KR20140003020A - 발광 다이오드 구동 장치 - Google Patents

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KR20140003020A
KR20140003020A KR1020120070362A KR20120070362A KR20140003020A KR 20140003020 A KR20140003020 A KR 20140003020A KR 1020120070362 A KR1020120070362 A KR 1020120070362A KR 20120070362 A KR20120070362 A KR 20120070362A KR 20140003020 A KR20140003020 A KR 20140003020A
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박득희
이연중
차상현
이창석
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삼성전기주식회사
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Abstract

본 발명은 파지티브 피드백 루프를 통해 입력된 피드백 신호에 따라 발광 다이오드 구동을 제어하는 발광 다이오드 구동 장치에 관한 것으로, 입력 전원을 스위칭하여 적어도 하나의 발광 다이오드에 구동 전원을 공급하는 전원 변환부; 상기 전원 변환부의 구동 전원의 전압 레벨을 검출하여 피드백하는 피드백부; 및 설정된 전압 레벨을 갖는 기준 전압을 입력받는 마이너스 단자와 상기 피드백부로부터의 검출 전압을 입력받는 플러스 단자를 가지며 상기 기준 전압과 상기 검출 전압을 비교하는 비교기를 구비하여 비교 결과에 따라 상기 전원 변환부의 스위칭을 제어하는 제어부를 포함하는 발광 다이오드 구동 장치에 관한 것이다.

Description

발광 다이오드 구동 장치{LIGHT EMITTING DIODE DRIVING APPARATUS}
본 발명은 발광 다이오드 구동 장치에 관한 것이다.
최근 들어, 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED)에 관한 관심과 수요가 증가하고 있다.
이러한 발광 다이오드를 사용한 기기는 컴팩트한 제작이 가능해 기존 전자 제품으로는 설치가 어려운 장소에도 사용할 수 있고, 조명으로 사용되는 경우 다양한 색상 구현 및 조도 조절이 용이하여 영화 감상, 독서, 회의 등 상황에 적합한 시스템 조명으로써 사용이 가능하다.
또한, 전력소모가 백열등의 1/8 수준으로 수명은 5~10배인 5~10만시간이고, 무수은 광원으로 친환경적이며 다양한 디자인이 가능하다.
이러한 특징으로 인해, 한국을 비롯하여 미국, 일본, 호주 등 많은 국가에서 발광 다이오드 조명 사업을 국책 사업으로 추진하고 있다.
더하여, 최근 들어, 평판 디스플레이 기술이 발전함에 따라 스마트폰, 게임기, 디지털 카메라 이외에 자동차 계기판에도 평판 디스플레이가 사용되고 있고 앞으로는 초박형 텔레비젼, 투명 네비게이션 등 우리 생활에 디스플레이의 활용 폭이 넓어지고 있다. 또한, 현재 디스플레이 산업은 고해상도와 대화면 등의 멀티미디어 시대 요구를 반영한 신기술의 FPD(Flat Panel Display)시장이 주를 이루고 있고, 특히 대형 디스플레이 시장의 경우 LCD(Liquid Crystal Display) TV가 급진적 성장세를 보이고 있어 향후 가격과 시장성 측면에서 주도적 역할을 할 것으로 기대하고 있다.
이러한 평판 디스플레이는 주로 TFT-LCD(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display)가 주를 이룬다. 이러한 TFT-LCD는 광을 방출하는 백라이트 유닛을 구비하며 백라이트 광원으로 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp)이 주로 사용되었지만, 최근에는 전력소모 및 수명, 친환경성 등과 같은 다양한 장점으로 인해 점차적으로 LED(Light Emitting Diode)를 사용되고 있는 추세이다. 따라서 LED를 이용한 백라이트 유닛 전력 모듈의 저가 전력 전자시스템의 구성과 그에 따른 적절한 제어 요소가 절실히 요구되고 있다.
상술한 바와 같이, 그 사용이 증가 추세에 있는 발광 다이오드는 발광 다이오드를 구동시키기 위한 구동 장치를 필요로 하는데, 하기의 선행기술문헌에 기재된 바와 같이, 직류 전원을 사용하는 경우 직류 전원을 제공하기 위한 회로가 복잡하여 정류된 전원을 사용하여 발광 다이오드를 구동시키고자 하는 기술이 개발되고 있으나, 발광 다이오드에 전달되는 전류의 레귤레이션 특성이 나빠지는 문제점이 있다.
