KR20170084273A

KR20170084273A - Wled 드라이버 및 구동 제어 방법

Info

Publication number: KR20170084273A
Application number: KR1020177016303A
Authority: KR
Inventors: 둥치 황; 샤오 위; 후이 리
Original assignee: 후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2014-11-21
Filing date: 2015-05-26
Publication date: 2017-07-19
Also published as: US9622305B2; CN104602396A; EP3214904B1; WO2016078376A1; US20160249423A1; CN104602396B; BR112017010491A2; EP3214904A4; EP3214904A1

Abstract

본 발명은 WLED 드라이버 및 구동 제어 방법을 제공한다. WLED 드라이버는 2N²개의 스위치들을 포함한다. 각 CS 모듈은 2N개의 스위치들을 포함한다. N개의 스위치들의 각각의 하나의 단부는 에러 증폭기의 출력 단부에 접속되고, N개의 스위치들의 각각의 다른 단부는 N개의 NMOS 트랜지스터들의 대응하는 하나의 게이트에 접속된다. 나머지 N개의 스위치들의 각각의 하나의 단부는 에러 증폭기의 음의 입력 단부에 접속되고, 나머지 N개의 스위치들의 각각의 다른 단부는 N개의 피드백 저항기들의 대응하는 하나의 양의 입력 단부에 접속된다. 컨트롤러는 클럭 제어 신호 그룹 Φ_group을 생성한 후, 클럭 주기 T에서, 에러 증폭기의 입력 오프셋 전압이 시분할 방식으로 교대로 채널들에 균등하게 인가될 수 있게 하기 위해, 컨트롤러는 클럭 제어 신호 그룹 Φ_group에 따라 시분할 방식으로 2N²개의 스위치들의 스위칭 액션들을 제어하고, 따라서, 에러 증폭기의 입력 오프셋 전압으로 인한 채널들 사이의 전류 미스매치의 문제가 해결되고, 그럼으로써 복수의 채널들 사이의 WLED들의 휘도의 일관성을 보장한다.

Description

WLED 드라이버 및 구동 제어 방법{WLED DRIVER AND DRIVING CONTROL METHOD}

본 발명은 백색 발광 다이오드 WLED 드라이버에서 채널들 간의 전류 미스매치를 제어하기 위한 기술들의 분야, 특히 WLED 드라이버 및 구동 제어 방법에 관한 것이다.

[관련 출원서들에 대한 교차 참조]

본 출원서는 그 발명의 명칭이 "WLED DRIVER AND DRIVE CONTROL METHOD"이며 2014년 11월 21일에 중국특허청에 출원된 중국특허출원 제201410675680.7에 대한 우선권을 주장하고, 이는 여기에 그 전체가 참고로 포함되어 있다.

WLED(백색 발광 다이오드, White Light Emitting Diode)는 작은 체적, 순수한 광 컬러, 높은 발광 효율, 긴 서비스 수명, 등의 장점들을 가지고 있고, 표시 스크린 백라이트, 라이팅 등의 기술분야들에 광범위하게 적용되며, 특히 스마트폰 및 태블릿 컴퓨터와 같은 모바일 디바이스들에 적용된다. 다른 백라이트 기술들과 비교할 때, 디바이스의 체적 및 중량을 크게 감소시키고 배터리의 방전 시간을 연장시킬 수 있다.

동작 시에, WLED는 WLED 드라이버 및 입력 전력 소스를 필요로 하고, 여기에서 WLED 드라이버는 하나의 칩으로 통합되고 두서너 개의 주변장치 컴포넌트들에 외부적으로 접속된다. 실제 어플리케이션에서, WLED 드라이버 회로의 단순화 및 전력 소모의 감소를 고려하면서도 복수의 WLED들의 휘도의 일관성을 보장하기 위해, 일반적으로 복수의 WLED들은 WLED 스트링 또는 어레이로 만들어진다. 프로세스 및 회로 실행가능성의 측면에서, 일반적으로, 하나의 WLED 스트링 또는 어레이에서 직렬로 접속될 수 있는 WLED들의 양은 대략 11개이다. 4 내지 6인치의 스크린 크기를 가지는 디바이스에 대해, 11개의 WLDE들을 포함하는 하나의 WLED 스트링은 디바이스의 어플리케이션 요구조건을 충족시킬 수 있다. 그러나, 대형-스크린 스마트폰, 태블릿 컴퓨터, 또는 노트북 컴퓨터와 같이, 6인치보다 큰 스크린 크기를 가지는 디바이스에 대해, 하나의 WLED 스트링은 디바이스의 어플리케이션 요구조건을 충족시킬 수 없다. 이것에 기초하여, 종래 기술은 복수의 WLED 스트링 채널들을 통합하는 WLED 드라이버를 추가 제안하는데, 여기에서 각 채널은 하나의 WLED 스트링에 대응한다. 그러므로, 더 많은 채널들이 있는 경우에, 더 많은 WLED 스트링들이 동시에 구동될 수 있다.

종래 기술의 WLED 드라이버의 개략적인 구조 다이어그램을 도시하는 도 1에 도시된 바와 같이, WLED 드라이버는 DC-DC 컨버터(부스트 컨버터), 제어 회로, 및 2개의 정확한 프로그램가능-제어되는 CS들(Current Sink, 전류 싱크, 1)을 포함하고, 여기에서 DC-DC 컨버터는 임의의 채널 상에 장착된 WLED들의 양에 따라 출력 전압 V_OUT을 적절한 값으로 조절하도록 구성되며, 제1 전류 싱크 CS1은 제1 채널 IFB1에 접속되고, 제2 전류 싱크 CS2는 제2 채널 IFB2에 접속되며, 각 CS는 그 CS가 접속되는 채널에 대응하는 WLED 스트링의 전류를 결정하도록 구성된다. 이상적인 경우에, CS 및 기준 전압 V_REF에 의해 결정되는 전류는 미리 설정된 비례 관계에 있다.

각 채널의 CS 정밀도는 채널들 사이에서 WLED 스트링들의 휘도의 일관성을 보장하는 중요 요소이다. 일반적으로, CS 구현 방식은 높은-이득 연산 증폭기 및 전력 스테이지를 접속하여 단위 네거티브 피드백 루프를 형성하는 것이다. 그러나, 실제 어플리케이션 프로세스에서, 연산 증폭기의 입력 오프셋 전압과 전력 스테이지의 피드백 저항 사이의 미스매치는 WLED 드라이버의 상이한 채널들 사이의 전류 차이를 유발할 수 있다. 현재의 집적 회로 제조 레벨에 대해, 피드백 저항들의 양호한 매치를 구현하는 것이 더 용이하지만, 연산 증폭기의 입력 오프셋 전압은 WLED 드라이버의 채널들 사이의 전류 미스매치에 비교적 큰 영향을 미친다. 그러므로, 종래 기술에서, 복수의 채널들 사이의 WLED 스트링들의 휘도의 일관성을 달성하기 위해서는, 핵심은 연산 증폭기의 입력 오프셋 전압에 의해 유입되는 채널 전류 미스매치의 제거에 있다.

