KR20090065848A - Apparatus for driving lighting system using light emitting diode - Google Patents

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Abstract

A drive unit of a lighting system using a light emitting diode is provided to perform a design process without exceeding a rating of each element and to promote mutual compatibility between elements by predicting the power to be consumed. A drive unit of a lighting system using a light emitting diode includes a light emitting diode, a driving signal amplifier unit, and a constant current output unit(210). A plurality of light emitting diodes are serially connected with each other. A driving signal amplifier unit amplifies a driving signal to inputted into a driving signal input terminal. A constant current output unit converts the output current of the driving signal amplifier unit to the constant current. The constant current output unit outputs the constant current to the light emitting diodes.

Description

발광다이오드를 이용한 조명 시스템의 구동장치{Apparatus for driving lighting system using Light Emitting Diode}Apparatus for driving lighting system using light emitting diodes

본 발명은 발광 다이오드(Light Emitting Diode)를 이용한 조명 시스템의 구동장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 발광 다이오드를 광원으로 사용하는 조명 시스템에 있어서, 정전류를 출력하기 위한 트랜지스터와, 디밍(dimming) 기능을 구현하기 위한 저항 및 커패시터 등의 소자를 이용하는 간단한 구성으로 발광 다이오드를 구동시키는 발광 다이오드를 이용한 조명 시스템의 구동장치에 관한 것이다.The present invention relates to a driving device of a lighting system using a light emitting diode. More specifically, in a lighting system using a light emitting diode as a light source, a light emitting diode for driving the light emitting diode with a simple configuration using a transistor for outputting a constant current and a resistor and a capacitor for implementing a dimming function. A driving device of a lighting system using a diode.

발광 다이오드는 반도체 제조공정을 이용하여 제조되는 발광소자이다. 상기 발광 다이오드는 1920년대 반도체 소자에 전압을 인가하여 발광 현상이 관측된 이후로 1960년대 말부터 실용화되기 시작하였다. 이후 꾸준히 발광 다이오드의 효율을 개선하기 위한 연구개발이 이루어져 왔으며, 기존의 백열등을 대체할 정도의 광 특성을 가지는 발광 다이오드에 대한 관심이 커지고 있는 실정이다.The light emitting diode is a light emitting device manufactured using a semiconductor manufacturing process. The light emitting diode has been put into practical use since the late 1960's since light emission was observed by applying a voltage to a semiconductor device in the 1920s. Since then, research and development has been made to steadily improve the efficiency of light emitting diodes, and there is a growing interest in light emitting diodes having optical characteristics sufficient to replace conventional incandescent lamps.

최근 들어 기존의 조명 시스템에 필적할 정도의 휘도(brightness) 특성을 가지는 발광 다이오드를 이용한 조명 시스템이 발표되고 있다. 그러나 발광 다이오 드, 발광 다이오드의 패키지, 발광 다이오드를 포함하는 광학 시스템 및 발광 다이오드의 제어장치 등에 대해서는 여전히 많은 연구가 필요한 실정이다.Recently, lighting systems using light emitting diodes having brightness characteristics comparable to those of conventional lighting systems have been announced. However, much research is still needed on light emitting diodes, packages of light emitting diodes, optical systems including light emitting diodes, and control devices of light emitting diodes.

조명 시스템에 있어서, 가장 중요한 요소들 중의 하나는 조명의 밝기를 좌우하는 휘도이다. 특정 어플리케이션에 사용되는 조명의 휘도가 결정되면, 그 다음으로 결정되어야 할 요소가 조명의 연출이다. 예를 들면, 조명 시스템이 구동되는 경우에 시간의 지연이 없이 바로 점등되거나 또는 일정 시간 간격을 두고, 조명이 점차 밝아지도록 하는 등의 조명 연출이 조명 시스템의 사용 용도에 맞도록 구동되어야 한다.In lighting systems, one of the most important factors is luminance, which determines the brightness of the lighting. Once the brightness of the lighting used for a particular application is determined, the next factor to be determined is the lighting presentation. For example, when the lighting system is driven, the lighting direction, such as to be turned on immediately without time delay or to be gradually brightened at a predetermined time interval, should be driven to suit the use of the lighting system.

일반 가정이나 사무실 내부에 설치되는 조명 시스템은 전원을 턴 온함과 동시에 광원이 밝게 점등되는 것이 바람직하나 전자제품이나 상품 진열대 등에 설치되는 조명 시스템은 광원이 점차 밝아지도록 하는 등의 다양한 조명 연출을 하는 것이 바람직하다.The lighting system installed inside a home or office is preferably turned on at the same time as the power is turned on, but the lighting system installed on electronics or merchandise shelves is intended to produce various lighting such as gradually increasing the light source. desirable.

발광 다이오드는 여러 가지의 장점으로 인하여, 기존의 조명 시스템에 사용되는 백열등 및 형광등과 같은 광원을 발광 다이오드로 대체하는 조명 시스템들이 많이 출시되고 있다. 그러나 발광 다이오드를 사용하는 조명 시스템들은 휘도 및 조명 연출 등을 충족시키는 구동장치에 대해서는 개발할 여지가 아직 많이 존재하고 있다.Due to various advantages of the light emitting diode, many lighting systems have been introduced to replace light sources such as incandescent and fluorescent lamps used in existing lighting systems with light emitting diodes. However, lighting systems using light emitting diodes still have much room for development of driving devices that satisfy luminance and lighting.

종래의 발광 다이오드를 이용한 조명 시스템은 디밍 제어부를 구비하고, 그 디밍 제어부의 출력신호에 따라 정전류 구동부가 정전류를 발생하여 발광 다이오드로 정전류를 공급 및 점등시키도록 구성되어 있다. 그리고 발광 다이오드를 광원으로 사용하기 위해서는 복수의 발광 다이오드들 각각의 밝기가 동일하게 되도록 해야 된다. 발광 다이오드는 동일한 전류에 대하여 동일한 휘도의 광을 발생하는 특성이 있다. 그러므로 발광 다이오드를 이용한 조명 시스템이 균일한 밝기를 유지하는 조명을 구현하기 위해서는 고가의 정전류 구동부를 사용하여 발광 다이오드에 정전류를 공급해야 되었다.A conventional lighting system using a light emitting diode includes a dimming control unit, and is configured such that a constant current driver generates a constant current to supply and light a constant current to the light emitting diode according to an output signal of the dimming control unit. In order to use the light emitting diode as a light source, the brightness of each of the plurality of light emitting diodes must be the same. The light emitting diode has a characteristic of generating light of the same luminance with respect to the same current. Therefore, in order to realize a lighting system in which a light emitting diode maintains uniform brightness, an expensive constant current driver needs to supply a constant current to the light emitting diode.

또한 특정 제어신호에 따라 발광 다이오드의 휘도를 0∼100％로 점진적으로 증가시키는 기능을 제공하는 디밍 제어부는 통상적으로 고가의 마이크로 프로세서를 사용하고 있다.In addition, a dimming control unit that provides a function of gradually increasing the luminance of the light emitting diode to 0 to 100% according to a specific control signal typically uses an expensive microprocessor.

이와 같이 고가의 디밍 제어부 및 정전류 구동부 등의 사용은 조명 시스템의 생산원가를 상승시키는 요인으로 작용하게 된다.As such, the use of an expensive dimming control unit and a constant current driving unit serves to increase the production cost of the lighting system.