국내공개특허공보 제2011-0098811호
본 발명의 과제는 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 파지티브 피드백 루프를 통해 입력된 피드백 신호에 따라 발광 다이오드 구동을 제어하는 발광 다이오드 구동 장치를 제안한다.
상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 하나의 기술적인 측면으로는
입력 전원을 스위칭하여 적어도 하나의 발광 다이오드에 구동 전원을 공급하는 전원 변환부;
상기 전원 변환부의 구동 전원의 전압 레벨을 검출하여 피드백하는 피드백부; 및
설정된 전압 레벨을 갖는 기준 전압을 입력받는 마이너스 단자와 상기 피드백부로부터의 검출 전압을 입력받는 플러스 단자를 가지며 상기 기준 전압과 상기 검출 전압을 비교하는 비교기를 구비하여 비교 결과에 따라 상기 전원 변환부의 스위칭을 제어하는 제어부를 포함하는 발광 다이오드 구동 장치를 제안하는 것이다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면,
상기 전원 변환부는
상기 입력 전원을 스위칭하는 스위치; 및
상기 입력 전원을 전달받는 일차 권선과, 상기 일차 권선과 사전에 설정된 권선비를 형성하여 상기 일차권선으로부터 전원을 유기받는 이차 권선과, 상기 이차 권선과 사전에 설정된 권선비를 형성하여 상기 이차 권선으로부터 전원을 유기받아 상기 피드백부에 전달하는 보조 권선을 갖는 트랜스포머를 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면,
상기 트랜스포머는 그라운드의 전기적 성질이 다른 일차측과 이차측을 구비하고,
상기 일차 권선 및 상기 보조 권선은 상기 일차측에 형성되고, 상기 이차 권선은 상기 이차측에 형성될 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면,
상기 피드백부는
상기 보조 권선으로부터의 전원의 전달 경로를 제공하는 다이오드; 및
상기 다이오드로부터의 전원의 전압 레벨을 저항비에 따라 분압하는 분압 저항부를 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면,
상기 제어부는
발진 전압을 제공하는 오실레이터; 및
상기 비교기로부터의 비교 결과와 상기 오실레이터의 발진 전압을 비교하여 상기 전원 변환부의 스위칭을 제어하는 제어기를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면,
상기 전원 변환부의 구동 전원을 안정화시켜 상기 적어도 하나의 발광 다이오드에 전달하는 안정화부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면,
교류 전원을 정류하여 상기 전원 변환부에 상기 입력 전원을 제공하는 정류부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면,
상기 기준 전압은 사전에 설정된 전압 레벨을 가질 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면,
상기 기준 전압은 상기 입력 전원의 전압 레벨에 따라 가변되는 전압 레벨을 가질 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면,
상기 오실레이터는 사전에 설정된 전압 레벨을 갖는 발진 전압을 제공할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면,
상기 오실레이터는 상기 피드백부로부터의 검출 전압에 따라 가변되는 전압 레벨을 갖는 발진 전압을 제공할 수 있다.
상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 다른 하나의 기술적인 측면으로는
입력 전원을 스위칭하여 적어도 하나의 발광 다이오드에 구동 전원을 공급하는 전원 변환부;
상기 전원 변환부의 구동 전원의 전압 레벨을 검출하여 사전에 설정된 파지티브 피드백 루프롤 통해 검출 전압을 피드백하는 피드백부; 및
상기 피드백부로부터의 상기 검출 전압과 설정된 전압 레벨을 갖는 기준 전압의 비교 결과에 따라 상기 전원 변환부의 스위칭을 제어하는 제어부를 포함하는 발광 다이오드 구동 장치를 제안하는 것이다.
본 발명의 다른 하나의 기술적인 측면에 따르면,
상기 제어부는
기준 전압을 입력받는 마이너스 단자와 상기 피드백부로부터의 검출 전압을 입력받는 플러스 단자를 가지며 상기 기준 전압과 상기 검출 전압을 비교하는 비교기;
발진 전압을 제공하는 오실레이터; 및
상기 비교기로부터의 비교 결과와 상기 오실레이터의 발진 전압을 비교하여 상기 전원 변환부의 스위칭을 제어하는 제어기를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 파지티브 피드백 루프를 통해 입력된 피드백 신호에 따라 발광 다이오드 구동을 제어하여 구동 전압이 상이한 복수의 발광 다이오드의 구동에 있어서 발광 다이오드에 흐르는 전류를 일정하게 유지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치의 제1 실시형태를 개략적으로 나타내는 회로도.