여전히, 도 1을 예로서 이용하면, 종래 기술에서, 2개의 채널들 IFB1 및 IFB2 사이에서의 전류 미스매치를 줄이기 위해서는, 낮은 입력 오프셋 전압을 가지는 에러 증폭기(EA, 에러 증폭기)를 도입하는 것이 필요하다. CMOS(보상형 금속 산화물 반도체, Complementary Metal Oxide Semiconductor) 프로세스에 대해, 에러 증폭기의 입력 오프셋 전압은 대략 수 밀리볼트 내지 수십 밀리볼트이다. 에러 증폭기의 입력 오프렛 전압을 줄이기 위한 방법은 에러 증폭기의 컴포넌트들의 크기들을 더 크게 만드는 것이다. 그러나, 이것은 칩 면적을 증가시키는데, 이는 비용 제어에 불리하며, 그리고 채널들 사이의 전류 미스매치를 완전하게 제거할 수 없다. 뿐만 아니라, 종래 기술에서 트리밍 회로가 에러 증폭기 회로에 추가되어 에러 증폭기의 입력 오프셋 전압을 감소시킬 수 있다. 그러나, 이러한 방법은 트리밍이 각 에러 증폭기에 대해 분리하여 수행되어야 된다는 것을 요구하고, 이는 회로 복잡성 및 비용을 증가시킨다.

그러므로, 종래 기술은 복수의 채널들 사이의 WLED들의 휘도의 일관성을 보장하기 위해, 에러 증폭기의 입력 오프렛 전압이 제거되지 않는다는 전제조건 하에서 WLED 드라이버에 통합된 복수의 채널들 사이에서 정확한 전류 매치가 구현되어야 하는 것을 급박하게 요구한다.

이를 감안하여, 본 발명은 복수의 채널들 사이의 WLED들의 휘도의 일관성을 보장하기 위해, 에러 증폭기의 입력 오프셋 전압이 제거되지 않는다는 전제조건 하에서 WLED 드라이버에 통합된 복수의 채널들 사이의 정확한 전류 매치를 구현하기 위한 방법을 제공하는 WLED 드라이버 및 구동 제어 방법을 제공한다. 기술적 솔루션들은 이하와 같다.

제1 양태에 따르면, 본 발명은 부스트 컨버터, 컨트롤러 및 N개의 채널들을 포함하는 WLED 드라이버를 제공하고, 여기에서, N은 1보다 큰 양의 정수이며, 각 채널은 전류 싱크 CS 모듈을 포함하고, 여기에서 CS 모듈은 WLED 스트링을 구동하도록 구성되며, CS 모듈은 에러 증폭기 EA, 금속-산화물-반도체 NMOS 트랜지스터, 및 피드백 저항기를 포함하고, 여기에서, WLED 드라이버는 총 2N²개의 스위치들을 포함하며, 각 CS 모듈은 2N개의 스위치들을 포함하고, 여기에서, 2N²개의 스위치들은 스위치 매트릭스 S_G=S_g(i,j) 및 스위치 매트릭스 S_FB=S_fb(i,j)를 구성하며, 여기에서 S_g(i,j)는 i번째 CS 모듈에서 에러 증폭기의 출력 단부와 j번째 CS 모듈에서 NMOS 트랜지스터의 게이트 사이의 스위치이고, S_fb(i,j)는 i번째 CS 모듈에서 에러 증폭기의 음의 입력 단부와 j번째 CS 모듈에서 피드백 저항기의 양의 입력 단부 사이의 스위치이며, 양쪽 i 및 j는 N보다 작거나 같은 양의 정수들이고,

부스트 컨버터는 임의의 채널에 대응하는 WLED 스트링에서 WLED들의 최대량에 따라 WLED 드라이버의 출력 전압을 조절하도록 구성되며,

CS 모듈에 포함된 2N개의 스위치들에서 N개의 스위치들의 각각의 하나의 단부는 에러 증폭기의 출력 단부에 접속되고, N개의 스위치들의 각각의 또 하나의 단부는 N개의 NMOS 트랜지스터들의 각각의 게이트에 접속되며, 나머지 N개의 스위치들의 각각의 하나의 단부는 에러 증폭기의 음의 입력 단부에 접속되고, 나머지 N개의 스위치들의 각각의 또 하나의 단부는 N개의 피드백 저항기들의 각각의 양의 입력 단부에 접속되며, CS 모듈은 채널 상에서 WLED 스트링을 통해 흐르는 전류의 값을 결정하도록 구성되고,

컨트롤러는 클럭 제어 신호 그룹 Φ_group을 생성하고, 클럭 주기 T에서, 에러 증폭기의 입력 오프셋 전압이 시분할 기반으로 시퀀스로 각 채널 상에 균등하게 인가되도록, 클럭 제어 신호 그룹 Φ_group에 따라 시분할 기반으로 2N²개의 스위치들의 스위칭 액션들을 제어하도록 구성된다.

클럭 제어 신호 그룹 Φ_group=(Φ₁, Φ₂, ..., Φ_N), 클럭 제어 신호 그룹 Φ_group은 N개의 클럭 신호들 Φ를 포함하고, N 클럭 신호들 Φ은 동일한 소스의 비-중첩하는 N-위상 클럭 신호들 Φ이며, 클럭 신호 Φ_i _+j는 Φ_i와 비교하여

의 지연을 가지고 있고, T는 각 위상 클럭의 클럭 주기이다.

제1 양태의 제1 가능한 구현 방식에서,

컨트롤러는 클럭 신호 Φ_i에 따라, 스위치 매트릭스 S_G에서 [S_g1i, S_g2(i+1), ..., S_g(n-i+1)n, S_g(n-i+2)1, ..., S_gn(i-1)]에서 스위치들의 턴온, 및 스위치 매트릭스 S_G의 다른 스위치들의 턴오프를 제어하고, 스위치 매트릭스 S_FB에서 스위치들[S_fb1i, S_fb2(i+1), ..., S_fb(n-i+1)n, S_fb(n-i+2)1, ..., S_fbn(i-1)]의 턴온, 및 스위치 매트릭스 S_FB의 다른 스위치들의 턴오프를 제어하도록 특별히 구성된다.

제1 양태의 제1 가능한 구현 방식을 참조하면, 제2 가능한 구현 방식에서, N은 2, 3 또는 4이다.