그러므로 발광 다이오드를 사용하는 조명 시스템을 대중화시키기 위해서는 단순한 형태를 가지는 저가의 구동장치를 개발하는 것이 시급한 실정이다.Therefore, in order to popularize a lighting system using a light emitting diode, it is urgent to develop a low-cost driving device having a simple form.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위한 것으로서 발광 다이오드를 정전류로 구동시키기 위한 트랜지스터와, 디밍(dimming) 기능을 위한 저항 및 커패시터 등의 소자를 이용하는 간단한 구성으로 발광 다이오드를 구동시키는 발광 다이오드를 이용한 조명 시스템의 구동장치를 제공한다.The present invention is to solve the conventional problems as described above, the light-emitting to drive the light-emitting diode in a simple configuration using a transistor, such as a transistor for driving the light emitting diode with a constant current, a resistor and a capacitor for the dimming function (dimming function) Provided is a driving device for a lighting system using a diode.

본 발명의 발광 다이오드를 이용한 조명 시스템의 구동장치에 따르면, 구동신호를 구동신호 증폭부가 구동신호를 증폭하고, 그 증폭한 구동신호에 따라 정전류 출력부가 정전류를 출력하여 발광 다이오드를 점등시킨다.According to the driving apparatus of the lighting system using the light emitting diode of the present invention, the driving signal amplifying unit amplifies the driving signal, and the constant current output unit outputs a constant current according to the amplified driving signal to light the light emitting diode.

상기 정전류 출력부는 예를 들면, 전류 미러로 구성되는 것으로서 상기 구동신호 출력부가 출력하는 구동신호에 따라 제 1 엔모스 또는 제 1 피모스 트랜지스터가 기준전류를 발생하고, 발생한 기준전류가 제 2 엔모스 또는 제 2 피모스 트랜지스터로 복제되어 발광 다이오드로 정전류를 공급한다.The constant current output unit is configured as, for example, a current mirror, and the first NMOS or the first PMOS transistor generates a reference current according to a drive signal output by the drive signal output unit, and the generated reference current is a second NMOS. Or copied to the second PMOS transistor to supply a constant current to the light emitting diode.

상기 제 2 엔모스 또는 제 2 피모스 트랜지스터는 복수 개가 병렬 연결되는 것으로서 그 복수 개의 제 2 엔모스 또는 제 2 피모스 트랜지스터와 발광 다이오드의 사이에 복수의 저항을 병렬 연결한다.The plurality of second NMOS or second PMOS transistors are connected in parallel, and a plurality of resistors are connected in parallel between the plurality of second NMOS or second PMOS transistors and the light emitting diodes.

또한 상기 제 2 엔모스 또는 제 2 피모스 트랜지스터는 복수 개가 병렬 연결되는 것으로서 그 복수 개의 제 2 엔모스 또는 제 2 피모스 트랜지스터들 각각에 발광 다이오드를 각기 접속한다.In addition, a plurality of second NMOS or second PMOS transistors are connected in parallel, and light emitting diodes are respectively connected to each of the plurality of second NMOS or second PMOS transistors.

그러므로 본 발명의 발광 다이오드를 이용한 조명 시스템의 구동장치는, 직렬 접속된 복수의 발광 다이오드와, 구동신호 입력단자로 입력되는 구동신호를 증폭하는 구동신호 증폭부와, 상기 구동신호 증폭부의 출력전류를 정전류로 변환하여 상기 복수의 발광 다이오드로 출력하는 정전류 출력부를 포함하여 구성됨을 특징으 로 한다.Therefore, the driving apparatus of the lighting system using the light emitting diode of the present invention includes a plurality of light emitting diodes connected in series, a drive signal amplifier for amplifying a drive signal input to a drive signal input terminal, and an output current of the drive signal amplifier. It characterized in that it comprises a constant current output unit for converting to a constant current and output to the plurality of light emitting diodes.

상기 구동신호 입력단자와 상기 구동신호 증폭부의 사이에는, 상기 복수의 발광 다이오드의 밝기가 점차 증가되도록 하는 디밍부를 더 포함하고, 상기 디밍부는 상기 구동신호 입력단자로 입력되는 구동신호를 미리 설정된 시정수에 따라 증가시켜 상기 구동신호 증폭부로 출력하는 시정수부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Between the driving signal input terminal and the driving signal amplifier, a dimming unit for gradually increasing the brightness of the plurality of light emitting diodes, the dimming unit is a predetermined time constant for the drive signal input to the driving signal input terminal It characterized by including a time constant to increase according to the output to the drive signal amplifier.

또한 상기 디밍부는, 상기 구동신호 입력단자로 입력되는 구동신호의 전압을 분할하여 상기 시정수부로 출력하는 전압 분할부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The dimming unit may further include a voltage dividing unit dividing a voltage of the driving signal input to the driving signal input terminal and outputting the divided voltage to the time constant unit.

상기 정전류 출력부는 전류 미러로서 상기 구동신호 출력부의 출력 전압에 따라 기준전류를 발생하는 제 1 엔모스 트랜지스터와, 상기 제 1 엔모스 트랜지스터로 흐르는 전류가 복제되어 상기 복수의 발광 다이오드로 정전류를 출력하는 제 2 엔모스 트랜지스터를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The constant current output unit is a current mirror, and the first NMOS transistor for generating a reference current according to the output voltage of the drive signal output unit, and the current flowing through the first NMOS transistor is duplicated to output a constant current to the plurality of light emitting diodes. And a second NMOS transistor.

상기 구동신호 출력부와 상기 제 1 엔모스 트랜지스터의 사이에 복수의 저항이 병렬 접속되는 것을 특징으로 한다.A plurality of resistors are connected in parallel between the drive signal output unit and the first NMOS transistor.

상기 제 2 엔모스 트랜지스터는 2개 이상 복수 개이고, 상기 복수 개의 제 2 엔모스 트랜지스터와 상기 복수의 발광 다이오드의 사이에는 복수 개의 저항이 병렬 접속되는 것을 특징으로 한다.There are two or more second NMOS transistors, and a plurality of resistors are connected in parallel between the plurality of second NMOS transistors and the plurality of light emitting diodes.

또한 상기 제 2 엔모스 트랜지스터는 2개 이상 복수 개이고, 상기 복수 개의 제 2 엔모스 트랜지스터들 각각에 복수 개의 발광 다이오드가 각기 직렬 접속되는 것을 특징으로 한다.The second NMOS transistor may include two or more transistors, and a plurality of light emitting diodes may be connected in series to each of the plurality of second NMOS transistors.

그리고 상기 정전류 출력부는 상기 구동신호 출력부의 출력 전압에 따라 기준전류를 발생하는 제 1 피모스 트랜지스터와, 상기 제 1 피모스 트랜지스터로 흐르는 전류가 복제되어 상기 복수의 발광 다이오드로 정전류를 출력하는 제 2 피모스 트랜지스터를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The constant current output unit may include a first PMOS transistor that generates a reference current according to the output voltage of the driving signal output unit, and a second current that replicates the current flowing through the first PMOS transistor to output a constant current to the plurality of light emitting diodes. It is characterized by including a PMOS transistor.

상기 구동신호 출력부와 상기 제 1 피모스 트랜지스터의 사이에 복수의 저항이 병렬 접속되는 것을 특징으로 한다.A plurality of resistors are connected in parallel between the drive signal output unit and the first PMOS transistor.

상기 제 2 피모스 트랜지스터는 2개 이상 복수 개이고, 상기 복수 개의 제 2 피모스 트랜지스터와 상기 복수의 발광 다이오드의 사이에는 복수 개의 저항이 병렬 접속되는 것을 특징으로 한다.There are two or more second PMOS transistors, and a plurality of resistors are connected in parallel between the plurality of second PMOS transistors and the plurality of light emitting diodes.

상기 제 2 피모스 트랜지스터는 2개 이상 복수 개이고, 상기 복수 개의 제 2 피모스 트랜지스터들 각각에 복수 개의 발광 다이오드가 각기 직렬 접속되는 것을 특징으로 한다.Two or more second PMOS transistors may be provided, and a plurality of light emitting diodes may be connected in series to each of the plurality of second PMOS transistors.

