KR20180020733A - Circuit topology of vehicle lamp - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량용 램프 회로 토폴로지 에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발광 모듈에 정 전압을 공급하는 발광모듈 드라이버의 개선을 위한 차량용 램프 회로 토폴로지 에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicular lamp circuit topology, and more particularly, to a vehicular lamp circuit topology for improving a light emitting module driver that supplies a constant voltage to a light emitting module.
일반적으로 차량은 야간 주행시에 차량 주변에 위치한 대상물을 용이하게 확인하기 위한 조명 기능 및 다른 차량이나 도로 이용자들에게 차량의 주행 상태를 알리기 위한 신호 기능을 가지는 다양한 종류의 차량용 램프를 구비하고 있다.2. Description of the Related Art [0002] Generally, a vehicle is equipped with various types of vehicle lamps having a lighting function for easily confirming an object located in the vicinity of the vehicle at nighttime, and a signal function for notifying other vehicle or road users of the running state of the vehicle.
예를 들어, 헤드 램프 및 포그 램프 등은 주로 조명 기능을 목적으로 하고, 턴 시그널 램프, 테일 램프, 브레이크 램프, 사이드 마커(Side Marker) 등은 주로 신호 기능을 목적으로 한다. 또한, 이러한 차량용 램프는 각 기능을 충분히 발휘하도록 그 설치 기준과 규격에 대해서 법규로 규정되어 있다.For example, head lamps and fog lamps are mainly aimed at lighting functions, while turn signal lamps, tail lamps, brake lamps, side markers and the like are mainly used for signal functions. In addition, such vehicle lamps are prescribed by laws and regulations on installation standards and specifications so that each function can be fully utilized.
이러한 차량용 램프 중 차량이 야간에 주행하거나 터널 등과 같은 어두운 장소를 주행할 때 운전자의 전방 시야가 확보되도록 하는 헤드 램프는 안전 운행을 하는데 있어서 매우 중요한 역할을 하고 있다.Among such lamps, a headlamp which ensures the front view of the driver when the vehicle is traveling at night or in a dark place such as a tunnel is very important for safe driving.
또한, LED(Light Emitting Diode)의 비약적인 발전으로 차량의 헤드 램프 분야의 광원으로 널리 사용되고 있는 추세이다.In addition, due to the remarkable development of LED (Light Emitting Diode), it is widely used as a light source in a head lamp field of a vehicle.
차량의 LED(Light Emitting Diode)와 같은 발광 모듈의 구동을 위해서는 정 전류 공급 모듈인 발광모듈 드라이버가 사용되며, 특히 Low 빔, High 빔의 경우 높은 광량이 요구되므로 발광모듈 드라이버의 출력 전력이 높기 때문에, 이에 대한 효율에 따라 전력 소모량과 발열량에 차등이 발생한다.In order to drive a light emitting module such as an LED (Light Emitting Diode) of a vehicle, a light emitting module driver which is a constant current supply module is used. In particular, since a high light amount is required for a low beam and a high beam, , There is a difference in power consumption and heat generation depending on the efficiency thereof.
발광모듈 드라이버는 LED(Light Emitting Diode)와 같은 발광 모듈의 구성에 따라 DC/DC 컨버터의 벅(Buck), 부스트(Boost), 벅-부스트(Buck- Boost) 토폴리지가 사용된다. 최근에, 차량용 LED의 효율이 향상되어 Low 빔, High 빔을 구성하는 LED의 개수가 줄어듦에 따라 기존 부스트(Boost) 토폴리지 보다 벅-부스트(Buck- Boost) 토폴리지를 사용하는 빈도가 늘고 있다.The light emitting module driver uses a buck, boost, and buck-boost topology of the DC / DC converter depending on the configuration of the light emitting module such as a light emitting diode (LED). In recent years, the efficiency of automotive LEDs has improved and the frequency of using Buck-Boost topologies has been higher than that of conventional boosted topologies, as the number of LEDs making up the low beam and high beam has decreased .
