[go: up one dir, main page]

KR101658209B1 - Ｌｅｄ 발광 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

Ｌｅｄ 발광 장치 및 그 구동 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101658209B1
KR101658209B1 KR1020090057914A KR20090057914A KR101658209B1 KR 101658209 B1 KR101658209 B1 KR 101658209B1 KR 1020090057914 A KR1020090057914 A KR 1020090057914A KR 20090057914 A KR20090057914 A KR 20090057914A KR 101658209 B1 KR101658209 B1 KR 101658209B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
operational amplifier
pulse width
width modulation
modulation signal
led
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
KR1020090057914A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110000442A (ko
Inventor
정진화
정일용
찬 손
김재운
Original Assignee
페어차일드코리아반도체 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 페어차일드코리아반도체 주식회사 filed Critical 페어차일드코리아반도체 주식회사
Priority to KR1020090057914A priority Critical patent/KR101658209B1/ko
Priority to US12/791,281 priority patent/US8188674B2/en
Priority to CN2010102117882A priority patent/CN101929632B/zh
Publication of KR20110000442A publication Critical patent/KR20110000442A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101658209B1 publication Critical patent/KR101658209B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/10—Controlling the intensity of the light
    • H05B45/14—Controlling the intensity of the light using electrical feedback from LEDs or from LED modules
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V23/00—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
    • F21V23/04—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

본 발명은 LED 발광 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 펄스폭 변조 방법으로 구동시 LED 채널에 흐르는 채널 전류의 슬루율을 개선할 수 있는 기술을 개시한다, 이를 위해, 본 발명은 연속적으로 직렬 연결되어 있는 복수의 LED 소자로 구성된 LED 채널 및 LED 채널의 말단에 연결되고, 스위칭 동작하는 전류 제어 스위치와, 펄스폭 변조 신호에 따라 전류 제어 스위치의 스위칭 동작을 제어하는 연산증폭기를 포함하는 LED 구동부를 포함하고, LED 구동부는 펄스폭 변조 신호가 온 상태일 때 연산 증폭기의 출력 전압을 샘플링하고, 펄스폭 변조 신호가 오프 상태일 때 연산 증폭기의 출력 전압은 샘플링된 전압에 따라 유지된다.
Figure R1020090057914
LED, 커패시터, 슬루율