본 발명의 발광 다이오드를 이용한 조명 시스템의 구동장치는 트랜지스터와, 저항 및 커패시터를 사용하여 발광 다이오드에 정전류를 공급하고, 디밍 기능을 수행하는 것으로서 회로의 구성이 간단하다.The driving device of the lighting system using the light emitting diode of the present invention uses a transistor, a resistor and a capacitor to supply a constant current to the light emitting diode, and performs a dimming function.

또한 본 발명은 소비되는 전력을 미리 예측하여 각 소자의 정격을 초과하지 않도록 설계할 수 있고, 범용의 부품들을 사용하여 부품들의 상호 호환성을 촉진시 킬 수 있으며, 회로 설계의 변경을 용이하게 함으로써 제품의 생산비용을 현저하게 절감시킬 수 있다.In addition, the present invention can be designed so as not to exceed the rating of each device by predicting the power consumption in advance, can promote the mutual compatibility of the components by using universal components, and facilitate the change of circuit design products Can significantly reduce the production cost.

이하의 상세한 설명은 예시에 지나지 않으며, 본 발명의 실시 예를 도시한 것에 불과하다. 또한 본 발명의 원리와 개념은 가장 유용하고, 쉽게 설명할 목적으로 제공된다.The following detailed description is only illustrative, and merely illustrates embodiments of the present invention. In addition, the principles and concepts of the present invention are provided for the purpose of explanation and most useful.

따라서, 본 발명의 기본 이해를 위한 필요 이상의 자세한 구조를 제공하고자 하지 않았음은 물론 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 실체에서 실시될 수 있는 여러 가지의 형태들을 도면을 통해 예시한다.Accordingly, various forms that can be implemented by those of ordinary skill in the art, as well as not intended to provide a detailed structure beyond the basic understanding of the present invention through the drawings.

도 1은 발광 다이오드를 이용한 일반적인 조명 시스템의 구동장치의 구성을 보인 블록도이다. 여기서, 부호 100은 디밍 제어부이다. 상기 디밍 제어부(100)는 예를 들면, 마이크로 프로세서를 사용하는 것으로서 사용자의 조작에 따라 밝기를 0∼100％의 범위에서 조절하기 위한 디밍 제어신호를 발생한다.1 is a block diagram showing the configuration of a driving device of a general lighting system using a light emitting diode. Here, reference numeral 100 denotes a dimming control unit. The dimming control unit 100 uses a microprocessor, for example, and generates a dimming control signal for adjusting brightness in a range of 0 to 100% according to a user's operation.

부호 110은 정전류 구동부이다. 상기 정전류 구동부(110)는 상기 디밍 제어부(100)가 발생하는 디밍 제어신호에 따라 가변되는 정전류를 발생하고, 발생한 정전류를 발광 다이오드(120)로 출력하여 발광 다이오드(120)를 점등시킨다.Reference numeral 110 denotes a constant current driver. The constant current driver 110 generates a constant current that is variable according to the dimming control signal generated by the dimming controller 100, and outputs the generated constant current to the light emitting diode 120 to light the light emitting diode 120.

이러한 조명 시스템은 발광 다이오드(120)를 0∼100％의 범위에서 밝기를 조 절하기 위하여 고가의 마이크로 프로세서 등을 사용하여 디밍 제어부(100)를 구성해야 한다. 그리고 발광 다이오드(120)로 정전류를 공급하기 위하여 고가의 정전류 구동부(110)를 사용해야 된다. 그러므로 조명 시스템을 제조하는데 소요되는 제조 원가가 상승하게 된다.In such an illumination system, the dimming control unit 100 must be configured using an expensive microprocessor or the like in order to adjust the brightness of the light emitting diode 120 in the range of 0 to 100%. In addition, an expensive constant current driver 110 must be used to supply a constant current to the light emitting diode 120. Therefore, the manufacturing cost of manufacturing the lighting system is increased.

도 2는 본 발명의 구동장치의 바람직한 일 실시 예의 구성을 보인 회로도이다. 여기서, 부호 200은 구동신호 증폭부이다. 상기 구동신호 증폭부(200)는 구동신호 입력단자(Vin)가 트랜지스터(TR1)의 베이스에 접속되고, 제 1 구동전압 단자(Vdd1)가 저항(R1)을 통해 트랜지스터(TR1)의 콜렉터에 접속되어 트랜지스터(TR1)의 에미터에 접지 저항(R2)이 접속된다. 그리고 상기 저항(R1) 및 트랜지스터(TR1)의 콜렉터의 접속점이 트랜지스터(TR2)의 베이스에 접속되고, 트랜지스터(TR2)의 에미터에는 상기 제 1 구동전압 단자(Vdd1)가 접속되어 트랜지스터(TR2)의 콜렉터로 증폭된 구동신호가 출력되게 구성된다.2 is a circuit diagram showing the configuration of a preferred embodiment of the drive device of the present invention. Here, reference numeral 200 denotes a drive signal amplifier. The driving signal amplifier 200 has a driving signal input terminal Vin connected to the base of the transistor TR1 and a first driving voltage terminal Vdd1 connected to the collector of the transistor TR1 through a resistor R1. The ground resistor R2 is connected to the emitter of the transistor TR1. The connection point of the collector of the resistor R1 and the transistor TR1 is connected to the base of the transistor TR2, and the first driving voltage terminal Vdd1 is connected to the emitter of the transistor TR2 so that the transistor TR2 is connected. And outputs the driving signal amplified by the collector.

부호 210은 정전류 출력부이다. 상기 정전류 출력부(210)는 예를 들면, 전류 미러로 구성되는 것으로서 상기 트랜지스터(TR2)의 콜렉터가 저항(R3)을 통해 제 1 엔모스 트랜지스터(NM1)의 드레인과 제 1 및 제 2 엔모스 트랜지스터(NM1, NM2)의 게이트에 공통 접속된다. 상기 제 1 및 제 2 엔모스 트랜지스터(NM1, NM2)의 소스는 접지에 접속되고, 제 2 엔모스 트랜지스터(NM2)의 드레인에는 제 2 구동전압 단자(Vdd2)가, 직렬 접속된 복수의 발광 다이오드(LED)를 통해 접속된다.Reference numeral 210 denotes a constant current output unit. The constant current output unit 210 includes, for example, a current mirror, in which the collector of the transistor TR2 is connected to the drain of the first NMOS transistor NM1 and the first and second NMOS through a resistor R3. Commonly connected to the gates of the transistors NM1 and NM2. Sources of the first and second NMOS transistors NM1 and NM2 are connected to ground, and a plurality of light emitting diodes having a second driving voltage terminal Vdd2 connected in series to a drain of the second NMOS transistor NM2. Connected via (LED).

이와 같이 구성된 본 발명의 구동장치는 제 1 및 제 2 구동전압 단자(Vdd1, Vdd2)에 구동전압이 인가된 상태에서 구동신호 입력단자(Vin)로 입력되는 소정의 전압 레벨을 가지는 구동신호는 구동신호 증폭부(200)의 트랜지스터(TR1)의 베이스에 인가되어 트랜지스터(TR1)가 턴 온된다.In the driving apparatus of the present invention configured as described above, a driving signal having a predetermined voltage level input to the driving signal input terminal Vin while the driving voltage is applied to the first and second driving voltage terminals Vdd1 and Vdd2 is driven. The transistor TR1 is turned on by being applied to the base of the transistor TR1 of the signal amplifier 200.

상기 트랜지스터(TR1)가 턴 온되면, 제 1 구동전압 단자(Vdd1)의 구동전압이 저항(R1), 트랜지스터(TR1) 및 저항(R2)을 통해 접지로 흐르게 된다. 그러면, 트랜지스터(TR2)의 베이스에는 바이어스 전압이 인가되어 트랜지스터(TR2)가 턴 온된다.When the transistor TR1 is turned on, the driving voltage of the first driving voltage terminal Vdd1 flows to the ground through the resistor R1, the transistor TR1, and the resistor R2. Then, a bias voltage is applied to the base of the transistor TR2 to turn on the transistor TR2.