도 2는 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치의 주요 부분의 동작 파형을 나타내는 그래프.
도 3은 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치의 제2 실시형태를 개략적으로 나타내는 회로도.
도 4는 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치의 제3 실시형태를 개략적으로 나타내는 회로도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다라고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 또는 유사한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때는 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다.
또한, 어떤 구성요소를 포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치의 제1 실시형태를 개략적으로 나타내는 회로도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치의 제1 실시형태(100)는 전원 변환부(110), 피드백부(130) 및 제어부(140)를 포함할 수 있으며, 더하여 안정화부(120)를 포함할 수 있다. 또한 입력 교류 전원(Vac)를 직류 전원으로 정류하여 전원 변환부(110)에 제공하는 정류부(Re)를 더 포함할 수 있다.
전원 변환부(110)는 입력된 직류 전원을 스위칭하는 스위치(M)와 스위칭된 전원을 유기하여 출력하는 트랜스포머(T)를 포함할 수 있다.
스위치(M)은 제어부(120)의 제어에 따라 상기 직류 전원을 스위칭할 수 있으며, 보다 상세하게는 트랜스포머(T)의 일차 권선(P)에 입력되는 상기 직류 전원을 스위칭할 수 있다. 이를 위해, 스위치(M)은 일차 권선(P)의 일단과 접지 사이에 연결될 수 있고, 일차 권선(P)의 타단으로는 상기 직류 전원이 입력될 수 있다.
트랜스포머(T)는 일차 권선(P), 이차 권선(S) 및 보조 권선(A)을 포함할 수 있다.
트랜스포머(T)는 그라운드의 전기적 성질이 상이한 일차측과 이차측을 구비할 수 있으며, 상기 일차측에는 일차 권선(P)과 보조 권선(A)이 형성될 수 있고, 상기 이차측에는 이차 권선(S)가 형성될 수 있다.
일차 권선(P), 이차 권선(S) 및 보조 권선(A)는 각각 사전에 설정된 권선수를 가지며, 일차 권선(P)와 이차 권선(S)는 서로 사전에 설정된 권선비를 형성하여 일차 권선(P)에 입력된 상기 직류 전원은 스위치(M)의 스위칭을 통해 상기 권선비에 따라 이차 권선(S)에 유기될 수 있다.
이차 권선(S)에 유기된 전원은 안정화부(120)의 다이오드(D1) 및 캐패시터(C1)을 통해 안정화되어, 구동 전원(VOUT)이 적어도 하나의 발광 다이오드(LED)에 공급될 수 있다. 더하여, 발광 다이오드(LED)는 복수개 구비될 수 있다.
보조 권선(A)은 이차 권선(S)와 사전에 설정된 권선비를 형성하여 이차 권선(S)에 유기된 전원을 유기받아 상기 권선비에 따라 이차 권선(S)에 유기된 전원을 검출할 수 있다.
보조 권선(A)에 의해 검출된 전원은 피드백부(130)를 통해 제어부(140)에 전달될 수 있다.
피드백부(130)는 다이오드(D2) 및 분압 저항(R6,R7)을 통해 검출 전압(FB)을 제어부(140)에 전달할 수 있다.
보다 상세하게는 다이오드(D2)는 보조 권선(A)에 유기된 전원의 전달 경로를 형성하고, 분압 저항(R6,R7)은 다이오드(D2)를 통해 전달된 전원의 전압 레벨을 저항비에 따라 분압하여 검출 전압(FB)을 제어부(140)에 전달할 수 있다. 이때, 검출 전압(FB)은 사전에 설정된 파지티브 피드백 루프(positive feedback loop)를 통해 전달될 수 있다. 상술한 파지티브 피드백 루프는 검출 전압(FB)이 비교기(EA)의 플러스 단자(+)에 입력되는 피드백 전달 경로를 의미할 수 있다.
제어부(140)는 비교기(EA), 오실레이터(OSC) 및 제어기(G)를 포함할 수 있다.