하지만, 벅-부스트(Buck- Boost) 토폴리지는 벅(Buck), 부스트(Boost) 토폴리지에 비하여 효율이 떨어지기 때문에 소모 전력과 발열이 높은 단점이 있다. 이에, 고효율의 발광모듈 드라이버를 설계하기 위한 DC/DC 컨버터 구성을 플리커 현상 없이 향상시킬 수 있는 방안이 필요하다.However, the buck-boost topology is less efficient than the buck topology, resulting in higher power consumption and higher heat dissipation. Therefore, there is a need for a method of improving the DC / DC converter configuration for designing a highly efficient light emitting module driver without flicker phenomenon.
또한, 차량의 로우 빔에 대응되는 발광모듈 드라이버와, 차량의 하이 빔에 대응되는 발광모듈 드라이버가 각각 구분되어 구비됨에 따라, 로우 빔 또는 하이 빔을 출력하기 위한 다수의 발광모듈 드라이버들을 구비하여야 하는 단점도 있다. 이를 개선하기 위한 방안도 요구된다.In addition, since the light emitting module driver corresponding to the low beam of the vehicle and the light emitting module driver corresponding to the high beam of the vehicle are separately provided, a plurality of light emitting module drivers for outputting a low beam or a high beam There are also disadvantages. There is also a need for measures to improve this.
따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 과제는 차량의 로우 빔 또는 하이 빔을 출력하는 발광모듈 드라이버 구성을 효율적으로 개선하기 위한 차량용 램프 회로 토폴로지를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a vehicle lamp circuit topology for efficiently improving a light emitting module driver configuration for outputting a low beam or a high beam of a vehicle .
또한, 본 발명은 고효율의 발광모듈 드라이버를 설계하기 위한 DC/DC 컨버터 구성을 능동적으로 변경할 수 있는 차량용 램프 회로 토폴로지를 제공하는 데 있다.The present invention also provides a vehicular lamp circuit topology capable of actively changing a DC / DC converter configuration for designing a high efficiency light emitting module driver.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따른 차량용 램프 회로 토폴로지는 제1 발광 모듈, 제2 발광 모듈 및 상기 제1 발광 모듈 및 상기 제2 발광 모듈 중 적어도 하나에 구동 전압을 공급하는 발광 모듈 드라이버를 포함하고, 상기 발광 모듈 드라이버는 차량으로부터 공급되는 전압을 입력받는 입력 전압부, 상기 입력 전압부로부터 제공받은 전압을 조절하는 레귤레이터, 상기 제1 발광 모듈 및 상기 제2 발광 모듈의 출력 조합에 기초한 복수의 모드 중 어느 하나를 선택한 결과에 따라, 상기 발광 모듈 드라이버의 컨버팅 모드를 변경하는 제1 스위치 및 상기 컨버팅 모드에 대응되어 스위칭 온 또는 오프되는 제2 스위치를 포함한다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a vehicular lamp circuit topology including a first light emitting module, a second light emitting module, and a light emitting element for supplying a driving voltage to at least one of the first light emitting module and the second light emitting module Wherein the light emitting module driver comprises: an input voltage portion for receiving a voltage supplied from a vehicle; a regulator for adjusting a voltage supplied from the input voltage portion; an outputting portion for outputting a combination of outputs of the first light emitting module and the second light emitting module A first switch for changing the converting mode of the light emitting module driver according to a result of selecting one of a plurality of modes based on the first mode, and a second switch for switching on or off corresponding to the converting mode.
상기 제1 발광 모듈은 상기 레귤레이터의 출력 단에 연결되고, 상기 제2 발광 모듈은 상기 제1 발광 모듈의 출력 단, 상기 제1 스위치, 또는 상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치를 포함한 스위치 블록에 연결될 수 있다.The first light emitting module is connected to the output terminal of the regulator, and the second light emitting module is connected to the output terminal of the first light emitting module, the first switch, or the switch block including the first switch and the second switch Can be connected.
상기 제1 발광 모듈은 상기 복수의 모드 중 제1 모드와 대응되고, 상기 제2 발광 모듈은 상기 제2 모드와 대응될 수 있다.The first light emitting module may correspond to the first mode among the plurality of modes, and the second light emitting module may correspond to the second mode.
상기 제1 모드는 로우 빔과 대응되고, 상기 제2 모드는 하이 빔과 대응될 수 있다.The first mode corresponds to a low beam, and the second mode corresponds to a high beam.