상기 트랜지스터(TR2)가 턴 온되면, 제 1 구동전압 단자(Vdd1)에서 트랜지스터(TR2) 및 정전류 출력부(210)의 저항(R3)을 통해 제 1 엔모스 트랜지스터(NM1)의 드레인 및 게이트에 인가되므로 제 1 및 제 2 엔모스 트랜지스터(NM1, NM2)가 턴 온된다.When the transistor TR2 is turned on, the first driving voltage terminal Vdd1 is connected to the drain and gate of the first NMOS transistor NM1 through the resistor R3 of the transistor TR2 and the constant current output unit 210. Since applied, the first and second NMOS transistors NM1 and NM2 are turned on.

상기 제 1 엔모스 트랜지스터(NM1)가 턴 온되면, 상기 제 1 구동전압 단자(Vdd1)에서 트랜지스터(TR2), 저항(R3) 및 제 1 엔모스 트랜지스터(NM1)를 순차적으로 통해 접지로 기준전류가 흐르게 된다.When the first NMOS transistor NM1 is turned on, a reference current is sequentially grounded through the transistor TR2, the resistor R3, and the first NMOS transistor NM1 at the first driving voltage terminal Vdd1. Will flow.

여기서, 상기 제 1 구동전압 단자(Vdd1)에서 트랜지스터(TR2), 저항(R3) 및 제 1 엔모스 트랜지스터(NM1)를 순차적으로 통해 접지로 흐르는 기준전류는 다음의 수학식 1 및 수학식 2와 같다.Here, the reference current flowing from the first driving voltage terminal Vdd1 to the ground through the transistor TR2, the resistor R3, and the first NMOS transistor NM1 in sequence is represented by Equations 1 and 2 below. same.

Figure 112007091065765-PAT00001
Figure 112007091065765-PAT00001

여기서, ID(NM1)는 제 1 엔모스 트랜지스터(NM1)로 흐르는 기준전류이고, Ddd1은 제 1 구동전압 단자(Vdd1)에 인가되는 구동전압이며, VCE,SAT(TR2)는 트랜지스터(TR2)가 포화(saturation) 상태일 경우에 콜렉터와 에미터 사이의 전압이며, VDS(NM1)은 제 1 엔모스 트랜지스터(NM1)의 드레인과 소스 사이의 전압이다.Here, I D (NM1) is a reference current flowing to the first NMOS transistor NM1, D dd1 is a driving voltage applied to the first driving voltage terminal Vdd1, and V CE and SAT (TR2) are transistors ( When TR2) is a saturation state, the voltage between the collector and the emitter, and V DS (NM1) is the voltage between the drain and the source of the first NMOS transistor NM1.

Figure 112007091065765-PAT00002
Figure 112007091065765-PAT00002

여기서, ID(NM1)는 제 1 엔모스 트랜지스터(NM1)로 흐르는 기준전류이고, K(NM1)는 제 1 엔모스 트랜지스터(NM1)의 물질상수이며, VGS(NM1)는 제 1 엔모스 트랜지스터(NM1)의 게이트와 소스 사이의 전압이며, Vt(NM1)는 제 1 엔모스 트랜지스터(NM1)의 드레시홀드 전압이다.Here, I D (NM1) is a reference current flowing to the first NMOS transistor NM1 , K (NM1) is a material constant of the first NMOS transistor NM1, and V GS (NM1) is a first NMOS. The voltage between the gate and the source of the transistor NM1, and V t (NM1) is the threshold voltage of the first NMOS transistor NM1.

상기 제 1 엔모스 트랜지스터(NM1)의 게이트와 소스 사이의 전압 VGS(NM1)는 제 1 엔모스 트랜지스터(NM1)의 드레인과 소스 사이의 전압 VDS(NM1)과 동일하므로 상기 수학식 2는 수학식 3과 같이 표현할 수 있다.Since the voltage V GS (NM1) between the gate and the source of the first NMOS transistor NM1 is equal to the voltage V DS (NM1) between the drain and the source of the first NMOS transistor NM1, Equation 2 is It can be expressed as Equation 3.

Figure 112007091065765-PAT00003
Figure 112007091065765-PAT00003

상기 트랜지스터(TR2) 및 제 1 엔모스 트랜지스터(NM1)의 스펙을 참고하여 상기 트랜지스터(TR2)가 포화(saturation) 상태일 경우에 콜렉터와 에미터 사이의 전압 VCE,SAT(TR2)과 제 1 엔모스 트랜지스터(NM1)의 물질상수 K(NM1)를 확인한 후 수학식 1 및 수학식 3을 연립하면, 제 1 엔모스 트랜지스터(NM1)로 흐르는 기준전류 ID(NM1)를 산출할 수 있다.Referring to the specifications of the transistor TR2 and the first NMOS transistor NM1, when the transistor TR2 is in a saturation state, the voltages V CE, SAT (TR2) and a first voltage between the collector and the emitter are first. yen when detached, and then equation (1) and equation (3) confirming the material constant K (NM1) of a MOS transistor (NM1), it can calculate the first reference current flowing through the first NMOS transistor (NM1) I D (NM1) .

이와 같이 제 1 엔모스 트랜지스터(NM1)로 흐르는 기준전류 ID(NM1)는 제 1 엔모스 트랜지스터(NM1)에 전류 미러로 연결되어 있는 제 2 엔모스 트랜지스터(NM2)로 복제되어 제 2 구동전압 단자(Vdd2)에서 복수의 발광 다이오드(LED)들과 제 2 엔모스 트랜지스터(NM2)를 통해 접지로 정전류가 흐르게 되고, 복수의 발광 다이오드(LED)들은 점등된다.As such, the reference current I D (NM1) flowing through the first NMOS transistor NM1 is duplicated by the second NMOS transistor NM2 connected to the first NMOS transistor NM1 by a current mirror, thereby driving the second driving voltage. A constant current flows to the ground through the plurality of light emitting diodes LED and the second NMOS transistor NM2 at the terminal Vdd2, and the plurality of light emitting diodes LED are turned on.

여기서, 제 1 및 제 2 엔모스 트랜지스터(NM1, NM2)의 게이트에는 동일한 전압이 인가되어 있으므로 제 2 엔모스 트랜지스터(NM2)의 드레인으로 흐르는 전류는 다음의 수학식 4와 같다.Here, since the same voltage is applied to the gates of the first and second NMOS transistors NM1 and NM2, the current flowing to the drain of the second NMOS transistor NM2 is expressed by Equation 4 below.

Figure 112007091065765-PAT00004
Figure 112007091065765-PAT00004

여기서, ID(NM2)는 제 2 엔모스 트랜지스터(NM2)의 드레인으로 흐르는 전류이고, 기준전류이고, K(NM2)는 제 2 엔모스 트랜지스터(NM2)의 물질상수이며, VDS(NM2)는 제 2 엔모스 트랜지스터(NM2)의 드레인과 소스 사이의 전압이며, Vt(NM2)는 제 2 엔모 스 트랜지스터(NM2)의 드레시홀드 전압이다.Here, I D (NM2) is a current flowing to the drain of the second NMOS transistor NM2, a reference current, K (NM2) is a material constant of the second NMOS transistor NM2, and V DS (NM2) Is the voltage between the drain and the source of the second NMOS transistor NM2 , and V t (NM2) is the threshold voltage of the second NMOS transistor NM2.