Description

ＬＥＤ 발광 장치 및 그 구동 방법{LED LIGHT EMITTING DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 LED 발광 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 특히 펄스폭 변조 방법을 적용한 LED 발광 장치 및 그 구동 방법에 관한 기술이다.
LED 발광 장치는 복수의 LED 소자가 직렬로 배열되어 이루어진 LED 채널과, LED 채널에 흐르는 전류를 제어하기 위한 정전류원을 포함한다. 정전류원은 싱크 전류원을 포함하며, 싱크 전류원은 연산증폭기를 이용하여 LED 채널 각각에 흐르는 전류가 일정하도록 제어한다.
한편, LED 소자의 밝기를 조절하는 방법에는 아날로그 방법과 펄스폭 변조 방법이 있다. 아날로그 방법은 LED 소자에 연속적으로 흐르는 전류의 크기를 조절하는 방법이다. 펄스폭 변조 방법은 크기가 일정하고, 불연속적으로 흐르는 전류의 펄스폭을 조절하는 방법이다. 아날로그 방법은 LED 소자에 흐르는 전류가 작을 때 색 좌표에 변동이 있으나, 펄스폭 변조 방법은 색 좌표 변동이 없어 펄스폭 변조 방법을 주로 사용하고 있다.
도 1은 펄스폭 변조 신호, LED 채널에 흐르는 채널 전류 및 연산증폭기의 출 력 전압을 도시한 파형도이다. 도 1에서 (b)는 (a)의 파형도에서 펄스폭 변조 신호가 하이 레벨에서 로우 레벨로 천이하는 구간을 확대 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 펄스폭 변조 신호(PWM)는 소정 주기를 갖는 하이 펄스 신호이다. 펄스폭 변조 신호(PWM)가 로우 레벨인 구간 동안 연산증폭기는 하이 레벨의 출력 전압(Va)을 출력한다. 연산증폭기의 출력 전압(Va)가 하이 레벨인 구간 동안 LED 채널에 채널 전류(ILED)가 소정 시간 동안 흐르게 된다. 그런데, (b)에 도시된 바와 같이, 펄스폭 변조 신호(PWM)가 하이 레벨에서 로우 레벨로 하강할 때, 연산증폭기의 출력 전압(Va)은 펄스폭 변조 신호(PWM)에 따라 상승하지 않고, 소정의 지연 시간을 갖는다. 이는 연산 증폭기의 전력 온 지연(power on delay) 때문이다. 이로 인해, 채널 전류(ILED)에 소정의 지연이 발생한다. 즉, 연산증폭기의 출력 전압(Va) 및 채널 전류(ILED)의 슬루율(slew rate)이 저하되는 문제점이 있다. 덧붙여, 연산 증폭기의 전력 온 지연을 해결하기 위해 큰 전류를 연산 증폭기에 공급할 수 있으나, 이는 불필요한 소비 전력을 발생시킨다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 펄스폭 변조 방법으로 구동시 LED 채널에 흐르는 채널 전류의 슬루율을 개선할 수 있는 LED 발광 장치 및 그 구동 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 LED 발광 장치는, 연속적으로 직렬 연결되어 있는 복수의 LED 소자로 구성된 LED 채널; 및 상기 LED 채널의 말단에 연결되고, 스위칭 동작하는 전류 제어 스위치와, 펄스폭 변조 신호에 따라 상기 전류 제어 스위치의 스위칭 동작을 제어하는 연산증폭기를 포함하는 LED 구동부를 포함하고, 상기 LED 구동부는 상기 펄스폭 변조 신호가 온 상태일 때 상기 연산 증폭기의 출력 전압을 샘플링하고, 상기 펄스폭 변조 신호가 오프 상태일 때 상기 연산 증폭기의 출력 전압은 상기 샘플링된 전압에 따라 유지되는 LED 발광 장치. 그리고, 상기 펄스폭 변조 신호가 온 상태일 때 상기 샘플링 된 전압이 충전되는 커패시터를 더 포함하고, 상기 펄스폭 변조 신호가 오프 상태일 때 상기 연산 증폭기는 상기 커패시터의 충전 전압을 출력한다. 상기 펄스폭 변조 신호가 상기 오프 상태일 때 상기 커패시터를 상기 연산증폭기의 제1 입력 단자에 연결하고, 상기 연산증폭기의 제2 입력 단자와 출력 단자를 연결하는 제1 스위칭부를 더 포함한다. 상기 제1 스위칭부는 상기 커패시터를 상기 연산증폭기의 상기 제1 입력 단자에 연결하는 제1 전송 게이트; 상기 연산증폭기의 출력 단자를 상기 연산증폭기의 상기 제2 입력 단자에 연결하는 제2 전송 게이트; 및 상기 전류 제어 스위치의 게이트 단자를 접지시키는 연결 제어 스위치를 포함한다. 그리고, 본 발명의 LED 발광 장치는 소정의 기준전류를 생성하는 기준전류원; 일단이 상기 기준전류원에 연결되고, 타단이 접지된 기준 저항; 및 일단이 상기 전류 제어 스위치에 연결되고, 타단이 접지된 검출 저항을 더 포함한다. 