제2 양태에 따르면, 본 발명은 WLED 드라이버에 적용된, WLED 드라이버에 대한 구동 제어 방법을 제공하고, 여기에서, WLED 드라이버는 N개의 채널들을 포함하며, 여기에서, N은 1보다 큰 양의 정수이고, 각 채널은 전류 싱크 CS 모듈을 포함하며, 여기에서, CS 모듈은 WLED 스트링을 구동하도록 구성되고, CS 모듈은 에러 증폭기 EA, 금속-산화물-반도체 NMOS 트랜지스터, 및 피드백 저항기를 포함하며, 여기에서, 각 CS 모듈은 2N개의 스위치들을 포함하고, WLED 드라이버는 총 2N²개의 스위치들을 포함하며, 여기에서 CS 모듈에 포함된 2N개의 스위치들에서 N개의 스위치들의 각각의 하나의 단부는 에러 증폭기의 출력 단부에 접속되고, N개의 스위치들의 각각의 또 하나의 단부는 N개의 NMOS 트랜지스터들의 각각의 게이트에 접속되며, 나머지 N개의 스위치들의 각각의 하나의 단부는 에러 증폭기의 음의 입력 단부에 접속되고, 나머지 N개의 스위치들의 각각의 또 하나의 단부는 N개의 피드백 저항기들의 각각의 양의 입력 단부에 접속되며, 2N²개의 스위치들은 스위치 매트릭스 S_G=S_g(i,j) 및 스위치 매트릭스 S_FB=S_fb(i,j)를 구성하고, 여기에서 S_g(i,j)는 i번째 CS 모듈에서 에러 증폭기의 출력 단부와 j번째 CS 모듈에서 NMOS 트랜지스터의 게이트 사이의 스위치이며, S_fb(i,j)는 i번째 CS 모듈에서 에러 증폭기의 음의 입력 단부와 j번째 CS 모듈에서 피드백 저항기의 양의 입력 단부 사이의 스위치이고, 양쪽 i 및 j는 N보다 작거나 같은 양의 정수들이며, 방법은,

클럭 제어 신호 그룹 Φ_group을 생성하는 단계 - 여기에서, 클럭 제어 신호 그룹 Φ_group=(Φ₁, Φ₂, ..., Φ_N), 클럭 제어 신호 그룹 Φ_group은 N개의 클럭 신호들 Φ를 포함하고, N 클럭 신호들 Φ은 동일한 소스의 비-중첩하는 N-위상 클럭 신호들 Φ이며, 클럭 신호 Φ_i _+j는 Φ_i와 비교하여

의 지연을 가지고 있고, T는 각 위상 클럭의 클럭 주기임 -; 및

클럭 주기 T에서, 에러 증폭기의 입력 오프셋 전압이 시분할 기반으로 시퀀스로 각 채널 상에 균등하게 인가되도록, 클럭 제어 신호 그룹 Φ_group에 따라 시분할 기반으로 2N²개의 스위치들의 스위칭 액션들을 제어하는 단계

를 포함한다.

제2 양태의 제1 가능한 구현 방식에서, 클럭 제어 신호 그룹 Φ_group에 따라 시분할 기반으로 2N²개의 스위치들의 스위칭 액션들을 제어하는 단계는,

클럭 신호 Φ_i에 따라, 스위치 매트릭스 S_G에서 [S_g1i, S_g2(i+1), ..., S_g(n-i+1)n, S_g(n-i+2)1, ..., S_gn(i-1)]에서 스위치들의 턴온, 및 스위치 매트릭스 S_G의 다른 스위치들의 턴오프를 제어하고, 스위치 매트릭스 S_FB에서 스위치들[S_fb1i, S_fb2(i+1), ..., S_fb(n-i+1)n, S_fb(n-i+2)1, ..., S_fbn(i-1)]의 턴온, 및 스위치 매트릭스 S_FB의 다른 스위치들의 턴오프를 제어하는 단계를 특별히 포함한다.

제2 양태의 제1 가능 구현 방식을 참조하면, 제2 가능한 구현 방식에서, N은 2, 3 또는 4이다.

본 발명의 상기 기술적 솔루션들을 적용함으로써, WLED 드라이버는 총 2N²개의 스위치들을 포함하고, 각 CS 모듈은 2N개의 스위치들을 포함한다. 특히, CS 모듈에 포함되는 2N개의 스위치들에서 N개의 스위치들의 각각의 하나의 단부는 에러 증폭기의 출력 단부에 접속되고, N개의 스위치들의 각각의 또 하나의 단부는 N개의 NMOS 트랜지스터들의 각각의 게이트에 접속되며, 나머지 N개의 스위치들의 각각의 하나의 단부는 에러 증폭기의 음의 입력 단부에 접속되고, 나머지 N개의 스위치들의 각각의 또 하나의 단부는 N개의 피드백 저항기들의 각각의 양의 입력 단부에 접속된다. 컨트롤러가 클럭 제어 신호 그룹 Φ_group을 생성한 후, 컨트롤러는 클럭 주기 T에서, 에러 증폭기의 입력 오프셋 전압이 시분할 기반으로 시퀀스로 각 채널 상에 균등하게 인가되도록, 클럭 제어 신호 그룹 Φ_group에 따라 시분할 기반으로 2N²개의 스위치들의 스위칭 액션들을 제어한다. 그러므로, 에러 증폭기의 입력 오프셋 전압에 의해 유입된 채널들 사이의 전류 미스매치의 문제가 제거되고, 그럼으로써 복수의 채널들 사이의 WLED들의 휘도의 일관성이 보장된다.

본 발명의 실시예들에서 또는 종래 기술에서 기술적 솔루션들을 더 명백하게 설명하기 위해, 이하는 실시예들 또는 종래 기술을 설명하는데 필요한 첨부된 도면들을 요약하여 소개한다. 분명하게는, 이하의 상세한 설명에서의 첨부된 도면들은 단지 본 발명의 실시예들만을 도시하고 있고, 본 기술분야의 통상의 기술자라면 발명적인 노력들 없이도 이들 첨부되는 도면들로부터 다른 도면들을 도출할 수 있다.
도 1은 종래 기술에서 WLED 드라이버의 개략적인 구조 다이어그램이다.
도 2는 본 발명에 따른 WLED 드라이버의 개략적인 구조 다이어그램이다.
도 3은 본 발명에 따른 CS1 모듈의 특정 접속들의 개략적인 구조 다이어그램이다.
도 4는 본 발명에 따른 클럭 제어 신호 그룹 Φ_group의 개략적인 파형도이다.
도 5는 본 발명에 따른 WLED 드라이버의 또 하나의 개략적인 구조 다이어그램이다.
도 6은 본 발명에 따른 클럭 제어 신호 그룹 Φ_group의 또 하나의 개략적인 파형도이다.
도 7은 본 발명에 따른 WLED 드라이버에 대한 구동 제어 방법의 플로우차트이다.

