KR102268636B1 - Led 구동장치 - Google Patents
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Abstract
실시 예는, 제1 LED 모듈, 상기 제1 LED 모듈과 연결된 제2 LED 모듈 및 상기 제1, 2 LED 모듈가 동작되게 상기 제1 LED 모듈로 구동전류를 공급하는 LED 구동모듈을 포함하고, 상기 제1 LED 모듈은, 상기 구동전류에서 전류분배된 제1 전류로 발광하는 제1 LED부 및 상기 구동전류에서 전류분배된 제2 전류를 패스하는 제1 전류바이어스부를 포함하는 LED 구동장치를 제공한다.
Description
실시 예는 LED 구동장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 서로 다른 휘도 및 광량을 갖는 제1, 2 LED 모듈로 구동전류를 공급하기 용이한 LED 구동장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량은 야간운행과 터널운행과 같은 어두운 곳에서의 운행시 운전자의 전방 시야를 확보하기 위한 헤드램프(HEAD LAMP)를 구비한다.
이러한 헤드램프의 광원은 벌브(BULB)를 이용하고 있으나, 최근 저전력으로 고효율을 발생시키는 엘이디(LED)를 광원으로 이용하는 엘이디 헤드램프가 각광받고 있다.
이러한 엘이디 헤드램프는 12V를 사용하는 차량에서 엘이디 전기 특성상 직접 전원 인가가 불가하기 때문에 엘이디를 구동하기 위한 엘이디 구동 모듈(LDM:Led Driving Module)을 필요로 한다.
다양한 기능을 갖는 헤드램프의 경우 각각의 기능을 제어하기 위한 다수의 엘이디 구동 모듈을 필요로 한다.
헤드램프의 기능은 기본적으로 로우빔, 하이빔 이외에도 고속 주행시 원거리 시인성을 확보하기 위한 기능(Mortorway)과, 곡서로 주행 혹은 교차로에서 전측방 시인성을 확보하기 위한 기능(Sequential 또는 Static Bending), 턴시그널, 주간 운행시 차량의 존재를 확인시켜 주는 기능(DRL:Daytime Running Light & POSITION) 등이 있다.
풀(FULL) 기능을 갖는 콤비네이션(COMBINATION) 타입의 엘이디 헤드램프는 다양한 기능의 엘이디를 구동하기 위한 엘이디 구동 모듈(LDM)을 필요로 한다.
하지만, 자동차용 램프는 각 국가별로 다양한 배광법규를 만족해야 하며, 이 법규를 만족하기 위한 광량을 내야 생산이 가능하다.
수율과 단가를 고려하여 일반적으로 2개의 BIN을 선택한다. 2개의 BIN을 선택시 각 BIN별로 LDM에서 다른 전류를 LED에 공급해야 동일한 광량을 낼 수 있다. 즉, LAM도 2가지 종류가 만들어지지만, LDM도 2가지 종류가 만들어 지게 된다.
최근들어, 다른 BIN을 가지는 광원을 장착할 경우, 필요전류가 다르기 때문에 밝기가 달라져 법규를 만족하지 못하거나 운전상에 불편함이 야기되는 것을 방지하기 위한 연구가 진행 중에 있다.
실시 예의 목적은, 서로 다른 휘도 및 광량을 갖는 제1, 2 LED 모듈로 구동전류를 공급하기 용이한 LED 구동장치를 제공함에 있다.