상기 제 1 및 제 2 엔모스 트랜지스터(NM1, NM2)를 동일한 소자로 사용한다고 가정하면, 제 1 엔모스 트랜지스터(NM1)의 드레인으로 흐르는 전류는 제 2 엔모스 트랜지스터(NM2)의 드레인으로 동일하게 복제된다. 즉, 엔모스 트랜지스터(NM1, NM2)의 드레인으로 흐르는 전류는 동일하다.Assuming that the first and second NMOS transistors NM1 and NM2 are used as the same device, the current flowing to the drain of the first NMOS transistor NM1 is the same as the drain of the second NMOS transistor NM2. Is replicated. That is, the currents flowing to the drains of the NMOS transistors NM1 and NM2 are the same.

그러므로 제 2 엔모스 트랜지스터(NM2)의 드레인에 직렬로 연결되어 있는 복수의 발광 다이오드(LED)를 소정의 전류로 구동시키기 위해서는 제 1 엔모스 트랜지스터(NM1)의 드레인에 직렬로 연결되어 있는 저항(R3)의 값을 적정하게 조정하여 제어할 수 있다.Therefore, in order to drive the plurality of light emitting diodes LED connected in series to the drain of the second NMOS transistor NM2 with a predetermined current, the resistors connected in series to the drain of the first NMOS transistor NM1 ( It can control by adjusting the value of R3) suitably.

한편, 발광 다이오드를 이용하는 조명 시스템은 백열등 및 형광등을 사용하는 조명 시스템과는 달리 소비되는 전력을 정확하게 예측하여 각각의 소자에서 정격을 초과하는 전력이 공급되지 않도록 설계하는 것이 바람직하다.On the other hand, lighting systems using light emitting diodes, unlike lighting systems using incandescent and fluorescent lamps, it is preferable to accurately predict the power consumption so that the power exceeding the rating in each element is preferably designed.

도 3은 본 발명의 구동장치의 바람직한 다른 실시 예의 구성을 보인 회로도이다. 도 3에 도시된 본 발명의 다른 실시 예는 상기 저항(R3)에 복수 개의 저항(R3-1, R3-2, R3-3, …)을 병렬로 연결한다. 그리고 상기 제 2 엔모스 트랜지스터(NM2)에 복수 개의 제 2 엔모스 트랜지스터(NM2-1, NM2-2, …)를 병렬로 연결하며, 상기 직렬 연결된 복수의 발광 다이오드(LED)와 상기 병렬 연결된 복수의 제 2 엔모스 트랜지스터(NM2, NM2-1, NM2-2, …)의 드레인의 사이에 저항(R4, R4-1, R4-2, …)을 병렬로 연결한다.3 is a circuit diagram showing the configuration of another preferred embodiment of the drive device of the present invention. In another embodiment of the present invention illustrated in FIG. 3, a plurality of resistors R3-1, R3-2, R3-3,... Are connected in parallel to the resistor R3. And a plurality of second NMOS transistors NM2-1, NM2-2,... In parallel to the second NMOS transistor NM2, and a plurality of series connected LEDs and the plurality of parallel connected NMOS transistors NM2-1. The resistors R4, R4-1, R4-2, ... are connected in parallel between the drains of the second NMOS transistors NM2, NM2-1, NM2-2, ....

이와 같이 구성된 본 발명의 다른 실시 예는 트랜지스터(TR2)의 콜렉터와 제 1 엔모스 트랜지스터(NM1)의 드레인의 사이에 복수 개의 저항(R3, R3-1, R3-2, R3-3, …)을 구비함으로써 제 1 엔모스 트랜지스터(NM1)의 드레인으로 흐르는 전류가 많더라도 저항(R3, R3-1, R3-2, R3-3, …)에서 소비되는 전력을 분산시켜 정격 전력을 초과하지 않도록 할 수 있고, 또한 저항(R3, R3-1, R3-2, R3-3, …)에서 발생되는 열을 분산시킬 수 있다.Another embodiment of the present invention configured as described above includes a plurality of resistors R3, R3-1, R3-2, R3-3,... Between the collector of the transistor TR2 and the drain of the first NMOS transistor NM1. By dispersing the power consumed by the resistors (R3, R3-1, R3-2, R3-3, ...) even if a large amount of current flowing to the drain of the first NMOS transistor (NM1) so as not to exceed the rated power The heat generated by the resistors R3, R3-1, R3-2, R3-3, ... can be dispersed.

그리고 정전류 출력부(210)는 제 2 엔모스 트랜지스터(NM2)에 복수의 제 2 엔모스 트랜지스터(NM2-1, NM2-2, NM2-3, …)를 병렬로 접속시킴으로써 복수의 발광 다이오드(LED)로 흐르는 전류를 제 2 엔모스 트랜지스터(NM2, NM2-1, NM2-2, NM2-3, …)의 개수만큼 증가시킬 수 있다. 또한 복수의 발광 다이오드(LED)와 복수의 제 2 엔모스 트랜지스터(NM2, NM2-1, NM2-2, …)의 사이에 복수의 저항(R4, R4-1, R4-2)을 병렬로 연결하여 전류를 분산시킴으로써 제 2 엔모스 트랜지스터(NM2, NM2-1, NM2-2, …)의 드레인 전압을 적정한 레벨로 조절할 수 있고, 복수의 저항(R4, R4-1, R4-2)에서 발생되는 열을 분산시킬 수 있다.The constant current output unit 210 connects the plurality of second NMOS transistors NM2-1, NM2-2, NM2-3,... In parallel to the second NMOS transistor NM2, thereby providing a plurality of light emitting diodes (LEDs). ) May be increased by the number of second NMOS transistors NM2, NM2-1, NM2-2, NM2-3,. Also, a plurality of resistors R4, R4-1, and R4-2 are connected in parallel between the plurality of light emitting diodes LED and the plurality of second NMOS transistors NM2, NM2-1, NM2-2, ... By dispersing the current, the drain voltages of the second NMOS transistors NM2, NM2-1, NM2-2, ... can be adjusted to an appropriate level, and are generated in the plurality of resistors R4, R4-1, R4-2. To dissipate the heat.

도 4는 본 발명의 구동장치의 바람직한 또 다른 실시 예의 구성을 보인 회로도이다. 도 4에 도시된 본 발명의 또 다른 실시 예는 상기 병렬로 연결한 제 2 엔모스 트랜지스터(NM2, NM2-2, …)의 드레인 각각에 복수의 발광 다이오드(LED1, LED2, …)와 저항(R4, R5)을 각기 직렬로 접속하였다.4 is a circuit diagram showing the configuration of another preferred embodiment of the drive device of the present invention. According to another embodiment of the present invention shown in FIG. 4, a plurality of light emitting diodes LED1, LED2,..., And resistors may be formed in the drains of the second NMOS transistors NM2, NM2-2,. R4 and R5) were connected in series, respectively.

이와 같이 구성된 본 발명의 또 다른 실시 예는 제 2 엔모스 트랜지스터(NM2, NM2-2, …)의 드레인을 각기 분리시켰으므로 제 2 엔모스 트랜지스터(NM2, NM2-2, …)의 드레인에 복수의 발광 다이오드(LED1, LED2, …)를 각기 직렬로 연결하여 점등시킬 수 있다.According to another embodiment of the present invention configured as described above, since the drains of the second NMOS transistors NM2, NM2-2,... Are separated, the plurality of drains of the second NMOS transistors NM2, NM2-2,. The light emitting diodes (LED1, LED2, ...) can be connected in series to each other and turned on.