차량용 램프 회로 토폴로지는 상기 제1 발광 모듈에 병렬로 연결되는 제3 발광 모듈 및 상기 제2 발광 모듈에 병렬로 연결되는 제4 발광 모듈을 더 포함할 수 있다.The vehicular lamp circuit topology may further include a third light emitting module connected in parallel to the first light emitting module and a fourth light emitting module connected in parallel to the second light emitting module.
상기 제1 발광 모듈을 점등하는 경우, 상기 제1 스위치는 오프 상태이고, 상기 제2 스위치는 온 상태이다.When the first light emitting module is turned on, the first switch is in an off state and the second switch is in an on state.
상기 제1 발광 모듈 및 상기 제2 발광 모듈을 점등하는 경우, 상기 제1 스위치는 온 상태이고, 상기 제2 스위치는 오프 상태이다.When the first light emitting module and the second light emitting module are turned on, the first switch is on and the second switch is off.
상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치의 동작 조합에 따라, 상기 제1 발광 모듈에 전압을 공급하는 제1 경로로 전압을 공급하는 경우, 상기 발광 모듈 드라이버는 벅 부스트 컨버터 모드이다.The light emitting module driver is a buck-boost converter mode when supplying a voltage to a first path that supplies a voltage to the first light emitting module in accordance with an operation combination of the first switch and the second switch.
상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치의 동작 조합에 따라, 상기 제1 발광 모듈 및 상기 제2 발광 모듈 중 하나 이상에 전압을 공급하는 제2 경로로 전압을 공급하는 경우, 상기 발광 모듈 드라이버는 부스트 컨버터 모드이다.When the voltage is supplied to the second path for supplying a voltage to at least one of the first light emitting module and the second light emitting module according to the operation combination of the first switch and the second switch, It is the converter mode.
상기 발광모듈 드라이버의 컨버팅 모드는 상기 제1 스위치의 스위칭에 따라 상기 제1 발광 모듈의 두 개의 출력단 중 어느 하나의 출력단에 전류를 통전시킬 수 있다.The converting mode of the light emitting module driver may be such that a current is supplied to one of the two output terminals of the first light emitting module in accordance with the switching of the first switch.
상기 제1 모드가 선택되는 경우, 상기 제1 발광 모듈로 흐르는 전류에 대비하여 상기 제2 발광 모듈로 흐르는 전류를 미리 정해진 기준 전류 이하로 낮추도록 상기 제2 발광 모듈에 병렬로 연결되는 누설전류 블록을 더 포함할 수 있다.A leakage current block connected in parallel to the second light emitting module so as to reduce a current flowing to the second light emitting module to a predetermined reference current or less in comparison with a current flowing to the first light emitting module when the first mode is selected, As shown in FIG.
또한, 상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제2 관점에 따른 차량용 램프 회로 토폴로지는 제1 발광 모듈, 제2 발광 모듈 및 상기 제1 발광 모듈 및 상기 제2 발광 모듈 중 적어도 하나에 구동 전압을 공급하는 발광 모듈 드라이버를 포함하고, 상기 발광 모듈 드라이버는 차량으로부터 공급되는 전압을 입력받는 입력 전압부, 상기 입력 전압부로부터 제공받은 전압을 조절하는 레귤레이터, 상기 제1 발광 모듈 및 상기 제2 발광 모듈에 상기 전압을 공급하기 위한 복수의 경로들 중 특정 경로를 선택하거나, 선택된 특정 경로를 다른 특정 경로로 전환하는 복수의 스위치들을 포함할 수 있다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a vehicular lamp circuit topology including a first light emitting module, a second light emitting module, and at least one of the first light emitting module and the second light emitting module, Wherein the light emitting module driver comprises: an input voltage portion receiving a voltage supplied from a vehicle; a regulator controlling a voltage supplied from the input voltage portion; a first light emitting module driver A plurality of switches for selecting a specific one of the plurality of paths for supplying the voltage or switching the selected specific path to another specific path.