실시 예에 따른 LED 구동장치는, 제1 LED 모듈, 상기 제1 LED 모듈과 연결된 제2 LED 모듈 및 상기 제1 LED 모듈 및 제 2 LED 모듈가 동작되게 상기 제1 LED 모듈로 구동전류를 공급하는 구동 전원부 및 제어부를 포함하는 LED 구동모듈;을 포함하고, 상기 제1 LED 모듈은 상기 구동전류에서 전류분배된 제1 전류로 발광하는 제1 LED부 및 상기 구동전류에서 전류분배된 제2 전류를 패스하는 제1 전류바이어스부를 포함하고, 상기 제1 전류바이어스부는 제1 트랜지스터, 상기 제1 트랜지스터의 이미터 단에 연결된 제1 저항, 상기 제1 트랜지스터의 컬텍터 단에 연결된 제2 저항 및 상기 제1 트랜지스터의 베이스 단에 연결되며, 상기 제2 저항과 병렬연결된 제3 저항을 포함하고, 상기 제1 전류바이어스부는 상기 제3 저항과 연결되는 제1 제너다이어드 및 상기 제1 제너다이오드와 연결되며, 상기 제1 저항과 병렬 연결된 제1 다이오드를 포함하고, 상기 제2 LED 모듈은 상기 제1 LED 모듈로부터 공급된 상기 구동전류에서 전류분배된 제3 전류로 발광하는 제2 LED부 및 상기 구동전류에서 전류분배된 제4 전류를 패스하는 제2 전류바이어스부를 포함하고, 제1 전류바이어스부는 제1 LED부와 병렬 연결되며, 제1 LED부로 제1 전류가 공급되게 제2 전류를 전류패스하고, 제2 전류바이어스부는 제2 LED부와 병렬 연결되며, 제2 LED부로 제3 전류가 공급되게 제4 전류를 전류패스한다.
실시 예에 따른 상기 제1 LED부는, 상기 제1 전류 입력시 서로 동일한 휘도 및 광량을 갖는 복수의 제1 LED를 포함한다.
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실시 예에 따른 상기 제2 전류바이어스부는, 제2 트랜지스터, 상기 제2 트랜지스터의 이미터 단에 연결된 제4 저항, 상기 제2 트랜지스터의 컬텍터 단에 연결된 제5 저항 및 상기 제2 트랜지스터의 베이스 단에 연결되며, 상기 제5 저항과 병렬연결된 제6 저항을 포함한다.
실시 예에 따른 상기 제2 전류바이어스부는, 상기 제6 저항과 연결되는 제2 제너다이어드 및 상기 제2 제너다이오드와 연결되며, 상기 제4 저항과 병렬 연결된 제2 다이오드를 포함한다.
실시 예에 따른 상기 LED 구동모듈은, 상기 제1 LED 모듈로 상기 구동전류를 공급하는 구동전원부 및 외부 명령 입력시, 상기 제1 LED 모듈로 상기 구동전류가 공급되게 상기 구동전원부를 제어하는 제어부를 포함한다.
실시 예에 따른 LED 구동장치는, 서로 다른 휘도 및 광량을 갖는 제1, 2 LED 부, 즉 서로 다른 제1, 2 BIN을 동시에 구동할 수 있도록 상기 제1, 2 LED 부와 병렬연결되어 LED 구동모듈에서 공급된 구동전류를 전류분배하는 제1, 2 전류바이어스부를 형성함으로써, 서로 다른 전류로 발광하는 제1, 2 LED부 각각에 제1, 2 전류를 공급하도록 하여, 광량을 유지하도록 할 수 있으며 제조 원가를 줄일 수 있는 이점이 있다.
도 1은 실시 예에 따른 LED 구동장치를 나타낸 회로도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 회로도의 전류 패스를 나타낸 전류패스도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 회로도의 전류 패스를 나타낸 전류패스도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 실시 예에 따른 LED 구동장치를 나타낸 회로도이다.
도 1을 참조하면, LED 구동장치는, 제1 LED 모듈(110), 제2 LED 모듈(120) 및 LED 구동모듈(130)을 포함할 수 있다.
실시 예에서, 제1, 2 LED 모듈(110, 120)은 서로 다른 램프, 예를 들면 헤드램프 및 범퍼 램프일 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
또한, 제1, 2 LED 모듈(110, 120)은 서로 다른 휘도 또는 광량을 발광하는 모듈이며, 이에 한정을 두지 않는다.
즉, 제1 LED 모듈(110)은 제1 LED부(112) 및 제1 LED부(112)와 병렬 연결된 제1 전류바이어스부(114)를 포함할 수 있다.
여기서, 제1 LED부(112)은 휘도 및 광량이 이론 및 실험상 동일한 복수의 제1 LED(LED1)을 포함할 수 있으며 직렬 그룹핑된 BIN을 이룰 수 있다.
제1 LED부(112)는 제1 전류입력시 발광하여 외부로 광을 방출할 수 있다.