비교기(EA)는 플러스 단자(+)와 마이너스 단자(-)를 가지며, 플러스 단자(+)와 마이너스 단자(-)에 입력된 신호의 전압 레벨을 비교하여 그 비교결과(VEA)를 출력하는데, 플러스 단자(+)에는 피드백부(130)로부터의 검출 전압(FB)이 입력될 수 있고, 마이너스 단자(-)에는 사전에 설정된 전압 레벨을 갖는 기준 전압(VREF)이 입력될 수 있다. 비교기(EA)는 검출 전압(FB)과 기준 전압(VREF)을 비교하여 그 비교 결과(VEA)를 제어기(G)에 전달할 수 있다.
오실레이터(OSC)는 사전에 설정된 발진 신호(Vosc)를 제공할 수 있고, 제어기(G)는 오실레이터(OSC)의 발진 신호(Vosc)와 비교기(EA)의 비교 결과(VEA)를 비교하여 스위치(M)의 스위칭 온/오프를 제어할 수 있다. 보다 상세하게는 제어기(G)는 플러스 단자(+)와 마이너스 단자(-)를 가질 수 있으며, 플러스 단자(+)에는 비교기(EA)의 비교 결과(VEA)가 입력될 수 있고, 마이너스 단자(-)에는 오실레이터(OSC)의 발진 신호(Vosc)가 입력될 수 있다. 제어기(G)는 스위치(M)의 스위칭 온/오프를 제어하여 구동 전원(VOUT)의 출력 레벨을 제어할 수 있다.
도 2는 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치의 주요 부분의 동작 파형을 나타내는 그래프이다.
도 1과 함께 도 2를 참조하여 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치의 제1 실시형태(100)의 동작에 관하여 설명하도록 한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 오실레이터(OSC)의 발진 신호(Vosc)는 톱니파형태의 신호이고, 비교 결과(VEA)와의 비교에 의해 스위치(M)을 스위칭 온/오프시키는 게이트 신호(PWM)이 제공될 수 있다.
보다 상세하게는, 일반적으로 발광 다이오드(LED)에 공급되는 구동 전원(VOUT)의 전압 레벨이 증가하면 발광 다이오드(LED)에 흐르는 전류가 감소할 수 있지만, 본 발명에서는 구동 전원(VOUT)의 전압 레벨의 증가에 따라 검출 전압(FB)이 증가하게 되고, 비교기(EA)의 비교 결과(VEA)의 전압 레벨이 증가하게 되며 제어기(G)의 제어에 의해 스위치(M)의 스위칭 온 듀티가 증가하여 발광 다이오드(LED)에 흐르는 전류가 증가할 수 있다.
반대로, 일반적으로 구동 전원(VOUT)의 전압 레벨이 감소하면 발광 다이오드(LED)에 흐르는 전류가 증가할 수 있지만, 본 발명에서는 구동 전원(VOUT)의 전압 레벨의 감소에 따라 검출 전압(FB)이 감소하게 되고, 비교기(EA)의 비교 결과(VEA)의 전압 레벨이 저감하게 되며 제어기(G)의 제어에 의해 스위치(M)의 스위칭 온 듀티가 감소하여 발광 다이오드(LED)에 흐르는 전류가 감소할 수 있다. 이에 따라, 발광 다이오드(LED)에 흐르는 전류을 일정하게 유지하는 로드 레귤레이션(load regulation) 성능이 향상될 수 있다.
여기서, 입출력전압간의 관계를 수식으로 나타내면 다음과 같다.
(수식) Vout=(A/(1-BA))*Vin
Vout은 출력 전압,A는 비교기(EA)의 이득, B는 피드백 팩터(feedback factor), 피드백 팩터는 분압 저항(R6,R7)에 의해 분압되는 비율(전압이 피드백되는 비율)을 의미한다.
이때, 비교기(EA)가 안정적으로 동작하기 위해서는 1>>BA이여야 한다.
상술한 발광 다이오드(LED)에 공급되는 구동 전원(VOUT)의 전압 레벨의 증가, 감소는 구동 전원(VOUT)의 부하에 해당하는 발광 다이오드(LED)에 의해 발생될 수 있으며, 특히 발광 다이오드(LED)가 복수개 구비될 경우 복수개 발광 다이오드(LED) 각각이 발광하는 기준 전압의 전압 레벨이 증가하면 구동 전원(VOUT)의 전압 레벨이 증가하고, 기준 전압의 전압 레벨이 감소하면 구동 전원(VOUT)의 전압 레벨이 감소할 수 있다.
