 구동 회로의 제어에 따라 상기 순전류를 흐르게 하는 상기 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전류 pwm 제어위한led 구동 회로. [청구항 8] 제 7 항에 있어서,정전류pwm 온/오프 구동 회로는,외부로부터 온/오프 pwm 파형을 받으면 상기 트랜지스터의 베이스를 온/오프 형태로 제어함으로써 상기 정전류의 파형을 상기 구형파 pwm 파형으로 형성시키는 것을 특징으로 하는 정전류 pwm 제어위한led 구동 회로. [청구항 9] 제 1 항에 있어서,상기led 어레이부는 상기 다수개의 led가 직렬 혹은 직병렬로 연결된 제 1 led 어레이 내지 제 n led 어레이 중 하나 이상의 led 어레이를 포함하되, 상기 정전류 구동 회로부는 상기 하나 이상의 led 어레이와 일 대 일로 대응하는 제 1 정전류 구동 회로 내지 제 n 정전류 구동 회로 중 하나 이상의 정전류 구동 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전류 pwm 제어위한led 구동 회로. [청구항 10] 제 9 항에 있어서,상기 하나 이상의 정전류 구동 회로는,일 대 일로 대응하는 상기 하나 이상의 led 어레이 각각을 흐르는 다수개의 하위 순전류를 각각 제어함으로써 상기 순전류(if)를 상기 정전류가 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 정전류 pwm 제어위한led 구동 회로. [청구항 11] 제 1 항에 있어서,상기led 어레이부는 상기 다수개의 led가 직렬 혹은 직병렬로 연결된 제 1 led 어레이 내지 제 n led 어레이 중 하나 이상의 led 어레이를 포함하되, 상기 정전류 구동 회로부는 상기 하나 이상의 led 어레이와 연결되어 상기 하나 이상의 led 어레이 각각을 흐르는 다수개의 하위 순전류를 동시에 제어함으로써 상기 순전류(if)를 상기 정전류가 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 정전류 pwm 제어위한led 구동 회로. [청구항 12] 다수개의 발광 다이오드(led: light emitting diode, 이하 'led'라 칭함)로 정전류(constant current)를 공급하여 상기 다수개의 led를 구동하는 led 구동 회로에서, 상기 다수개의 led로 상기 정전류를 공급하는 정전류 구동 회로로서, 상기 다수개의 led를 통해 흐르는 순전류(if)를 감지하기 위한 저항인 감지 저항 트랜지스터와 상기 감지 저항 사이에 연결되고, 상기 다수개의 led와 상기 트랜지스터에 흐르는 순전류(if)를 상기 감지 저항에 의해 발생하는 감지 전압으로 감지한 후, 상기 감지 전압과 상기 기준 전압(vref)의 차이만큼을 증폭하여 증폭한 전압값을 전달하는 증폭기(amplifier) 상기 증폭기로부터 상기 증폭한 전압값을 수신하여 상기 트랜지스터의 베이스 전류를 조절함으로써 상기 트랜지스터와 직렬로 연결된 상기 led 어레이부에 상기 정전류를 흐르게 하는 정전류 펄스폭 변조(pwm: pulse width modulation, 이하 'pwm'이라 칭함) 온/오프 구동 회로; 및 상기 다수개의 led와 연결되고, 상기 정전류 pwm 온/오프 구동 회로와 연결되며, 상기 정전류 pwm 온/오프 구동 회로의 제어에 따라 상기 순전류를 흐르게 하는 상기 트랜지스터 를 포함하되, 상기 정전류 pwm 온/오프 구동 회로는 상기 정전류가 구형파 pwm 파형이 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 pwm 형태의 정전류를 구동하기 위한 정전류 구동 회로 [청구항 13] 제 12 항에 있어서,상기 정전류pwm 온/오프 구동 회로는,외부로부터 온/오프 pwm 파형을 받으면 상기 트랜지스터의 베이스를 온/오프 형태로 제어함으로써 상기 정전류의 파형을 상기 구형파 pwm 파형으로 형성시키는 것을 특징으로 하는 pwm 형태의 정전류구동하기 위한정전류 구동 회로. [청구항 14] 다수개의 발광 다이오드(led: light emitting diode, 이하 'led'라 칭함)로 정전류(constant current)를 공급하여 상기 다수개의 led를 구동하는 led 구동 회로에 있어서, 교류 전압을 공급하는 입력 교류 전원 상기 입력 교류 전원과 직렬로 연결되고, 상기 입력 교류 전원으로부터 상기 교류 전압을 공급받아 상기 교류 전압의 고조파 왜율을 감소시키고 역률을 개선하며 상기 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 역률 제어부(pfc: power factor controller, 이하 'pfc'라 칭함) 상기 pfc로부터 상기 직류 전압을 전달받아 전하를 축적한 후 일정한 직류 전압을 전달하는 평활용 캐패시터 상기 pfc와 직렬로 연결되고 상기 평활용 캐패시터와 병렬로 연결되고, 상기 평활용 캐패시터로부터 상기 일정한 직류 전압을 전달받아 상기 일정한 직류 전압을 상기 다수개의 led에 인가해야 하는 기준 전압(vf) 이상의 전압으로 변환하여 출력 전압(vo)을 전달하는 절연형 스위칭 컨버터(switching converter) 상기 절연형 스위칭 컨버터와 직렬로 연결되고, 상기 절연형 스위칭 컨버터로부터 상기 출력 전압(vo)을 전달받으면 순전류(if)를 도통하여 발광하는 상기 다수개의 led가 직렬 또는 직병렬 혼합 방식으로 연결된 led 어레이(array)부 상기 led 어레이부와 직렬로 연결되고, 상기 led 어레이부를 통해 흐르는 상기 순전류(if)를 상기 정전류가 되도록 제어하는 정전류 구동 회로(constant current driver)부; 및 상기 절연형 스위칭 컨버터와 상기 led 어레이부 사이의 제 1 단 및 상기 led 어레이부와 상기 정전류 구동 회로부 사이의 제 2 단 중 하나 이상에 연결되고, 상기 절연형 스위칭 컨버터를 제어하여 상기 출력 전압(vo)이 적어도 상기 led 어레이부의 순전압(vf) 이상이 되도록 제어하는 피드백 제어부(feed-back controller) 를 포함하되, 상기 정전류 구동 회로는 상기 정전류가 구형파 펄스폭 변조(pwm: pulse width modulation, 이하 'pwm'이라 칭함) 파형이 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 교류 전원을 이용하여 pwm 형태의 정전류를 구동하기 위한 정전류 구동 회로