상기 펄스폭 변조 신호가 상기 온 상태일 때, 상기 연산증폭기의 제1 입력 단자를 상기 기준 저항의 일단에 연결하고, 상기 연산증폭기의 상기 제2 입력 단자를 상기 검출 저항의 일단에 연결하며, 상기 연산증폭기의 상기 출력 단자를 상기 전류 제어 스위치의 게이트 단자 및 상기 커패시터에 연결하는 제2 스위칭부를 더 포함한다. 상기 제2 스위칭부는 상기 기준 저항의 일단을 상기 연산증폭기의 상기 제1 입력 단자에 연결하는 제1 전송 게이트; 상기 커패시터를 상기 연산증폭기의 상기 출력 단자에 연결하는 제2 전송 게이트; 상기 검출 저항의 일단을 상기 연산증폭기의 상기 제2 입력 단자에 연결하는 제3 전송 게이트; 및 상기 연산증폭기의 상기 출력 단자를 상기 전류 제어 스위치의 게이트 단자에 연결하는 제4 전송 게이트를 포함한다.
그리고, 본 발명에 따른 연속적으로 직렬 연결되어 있는 복수의 LED 소자로 구성된 LED 채널, 및 상기 LED 채널의 말단에 연결되고, 스위칭 동작하는 전류 제어 스위치와, 펄스폭 변조 신호에 따라 상기 전류 제어 스위치의 스위칭 동작을 제어하는 연산증폭기를 포함하는 LED 구동부를 포함하는 LED 발광 장치의 구동 방법에 있어서, 상기 펄스폭 변조 신호가 온 상태일 때, 상기 연산증폭기의 출력 전압을 샘플링하는 단계; 및 상기 펄스폭 변조 신호가 오프 상태일 때, 상기 연산증폭기의 출력전압이 상기 샘플링된 전압에 따라 유지되는 단계를 포함한다. 상기 펄스폭 변조 신호가 온 상태일 때, 상기 샘플링된 전압이 커패시터에 충전되는 단계를 더 포함하고, 상기 연산증폭기의 출력 전압을 샘플링하는 단계는, 소정의 기준 전압을 상기 연산증폭기의 제1 입력 단자에 입력하는 단계; 상기 채널 전류에 따른 소정의 검출 전압을 상기 연산증폭기의 제2 입력 단자에 입력하는 단계; 및 상기 커패시터를 상기 연산증폭기의 출력 단자에 연결하는 단계를 포함한다. 상기 연산증폭기의 출력 전압이 상기 샘플링된 전압에 따라 유지되는 단계는, 상기 커패시터 를 상기 연산증폭기의 제1 입력 단자에 연결하는 단계; 상기 연산증폭기의 제2 입력 단자를 상기 연산증폭기의 출력 단자에 연결하는 단계; 및 상기 전류 제어 스위치를 오프시키는 단계를 포함한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 특징에 따르면, 펄스폭 변조 방법으로 구동시 LED 채널에 흐르는 채널 전류의 슬루율을 개선할 수 있는 효과를 제공한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 LED 발광 장치를 도시한 회로도이다.
도 2를 참조하면, LED 발광 장치는 DC/DC 컨버터(10), 저항 분배부(20), LED 채널(30), 기준전류원(40), 기준저항(Rref), 인버터(IV1), 커패시터(C1), LED 구동부(50), 제1 및 제2 스위칭부(60, 70)를 포함한다. DC/DC 컨버터(10)는 입력전압(Vin)을 입력받아 소정 레벨의 출력전압(VOUT)을 생성한다. DC/DC 컨버터(10)는 분배전압(VD)을 감지하여 출력전압(VOUT)을 제어한다. 저항 분배부(20)는 DC/DC 컨버터(10)의 출력전압(VOUT)을 저항 분배하여 분배전압(VD)을 출력한다. 저항 분배부(20)는 저항(R1, R2)을 포함한다. 저항(R1)과 저항(R2)는 DC/DC 컨버터(10)의 출력단과 접지단 사이에 직렬 연결되어 있다. LED 채널(30)은 연속적으로 직렬 연결되어 있는 복수의 LED 소자를 포함한다. 기준전류원(40)은 기준전류(Iref)를 생성한다. 기준저항(Rref)의 일단은 기준전류원(40)에 연결되어 있고, 타단은 접지되어 있다. 기준저항(Rref)에 기준전류(Iref)가 흐르므로, 기준저항(Rref)의 일단에 기준전압(Vref)이 발생한다. 즉, 기준전압(Vref)은 기준전류(Iref) 및 기준저항(Rref)에 따라 결정된다. 커패시터(C1)의 일단은 전송 게이트(TG2) 및 전송 게이트(TG5)에 연결되어 있고, 타단은 접지되어 있다. 인버터(IV1)는 펄스폭 변조 신호(PWM)를 반전하여 반전 펄스폭 변조 신호(/PWM)를 출력한다. 펄스폭 변조 신호(PWM)는 소정 주기를 갖는 하이 펄스 신호이며, 펄스폭 변조 신호(PWM)의 하이 펄스 폭에 따라 LED 채널(30)의 복수의 LED 소자의 발광량을 제어한다.