도 3은 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치의 제2 실시형태를 개략적으로 나타내는 회로도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치의 제2 실시형태(200)는 도 1에 도시된 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치의 제1 실시형태(100)에 대비하여, 제어부(240)의 비교기(EA)의 마이너스 단자(-)에 입력되는 기준 전압(VREF)는 정류부(Rec)로부터의 입력 전원의 전압 레벨을 반영할 수 있으며, 이에 따라, 라인 레귤레이션(line regulation) 성능을 향상시킬 수 있다.
즉, 입력 전원이 증가하면, 비교기(EA)의 비교 결과(VEA)의 전압 레벨이 감소하고, 스위치(M)의 스위칭 온 듀티가 감소하며 이에 따라 발광 다이오드(LED)에 흐르는 전류가 감소할 수 있다. 반대로, 입력 전원이 감소하면 비교기(EA)의 비교 결과(VEA)의 전압 레벨이 증가하고, 스위치(M)의 스위칭 온 듀티가 증가하며 이에 따라 발광 다이오드(LED)에 흐르는 전류가 증가할 수 있다.
상술한 기준 전압(VREF)에 정류부(Rec)로부터의 상기 입력 전원의 전압 레벨을 반영하기 위해, 제어부(240)는 입력 분압 저항(R1,R2)를 구비하여, 상기 입력 전원의 전압 레벨을 분압하여 기준 전압(VREF)의 전압 레벨을 형성할 수 있다.
이외의 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치의 제2 실시형태(200)의 전원 변환부(210), 안정화부(220), 피드백부(230)의 구성 및 동작은 도 1에 도시된 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치의 제1 실시형태(100)의 전원 변환부(110), 안정화부(120), 피드백부(130)의 구성 및 동작과 동일 및 유사하므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.
도 4는 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치의 제3 실시형태를 개략적으로 나타내는 회로도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치의 제3 실시형태(300)는 도 1에 도시된 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치의 제1 실시형태(100)에 대비하여, 제어부(340)의 오실레이터(OSC)의 발진 신호(Vosc)는 검출 전압(FB)의 전압 레벨 변동을 반영할 수 있으며 이에 따라, 로드 레귤레이션(load regulation) 성능이 보다 더 향상될 수 있다.
즉, 발광 다이오드(LED)에 공급되는 구동 전원(VOUT)의 전압 레벨이 증가하면 검출 전압(FB)이 증가하게 되고, 비교기(EA)의 비교 결과(VEA)의 전압 레벨이 증가하게 되며 제어기(G)의 제어에 의해 스위치(M)의 스위칭 온 듀티 및 발진 신호(Vosc)의 신호 레벨 증가에 의한 스위칭 주파수가 증가하여 발광 다이오드(LED)에 흐르는 전류가 증가할 수 있다.
반대로, 구동 전원(VOUT)의 전압 레벨이 감소하면 검출 전압(FB)이 감소하게 되고, 비교기(EA)의 비교 결과(VEA)의 전압 레벨이 저감하게 되며 제어기(G)의 제어에 의해 스위치(M)의 스위칭 온 듀티 및 발진 신호(Vosc)의 신호 레벨 감소에 의한 스위칭 주파수가 감소하여 발광 다이오드(LED)에 흐르는 전류가 감소할 수 있다.
여기서, 상술한 발광 다이오드(LED)에 공급되는 구동 전원(VOUT)의 전압 레벨의 증가, 감소는 구동 전원(VOUT)의 부하에 해당하는 발광 다이오드(LED)에 의해 발생될 수 있으며, 특히 발광 다이오드(LED)가 복수개 구비될 경우 복수개 발광 다이오드(LED) 각각이 발광하는 기준 전압의 전압 레벨이 증가하면 구동 전원(VOUT)의 전압 레벨이 증가하고, 기준 전압의 전압 레벨이 감소하면 구동 전원(VOUT)의 전압 레벨이 감소할 수 있다.