도 5는 본 발명의 구동장치의 바람직한 또 다른 실시 예의 구성을 보인 회로도이다. 도 5에 도시된 본 발명의 또 다른 실시 예는 디밍부(500)와, 레귤레이터(510)를 더 포함한다. 상기 디밍부(500)는 구동신호 입력단자(Vin)에 저항(R11, R12)을 직렬 접속하여 구동신호 입력단자(Vin)로 입력되는 구동신호의 전압을 분할하는 전압 분할부를 구비한다. 그리고 상기 저항(R11, R12)의 접속점을 저항(R13, R14)을 통해 트랜지스터(TR1)의 베이스에 접속하며, 저항(R13, R14)의 접속점과 접지의 사이에 커패시터(C11)를 접속하여 상기 전압 분할부의 출력전압을 미리 설정된 시정수에 따라 증가시켜 상기 트랜지스터(TR1)의 베이스에 시정수부를 구비한다.5 is a circuit diagram showing the configuration of another preferred embodiment of the drive device of the present invention. Another embodiment of the present invention illustrated in FIG. 5 further includes a dimming unit 500 and a regulator 510. The dimming unit 500 includes a voltage divider which divides the voltage of the driving signal input to the driving signal input terminal Vin by connecting the resistors R11 and R12 in series with the driving signal input terminal Vin. The connection points of the resistors R11 and R12 are connected to the base of the transistor TR1 through the resistors R13 and R14, and the capacitor C11 is connected between the connection points of the resistors R13 and R14 and the ground. The output voltage of the voltage divider is increased according to a predetermined time constant to provide a time constant part at the base of the transistor TR1.

그리고 제 2 구동전압 단자(Vdd2)와 제 1 구동전압 단자(Vdd1)의 사이에 레귤레이터를 구비하여 제 2 구동전압 단자(Vdd2)에 인가되는 제 2 구동전압을 레귤레이터(REG)로 다운 및 정전압으로 변환하고, 레귤레이터(REG)의 출력전압을 제 1 구동전압 단자(Vdd1)의 제 1 구동전압으로 공급한다.In addition, a regulator is provided between the second driving voltage terminal Vdd2 and the first driving voltage terminal Vdd1, and the second driving voltage applied to the second driving voltage terminal Vdd2 is down to the regulator REG and the constant voltage is reduced. The output voltage of the regulator REG is supplied to the first driving voltage of the first driving voltage terminal Vdd1.

이와 같이 구성된 본 발명의 또 다른 실시 예는 제 2 구동전압 단자(Vdd2)에 인가되는 제 2 구동전압이 레귤레이터(REG)를 통해 정전압으로 변환되어 구동신호 증폭부(200)에 제 1 구동전압으로 공급된다.According to another exemplary embodiment of the present invention configured as described above, the second driving voltage applied to the second driving voltage terminal Vdd2 is converted into a constant voltage through the regulator REG to convert the driving signal amplifier 200 into the first driving voltage. Supplied.

일반적으로 냉장고 등과 같은 가전제품에는 12V의 전압을 구동전압으로 사용하고 있다. 그러므로 상기한 본 발명의 또 다른 실시 예에서는 12V의 전압을 제 2 구동전압 단자(Vdd2)에 제 2 구동전압으로 공급하고, 레귤레이터(REG)를 사용하여 상기 제 2 구동전압을 5V의 정전압으로 변환하여 제 1 구동전압으로 사용한다.In general, a home appliance such as a refrigerator uses a voltage of 12V as a driving voltage. Therefore, in another exemplary embodiment of the present invention, a voltage of 12 V is supplied to the second driving voltage terminal Vdd2 as the second driving voltage, and the second driving voltage is converted into a constant voltage of 5 V using the regulator REG. To be used as the first driving voltage.

그리고 상기한 본 발명의 또 다른 실시 예는 복수의 발광 다이오드(LED)의 밝기가 0∼100％로 점차 증가하게 하는 것으로서 구동신호 입력단자(Vin)로 입력되는 구동신호의 전압이 디밍부(500)의 저항(R11, R12)으로 구성된 전압 분할부에 의해 분할된다. 상기 분할된 전압은 시정수부의 저항(R13)을 통해 커패시터(C11)에 충전되고, 커패시터(C11)에 충전된 전압은 저항(R14)을 통해 트랜지스터(TR1)의 베이스에 인가되는 것으로서 트랜지스터(TR1)의 베이스 전압은 시정수부의 시정수에 따라 상승하게 된다.Further, according to another embodiment of the present invention, the brightness of the plurality of light emitting diodes (LEDs) is gradually increased from 0 to 100%, and the voltage of the driving signal input to the driving signal input terminal Vin is dimming. Is divided by a voltage divider composed of resistors R11 and R12. The divided voltage is charged in the capacitor C11 through the resistor R13 of the time constant part, and the voltage charged in the capacitor C11 is applied to the base of the transistor TR1 through the resistor R14. The base voltage of) increases with the time constant of the time constant part.

이와 같은 상태에서 트랜지스터(TR1)의 베이스에 그의 바이어스 전압 이상이 인가되면, 트랜지스터(TR1)가 턴 온되고, 트랜지스터(TR1)가 턴 온됨에 따라 트랜지스터(TR2)가 턴 온된다.In this state, when the bias voltage or more is applied to the base of the transistor TR1, the transistor TR1 is turned on, and the transistor TR2 is turned on as the transistor TR1 is turned on.

그러면, 상술한 바와 같이 정전류 출력부(210)가 정전류를 출력하여 복수의 발광 다이오드(LED)가 점등된다.Then, as described above, the constant current output unit 210 outputs a constant current so that the plurality of light emitting diodes (LEDs) are turned on.

여기서, 트랜지스터(TR1)가 턴 온되는 초기에는 트랜지스터(TR1)의 베이스에 인가되는 바이어스 전압이 낮으므로 정전류 출력부(210)가 출력하는 정전류의 레벨 이 낮다. 그러므로 복수의 발광 다이오드(LED)로 흐르는 정전류의 세기가 낮아 복수의 발광 다이오드(LED)에서 출력되는 광의 세기는 매우 낮다.Here, since the bias voltage applied to the base of the transistor TR1 is low at the initial stage when the transistor TR1 is turned on, the level of the constant current output by the constant current output unit 210 is low. Therefore, since the intensity of the constant current flowing to the plurality of light emitting diodes (LEDs) is low, the intensity of light output from the plurality of light emitting diodes (LEDs) is very low.

이와 같은 상태에서 시간의 경과에 따라 트랜지스터(TR1)의 베이스에 인가되는 바이어스 전압이 점차 증가하게 된다. 그러면, 트랜지스터(TR1)의 콜렉터 전류가 증가하여 트랜지스터(TR2)의 출력전류가 증가하게 되므로 정전류 출력부(210)의 출력전류가 증가하여 복수의 발광 다이오드(LED)에서 출력되는 광의 세기가 점차 증가하게 된다. 즉, 디밍부(500)에서 출력되는 전압이 시간의 경과에 따라 점차 증가하면서 복수의 발광 다이오드(LED)에서 출력되는 광의 세기가 점차 증가하게 된다.In this state, as time passes, the bias voltage applied to the base of the transistor TR1 gradually increases. Then, since the collector current of the transistor TR1 increases and the output current of the transistor TR2 increases, the output current of the constant current output unit 210 increases, and thus the intensity of light output from the plurality of light emitting diodes LED gradually increases. Done. That is, as the voltage output from the dimming unit 500 gradually increases with time, the intensity of light output from the plurality of light emitting diodes (LEDs) gradually increases.

도 6은 본 발명의 구동장치의 바람직한 또 다른 실시 예의 구성을 보인 회로도이다. 도 6에 도시된 본 발명의 또 다른 실시 예는 상기 제 1 엔모스 트랜지스터(NM1) 및 복수의 제 2 엔모스 트랜지스터(NM2, NM2-1, NM2-2, …)를 사용하지 않고, 제 1 피모스 트랜지스터(PM1) 및 복수의 제 2 피모스 트랜지스터(PM2, PM2-1, PM2-2, …)를 사용하여 구성한 것이다.6 is a circuit diagram showing the configuration of another preferred embodiment of the drive device of the present invention. 6, the first NMOS transistor NM1 and the plurality of second NMOS transistors NM2, NM2-1, NM2-2,... It is comprised using PMOS transistor PM1 and some 2nd PMOS transistor PM2, PM2-1, PM2-2, ....