LED 구동부(50)는 펄스폭 변조 신호(PWM)가 하이 레벨(이하, 오프 상태(off state) 라고 함)일 때, LED 채널(30)에 흐르는 채널 전류(ILED)를 차단하고, 펄스폭 변조 신호(PWM)가 로우 레벨(이하, 온 상태(on state) 라고 함)일 때, 기준전류(Iref)에 따라 LED 채널(30)에 흐르는 채널 전류(ILED)의 크기를 제어한다. 펄스 폭 변조 신호(PWM)가 오프 상태일 때, 연산증폭기(AMP1)의 출력 전압(Va)은 커패시터(C1)의 충전 전압(Vc)으로 제어된다. LED 구동부(50)는 연산증폭기(AMP1), 전류 제어 스위치(M1) 및 검출 저항(Rs)을 포함한다. 연산증폭기(AMP1)는 펄스폭 변조 신호(PWM)에 따라 전류 제어 스위치(M1)의 스위칭 동작을 제어한다. 연산증폭기(AMP1)의 비반전 입력 단자(+)는 전송 게이트(TG1) 및 전송 게이트(TG2)에 연결되어 있고, 반전 입력 단자(-)는 전송 게이트(TG3) 및 전송 게이트(TG4)에 연결되어 있다. 연산증폭기(AMP1)의 출력 단자(OUT)는 전송 게이트(TG5) 및 전송 게이트(TG6)에 연결되어 있다.
전류 제어 스위치(M1)의 드레인 단자는 LED 채널(30)의 말단에 연결되어 있고, 소스 단자는 검출 저항(Rs)의 일단에 연결되어 있다. 검출 저항(Rs)의 타단은 접지되어 있다. 검출 저항(Rs)에는 전류 제어 스위치(M1)를 통해 채널 전류(ILED)가 흐르므로, 검출 저항(Rs)의 일단에 검출 전압(Vs)이 발생한다.
제1 스위칭부(60)는 펄스폭 변조 신호(PWM)가 오프 상태일 때 커패시터(C1)를 연산증폭기(AMP1)의 비반전 입력 단자(+)에 연결하고, 연산증폭기(AMP1)의 반전 입력 단자(-)와 출력 단자를 연결한다. 그리고, 제1 스위칭부(60)는 연결 제어 스위치(M2)의 게이트 단자를 접지시킨다. 제1 스위칭부(60)는 전송 게이트(TG2, TG4) 및 연결 제어 스위치(M2)를 포함한다.
제2 스위칭부(70)는 펄스폭 변조 신호(PWM)가 온 상태일 때, 커패시터(C1) 및 연결 제어 스위치(M2)의 게이트 단자를 연산증폭기(AMP1)의 출력 단자(OUT)에 연결하고, 연산증폭기(AMP1)의 비반전 입력 단자(+)를 기준저항(Rref)의 일단에 연 결하며, 반전 입력 단자(-)를 검출저항(Rs)의 일단에 연결한다. 제2 스위칭부(70)는 전송 게이트(TG1, TG3, TG5, TG6)를 포함한다. 제1 스위칭부(60)와 제2 스위칭부(70)의 구체적인 구성을 설명하면 다음과 같다. 복수의 전송 게이트(TG1~TG5)는 서로 다른 두 종류, 예를 들어 NMOSFET와 PMOSFET로 이루어지며, 복수의 전송 게이트(TG1~TG5)는 각각 펄스폭 변조 신호(PWM) 및 반전 펄스폭 변조 신호(/PWM)에 의해 제어된다. 구체적으로, 전송 게이트(TG1)는 펄스폭 변조 신호(PWM)가 로우 레벨이고, 반전 펄스폭 변조 신호(/PWM)가 하이 레벨일 때 턴 온되어, 기준저항(Rref)의 일단을 연산증폭기(AMP1)의 비반전 입력 단자(+)에 연결한다. 전송 게이트(TG2)는 펄스폭 변조 신호(PWM)가 하이 레벨이고, 반전 펄스폭 변조 신호(/PWM)가 로우 레벨일 때 턴 온되어, 커패시터(C1)의 일단을 연산증폭기(AMP1)의 비반전 입력 단자(+)에 연결한다. 전송 게이트(TG3)는 펄스폭 변조 신호(PWM)가 로우 레벨이고, 반전 펄스폭 변조 신호(/PWM)가 하이 레벨일 때 턴 온되어, 검출 저항(Rs)을 연산증폭기(AMP1)의 반전 입력 단자(-)에 연결한다.
전송 게이트(TG4)는 펄스폭 변조 신호(PWM)가 하이 레벨이고, 반전 펄스폭 변조 신호(/PWM)가 로우 레벨일 때 턴 온되어, 연산증폭기(AMP1)의 출력 단자(OUT)를 연산증폭기(AMP1)의 반전 입력 단자(-)에 연결한다. 전송 게이트(TG5)는 펄스폭 변조 신호(PWM)가 로우 레벨이고, 반전 펄스폭 변조 신호(/PWM)가 하이 레벨일 때 턴 온되어, 커패시터(C1)의 일단을 연산증폭기(AMP1)의 출력 단자(OUT)에 연결한다. 전송 게이트(TG6)는 펄스폭 변조 신호(PWM)가 로우 레벨이고, 반전 펄스폭 변조 신호(/PWM)가 하이 레벨일 때 턴 온되어, 연산증폭기(AMP1)의 출력 단자(OUT)를 전류 제어 스위치(M1)의 게이트 단자에 연결한다.