상기 복수의 경로들은 상기 제1 발광 모듈에 전압을 공급하기 위한 제1 경로 및 상기 제1 발광 모듈 및 상기 제2 발광 모듈 중 하나 이상에 전압을 공급하기 위한 제2 경로를 포함할 수 있다.The plurality of paths may include a first path for supplying a voltage to the first light emitting module and a second path for supplying a voltage to at least one of the first light emitting module and the second light emitting module.
상기 복수의 스위치들은 제1 스위치 및 제2 스위치를 포함하고, 상기 제1 경로를 통해 전압을 공급하는 경우 상기 제1 스위치는 오프 상태이고, 상기 제2 스위치는 온 상태이다.The plurality of switches include a first switch and a second switch, and when the voltage is supplied through the first path, the first switch is in the OFF state and the second switch is in the ON state.
상기 복수의 스위치들은 제1 스위치 및 제2 스위치를 포함하고, 상기 제2 경로를 통해 전압을 공급하는 경우 상기 제1 스위치는 온 상태이고, 상기 제2 스위치는 오프 상태이다.The plurality of switches include a first switch and a second switch, and when the voltage is supplied through the second path, the first switch is on and the second switch is off.
상기 발광 모듈 드라이버의 컨버팅 모드는 상기 제1 스위치의 스위칭에 따라 상기 제1 발광 모듈의 두 개의 출력단 중 어느 하나의 출력단에 전류를 통전시킬 수 있다.The converting mode of the light emitting module driver may be such that a current is supplied to one of the two output terminals of the first light emitting module in accordance with the switching of the first switch.
상기 제1 모드가 선택되는 경우, 상기 제1 발광 모듈로 흐르는 전류에 대비하여 상기 제2 발광 모듈로 흐르는 전류를 미리 정해진 기준 전류 이하로 낮추도록 상기 제2 발광 모듈에 병렬로 연결되는 누설전류 블록을 더 포함할 수 있다.A leakage current block connected in parallel to the second light emitting module so as to reduce a current flowing to the second light emitting module to a predetermined reference current or less in comparison with a current flowing to the first light emitting module when the first mode is selected, As shown in FIG.
상기 제1 경로를 통해 전압을 공급하는 경우, 상기 발광 모듈 드라이버는 벅 부스트 컨버터 모드이다.When the voltage is supplied through the first path, the light emitting module driver is in a buck boost converter mode.
상기 제2 경로를 통해 전압을 공급하는 경우, 상기 발광 모듈 드라이버는 부스트 컨버터 모드이다.When the voltage is supplied through the second path, the light emitting module driver is in the boost converter mode.
상기 제1 경로를 통해 전압을 공급하는 경우, 상기 제1 발광 모듈은 로우 빔과 대응될 수 있다.When the voltage is supplied through the first path, the first light emitting module may correspond to the low beam.
상기 제2 경로를 통해 전압을 공급하는 경우, 상기 제1 및 제2 발광 모듈은 하이 빔과 대응될 수 있다.When the voltage is supplied through the second path, the first and second light emitting modules may correspond to a high beam.
상기 제2 경로를 통해 전압을 공급하는 경우는 상기 제1 경로를 통해 전압을 공급하는 경우보다 효율이 높다.When the voltage is supplied through the second path, the efficiency is higher than when the voltage is supplied through the first path.
따라서, 본 발명에서는 차량의 로우 빔 또는 하이 빔을 출력하는 발광모듈 드라이버 구성을 효율적으로 개선할 수 있는 차량용 램프 회로 토폴로지를 제공할 수 있는 이점이 있다.Therefore, the present invention has an advantage in that it can provide a vehicular lamp circuit topology that can efficiently improve the light emitting module driver configuration for outputting a low beam or a high beam of a vehicle.
또한, 본 발명에서는 고효율의 발광모듈 드라이버를 설계하기 위한 DC/DC 컨버터 구성을 능동적으로 변경할 수 있는 차량용 램프 회로 토폴로지를 제공할 수 있는 이점이 있다.Further, in the present invention, there is an advantage that a vehicular lamp circuit topology capable of actively changing a DC / DC converter configuration for designing a high efficiency light emitting module driver can be provided.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 램프를 나타내는 구성도이다.
도 2는 도 1의 차량용 램프를 일례로 나타내는 회로도이다.
도 3은 도 2의 발광모듈 드라이버 중 제1 스위치가 온 상태로 전환되는 경우 제1 단계의 전류 흐름을 나타내는 회로도이다.