이하는 본 발명의 실시예들에서 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에서 기술적 솔루션들을 명백하고 완전하게 설명한다. 명백하게는, 기재된 실시예들은 본 발명의 실시예들의 단지 일부이고 모두는 아니다. 본 발명의 실시예들에 기초하여 발명적 노력들 없이도 본 기술분야의 통상의 기술자에 의해 얻어지는 모든 다른 실시예들은 본 발명의 보호 범주 내에 든다고 할 것이다.

본 발명에 따른 WLED 드라이버의 개략적인 구조 다이어그램을 도시하는 도 2를 참조하면, WLED 드라이버는 부스트 컨버터(100), 컨트롤러(200) 및 N개의 채널들(300)을 포함하고, 여기에서 각 채널(300)은 CS(current sink, 전류 싱크) 모듈(400)을 포함하며, CS 모듈(400)은 WLED 스트링(500)을 구동하도록 구성되고, N은 1보다 큰 양의 정수이다.

CS 모듈(400)은 EA(error amplifier, 에러 증폭기, 401), NMOS (N-Metal-Oxide-Semiconductor, 금속 산화물 반도체) 트랜지스터(402), 및 피드백 저항기 R_FB(403)를 포함한다. 본 발명에서, 각 CS 모듈(400)은 2N개의 스위치들을 더 포함하고, 여기에서 N개의 스위치들 각각의 하나의 단부는 EA(401)의 출력 단부에 접속되고, N개의 스위치들 각각의 또 하나의 단부는 N개의 NMOS 트랜지스터들(402)의 각각의 게이트에 접속되며, 나머지 N개의 스위치들 각각의 하나의 단부는 EA(401)의 음의 입력 단부에 접속되고, 나머지 N개의 스위치들의 각각의 또 하나의 단부는 N개의 피드백 저항기들 R_FB(403)의 각각의 양의 입력 단부에 접속된다.

명백한 설명의 용이함을 위해, 본 발명에서, N개의 CS 모듈들(400)은 CS1 모듈(400), CS2 모듈(400), CS3 모듈(400), ..., CSn 모듈(400)로서 정의된다. 대응하여, CS1 모듈(400)에 로케이팅된 NMOS 트랜지스터(402)는 M_s1로 정의되고, CS1 모듈(400)에 로케이팅된 피드백 저항기 R_FB(403)는 R_FB1로 정의되며, CS2 모듈(400)에 로케이팅된 NMOS 트랜지스터(402)는 M_s2로 정의되고, CS2 모듈(400)에 로케이팅된 피드백 저항기 R_FB(403)는 R_FB2로 정의되며, CSn 모듈(400)에 로케이팅된 NMOS 트랜지스터(402)는 M_sn으로 정의되고, CSn모듈(400)에 로케이팅된 피드백 저항기 R_FB(403)는 R_FBn으로 정의된다. 뿐만 아니라, CS1 모듈(400)을 포함하는 채널은 IFB1로 정의되고, CS2 모듈(400)을 포함하는 채널은 IFB2로 정의되며, CSn 모듈(400)을 포함하는 채널은 IFBn으로 정의된다.

또한, 본 발명에서, CS1 모듈(400)은 도 3에 도시된 바와 같이, 각 CS 모듈(400)에서 스위치들을 설정하는 특정 방식을 상세하게 설명하는 예로서 이용된다.

도면에서 보여지는 바와 같이, EA1 및 M_s1의 출력 엔드 사이에 N개의 스위치들이 존재한다. 실제로, 스위치 V_G1의 하나의 단부가 EA1의 출력 단부에 접속되는데 대해, 또 하나의 단부는 M_s1의 게이트에 접속된다. 스위치 V_G2의 하나의 단부가 EA1의 출력 단부에 접속되는데 대해, 스위치 V_G2의 또 하나의 단부는 M_s2의 게이트에 접속된다. 그리고, 유사하게 스위치 V_GN의 하나의 단부가 EA1의 출력 단부에 접속되는데 대해, 스위치 V_GN의 또 하나의 단부는 M_sn의 게이트에 접속된다. 그러므로, 도면에서 EA1의 출력 단부와 M_s1 사이에 존재하는 N개의 스위치들의 턴온 및 턴오프를 제어함으로써, 상이한 CS 모듈들(400)에서 EA1과 NMOS 트랜지스터들(402)의 게이트들 사이의 접속들이 구현될 수 있다.

뿐만 아니라, 도면으로부터 보여지는 바와 같이, EA1의 음의 입력 단부와 피드백 저항기 R_FB1의 양의 입력 단부 사이에 N개의 스위치들이 존재한다. 실제로, 스위치 V_FB1의 하나의 단부가 EA1의 음의 입력 단부에 접속되는데 대해, 또 하나의 단부는 R_FB1의 양의 입력 단부에 접속된다. 스위치 V_FB2의 하나의 단부가 EA1의 음의 입력 단부에 접속되는데 대해, 스위치 V_FB2의 또 하나의 단부는 R_FB2의 양의 입력 단부에 접속된다. 유사하게, 스위치 V_FBN의 하나의 단부가 EA1의 음의 입력 단부에 접속되는데 대해, 스위치 V_FBN의 또 하나의 단부는 R_FBN의 양의 입력 단부에 접속된다. 그러므로, 도면에서 EA1의 음의 입력 단부와 피드백 저항기 R_FB1 사이에 존재하는 N개의 스위치들의 턴온 및 턴오프를 제어함으로써, 상이한 CS 모듈들(400)에서 EA1과 피드백 저항기들 R_FB(403)의 양의 입력 단부들 사이의 접속들이 구현될 수 있다.

본 발명은 총 N개의 CS 모듈들(400)을 포함하고 각 CS 모듈(400)은 2N개의 스위치들을 포함하기 때문에, 본 발명은 총 2N²개의 스위치들을 포함한다. 2N²개의 스위치들의 스위칭을 제어하는 것을 용이하게 하기 위해, 본 발명에서는, 2N²개의 스위치들은 2개의 NxN스위치 매트릭스들 S_G 및 S_FB에 의해 표현되고, 여기에서 스위치 매트릭스 S_G=S_g(i,j)이고 스위치 매트릭스 S_FB=S_fb(i,j)이다. 특히, S_g(i,j)는 i번째 CS 모듈(400)에서 에러 증폭기(401)의 출력 단부 V_Oi와 j번째 CS 모듈(400)에서 NMOS 트랜지스터(402)의 게이트 사이의 스위치이고, S_fb(i,j)는 i번째 CS 모듈(400)에서 에러 증폭기(401)의 음의 입력 단부와 j번째 CS 모듈(400)에서 피드백 저항기(403)의 양의 입력 단부 사이의 스위치이며, 양쪽 i 및 j는 N보다 작거나 같은 양의 정수들이다.