연결 제어 스위치(M2)는 펄스폭 변조 신호(PWM)에 따라 전류 제어 스위치(M1)의 게이트 단자를 전송 게이트(TG6) 및 접지단 중 선택된 어느 하나에 연결한다. 연결 제어 스위치(M2)는 펄스폭 변조 신호(PWM)가 로우 레벨이면, 전류 제어 스위치(M1)의 게이트 단자를 전송 게이트(TG6)에 연결한다. 연결 제어 스위치(M2)는 펄스폭 변조 신호(PWM)가 하이 레벨이면, 전류 제어 스위치(M1)의 게이트 단자를 접지단에 연결한다.
도 3은 펄스폭 변조 신호(PWM)가 온 상태일 때, LED 발광 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 3은 복수의 전송 게이트(TG1~TG6)의 연결 상태에 따라 도 2의 회로를 간략하게 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 펄스폭 변조 신호(PWM)가 로우 레벨인 구간 동안, 전송 게이트(TG1, TG3, TG5, TG6)가 턴 온되고, 전송 게이트(TG2, TG4) 및 연결 제어 스위치(M2)가 턴 오프된다. 그러면, 연산증폭기(AMP1)의 비반전 입력 단자(+)로 기준전압(Vref)이 입력되고, 반전 입력 단자(-)로 검출 전압(Vs)이 입력된다. 연산증폭기(AMP1)는 기준전압(Vref)과 검출 전압(Vs)이 같아지도록 출력 전압(Va)을 출력한다. 이때, 연산증폭기(AMP1)의 출력단(OUT)은 커패시터(C1)와 연결되어, 출력 전압(Va)을 샘플링한다. 커패시터(C1)의 충전 전압(Vc)은 펄스폭 변조 신호(PWM)가 온 상태일 때, 연산증폭기(AMP1)의 출력 전압(Va)이다.
도 4는 펄스폭 변조 신호(PWM)가 오프 상태일 때, LEL 발광 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 4는 복수의 전송 게이트(TG1~TG6)의 연결 상태에 따라 도 2의 회로를 간략하게 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 펄스폭 변조 신호(PWM)가 하이 레벨인 구간 동안, 전송 게이트(TG2, TG4) 및 연결 제어 스위치(M2)는 턴 온되고, 전송 게이트(TG1, TG3, TG5, TG6)는 턴 오프된다. 그러면, 커패시터(C1)와 연산증폭기(AMP1)의 비반전 입력 단자(+)가 연결되고, 연산증폭기(AMP1)의 반전 입력 단자(-)와 출력 단자(OUT)가 연결된다. 따라서, 연산증폭기(AMP1)의 출력 전압(Va)은 커패시터(C1)의 충전 전압(Vc)에 따라 결정된다. 펄스폭 변조 신호(PWM)가 온 상태에서 오프 상태로 바뀌면, 충전 전압(Vc)은 펄스폭 변조 신호(PWM)가 온 상태일 때 샘플링 된 전압보다는 작은 전압으로 감소한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 펄스폭 변조 신호, LED 채널에 흐르는 채널 전류 및 연산증폭기의 출력 신호를 도시한 파형도이다. 도 5에서 (b)는 (a)의 파형도에서 펄스폭 변조 신호가 하이 레벨에서 로우 레벨로 천이하는 구간을 확대 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 펄스폭 변조 신호(PWM)가 하이 레벨인 구간 동안 연산증폭기(AMP1)의 출력 전압(Va)은 충전전압(Vc)으로 유지된다. 도 5에 도시된 바와 같이 펄스폭 변조 신호(PWM)가 로우 레벨인 구간에 비해 충전 전압(Vc)이 다소 낮다.
펄스폭 변조 신호(PWM)가 하이 레벨에서 로우 레벨로 천이되면 연산증폭기(AMP1)의 출력 전압(Va)은 충전 전압(Vc)으로 유지되고 있다가 빠르게 상승된다. 이에 따라, 연산증폭기(AMP1)의 출력 전압(Va) 및 채널 전류(ILED)의 슬루율(slew rate)을 개선할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 펄스폭 변조 신호, LED 채널에 흐르는 채널 전류 및 연산증폭기의 출력 전압을 도시한 파형도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 LED 발광 장치를 도시한 회로도.
도 3은 펄스폭 변조 신호(PWM)가 온 상태일 때, LED 발광 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 도면.
도 4는 펄스폭 변조 신호(PWM)가 오프 상태일 때, LEL 발광 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 펄스폭 변조 신호, LED 채널에 흐르는 채널 전류 및 연산증폭기의 출력 신호를 도시한 파형도.