도 4는 도 2의 발광모듈 드라이버 중 제1 스위치가 온 상태로 전환되는 경우 제2 단계의 전류 흐름을 나타내는 회로도이다.
도 5는 도 2의 발광모듈 드라이버 중 제1 스위치가 온 상태로 전환되는 경우 제3 단계의 전류 흐름을 나타내는 회로도이다.
도 6은 도 1의 차량용 램프를 다른 예로 나타내는 회로도이다.
도 7은 본 발명에 적용되는 부스트 컨버터(Boost convertor)를 나타내는 회로도이다.
도 8은 본 발명에 적용되는 벅 부스트 컨버터(Buck boost convertor)를 나타내는 회로도이다.
도 9는 본 발명의 컨버팅 모드를 비교하기 위한 테이블이다.
도 10은 도 3 내지 도 5에 도시된 각 단계의 결과를 나타내는 그래프이다.
도 11은 도 2의 발광모듈 드라이버 중 제1 스위치가 오프 상태로 전환되는 경우 제1 단계의 전류 흐름을 나타내는 회로도이다.
도 12는 도 2의 발광모듈 드라이버 중 제1 스위치가 오프 상태로 전환되는 경우 제2 단계의 전류 흐름을 나타내는 회로도이다.
도 13은 도 2의 발광모듈 드라이버 중 제1 스위치가 오프 상태로 전환되는 경우 제3 단계의 전류 흐름을 나타내는 회로도이다.
도 14은 도 1의 차량용 램프를 다른 예로 나타내는 회로도이다.
도 15는 도 1의 차량용 램프를 또 다른 예로 나타내는 회로도이다.
도 16은 도 1의 차량용 램프를 또 다른 예로 나타내는 회로도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a configuration diagram showing a lamp for a vehicle according to an embodiment of the present invention; Fig.
2 is a circuit diagram showing an example of the lamp for a vehicle shown in Fig.
3 is a circuit diagram showing a current flowing in a first step when the first switch of the light emitting module driver of FIG. 2 is turned on.
4 is a circuit diagram showing a current flowing in the second step when the first switch of the light emitting module driver of FIG. 2 is turned on.
5 is a circuit diagram showing a current flow in a third step when the first switch of the light emitting module driver of FIG. 2 is turned on.
Fig. 6 is a circuit diagram showing another example of the vehicle lamp of Fig. 1. Fig.
7 is a circuit diagram showing a boost converter applied to the present invention.
8 is a circuit diagram showing a buck boost converter applied to the present invention.
9 is a table for comparing the converting mode of the present invention.
10 is a graph showing the results of the respective steps shown in Figs. 3 to 5. Fig.
11 is a circuit diagram showing a current flowing in the first step when the first switch of the light emitting module driver of FIG. 2 is turned off.
FIG. 12 is a circuit diagram showing a current flow in the second step when the first switch of the light emitting module driver of FIG. 2 is turned off; FIG.
13 is a circuit diagram showing a current flow in the third step when the first switch of the light emitting module driver of FIG. 2 is turned off.
14 is a circuit diagram showing another example of the vehicle lamp of Fig.
Fig. 15 is a circuit diagram showing another example of the vehicle lamp of Fig. 1. Fig.
16 is a circuit diagram showing another example of the vehicle lamp of Fig.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 또한 본 발명에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다. Further, the embodiments described herein will be described with reference to cross-sectional views and / or schematic drawings that are ideal illustrations of the present invention. Thus, the shape of the illustrations may be modified by manufacturing techniques and / or tolerances. In addition, in the drawings of the present invention, each component may be somewhat enlarged or reduced in view of convenience of explanation.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 다음과 같이 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 램프를 나타내는 구성도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a configuration diagram showing a lamp for a vehicle according to an embodiment of the present invention; Fig.