이외의 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치의 제3 실시형태(300)의 전원 변환부(310), 안정화부(320), 피드백부(330)의 구성 및 동작은 도 1에 도시된 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치의 제1 실시형태(100)의 전원 변환부(110), 안정화부(120), 피드백부(130)의 구성 및 동작과 동일 및 유사하므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 파지티브 피드백 루프를 통해 입력된 피드백 신호에 따라 발광 다이오드 구동을 제어하여 구동 전압이 상이한 복수의 발광 다이오드의 구동에 있어서 발광 다이오드에 흐르는 전류를 일정하게 유지할 수 있으며,
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
100,200,300,400: 발광 다이오드 구동 장치
110,210,310,410: 전원 변환부
120,220,320,420: 안정화부
130,230,330,430: 피드백부
140,240,340,440: 제어부

Claims (22)

  1. 입력 전원을 스위칭하여 적어도 하나의 발광 다이오드에 구동 전원을 공급하는 전원 변환부;
    상기 전원 변환부의 구동 전원의 전압 레벨을 검출하여 피드백하는 피드백부; 및
    설정된 전압 레벨을 갖는 기준 전압을 입력받는 마이너스 단자와 상기 피드백부로부터의 검출 전압을 입력받는 플러스 단자를 가지며 상기 기준 전압과 상기 검출 전압을 비교하는 비교기를 구비하여 비교 결과에 따라 상기 전원 변환부의 스위칭을 제어하는 제어부
    를 포함하는 발광 다이오드 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전원 변환부는
    상기 입력 전원을 스위칭하는 스위치; 및
    상기 입력 전원을 전달받는 일차 권선과, 상기 일차 권선과 사전에 설정된 권선비를 형성하여 상기 일차권선으로부터 전원을 유기받는 이차 권선과, 상기 이차 권선과 사전에 설정된 권선비를 형성하여 상기 이차 권선으로부터 전원을 유기받아 상기 피드백부에 전달하는 보조 권선을 갖는 트랜스포머
    를 포함하는 발광 다이오드 구동 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 트랜스포머는 그라운드의 전기적 성질이 다른 일차측과 이차측을 구비하고,
    상기 일차 권선 및 상기 보조 권선은 상기 일차측에 형성되고, 상기 이차 권선은 상기 이차측에 형성되는 발광 다이오드 구동 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 피드백부는
    상기 보조 권선으로부터의 전원의 전달 경로를 제공하는 다이오드; 및
    상기 다이오드로부터의 전원의 전압 레벨을 저항비에 따라 분압하는 분압 저항부
    를 포함하는 발광 다이오드 구동 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    발진 전압을 제공하는 오실레이터; 및
    상기 비교기로부터의 비교 결과와 상기 오실레이터의 발진 전압을 비교하여 상기 전원 변환부의 스위칭을 제어하는 제어기
    를 더 포함하는 발광 다이오드 구동 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전원 변환부의 구동 전원을 안정화시켜 상기 적어도 하나의 발광 다이오드에 전달하는 안정화부를 더 포함하는 발광 다이오드 구동 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    교류 전원을 정류하여 상기 전원 변환부에 상기 입력 전원을 제공하는 정류부를 더 포함하는 발광 다이오드 구동 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 기준 전압은 사전에 설정된 전압 레벨을 갖는 발광 다이오드 구동 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 기준 전압은 상기 입력 전원의 전압 레벨에 따라 가변되는 전압 레벨을 갖는 발광 다이오드 구동 장치.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 오실레이터는 사전에 설정된 전압 레벨을 갖는 발진 전압을 제공하는 발광 다이오드 구동 장치.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 오실레이터는 상기 피드백부로부터의 검출 전압에 따라 가변되는 전압 레벨을 갖는 발진 전압을 제공하는 발광 다이오드 구동 장치.
  12. 입력 전원을 스위칭하여 적어도 하나의 발광 다이오드에 구동 전원을 공급하는 전원 변환부;
    상기 전원 변환부의 구동 전원의 전압 레벨을 검출하여 사전에 설정된 파지티브 피드백 루프롤 통해 검출 전압을 피드백하는 피드백부; 및
    상기 피드백부로부터의 상기 검출 전압과 설정된 전압 레벨을 갖는 기준 전압의 비교 결과에 따라 상기 전원 변환부의 스위칭을 제어하는 제어부
    를 포함하는 발광 다이오드 구동 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 전원 변환부는
    상기 입력 전원을 스위칭하는 스위치; 및
    상기 입력 전원을 전달받는 일차 권선과, 상기 일차 권선과 사전에 설정된 권선비를 형성하여 상기 일차권선으로부터 전원을 유기받는 이차 권선과, 상기 이차 권선과 사전에 설정된 권선비를 형성하여 상기 이차 권선으로부터 전원을 유기받아 상기 피드백부에 전달하는 보조 권선을 갖는 트랜스포머
    를 포함하는 발광 다이오드 구동 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 트랜스포머는 그라운드의 전기적 성질이 다른 일차측과 이차측을 구비하고,
    상기 일차 권선 및 상기 보조 권선은 상기 일차측에 형성되고, 상기 이차 권선은 상기 이차측에 형성되는 발광 다이오드 구동 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 피드백부는
    상기 보조 권선으로부터의 전원의 전달 경로를 제공하는 다이오드; 및
    상기 다이오드로부터의 전원의 전압 레벨을 저항비에 따라 분압하는 분압 저항부
    를 포함하는 발광 다이오드 구동 장치.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는
    기준 전압을 입력받는 마이너스 단자와 상기 피드백부로부터의 검출 전압을 입력받는 플러스 단자를 가지며 상기 기준 전압과 상기 검출 전압을 비교하는 비교기;
    발진 전압을 제공하는 오실레이터; 및
    상기 비교기로부터의 비교 결과와 상기 오실레이터의 발진 전압을 비교하여 상기 전원 변환부의 스위칭을 제어하는 제어기
    를 포함하는 발광 다이오드 구동 장치.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 전원 변환부의 구동 전원을 안정화시켜 상기 적어도 하나의 발광 다이오드에 전달하는 안정화부를 더 포함하는 발광 다이오드 구동 장치.