Claims (10)

  1. 연속적으로 직렬 연결되어 있는 복수의 LED 소자로 구성된 LED 채널; 및
    상기 LED 채널의 말단에 연결되고, 스위칭 동작하는 전류 제어 스위치와, 상기 복수의 LED 소자의 발광량을 제어하는 펄스폭 변조 신호에 따라 상기 전류 제어 스위치의 스위칭 동작을 제어하는 연산증폭기를 포함하는 LED 구동부를 포함하고,
    상기 LED 구동부는 상기 펄스폭 변조 신호가 온 상태일 때 상기 연산 증폭기의 출력 전압을 샘플링하고, 상기 펄스폭 변조 신호가 오프 상태일 때 상기 연산 증폭기의 출력 전압은 상기 샘플링된 전압에 따라 유지되는 LED 발광 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 펄스폭 변조 신호가 온 상태일 때 상기 샘플링 된 전압이 충전되는 커패시터를 더 포함하고,
    상기 펄스폭 변조 신호가 오프 상태일 때 상기 연산 증폭기는 상기 커패시터의 충전 전압을 출력하는 LED 발광 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 펄스폭 변조 신호가 상기 오프 상태일 때 상기 커패시터를 상기 연산증폭기의 제1 입력 단자에 연결하고, 상기 연산증폭기의 제2 입력 단자와 출력 단자를 연결하는 제1 스위칭부를 더 포함하는 LED 발광 장치.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 제1 스위칭부는
    상기 커패시터를 상기 연산증폭기의 상기 제1 입력 단자에 연결하는 제1 전송 게이트;
    상기 연산증폭기의 출력 단자를 상기 연산증폭기의 상기 제2 입력 단자에 연결하는 제2 전송 게이트; 및
    상기 전류 제어 스위치의 게이트 단자를 접지시키는 연결 제어 스위치
    를 포함하는 LED 발광 장치.
  5. 제2 항에 있어서,
    소정의 기준전류를 생성하는 기준전류원;
    일단이 상기 기준전류원에 연결되고, 타단이 접지된 기준 저항; 및
    일단이 상기 전류 제어 스위치에 연결되고, 타단이 접지된 검출 저항
    을 더 포함하는 LED 발광 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 펄스폭 변조 신호가 상기 온 상태일 때, 상기 연산증폭기의 제1 입력 단자를 상기 기준 저항의 일단에 연결하고, 상기 연산증폭기의 제2 입력 단자를 상기 검출 저항의 일단에 연결하며, 상기 연산증폭기의 상기 출력 단자를 상기 전류 제어 스위치의 게이트 단자 및 상기 커패시터에 연결하는 제2 스위칭부를 더 포함하는 LED 발광 장치.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 제2 스위칭부는
    상기 기준 저항의 일단을 상기 연산증폭기의 상기 제1 입력 단자에 연결하는 제1 전송 게이트;
    상기 커패시터를 상기 연산증폭기의 상기 출력 단자에 연결하는 제2 전송 게이트;
    상기 검출 저항의 일단을 상기 연산증폭기의 상기 제2 입력 단자에 연결하는 제3 전송 게이트; 및
    상기 연산증폭기의 상기 출력 단자를 상기 전류 제어 스위치의 게이트 단자에 연결하는 제4 전송 게이트
    를 포함하는 LED 발광 장치.
  8. 연속적으로 직렬 연결되어 있는 복수의 LED 소자로 구성된 LED 채널, 및 상기 LED 채널의 말단에 연결되고, 스위칭 동작하는 전류 제어 스위치와, 상기 복수의 LED 소자의 발광량을 제어하는 펄스폭 변조 신호에 따라 상기 전류 제어 스위치의 스위칭 동작을 제어하는 연산증폭기를 포함하는 LED 구동부를 포함하는 LED 발광 장치의 구동 방법에 있어서,
    상기 펄스폭 변조 신호가 온 상태일 때, 상기 연산증폭기의 출력 전압을 샘플링하는 단계; 및
    상기 펄스폭 변조 신호가 오프 상태일 때, 상기 연산증폭기의 출력전압이 상기 샘플링된 전압에 따라 유지되는 단계
    를 포함하는 LED 발광 장치의 구동 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 펄스폭 변조 신호가 온 상태일 때, 상기 샘플링된 전압이 커패시터에 충전되는 단계를 더 포함하고,
    상기 연산증폭기의 출력 전압을 샘플링하는 단계는,
    소정의 기준 전압을 상기 연산증폭기의 제1 입력 단자에 입력하는 단계;
    상기 채널 전류에 따른 소정의 검출 전압을 상기 연산증폭기의 제2 입력 단자에 입력하는 단계; 및
    상기 커패시터를 상기 연산증폭기의 출력 단자에 연결하는 단계
    를 포함하는 LED 발광 장치의 구동 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 연산증폭기의 출력 전압이 상기 샘플링된 전압에 따라 유지되는 단계는,
    상기 커패시터를 상기 연산증폭기의 제1 입력 단자에 연결하는 단계;
    상기 연산증폭기의 제2 입력 단자를 상기 연산증폭기의 출력 단자에 연결하는 단계; 및
    상기 전류 제어 스위치를 오프시키는 단계
    를 포함하는 LED 발광 장치의 구동 방법.
KR1020090057914A 2009-06-26 2009-06-26 Ｌｅｄ 발광 장치 및 그 구동 방법 Active KR101658209B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090057914A KR101658209B1 (ko) 2009-06-26 2009-06-26 Ｌｅｄ 발광 장치 및 그 구동 방법
US12/791,281 US8188674B2 (en) 2009-06-26 2010-06-01 LED light emitting device and driving method thereof
CN2010102117882A CN101929632B (zh) 2009-06-26 2010-06-18 Led发光装置及其驱动方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090057914A KR101658209B1 (ko) 2009-06-26 2009-06-26 Ｌｅｄ 발광 장치 및 그 구동 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110000442A KR20110000442A (ko) 2011-01-03
KR101658209B1 true KR101658209B1 (ko) 2016-09-21