이때, 제1 전류바이어스부(114)는 제1 LED부(112)로 상기 제1 전류가 입력되게, 제1 LED 모듈(110)로 입력된 구동전류를 전류분배할 수 있다.
즉, 제1 전류바이어스부(114)는 제1 LED 모듈(110)로 상기 구동전류 입력시, 제1 LED부(112)로 상기 제1 전류가 입력되게 전류분배하며, 상기 구동전류에서 상기 제1 전류가 분배된 제2 전류를 입력받는다.
여기서, 제1 전류바이어스부(114)는 제1 LED부(112)와 병렬 연결됨에 따라 상기 구동전류를 제1 LED부(112)로 전류분배하며, 상기 제2 전류를 패스할 수 있다.
제1 전류바이어스부(114)는 제1 트랜지스터(Q1), 제1 트랜지스터(Q1)의 이미터 단에 연결된 제1 저항(R1), 제1 트랜지스터(Q1)의 컬렉터 단에 연결된 제2 저항(R2), 제1 트랜지스터(Q1)의 베이스 단에 연결되며, 제2 저항(R2)과 병렬연결된 제3 저항(R3), 제3 저항(R3)와 연결되는 제1 제너다이오드(ZD) 및 제1 제너다이오드(ZD)와 연결되며, 제1 저항(R1)과 병렬 연결된 제1 다이오드(D1)을 포함할 수 있다.
여기서, 제1 트랜지스터(Q1)는 PNP형 BJT일 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
제1 트랜지스터(Q1)는 이미터 단과 컬텍터 단 사이의 전위차가 발생되는 경우 이미터 단과 컬렉터 단이 서로 스위칭 동작과 같이 전류패스를 형성할 수 있다.
이때, 제1 저항(R1)은 제1 LED부(112)로 상기 제1 전류가 입력되게 상기 구동전류에서 상기 제2 전류를 끌어올 수 있도록, 저항값이 설정될 수 있다.
즉, 제1 저항(R1)은 제1 LED부(112)에서 요구하는 상기 제1 전류보다 높은 전류 또는 낮은 전류가 입력되지 않게 할 수 있으며, 저항값이 높으면 상기 제1 전류가 높아지고 저항값이 낮으면 상기 제1 전류가 낮아지도록 할 수 있다.
그리고, 제2 저항(R2)은 제1 트랜지스터(Q1)의 이미터 단과 컬렉터 단 사이의 전위차를 조절할 수 있다.
제3 저항(R3)는 전류 바이어스 저항으로써, 제1 트랜지스터(Q1)의 베이스 단에 연결되어 바이어스 신호를 전달할 수 있다.
제1 다이오드(D1)는 제3 저항(R3)으로 상기 제2 전류가 공급되게 할 수 있으며, 제1 제너다이오드(ZD)는 정전압 소자로써, 제1 다이오드(D1)을 통하여 입력되는 상기 제2 전류에 해당되는 전압을 설정된 전압 레벨로 유지되도록 할 수 있다.
즉, 제2 LED 모듈(120)은 제2 LED부(122) 및 제2 LED부(122)와 병렬 연결된 제2 전류바이어스부(124)를 포함할 수 있다.
여기서, 제2 LED부(122)는 제1 LED부(112)와 다른 휘도 및 광량이 이론 및 실험상 동일한 복수의 제2 LED(LED2)을 포함할 수 있으며 직렬 그룹핑된 BIN을 이룰 수 있다.
제2 LED부(122)는 제3 전류입력시 발광하여 외부로 광을 방출할 수 있다.
이때, 제2 전류바이어스부(124)는 제2 LED부(122)로 상기 제3 전류가 입력되게, 제1 LED 모듈(110)로부터 입력된 상기 구동전류를 전류분배할 수 있다.
즉, 제2 전류바이어스부(124)는 제1 LED 모듈(110)로부터 상기 구동전류 입력시, 제2 LED부(122)로 상기 제3 전류가 입력되게 전류분배하며, 상기 구동전류에서 상기 제3 전류가 분배된 제4 전류를 입력받는다.
여기서, 제2 전류바이어스부(124)는 제2 LED부(122)와 병렬 연결됨에 따라 상기 구동전류를 제2 LED부(122)로 전류분배하며, 상기 제2 전류를 패스할 수 있다.