  18. 제12항에 있어서,
    교류 전원을 정류하여 상기 전원 변환부에 상기 입력 전원을 제공하는 정류부를 더 포함하는 발광 다이오드 구동 장치.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 기준 전압은 사전에 설정된 전압 레벨을 갖는 발광 다이오드 구동 장치.
  20. 제12항에 있어서,
    상기 기준 전압은 상기 입력 전원의 전압 레벨에 따라 가변되는 전압 레벨을 갖는 발광 다이오드 구동 장치.
  21. 제16항에 있어서,
    상기 오실레이터는 사전에 설정된 전압 레벨을 갖는 발진 전압을 제공하는 발광 다이오드 구동 장치.
  22. 제16항에 있어서,
    상기 오실레이터는 상기 피드백부로부터의 검출 전압에 따라 가변되는 전압 레벨을 갖는 발진 전압을 제공하는 발광 다이오드 구동 장치.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101588695B1 (ko) 2013-10-31 2016-01-28 주식회사 솔루엠 발광 다이오드 구동 장치
DE102014217870A1 (de) * 2014-09-08 2016-03-10 Robert Bosch Gmbh Sensoranordnung zur Bestimmung wenigstens eines Parameters eines durch einen Messkanal strömenden fluiden Mediums
US20160188333A1 (en) * 2014-12-27 2016-06-30 Intel Coporation Method and apparatus for compressing a mask value

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3116338B2 (ja) * 1994-03-22 2000-12-11 横河電機株式会社 スイッチング電源
JP4672458B2 (ja) * 2005-06-23 2011-04-20 ローム株式会社 自励式ｄｃ／ｄｃコンバータの駆動回路およびそれを用いた発光装置ならびに電子機器
KR101274213B1 (ko) * 2006-11-29 2013-06-14 페어차일드코리아반도체 주식회사 스위칭 모드 파워 서플라이 및 그 구동 방법
JP4687735B2 (ja) * 2008-03-24 2011-05-25 東芝ライテック株式会社 電源装置及び照明器具
CN201307950Y (zh) * 2008-05-21 2009-09-09 深圳市阳光富源科技有限公司 用于led路灯的多级调光控制电路
US8669704B2 (en) 2008-12-12 2014-03-11 Koninklijke Philips N.V. LED light source and lamp comprising such a LED light source
JP2011035112A (ja) * 2009-07-31 2011-02-17 Sanyo Electric Co Ltd 発光ダイオード駆動回路、照明機器
CN101951177B (zh) * 2010-09-06 2014-05-07 Bcd半导体制造有限公司 开关电源***及开关电源控制电路
CN201995171U (zh) * 2011-01-17 2011-09-28 宁波江北华瑞电子有限公司 具有负载跟踪降频功能的led驱动电源
JP2012216766A (ja) * 2011-03-30 2012-11-08 Sanken Electric Co Ltd Ｌｅｄ駆動装置及びｌｅｄ照明装置
US8477516B2 (en) * 2011-04-18 2013-07-02 Noveltek Semiconductor Corp. Low cost high power factor LED driver
CN102355134B (zh) * 2011-09-23 2013-09-18 成都芯源***有限公司 开关变换电路及变换方法

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