Family

ID=43368962

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090057914A Active KR101658209B1 (ko) 2009-06-26 2009-06-26 Ｌｅｄ 발광 장치 및 그 구동 방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8188674B2 (ko)
KR (1) KR101658209B1 (ko)
CN (1) CN101929632B (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102062566B1 (ko) * 2011-02-07 2020-01-06 온세미컨덕터코리아 주식회사 Ｌｅｄ 발광 장치 및 그 구동 방법
WO2012127844A1 (ja) * 2011-03-24 2012-09-27 ローム株式会社 発光素子駆動用のスイッチング電源の制御回路、およびそれらを用いた発光装置および電子機器
CN102752899B (zh) * 2011-04-02 2015-11-25 英飞特电子（杭州）股份有限公司 一种调整led电流的电路
CN103025000A (zh) * 2012-11-28 2013-04-03 南京大学扬州光电研究院 一种基于pwm的led调光控制系统
CN103335269A (zh) * 2013-06-13 2013-10-02 苏州大学 一种智能光伏led照明装置
CN105025642A (zh) * 2015-08-21 2015-11-04 哈尔滨工大光电科技有限公司 Led自适应调光教室灯及其控制方法
FR3056304B1 (fr) * 2016-09-16 2020-06-19 Valeo Comfort And Driving Assistance Circuit electronique et capteur de temps de vol comprenant un tel circuit electronique
DE102017131226A1 (de) * 2017-12-22 2019-06-27 Dewertokin Gmbh Elektromotorischer Möbelantrieb, Möbel und Verfahren zum Erfassen einer Position eines elektromotorischen Möbelantriebs
CN115148149A (zh) * 2022-08-09 2022-10-04 北京集创北方科技股份有限公司 Led行管和led显示屏