도 1에 도시된 바와 같이, 차량용 램프(100)는 광원으로서 사용되는 제1 발광 모듈(110), 제2 발광 모듈(120) 및 각 발광 모듈에 정 전압을 공급하여 각 발광 모듈을 구동시키는 발광모듈 드라이버(130)를 포함한다.1, the
발광모듈 드라이버(120)는 차량으로부터 공급되는 전압을 입력받는 입력 전압부(Vin), 입력 전압부로부터 제공받은 전압을 조절하는 레귤레이터(131), 제1 발광 모듈(110) 및 제2 발광 모듈(120)의 출력 조합에 기초한 하이 빔 또는 로우 빔을 선택한 결과에 따라, 발광모듈 드라이버(120)의 컨버팅 모드를 변경하는 제1 스위치(SW2) 및 컨버팅 모드에 대응되어 스위칭 온 또는 오프되는 제2 스위치(SW3)을 포함한다.The light emitting
제1 발광 모듈(110)은 레귤레이터(131)의 출력단에 연결되고, 제2 발광 모듈(120)은 제1 발광 모듈(110)의 출력단, 제1 스위치(SW2), 또는 제1 스위치(SW2)와 제2 스위치(SW3)를 포함한 스위치 블록에 연결될 수 있다.The first
위와 같은 회로 연결을 통해, 제1 발광 모듈(110)은 로우 빔과 대응되어 구비되고, 제2 발광 모듈(120)은 하이 빔과 대응되어 구비될 수 있다.The first
제1 발광 모듈(110)을 점등하는 경우, 제1 스위치(SW2)는 오프 상태이고, 제2 스위치(SW3)는 온 상태이다.When the first
또한, 제1 발광 모듈(110) 및 제2 발광 모듈(120)을 모두 점등하는 경우, 제1 스위치(SW2)는 온 상태이고, 제2 스위치(SW3)는 오프 상태이다.When the first
여기서, 차량용 램프(100)는 차량의 전방을 비추는 헤드 램프를 포함할 수 있고, 이에 한정되지 아니하고 이외 타 램프에 적용될 수 있다. 이하, 구체적인 설명에서 헤드 램프를 들어 설명할 것이나, 헤드 램프에 한정적으로 본 발명이 해석되어서는 안될 것이다.Here, the on-
차량의 헤드 램프 분야에서, 기존 헬로겐, HID 램프에서 LED (Light Emitting Diode)로 최근 대체되는 추세이며, LED 헤드 램프는 고급 트림 차종에서 보급 트림 차종까지 확대되고 있는 상황이다. 이러한 확대 보급에 따라 다양한 LED 제품들이 출시되며, 헤드 램프의 Low, High 빔용 고출력 LED의 경우, 5개의 LED 칩들을 직렬로 연결하여 1개의 LED 모듈이 Low 빔 기능과, High 빔 기능을 담당하는 Bi-function 제품이 보급 트림에서 각광을 받고 있다.In the field of headlamps for vehicles, LEDs are being replaced by LEDs (light emitting diodes) from existing helogen and HID lamps, and LED headlamps are expanding from premium trim models to popular trim models. In the case of high output LEDs for low and high beams of headlamps, five LED chips are connected in series to form one LED module for Low beam function and Bi for high beam function -function products are in the spotlight in the supply trim.
화이트 LED의 경우 일반적인 순방향 전압은 3.5V이고, 이를 직렬로 연결하면 5개의 칩들로 구비된 경우 17.5V이다. 하지만, LED 동작 온도에 따라 혹은 출력 전류에 따라 LED 순방향 전압은 전동되어 14~18V가 된다. 차량(예: 승용차)의 경우, 입력 전압이 9~16V까지 정상 동작 구간이므로, LED를 구동시키는 발광모듈 드라이버(120)의 경우 벅-부스트 토폴리지로 구성될 수 있다.For a white LED, the typical forward voltage is 3.5V, which when connected in series, is 17.5V with five chips. However, depending on the LED operating temperature or the output current, the forward voltage of the LED is 14 ~ 18V. In the case of a vehicle (e.g., a passenger car), the input voltage is a normal operation range from 9 to 16 V, so that the light emitting
하지만, 벅-부스트 토폴리지의 경우, 벅(Buck), 부스트(Boost) 토폴리지보다 효율이 좋지 않기 때문에 발열 및 입력 전압 드롭 등의 문제를 야기할 수 있으며, 이로 인해 Stop-Start 시동 시, 램프의 드랍 등의 문제 또한 야기할 수 있게 된다. 이에, Stop-Start 시동 시 램프의 플리커(Flicker) 현상, 저전압 구간의 발열에 의한 부품 손상 등의 문제로 이어질 수도 있다.However, the buck-boost topology is less efficient than the buck topology, which can lead to problems such as heat generation and input voltage drop, It is possible to cause a problem such as drop of This may lead to problems such as a flicker phenomenon of the lamp at the start of the stop-start, parts damage due to heat generation in the low voltage section, and the like.