특히, 본 발명에서, WLED 드라이버의 입력 전압 V_IN은 일반적으로 WLED 스트링을 구동하기 위한 요구조건을 충족시키지 못한다. 그러므로, 부스트 컨버터(100)가 WLED 드라이버 내에 포함되고, 임의의 채널(300)에 대응하는 WLED 스트링에서 WLED들의 최대량에 따라 WLED 드라이버의 출력 전압 V_OUT를 조절하도록 구성된다.

CS 모듈(400)은 특히 채널(300)에 대응하는 WLED 스트링을 통해 흐르는 전류의 값을 결정하도록 구성된다. 실제 어플리케이션 프로세스에서, CS 모듈(400)은 일반적으로 정확한 프로그램가능-제어 CS 모듈이다.

컨트롤러(200)는 클럭 제어 신호 그룹 Φ_group을 생성하고, 클럭 주기 T에서, 에러 증폭기의 입력 오프셋 전압이 시분할 기반으로 시퀀스로 각 채널 상에 균등하게 인가되도록 클럭 제어 신호 그룹 Φ_group에 따라 시분할 기반으로 2N²개의 스위치들의 스위칭 액션들을 제어하도록 구성된다.

의 지연을 가지고 있고, T는 각 위상 클럭의 클럭 주기이다.

도 4는 본 발명에 따른 클럭 제어 신호 그룹 Φ_group의 개략적인 파형도를 도시하고 있다. 각 위상 클럭 신호 Φ의 클럭 주기는 T이고, 듀티 사이클은 1/N이며, 인접하는 클럭 신호들 Φ 사이의 T/N의 지연이 있다. 여기에서, 본 발명자들에 따르면, WLED들의 깜빡임이 원리상으로 인간 눈들에 의해 감지될 수 없는 한, 클럭 신호 Φ의 클럭 주기 T를 선택하는 방식은 자유롭게 설정될 수 있다는 것을 유의해야 한다.

또한, 본 발명의 컨트롤러(200)는 특히 클럭 신호 Φ_i에 따라, 스위치 매트릭스 S_G에서 [S_g1i, S_g2(i+1), ..., S_g(n-i+1)n, S_g(n-i+2)1, ..., S_gn(i-1)]에서 스위치들의 턴온, 및 스위치 매트릭스 S_G의 다른 스위치들의 턴오프를 제어하고, 스위치 매트릭스 S_FB에서 [S_fb1i, S_fb2(i+1), ..., S_fb(n-i+1)n, S_fb(n-i+2)1, ..., S_fbn(i-1)]에서 스위치들의 턴온, 및 스위치 매트릭스 S_FB의 다른 스위치들의 턴오프를 제어하도록 구성된다. 특히, 클럭 신호 Φ_i가 하이 레벨인 경우에, 컨트롤러는 스위치 매트릭스들 S_G 및 S_FB에서 관련 스위치들의 턴온 또는 턴오프를 제어한다.

특히, 본 발명에서,

클럭 신호 Φ₁이 수신되고 Φ₁이 하이 레벨인 경우에,

스위치 매트릭스 S_G에서 스위치들[S_g11_,S_g22, ..., S_gnn]의 턴온 및 다른 스위치들의 턴오프를 제어하고,

스위치 매트릭스 S_FB에서 스위치들[S_fb11_,S_fb22, ..., S_fbnn]의 턴온 및 다른 스위치들의 턴오프를 제어하며,

클럭 신호 Φ₂가 수신되고 Φ₂가 하이 레벨인 경우에,

스위치 매트릭스 S_G에서 스위치들[S_g12_,S_g23, ..., S_g(n-1)n, S_gn1]의 턴온 및 다른 스위치들의 턴오프를 제어하고,

스위치 매트릭스 S_FB에서 스위치들[S_fb12_,S_fb23, ..., S_fb(n-1)n, S_fbn1]의 턴온 및 다른 스위치들의 턴오프를 제어하며,

클럭 신호 Φ_i가 수신되고 Φ_i가 하이 레벨인 경우에,

스위치 매트릭스 S_G에서 스위치들[S_g1i_,S_g2(i+1), ..., S_g(n-i+1)n, S_g(n-i+2)1, ..., S_gn(i-1)]의 턴온 및 다른 스위치들의 턴오프를 제어하고,

스위치 매트릭스 S_FB에서 스위치들[S_fb1i_,S_fb2(i+1), ..., S_fb(n-i+1)n, S_fb(n-i+2)1, ..., S_fbn(i-1)]의 턴온 및 다른 스위치들의 턴오프를 제어하며,

클럭 신호 Φ_N가 수신되고 Φ_N가 하이 레벨인 경우에,

스위치 매트릭스 S_G에서 스위치들[S_g1n_,S_g21, ..., S_g(n-1)(n-2), S_gn(n-1)]의 턴온 및 다른 스위치들의 턴오프를 제어하고,

스위치 매트릭스 S_FB에서 스위치들[S_fb1n_,S_fb21, ..., S_fb(n-1)(n-2), S_fbn(n-1)]의 턴온 및 다른 스위치들의 턴오프를 제어한다.

본 발명에서 각 CS 모듈(400)의 루프 이득이 충분히 높고 EA1, EA2, ..., EAN의 입력 오프셋 전압들이 각각 V_OS1, V_OS2, ..., V_OSN이라고 가정하면, 클럭 주기 T에서, 각 CS 모듈(400)을 통해 흐르는 평균 전류는

,

, 및

이다.

명백하게는, 본 발명에서 각 EA(401)의 입력 오프셋 전압은 각 CS 모듈(400)의 평균 전류에 동일한 영향을 미친다. WLED 드라이버에서 복수의 채널들(300) 사이의 전류 미스매치의 문제를 제거하고 복수의 채널들(300) 사이의 WLED들의 휘도의 일관성을 달성하기 위해서는, CS 모듈들(400)에서 피드백 저항기들 R_FB(403)의 양호한 매치를 보장하는 것만이 필요하다.

그러므로, 본 발명의 상기 기술적 솔루션을 적용함으로써, WLED 드라이버는 2N²개의 스위치들을 포함하고, 각 CS 모듈(400)은 2N개의 스위치들을 포함한다. 특히, CS 모듈(400)에 포함된 2N개의 스위치들의 N개의 스위치들의 각각의 하나의 단부는 에러 증폭기(401)의 출력 단부에 접속되고, N개의 스위치들의 각각의 또 하나의 단부는 N개의 NMOS 트랜지스터들(402)의 각각의 게이트에 접속되며, 나머지 N개의 스위치들의 각각의 하나의 단부는 에러 증폭기(401)의 음의 입력 단부에 접속되고, 나머지 N개의 스위치들의 각각의 또 하나의 단부는 N개의 피드백 저항기들(403)의 각각의 양의 입력 단부에 접속된다. 컨트롤러(200)가 클럭 제어 신호 그룹 Φ_group을 생성한 후, 컨트롤러(200)는 클럭 주기 T에서, 에러 증폭기(401)의 입력 오프셋 전압이 시분할 기반으로 시퀀스로 각 채널(300) 상에 균등하게 인가되도록, 클럭 제어 신호 그룹 Φ_group에 따라 시분할 기반으로 2N²개의 스위치들의 스위칭 액션들을 제어한다. 그러므로, 에러 증폭기(401)의 입력 오프셋 전압에 의해 유입되는 채널들(300) 사이의 전류 미스매치의 문제가 제거되고, 그럼으로써 복수의 채널들 사이의 WLED들의 휘도의 일관성이 보장된다.