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008098657A (ja) * 2001-03-05 2008-04-24 Fuji Xerox Co Ltd 発光素子駆動装置および発光素子駆動システム

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3480864A (en) * 1967-12-04 1969-11-25 Bell Telephone Labor Inc Time-scaled test circuit for semiconductive element having a current controlled charge storage model
KR100780934B1 (ko) * 2001-06-13 2007-12-03 씨제이 주식회사 카테콜 ｎ-메틸히드라자이드 카바믹에스테르 유도체 및 그제조방법
JP3904579B2 (ja) * 2004-12-03 2007-04-11 ローム株式会社 電源装置およびそれを用いた発光装置、電子機器
DE602005025972D1 (de) * 2005-02-11 2011-03-03 St Microelectronics Srl Vorrichtung zur Versorgung einer mehrzweigigen Leuchtdiodenschaltung
US7948455B2 (en) * 2005-10-20 2011-05-24 02Micro Inc. Apparatus and method for regulating white LEDs
US7852300B2 (en) * 2006-02-06 2010-12-14 Exclara, Inc. Current regulator for multimode operation of solid state lighting
JP4991844B2 (ja) * 2006-04-18 2012-08-01 エルジー イノテック カンパニー リミテッド パルス幅変調装置及びこれを備えた光源駆動装置
JP2008276039A (ja) * 2007-05-02 2008-11-13 Texas Instr Japan Ltd バックライト装置
DE102007038892A1 (de) * 2007-08-17 2009-04-09 Texas Instruments Deutschland Gmbh Hochgeschwindigkeits-LED-Treiber
US8044608B2 (en) * 2008-12-12 2011-10-25 O2Micro, Inc Driving circuit with dimming controller for driving light sources

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008098657A (ja) * 2001-03-05 2008-04-24 Fuji Xerox Co Ltd 発光素子駆動装置および発光素子駆動システム

Also Published As

Publication number Publication date
US20100327758A1 (en) 2010-12-30
KR20110000442A (ko) 2011-01-03
US8188674B2 (en) 2012-05-29
CN101929632A (zh) 2010-12-29
CN101929632B (zh) 2013-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101658209B1 (ko) Ｌｅｄ 발광 장치 및 그 구동 방법
KR101005796B1 (ko) 발광 다이오드 구동 회로
CN106604444B (zh) 电压控制装置
US8179059B2 (en) Circuit and method for controlling light emitting device, and integrated circuit therefor
KR20130078500A (ko) Ｌｅｄ 구동 회로 및 이를 이용한 조명 장치
CN103108445B (zh) 驱动发光二极管的电路及方法
TWI583120B (zh) A system and method for providing an output current to one or more light emitting diodes
KR20160032368A (ko) 교류 직결형(AC Direct) 조명 장치의 주파수 고정 회로 및 방법
CN104798306A (zh) 用于操控场效应晶体管的装置
US20120194076A1 (en) Lighting control device
CN103209515A (zh) 发光元件驱动装置
US20120249299A1 (en) Control circuit for indicator light
CN106612076B (zh) 多功能电源转换器
CN103857099A (zh) 一种led调光电路
TWI477194B (zh) Light emitting diode drive device
CN103857107A (zh) 一种灯具及其调光电路
CN202160308U (zh) 多色发光元件电路
US10159129B2 (en) Lighting device, illumination device, and electronic device
KR102003472B1 (ko) Ｌｅｄ 구동회로 및 이를 포함하는 발광장치
CN102570805A (zh) 降压转换器
US9380666B2 (en) LED driving device and method for improving harmonic current distortion on a LED driving device
US9913331B2 (en) LED lighting circuit fed by current source
JP5750592B2 (ja) 照明装置及び該照明装置を用いた照明器具
CN103687166B (zh) 发光二级管驱动装置及其运作方法
KR20150108668A (ko) Led 구동 집적회로 및 그 구동 방법

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20090626

PG1501 Laying open of application
A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20140617

Comment text: Request for Examination of Application

Patent event code: PA02011R01I

Patent event date: 20090626

Comment text: Patent Application

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20150717

Patent event code: PE09021S01D

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20160111

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20160623

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20160909

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20160909

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20200901

Start annual number: 5

End annual number: 5

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20210820

Start annual number: 6

End annual number: 6

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20220822

Start annual number: 7

End annual number: 7

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20240826

Start annual number: 9

End annual number: 9