따라서, 본 발명의 발광모듈 드라이버(130)는 앞서 설명된 바와 같이, 입력 전압부(Vin), 레귤레이터(131), 제1 스위치(SW2) 및 제2 스위치(SW3)를 포함하는 구성을 갖춘다.Therefore, the light emitting
제1 스위치(SW2)는 외부로부터 입력되는 로우 빔 선택 또는 하이 빔 선택에 따른 연동으로서, 발광모듈 드라이버(130)의 컨버팅 모드를 부스트 컨버터 모드 또는 벅 부스트 컨버터 모드로 변경할 수 있다.The first switch SW2 can change the converting mode of the light emitting
제1 발광모듈(110)의 출력단은 적어도 두 개로 구분되고, 발광모듈 드라이버(130)의 컨버팅 모드는 제1 스위치(SW2)의 스위칭에 따라 제1 발광모듈(110)의 적어도 두 개 이상의 출력단 중 특정 출력단에 전류를 통전시키게 한다. The output stage of the first
여기서, 발광모듈 드라이버(130)에 상기 제어 신호를 공급하는 구성은, 차량용 램프(100)와 연결된 별도의 제어 모듈이며, 제어 모듈의 일례로 ECU가 될 수 있다.Here, the configuration for supplying the control signal to the light emitting
부스트 컨버터 모드는 발광모듈 드라이버(130)가 부스트 컨버터로서 동작된다는 것으로서, 도 6에 도시된 바와 같은 회로 구성을 갖는다. 여기서, 부스트 컨버터는 레귤레이터(131)가 부스트 컨버터로서 기능하는 경우를 의미한다.The boost converter mode is that the light emitting
부스트 컨버터는 스위치의 온/오프에 따라 인덕터의 충전, 방전 에너지를 이용하여 구동 전압을 상승시킨다. 이때, 다이오드는 입력 전압보다 높은 구동 전압으로 인하여 전류가 역방향으로 흐르는 것을 방지한다.The boost converter boosts the driving voltage by using the charge and discharge energy of the inductor in accordance with the on / off state of the switch. At this time, the diode prevents the current from flowing in the reverse direction due to the driving voltage higher than the input voltage.
한편, 벅 부스트 컨버터 모드는 발광모듈 드라이버(130)가 벅 부스트 컨버터로서 동작된다는 것으로서, 도 7에 도시된 바와 같은 회귀형 회로 구성을 갖는다. 여기서, 벅 부스트 컨버터는 레귤레이터(131)가 벅 부스트 컨버터로서 기능하는 경우를 의미한다.On the other hand, the buck-boost converter mode has a regression circuit configuration as shown in Fig. 7, in which the light-emitting
이러한 벅 부스트 컨버터 모드는 스위치의 온/오프를 통해 인덕터의 충전, 방전 에너리즐 이용하여 제1 발광모듈(110)로 제공되는 전압을 상승시키고, 제1 발광모듈의 (-) 단(LED의 캐소드)가 입력 전압과 연결되어 제1 발광 모듈의 전압은 상승된 전압과 입력전압과의 차이에 의해 일정하게 유지시킬 수 있다. 따라서 벅 부스트 컨버터 모드는 입력전압에 상관없이 제1 발광 모듈의 전압이 일정하게 유지시키는 것이 가능하다.This buck-boost converter mode raises the voltage provided to the first
이외 벅 컨버터 모드(Buck convertor)가 있다. 벅 컨버터는 입력 전압 대비 구동 전압이 낮은 경우에 적용되는 것으로서, 차량에 적용되는 비율이 다른 모드에 비해 적으나, 입력 전압이 6V 내지 20V이고, 구동 전압을 15V의 정 전압으로 출력하는 것으로 차량 디자인이 된 경우, 20V의 입력 전압을 15V의 정 전압인 구동 전압으로 변환할 때 적용 가능하다.There is also a buck converter mode (buck converter). The buck converter is applied to a case where the driving voltage is low relative to the input voltage. Although the ratio applied to the vehicle is less than that of the other modes, the input voltage is 6V to 20V and the driving voltage is outputted as a constant voltage of 15V. , It is applicable when converting an input voltage of 20V to a drive voltage of a constant voltage of 15V.