양호하게는, 본 발명에서, N은 2, 3 또는 4와 동일하다. 본 발명은 이하에서 N=2를 예로서 이용하여 상세하게 설명된다.

본 발명에 따른 WLED 드라이버의 또 하나의 개략적인 구조 다이어그램을 도시하는 도 5를 참조하면, WLED 드라이버는 단지 제1 채널IFB1 및 제2 채널 IFB2만을 포함하고, 여기에서 제1 채널 IFB1은 제1 CS 모듈(410, 이하에서는 축약하여 CS1 모듈)을 포함하고, 제2 채널 IFB2는 제2 CS 모듈(420, 이하에서는 축약하여 CS2 모듈)을 포함한다.

이러한 실시예에서, WLED 드라이버는 총 8개의 스위치들을 포함하고, 여기에서 CS1 모듈은 4개의 스위치들을 포함하며, CS2 모듈은 4개의 스위치들을 포함한다. 여기에서, 본 발명에서, CS1 모듈에서 EA1의 출력 단부와 CS2 모듈에서 NMOS 트랜지스터의 게이트 사이의 스위치는 S1로 정의되고, CS1 모듈에서 EA1의 출력 단부와 CS1 모듈에서 NMOS 트랜지스터의 게이트 사이의 스위치는 S2로 정의되며, CS1 모듈에서 EA1의 음의 입력 단부와 CS1 모듈에서 피드백 저항기 R_FB1의 양의 입력 단부 사이의 스위치는 S3으로 정의되고, CS1 모듈에서 EA1의 음의 입력 단부와 CS2 모듈에서 피드백 저항기 R_FB2의 양의 입력 단부 사이의 스위치가 S4로 정의된다.

마찬가지로, CS2 모듈에서 EA2의 출력 단부와 CS1 모듈에서 NMOS 트랜지스터의 게이트 사이의 스위치는 S5로 정의되고, CS2 모듈에서 EA2의 출력 단부와 CS2 모듈에서 NMOS 트랜지스터의 게이트 사이의 스위치는 S6으로 정의되며, CS2 모듈에서 EA2의 음의 입력 단부와 CS2 모듈에서 피드백 저항기 R_FB2의 양의 입력 단부 사이의 스위치는 S7로 정의되고, CS2 모듈에서 EA2의 음의 입력 단부와 CS1 모듈에서 피드백 저항기 R_FB1의 양의 입력 단부 사이의 스위치가 S8로 정의된다.

이러한 실시예에서, 클럭 제어 신호 그룹 Φ_group=(Φ₁, Φ₂), 즉 본 실시예의 8개의 스위치들은 클럭 신호 Φ₁ 및 클럭 신호 Φ₂에 의해 제어된다. 특히, 클럭 신호 Φ₁ 및 클럭 신호 Φ₂는 도 6에 도시된 바와 같이, 동일한 소스의 비-중첩되는 2-위상 클럭 신호들이다. 클럭 신호 Φ₁이 하이 레벨인 경우, S2, S3, S6 및 S7이 턴온되고, S1, S4, S5 및 S8이 턴오프된다. 클럭 신호 Φ₂가 하이 레벨인 경우, S2, S3, S6 및 S7이 턴오프되고 S1, S4, S5 및 S8이 턴온된다.

이러한 실시예에서, 피드백 저항기 R_FB1이 피드백 저항기 R_FB2와 동일하고 CS1 모듈 및 CS2 모듈의 루프 이득들이 충분히 높으며, EA1 및 EA2의 입력 오프셋 전압들이 각각 V_OS1 및 V_OS2라고 가정하면, 클럭 주기 T에서, CS1 모듈 및 CS2 모듈을 통해 흐르는 평균 전류는 각각 이하와 같다.

, 및

.

분명하게는, 채널들 IFB1 및 IFB2에 대해, 채널들의 평균 전류들은 EA의 입력 오프셋 전압과 무관하다. 피드백 저항기 R_FB1과 피드백 저항기 R_FB2의 양호한 매치가 보장되기만 한다면, WLED 드라이버에서 채널들 IFB1 및 IFB2 사이의 평균 전류 미스매치의 문제가 제거될 수 있다.

상기 본 발명에 의해 제공된 WLED 드라이버에 기초하여, 본 발명은 WLED 드라이버에 적용된, WLED 드라이버에 대한 구동 제어 방법을 더 제공한다. WLED 드라이버는 N개의 채널들을 포함하고, 여기에서 N은 1보다 큰 양의 정수이고, 각 채널은 하나의 CS 모듈을 포함하며, 여기에서 그 CS 모듈은 하나의 WLED 스트링을 구동하도록 구성된다.

CS 모듈은 에러 증폭기 EA, NMOS 트랜지스터, 및 피드백 저항기를 포함한다. 각 CS 모듈은 2N개의 스위치들을 포함하고, WLED 드라이버는 총 2N²개의 스위치들을 포함한다. 특히, CS 모듈에 포함된 2N개의 스위치들에서 N개의 스위치들의 각각의 하나의 단부는 에러 증폭기의 출력 단부에 접속되고, N개의 스위치들의 각각의 또 하나의 단부는 N개의 NMOS 트랜지스터들의 각각의 게이트에 접속되며, 나머지 N개의 스위치들의 각각의 하나의 단부는 에러 증폭기의 음의 입력 단부에 접속되고, 나머지 N개의 스위치들의 각각의 또 하나의 단부는 N개의 피드백 저항기들의 각각의 양의 입력 단부에 접속된다. 2N²개의 스위치들은 스위치 매트릭스 S_G=S_g(i,j) 및 스위치 매트릭스 S_FB=S_fb(i,j)를 구성하고, 여기에서 S_g(i,j)는 i번째 CS 모듈에서 에러 증폭기의 출력 단부와 j번째 CS 모듈에서 NMOS 트랜지스터의 게이트 사이의 스위치이며, S_fb(i,j)는 i번째 CS 모듈에서 에러 증폭기의 음의 입력 단부와 j번째 CS 모듈에서 피드백 저항기의 양의 입력 단부 사이의 스위치이고, 양쪽 i 및 j는 N보다 작거나 같은 양의 정수들이다.

구체적으로는, 도 7에 도시된 바와 같이, WLED 드라이버에 대한 구동 제어 방법은,

단계 101: 클럭 제어 신호 그룹 Φ_group을 생성한다.