도 6을 참조하면, 입력단자(Vin)에 저항(R11, R12)을 직렬 접속하고, 저항(R11, R12)의 접속점을 저항(R13, R14)을 통해 구동신호 증폭부(200)의 트랜지스터(TR1)의 베이스에 접속하며, 저항(R13, R14)의 접속점과 접지의 사이에 커패시터(C11)를 접속하여 디밍부(500)를 구성하였다.Referring to FIG. 6, the resistors R11 and R12 are connected in series to the input terminal Vin, and the connection points of the resistors R11 and R12 are connected to the transistors of the driving signal amplifier 200 through the resistors R13 and R14. It connected to the base of TR1, and the capacitor | condenser C11 was connected between the connection point of resistors R13 and R14, and ground, and the dimming part 500 was comprised.

그리고 상기 구동신호 증폭부(200)의 트랜지스터(TR1)의 에미터는 접지에 접 속하여 트랜지스터(TR1)의 콜렉터에서 구동신호가 출력되게 구성된다.In addition, the emitter of the transistor TR1 of the driving signal amplifying unit 200 is configured to output a driving signal from the collector of the transistor TR1 in contact with the ground.

상기 정전류 출력부(210)는 제 2 구동전압 단자(Vdd2)를 제 1 피모스 트랜지스터(PM21)의 소스에 접속하고, 제 1 피모스 트랜지스터(PM21)의 드레인을 제 1 피모스 트랜지스터(PM21)의 게이트 및 복수의 제 2 피모스 트랜지스터(PM22, PM22-1, …)의 게이트를 공통 접속함과 아울러 그 접속점을 병렬 접속된 복수의 저항(R25, R25-1, R25-2, …)을 통해 상기 트랜지스터(TR21)의 콜렉터에 접속하였다 그리고 상기 복수의 제 2 피모스 트랜지스터(PM22, PM22-1, …)의 소스는 제 2 구동전압 단자(Vdd2)에 접속하고, 상기 복수의 제 2 피모스 트랜지스터(PM22, PM22-1, …)의 드레인은 병렬 접속된 저항(R26, R26-1, …)을 통해, 직렬 연결된 복수의 발광 다이오드(LED)에 접속하였다.The constant current output unit 210 connects the second driving voltage terminal Vdd2 to the source of the first PMOS transistor PM21, and drains the first PMOS transistor PM21 to the first PMOS transistor PM21. The plurality of resistors R25, R25-1, R25-2, ... connected in parallel with the gates of the gates and the gates of the plurality of second PMOS transistors PM22, PM22-1, ... And a source of the plurality of second PMOS transistors PM22, PM22-1, ... are connected to a second driving voltage terminal Vdd2, and the plurality of second PMOS transistors are connected to the collector of the transistor TR21. The drains of the MOS transistors PM22, PM22-1, ... are connected to the plurality of light emitting diodes LED connected in series through the resistors R26, R26-1, ... connected in parallel.

이와 같이 구성된 본 발명의 또 다른 실시 예는 제 2 구동전압 단자(Vdd2)에 공급되는 제 2 구동전압이 정전류 출력부(210)에 공급된다.According to another embodiment of the present invention configured as described above, the second driving voltage supplied to the second driving voltage terminal Vdd2 is supplied to the constant current output unit 210.

이와 같은 상태에서 구동신호 입력단자(Vin)로 구동신호가 입력되면, 그 구동신호의 전압이 디밍부(500)의 저항(R21, R22)에 의해 분할되고, 분할된 전압이 저항(R23)을 통해 커패시터(C21)에 충전된다. 상기 커패시터(C21)에 충전된 전압은 저항(R24)을 통해 구동신호 증폭부(200)의 트랜지스터(TR21)의 베이스에 인가된다.When the driving signal is input to the driving signal input terminal Vin in such a state, the voltage of the driving signal is divided by the resistors R21 and R22 of the dimming unit 500, and the divided voltage divides the resistor R23. Through the capacitor (C21) is charged. The voltage charged in the capacitor C21 is applied to the base of the transistor TR21 of the driving signal amplifier 200 through the resistor R24.

이와 같은 상태에서 트랜지스터(TR21)의 베이스에 그의 바이어스 전압 이상이 인가되면, 트랜지스터(TR21)가 턴 온된다.In this state, when the bias voltage or more is applied to the base of the transistor TR21, the transistor TR21 is turned on.

그러면, 제 2 구동전압이 정전류 출력부(210)의 제 1 피모스 트랜지스 터(PM21), 병렬 접속된 복수의 저항(R25, R25-1, R2502, …) 및 트랜지스터(TR21)를 통해 접지로 흐르게 되고, 제 1 피모스 트랜지스터(PM21)로 흐르는 전류가 복수의 제 2 피모스 트랜지스터(PM22, PM22-1, …)로 복제된다.Then, the second driving voltage is grounded through the first PMOS transistor PM21 of the constant current output unit 210, the plurality of resistors R25, R25-1, R2502,... And the transistor TR21 connected in parallel. The current flowing through the first PMOS transistor PM21 is copied to the plurality of second PMOS transistors PM22, PM22-1, ....

그러므로 제 2 구동전압 단자(Vdd2)에서 복수의 제 2 피모스 트랜지스터(PM22, PM22-1, …), 병렬 접속된 복수의 저항(R25, R25-1, R2502, …)을 통해 복수의 발광 다이오드(LED)로 전류가 흐르게 되어 복수의 발광 다이오드(LED)가 점등된다.Therefore, the plurality of light emitting diodes are connected to the second driving voltage terminal Vdd2 through the plurality of second PMOS transistors PM22, PM22-1, ..., and the plurality of resistors R25, R25-1, R2502, ... connected in parallel. A current flows through the LED, and the plurality of light emitting diodes LED are turned on.

여기서, 트랜지스터(TR21)가 턴 온되는 초기에는 트랜지스터(TR21)의 베이스에 인가되는 바이어스 전압이 낮으므로 정전류 출력부(210)가 출력하는 정전류의 레벨이 낮다. 그러므로 복수의 발광 다이오드(LED)로 흐르는 정전류의 세기가 낮아 복수의 발광 다이오드(LED)에서 출력되는 광의 세기는 매우 낮다.Here, since the bias voltage applied to the base of the transistor TR21 is low at the initial stage when the transistor TR21 is turned on, the level of the constant current output by the constant current output unit 210 is low. Therefore, since the intensity of the constant current flowing to the plurality of light emitting diodes (LEDs) is low, the intensity of light output from the plurality of light emitting diodes (LEDs) is very low.

이와 같은 상태에서 시간의 경과에 따라 트랜지스터(TR21)의 베이스에 인가되는 바이어스 전압이 점차 증가하게 된다. 그러면, 트랜지스터(TR21)의 콜렉터 전류가 증가하여 정전류 출력부(210)의 출력전류가 증가하게 되고, 복수의 발광 다이오드(LED)로 흐르는 전류가 점차 증가하여 복수의 발광 다이오드(LED)에서 출력되는 광의 세기가 점차 증가하게 된다.In this state, as time passes, the bias voltage applied to the base of the transistor TR21 gradually increases. Then, the collector current of the transistor TR21 increases to increase the output current of the constant current output unit 210, and the current flowing to the plurality of light emitting diodes LED gradually increases to be output from the plurality of light emitting diodes LED. Light intensity gradually increases.

이상에서는 대표적인 실시 예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시 예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이 해할 것이다.The present invention has been described in detail with reference to exemplary embodiments, but those skilled in the art to which the present invention pertains can make various modifications without departing from the scope of the present invention. This will harm.

그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the claims below and equivalents thereof.