제2 전류바이어스부(124)는 제2 트랜지스터(Q2), 제2 트랜지스터(Q2)의 이미터 단에 연결된 제4 저항(R4), 제2 트랜지스터(Q2)의 컬렉터 단에 연결된 제5 저항(R5), 제2 트랜지스터(Q2)의 베이스 단에 연결되며, 제5 저항(R5)과 병렬연결된 제6 저항(R6), 제6 저항(R6)와 연결되는 제2 제너다이오드(ZD2) 및 제2 제너다이오드(ZD2)와 연결되며, 제4 저항(R4)과 병렬 연결된 제2 다이오드(D2)을 포함할 수 있다.
여기서, 제2 트랜지스터(Q2)는 PNP형 BJT일 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
제2 트랜지스터(Q2)는 이미터 단과 컬텍터 단 사이의 전위차가 발생되는 경우 이미터 단과 컬렉터 단이 서로 스위칭 동작과 같이 전류패스를 형성할 수 있다.
이때, 제4 저항(R4)은 제2 LED부(122)로 상기 제3 전류가 입력되게 상기 구동전류에서 상기 제4 전류를 끌어올 수 있도록, 저항값이 설정될 수 있다.
즉, 제4 저항(R4)은 제2 LED부(122)에서 요구하는 상기 제3 전류보다 높은 전류 또는 낮은 전류가 입력되지 않게 할 수 있으며, 저항값이 높으면 상기 제3 전류가 높아지고 저항값이 낮으면 상기 제3 전류가 낮아지도록 할 수 있다.
그리고, 제5 저항(R5)은 제2 트랜지스터(Q2)의 이미터 단과 컬렉터 단 사이의 전위차를 조절할 수 있다.
제6 저항(R6)는 전류 바이어스 저항으로써, 제2 트랜지스터(Q2)의 베이스 단에 연결되어 바이어스 신호를 전달할 수 있다.
제2 다이오드(D2)는 제6 저항(R6)으로 상기 제3 전류가 공급되게 할 수 있으며, 제2 제너다이오드(ZD2)는 정전압 소자로써, 제2 다이오드(D2)을 통하여 입력되는 상기 제4 전류에 해당되는 전압을 설정된 전압 레벨로 유지되도록 할 수 있다.
LED 구동모듈(130)은 상기 구동전류를 LED 모듈(110)로 공급하는 구동전원부(132) 및 외부 명령 입력시 구동전원부(132)를 제어하여 상기 구동전류가 공급되게 제어하는 제어부(134)를 포함할 수 있다.
실시 예에서, 구동전원부(132)는 LED 구동모듈(130)에 포함된 것으로 나타내었으나, 별로도 구성된 저항일 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는자.
즉, 구동전원부(132)는 제어부(134)에서 입력된 구동전압에서 상기 구동전류라 LED 모듈(110)로 입력할 수 있다.
제어부(134)는 외부 명령, 즉 브레이크 신호 또는 스위치 신호 입력시 그에 상응하여 제1, 2 LED부(112, 122)가 발광되게 제어할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
도 2는 도 1에 나타낸 회로도의 전류 패스를 나타낸 전류패스도이다.
도 2를 참조하면, LED 구동장치는 제어부(134)의 제어에 따라 구동전원부(132)에서 구동전류(I_in)를 제1 LED 모듈(110)로 공급한다.
이때, 제1 LED 모듈(110)은 제1 LED부(112)로 제1 전류(I_in1)이 입력되고, 제1 전류바이어스부(114)로 제2 전류(I_in2)가 입력되게 전류분배된다.
이후, 제1 LED부(113)에 포함된 복수의 제1 LED(LED1)는 제1 전류(I_in1)에 의해 발광하며, 제1 전류(I_in1)를 패스한다.
또한, 제1 전류바이어스부(114)는 제2 전류(I_in2)를 패스할 수 있다.
그리고, 제1 LED 모듈(110)은 제2 LED 모듈(120)로 제1, 2 전류(I_in1, I_in2)의 합 전류인 구동전류(I-in)를 공급한다.