의 지연을 가지고 있고, T는 각 위상 클럭의 클럭 주기이다.

단계 102: 클럭 주기 T에서, 에러 증폭기의 입력 오프셋 전압이 시분할 기반으로 시퀀스로 각 채널 상에 균등하게 인가되도록, 클럭 제어 신호 그룹 Φ_group에 따라 시분할 기반으로 2N²개의 스위치들의 스위칭 액션들을 제어한다.

본 발명에서, WLED 드라이버가 동작하는 경우에, 2N²개의 스위치들의 스위칭 액션들은 클럭 제어 신호 그룹 Φ_group에 따라 시분할 기반으로 제어된다. 특히,

클럭 신호 Φ₁이 수신되고 Φ₁이 하이 레벨인 경우에, 스위치 매트릭스 S_G에서 스위치들[S_g11_,S_g22, ..., S_gnn]의 턴온 및 다른 스위치들의 턴오프를 제어하고, 스위치 매트릭스 S_FB에서 스위치들[S_fb11_,S_fb22, ..., S_fbnn]의 턴온 및 다른 스위치들의 턴오프를 제어하며,

클럭 신호 Φ₂가 수신되고 Φ₂가 하이 레벨인 경우에, 스위치 매트릭스 S_G에서 스위치들[S_g12_,S_g23, ..., S_g(n-1)n, S_gn1]의 턴온 및 다른 스위치들의 턴오프를 제어하고, 스위치 매트릭스 S_FB에서 스위치들[S_fb12_,S_fb23, ..., S_fb(n-1)n, S_fbn1]의 턴온 및 다른 스위치들의 턴오프를 제어하며,

클럭 신호 Φ_i가 수신되고 Φ_i가 하이 레벨인 경우에, 스위치 매트릭스 S_G에서 스위치들[S_g1i_,S_g2(i+1), ..., S_g(n-i+1)n, S_g(n-i+2)1, ..., S_gn(i-1)]의 턴온 및 다른 스위치들의 턴오프를 제어하고, 스위치 매트릭스 S_FB에서 스위치들[S_fb1i_,S_fb2(i+1), ..., S_fb(n-i+1)n, S_fb(n-i+2)1, ..., S_fbn(i-1)]의 턴온 및 다른 스위치들의 턴오프를 제어하며,

클럭 신호 Φ_N이 수신되고 Φ_N이 하이 레벨인 경우에, 스위치 매트릭스 S_G에서 스위치들[S_g1n_,S_g21, ..., S_g(n-1)(n-2), S_gn(n-1)]의 턴온 및 다른 스위치들의 턴오프를 제어하고, 스위치 매트릭스 S_FB에서 스위치들[S_fb1n_,S_fb21, ..., S_fb(n-1)(n-2), S_fbn(n-1)]의 턴온 및 다른 스위치들의 턴오프를 제어한다.

양호하게는, 본 발명에서, N은 2, 3 또는 4와 동일하다.

유의할 점은, 본 명세서의 실시예들은 모두 진행적인 방식으로 설명되어 있고 각 실시예는 다른 실시예들과의 차이점에 초점을 맞추고 있다는 점이다. 실시예들에서의 동일하거나 유사한 부분들에 대해, 이들 실시예들에 대한 참조가 수행될 수 있다. WLED 드라이버에 대한 구동 제어 방법의 실시예는 기본적으로 WLED 드라이버의 실시예와 유사하고, 그러므로 요약하여 설명된다. 관련된 부분들에 대해, WLED 드라이버의 실시예에서 부분적인 설명들에 대한 참조가 수행될 수 있다.

결국, 유의할 점은, 본 명세서에서, 제1 및 제2와 같은 관계 용어들은 단지 하나의 실체 또는 동작을 다른 하나와 구별하는데에만 이용되고 이들 실체들 또는 동작들 사이에 임의의 실제적 관계 또는 시퀀스가 존재한다는 것을 반드시 요구하거나 함축하는 것이 아니라는 점이다. 더구나, 용어들 "포함한다" 또는 그 임의의 다른 변동은 비-배타적 포함을 커버하려는 것이므로, 구성요소들의 리스트를 포함하는 프로세스, 방법, 물품 또는 장치는 이들 구성요소들을 포함할뿐만 아니라 명시적으로 리스팅되지 않은 다른 구성요소들도 포함하거나, 그러한 프로세스, 방법, 제품 또는 장치에 본질적인 구성요소들을 더 포함한다. "~을 포함한다"에 의해 선행되는 구성요소는 추가 제한들 없이, 그 구성요소를 포함하는 프로세스, 방법, 제품 또는 장치에서 추가적인 동일한 구성요소들의 존재를 전제로 하지 않는다.

본 발명의 실시예들에서 제공되는 WLED 드라이버 및 구동 제어 방법은 상기 상세하게 설명되어 있다. 본 발명의 원리 및 구현은 여기에서 특정 예들을 통해 설명된다. 본 발명의 실시예들에 관한 설명은 단지 본 발명의 방법 및 핵심 아이디어들을 이해하는데 도움을 주기 위해 제공된다. 뿐만 아니라, 본 기술분야의 통상의 기술자라면, 본 발명의 아이디어들에 따라 특정 구현들 및 응용 범주들의 측면에서 본 발명에 변동들 및 변형들을 만들 수 있다. 그러므로, 명세서의 내용은 본 발명에 대한 제한으로 이해되어서는 안 될 것이다.