본 발명은 발광 다이오드를 광원으로 사용하는 조명 시스템에서 복수의 트랜지스터를 사용하여 발광 다이오드로 정전류를 공급하고, 또한 복수의 저항 및 커패시터를 사용하여 발광 다이오드를 이용한 조명 시스템의 디밍 기능을 구현한다.The present invention provides a constant current to a light emitting diode using a plurality of transistors in a lighting system using a light emitting diode as a light source, and also implements a dimming function of a lighting system using a light emitting diode using a plurality of resistors and capacitors.

도 1은 일반적인 발광다이오드를 이용한 조명 시스템의 구성을 보인 블록도,1 is a block diagram showing the configuration of a lighting system using a general light emitting diode;

도 2는 본 발명의 구동장치의 바람직한 일 실시 예의 구성을 보인 회로도,2 is a circuit diagram showing the configuration of a preferred embodiment of the drive device of the present invention;

도 3은 본 발명의 구동장치의 바람직한 다른 실시 예의 구성을 보인 회로도,3 is a circuit diagram showing the configuration of another preferred embodiment of the drive device of the present invention;

도 4는 본 발명의 구동장치의 바람직한 또 다른 실시 예의 구성을 보인 회로도,4 is a circuit diagram showing the configuration of another preferred embodiment of the drive device of the present invention;

도 5는 본 발명의 구동장치의 바람직한 또 다른 실시 예의 구성을 보인 회로도, 및5 is a circuit diagram showing the configuration of another preferred embodiment of the drive device of the present invention, and

도 6은 본 발명의 구동장치의 바람직한 또 다른 실시 예의 구성을 보인 회로도이다.6 is a circuit diagram showing the configuration of another preferred embodiment of the drive device of the present invention.

Claims (13)

직렬 접속된 복수의 발광 다이오드;A plurality of light emitting diodes connected in series; 구동신호 입력단자로 입력되는 구동신호를 증폭하는 구동신호 증폭부; 및A drive signal amplifier for amplifying the drive signal input to the drive signal input terminal; And 상기 구동신호 증폭부의 출력전류를 정전류로 변환하여 상기 복수의 발광 다이오드로 출력하는 정전류 출력부를 포함하여 구성된 발광 다이오드를 이용한 조명 시스템의 구동장치.And a constant current output unit configured to convert an output current of the driving signal amplifying unit into a constant current and output the constant current to the plurality of light emitting diodes. 제 1 항에 있어서, 상기 구동신호 입력단자와 상기 구동신호 증폭부의 사이에;2. The apparatus of claim 1, further comprising: between the drive signal input terminal and the drive signal amplifier; 상기 복수의 발광 다이오드의 밝기가 점차 증가되도록 하는 디밍부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 이용한 조명 시스템의 구동장치.And a dimming unit for gradually increasing brightness of the plurality of light emitting diodes. 제 2 항에 있어서, 상기 디밍부는;The method of claim 2, wherein the dimming unit; 상기 구동신호 입력단자로 입력되는 구동신호를 미리 설정된 시정수에 따라 증가시켜 상기 구동신호 증폭부로 출력하는 시정수부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 이용한 조명 시스템의 구동장치.And a time constant part for increasing the drive signal input to the drive signal input terminal according to a predetermined time constant and outputting the drive signal to the drive signal amplifier. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 구동신호 입력단자로 입력되는 구동신호의 전압을 분할하여 상기 시정수부로 출력하는 전압 분할부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 이용한 조명 시스템의 구동장치.And a voltage dividing unit for dividing a voltage of the driving signal inputted to the driving signal input terminal and outputting the divided voltage to the time constant unit. 제 1 항에 있어서, 상기 정전류 출력부는;The method of claim 1, wherein the constant current output unit; 전류 미러인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 이용한 조명 시스템의 구동장치.Driving device for a lighting system using a light emitting diode, characterized in that the current mirror. 제 1 항에 있어서, 상기 정전류 출력부는;The method of claim 1, wherein the constant current output unit; 상기 구동신호 출력부의 출력 전압에 따라 기준전류를 발생하는 제 1 엔모스 트랜지스터; 및A first NMOS transistor generating a reference current according to an output voltage of the driving signal output unit; And 상기 제 1 엔모스 트랜지스터로 흐르는 전류가 복제되어 상기 복수의 발광 다이오드로 정전류를 출력하는 제 2 엔모스 트랜지스터를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 발광 다이오드를 이용한 조명 시스템의 구동장치.And a second NMOS transistor configured to copy a current flowing through the first NMOS transistor to output a constant current to the plurality of light emitting diodes. 제 6 항에 있어서, 상기 구동신호 출력부와 상기 제 1 엔모스 트랜지스터의 사이에;The semiconductor device of claim 6, further comprising: between the driving signal output unit and the first NMOS transistor; 복수의 저항이 병렬 접속되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 이용한 조명 시스템의 구동장치.A driving device of a lighting system using light emitting diodes, characterized in that a plurality of resistors are connected in parallel. 제 6 항에 있어서, 상기 제 2 엔모스 트랜지스터는;The method of claim 6, wherein the second NMOS transistor; 2개 이상 복수 개이고, 상기 복수 개의 제 2 엔모스 트랜지스터와 상기 복수의 발광 다이오드의 사이에는 복수 개의 저항이 병렬 접속되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 이용한 조명 시스템의 구동장치.And a plurality of resistors, and a plurality of resistors are connected in parallel between the plurality of second NMOS transistors and the plurality of light emitting diodes. 제 6 항에 있어서, 상기 제 2 엔모스 트랜지스터는;The method of claim 6, wherein the second NMOS transistor; 2개 이상 복수 개이고, 상기 복수 개의 제 2 엔모스 트랜지스터들 각각에 복수 개의 발광 다이오드가 각기 직렬 접속되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 이용한 조명 시스템의 구동장치.And a plurality of light emitting diodes, and a plurality of light emitting diodes are connected in series to each of the plurality of second NMOS transistors, respectively. 제 1 항에 있어서, 상기 정전류 출력부는;The method of claim 1, wherein the constant current output unit; 상기 구동신호 출력부의 출력 전압에 따라 기준전류를 발생하는 제 1 피모스 트랜지스터; 및A first PMOS transistor generating a reference current according to an output voltage of the driving signal output unit; And 상기 제 1 피모스 트랜지스터로 흐르는 전류가 복제되어 상기 복수의 발광 다이오드로 정전류를 출력하는 제 2 피모스 트랜지스터를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 발광 다이오드를 이용한 조명 시스템의 구동장치.And a second PMOS transistor configured to copy a current flowing through the first PMOS transistor and output a constant current to the plurality of light emitting diodes. 제 10 항에 있어서, 상기 구동신호 출력부와 상기 제 1 피모스 트랜지스터의 사이에;The semiconductor device of claim 10, further comprising: between the driving signal output unit and the first PMOS transistor; 복수의 저항이 병렬 접속되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 이용한 조명 시스템의 구동장치.A driving device of a lighting system using light emitting diodes, characterized in that a plurality of resistors are connected in parallel. 제 10 항에 있어서, 상기 제 2 피모스 트랜지스터는;The semiconductor device of claim 10, wherein the second PMOS transistor comprises: 2개 이상 복수 개이고, 상기 복수 개의 제 2 피모스 트랜지스터와 상기 복수의 발광 다이오드의 사이에는 복수 개의 저항이 병렬 접속되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 이용한 조명 시스템의 구동장치.And a plurality of resistors, and a plurality of resistors are connected in parallel between the plurality of second PMOS transistors and the plurality of light emitting diodes. 제 10 항에 있어서, 상기 제 2 피모스 트랜지스터는;The semiconductor device of claim 10, wherein the second PMOS transistor comprises: 2개 이상 복수 개이고, 상기 복수 개의 제 2 피모스 트랜지스터들 각각에 복 수 개의 발광 다이오드가 각기 직렬 접속되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 이용한 조명 시스템의 구동장치.2 or more, and a plurality of light emitting diodes are connected in series to each of said plurality of second PMOS transistors, respectively.
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