제2 LED 모듈(120)은 제2 LED부(122)로 제3 전류(I_in3)이 입력되고, 제2 전류바이어스부(124)로 제4 전류(I_in4)가 입력되게 전류분배된다.
이후, 제2 LED부(122)에 포함된 복수의 제2 LED(LED2)는 제3 전류(I_in3)에 의해 발광하며, 제3 전류(I_in3)를 패스한다.
또한, 제2 전류바이어스부(124)는 제4 전류(I_in4)를 패스할 수 있다.
그리고, 제2 LED 모듈(120)은 제어부(134) 또는 그라운드로 제3, 4 전류(I_in3, I_in4)의 합 전류인 구동전류(I-in)를 공급한다.
실시 예에 따른 LED 구동장치는 서로 다른 광량 또는 휘도를 갖는 제1, 2 LED부로 서로 다른 전류를 공급할 수 있도록 제1, 2 LED부 각각에 병령 연결된 제1, 2 전류바이어스부를 형성함으로써, 하나의 LED 구동 모듈로 복수의 제1, 2 LED 부를 제어할 수 있는 이점이 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
또한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 상세한 설명에서 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (10)
- 제1 LED 모듈;
상기 제1 LED 모듈과 연결된 제2 LED 모듈; 및
상기 제1 LED 모듈 및 제 2 LED 모듈가 동작되게 상기 제1 LED 모듈로 구동전류를 공급하는 구동 전원부 및 제어부를 포함하는 LED 구동모듈;을 포함하고,
상기 제1 LED 모듈은,
상기 구동전류에서 전류분배된 제1 전류로 발광하는 제1 LED부; 및
상기 구동전류에서 전류분배된 제2 전류를 패스하는 제1 전류바이어스부;를 포함하고,
상기 제1 전류바이어스부는,
제1 트랜지스터;
상기 제1 트랜지스터의 이미터 단에 연결된 제1 저항;
상기 제1 트랜지스터의 컬텍터 단에 연결된 제2 저항; 및
상기 제1 트랜지스터의 베이스 단에 연결되며, 상기 제2 저항과 병렬연결된 제3 저항;을 포함하고,
상기 제1 전류바이어스부는,
상기 제3 저항과 연결되는 제1 제너다이어드; 및
상기 제1 제너다이오드와 연결되며, 상기 제1 저항과 병렬 연결된 제1 다이오드;를 포함하고,
상기 제2 LED 모듈은,
상기 제1 LED 모듈로부터 공급된 상기 구동전류에서 전류분배된 제3 전류로 발광하는 제2 LED부; 및
상기 구동전류에서 전류분배된 제4 전류를 패스하는 제2 전류바이어스부;를 포함하고,
상기 제1 전류바이어스부는,
상기 제1 LED부와 병렬 연결되며, 상기 제1 LED부로 상기 제1 전류가 공급되게 상기 제2 전류를 전류패스하고,
상기 제2 전류바이어스부는,
상기 제2 LED부와 병렬 연결되며, 상기 제2 LED부로 상기 제3 전류가 공급되게 상기 제4 전류를 전류패스하는 LED 구동장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제1 LED부는,
상기 제1 전류 입력시 서로 동일한 휘도 및 광량을 갖는 복수의 제1 LED를 포함하는 LED 구동장치. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 제2 전류바이어스부는,
제2 트랜지스터;
상기 제2 트랜지스터의 이미터 단에 연결된 제4 저항;
상기 제2 트랜지스터의 컬텍터 단에 연결된 제5 저항;
상기 제2 트랜지스터의 베이스 단에 연결되며, 상기 제5 저항과 병렬연결된 제6 저항;을 포함하는 LED 구동장치. - 제 8 항에 있어서,
상기 제2 전류바이어스부는,
상기 제6 저항과 연결되는 제2 제너다이어드; 및
상기 제2 제너다이오드와 연결되며, 상기 제4 저항과 병렬 연결된 제2 다이오드;를 포함하는 LED 구동장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 LED 구동모듈은,
상기 제1 LED 모듈로 상기 구동전류를 공급하는 구동전원부; 및
외부 명령 입력시, 상기 제1 LED 모듈로 상기 구동전류가 공급되게 상기 구동전원부를 제어하는 제어부;를 포함하는 LED 구동장치.
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