Claims

부스트 컨버터, 컨트롤러 및 N개의 채널들을 포함하는 WLED 드라이버로서,
N은 1보다 큰 양의 정수이고, 각 채널은 전류 싱크 CS 모듈을 포함하며, 상기 CS 모듈은 WLED 스트링을 구동하도록 구성되며, 상기 CS 모듈은 에러 증폭기 EA, 금속-산화물-반도체 NMOS 트랜지스터, 및 피드백 저항기를 포함하고, 상기 WLED 드라이버는 총 2N²개의 스위치들을 포함하며, 각 CS 모듈은 2N개의 스위치들을 포함하고, 2N²개의 스위치들은 스위치 매트릭스 S_G=S_g(i,j) 및 스위치 매트릭스 S_FB=S_fb(i,j)를 구성하며, S_g(i,j)는 i번째 CS 모듈에서의 에러 증폭기의 출력 단부와 j번째 CS 모듈에서의 NMOS 트랜지스터의 게이트 사이의 스위치이고, S_fb(i,j)는 i번째 CS 모듈에서의 에러 증폭기의 음의 입력 단부와 j번째 CS 모듈에서의 피드백 저항기의 양의 입력 단부 사이의 스위치이며, 양쪽 i 및 j는 N보다 작거나 같은 양의 정수들이고,
상기 부스트 컨버터는 임의의 채널에 대응하는 WLED 스트링에서 WLED들의 최대량에 따라 상기 WLED 드라이버의 출력 전압을 조절하도록 구성되며,
상기 CS 모듈에 포함된 2N개의 스위치들에서의 N개의 스위치들의 각각의 하나의 단부는 상기 에러 증폭기의 출력 단부에 접속되고, 상기 N개의 스위치들의 각각의 또 하나의 단부는 N개의 NMOS 트랜지스터들의 각각의 게이트에 접속되며, 나머지 N개의 스위치들의 각각의 하나의 단부는 상기 에러 증폭기의 음의 입력 단부에 접속되고, 상기 나머지 N개의 스위치들의 각각의 또 하나의 단부는 N개의 피드백 저항기들의 각각의 양의 입력 단부에 접속되며, 상기 CS 모듈은 채널 상의 상기 WLED 스트링을 통해 흐르는 전류의 값을 결정하도록 구성되고,
상기 컨트롤러는 클럭 제어 신호 그룹 Φ_group을 생성하고, 클럭 주기 T에서, 상기 에러 증폭기의 입력 오프셋 전압이 시분할 기반으로 시퀀스로 각 채널 상에 균등하게 인가되도록 클럭 제어 신호 그룹 Φ_group에 따라 시분할 기반으로 2N²개의 스위치들의 스위칭 액션들을 제어하도록 구성되며,
상기 클럭 제어 신호 그룹 Φ_group=(Φ₁, Φ₂, ..., Φ_N)이고, 상기 클럭 제어 신호 그룹 Φ_group은 N개의 클럭 신호들 Φ를 포함하고, 상기 N개의 클럭 신호들 Φ은 동일한 소스의 비-중첩하는 N-위상 클럭 신호들 Φ이며, 클럭 신호 Φ_i _+j는 Φ_i와 비교하여
의 지연을 가지고 있고, T는 각 위상 클럭의 클럭 주기인
WLED 드라이버.
제1항에 있어서,
상기 컨트롤러는 클럭 신호 Φ_i에 따라, 상기 스위치 매트릭스 S_G에서 [S_g1i, S_g2(i+1), ..., S_g(n-i+1)n, S_g(n-i+2)1, ..., S_gn(i-1)]에서 스위치들의 턴온, 및 상기 스위치 매트릭스 S_G의 다른 스위치들의 턴오프를 제어하고, 상기 스위치 매트릭스 S_FB에서 스위치들[S_fb1i, S_fb2(i+1), ..., S_fb(n-i+1)n, S_fb(n-i+2)1, ..., S_fbn(i-1)]의 턴온, 및 상기 스위치 매트릭스 S_FB의 다른 스위치들의 턴오프를 제어하도록 구체적으로 구성되는 WLED 드라이버.
제2항에 있어서, 상기 N은 2, 3 또는 4인 WLED 드라이버.
WLED 드라이버에 적용된, WLED 드라이버에 대한 구동 제어 방법으로서,
상기 WLED 드라이버는 N개의 채널들을 포함하고, N은 1보다 큰 양의 정수이며, 각 채널은 전류 싱크 CS 모듈을 포함하고, 상기 CS 모듈은 WLED 스트링을 구동하도록 구성되며, 상기 CS 모듈은 에러 증폭기 EA, 금속-산화물-반도체 NMOS 트랜지스터, 및 피드백 저항기를 포함하고, 각 CS 모듈은 2N개의 스위치들을 포함하며, 상기 WLED 드라이버는 총 2N²개의 스위치들을 포함하고, 상기 CS 모듈에 포함된 2N개의 스위치들에서 N개의 스위치들의 각각의 하나의 단부는 상기 에러 증폭기의 출력 단부에 접속되고, 상기 N개의 스위치들의 각각의 또 하나의 단부는 N개의 NMOS 트랜지스터들의 각각의 게이트에 접속되며, 나머지 N개의 스위치들의 각각의 하나의 단부는 상기 에러 증폭기의 음의 입력 단부에 접속되고, 상기 나머지 N개의 스위치들의 각각의 또 하나의 단부는 N개의 피드백 저항기들의 각각의 양의 입력 단부에 접속되며, 상기 2N²개의 스위치들은 스위치 매트릭스 S_G=S_g(i,j) 및 스위치 매트릭스 S_FB=S_fb(i,j)를 구성하고, S_g(i,j)는 i번째 CS 모듈에서의 에러 증폭기의 출력 단부와 j번째 CS 모듈에서의 NMOS 트랜지스터의 게이트 사이의 스위치이며, S_fb(i,j)는 i번째 CS 모듈에서의 상기 에러 증폭기의 음의 입력 단부와 j번째 CS 모듈에서의 피드백 저항기의 양의 입력 단부 사이의 스위치이고, 양쪽 i 및 j는 N보다 작거나 같은 양의 정수들이고, 상기 방법은,
클럭 제어 신호 그룹 Φ_group을 생성하는 단계 - 상기 클럭 제어 신호 그룹 Φ_group=(Φ₁, Φ₂, ..., Φ_N)이고, 상기 클럭 제어 신호 그룹 Φ_group은 N개의 클럭 신호들 Φ를 포함하고, 상기 N개의 클럭 신호들 Φ은 동일한 소스의 비-중첩하는 N-위상 클럭 신호들 Φ이며, 클럭 신호 Φ_i _+j는 Φ_i와 비교하여
의 지연을 가지고 있고, T는 각 위상 클럭의 클럭 주기임 -; 및
클럭 주기 T에서, 상기 에러 증폭기의 입력 오프셋 전압이 시분할 기반으로 시퀀스로 각 채널 상에 균등하게 인가되도록, 상기 클럭 제어 신호 그룹 Φ_group에 따라 시분할 기반으로 상기 2N²개의 스위치들의 스위칭 액션들을 제어하는 단계
를 포함하는 방법.
제4항에 있어서, 상기 클럭 제어 신호 그룹 Φ_group에 따라 시분할 기반으로 상기 2N²개의 스위치들의 스위칭 액션들을 제어하는 단계는,
클럭 신호 Φ_i에 따라, 상기 스위치 매트릭스 S_G에서 [S_g1i, S_g2(i+1), ..., S_g(n-i+1)n, S_g(n-i+2)1, ..., S_gn(i-1)]에서 스위치들의 턴온, 및 상기 스위치 매트릭스 S_G의 다른 스위치들의 턴오프를 제어하고, 상기 스위치 매트릭스 S_FB에서 스위치들[S_fb1i, S_fb2(i+1), ..., S_fb(n-i+1)n, S_fb(n-i+2)1, ..., S_fbn(i-1)]의 턴온, 및 상기 스위치 매트릭스 S_FB의 다른 스위치들의 턴오프를 제어하는 단계를 구체적으로 포함하는 방법.
제5항에 있어서, 상기 N은 2, 3 또는 4인 방법.