또한, 발광모듈 드라이버(130)의 레귤레이터(131)는 부스트 컨버터로 구비되며, 전술한 바와 같이 제1 스위치(SW2)의 작동에 따라 발광모듈 드라이버(130)의 전체 회로 구성이 부스트 컨버터 모드로 동작되거나, 벅 부스트 컨버터 모드로 동작되는 것이 가능하다.The
발광모듈 드라이버(130)는 DC/DC 컨버터의 효율을 향상 시켜서, 차량의 배터리 소모를 줄이고, 전압 드랍의 의한 플리커 현상을 방지할 수 있다.The light emitting
DC/DC 컨버터의 효율을 높이기 위해서는 전력 손실을 줄임으로써, 가능하다. 이하, 수식 1 내지 4는 MOSFET와 인덕터의 전련 손실을 나타낸다. 반면에, 다이오드의 전력 손실은 출력 전류에 비례함으로 DC/DC 컨버터의 구성과 관계없이 부하 사양에 따라 결정된다.In order to increase the efficiency of the DC / DC converter, it is possible to reduce the power loss. Hereinafter, Expressions 1 to 4 show the metallization losses of the MOSFET and the inductor. On the other hand, the power dissipation of the diode is proportional to the output current, so it is determined by the load specification irrespective of the configuration of the DC / DC converter.
- 스위칭 MOSFET 전력 손실- switching MOSFET power loss
<수식1>≪ Formula 1 >
<수식2>&Quot; (2) "
- 인덕터 전력 손실- Inductor power loss
<수식 3>&Quot; (3) "
<수식 4>≪ Equation 4 &
전술된 수식 1, 2를 보면, 스위칭 MOSFET의 손실을 결정하는 변수 중 LED 순방향 전류 및 전압은 부하의 사양에 의해 결정된 변수이며, 스위치 온 시간과 오프 시간은 MOSFET의 사양에 따라 결정된다. In the above-described Equations 1 and 2, the LED forward current and voltage among the parameters for determining the loss of the switching MOSFET are variables determined by the specifications of the load, and the switch-on time and the off-time are determined according to the specifications of the MOSFET.
또한, 수식 3, 4의 변수 중 DCR과 K-Factor는 인덕터의 사양이다. 스위칭 주파수를 낮게 하면 효율을 향상되겠으나, 인덕터의 용량 증가를 야기하여 부품의 크기 및 가격이 올라가게 되므로 적절한 값은 200 ~ 350KHz 정도 이다. DCR and K-Factor among the variables in Equations 3 and 4 are specifications of the inductor. Lowering the switching frequency will improve the efficiency, but it will increase the capacity of the inductor and increase the size and price of the part, so the appropriate value is about 200 ~ 350KHz.
결론적으로, 입력 전압과 구동 전압의 차이가 크면, 듀티 사이클이 커짐에 따라 전력 손실이 커진다. 이는 동일한 조건에서 부스트 컨버터가 벅-부스트 컨버터에 비해 효율이 좋다는 것을 의미한다.As a result, if the difference between the input voltage and the driving voltage is large, the power loss increases as the duty cycle increases. This means that the boost converter is more efficient than the buck-boost converter under the same conditions.
이하, 수식 5, 6은 각각의 듀티 사이클을 나타낸다.Equations 5 and 6 represent respective duty cycles.
-부스트 컨버터의 듀티 사이클- Duty cycle of boost converter
<수식 5>≪ Eq. 5 &
-벅 부스트 컨버터의 듀티 사이클- Duty Cycle of Buck-Boost Converter
<수식 6>&Quot; (6) "
또한, 벅 부스트, 부스트 컨버터의 성능 비교를 위하여 차량용 Bi-funtion 헤드 램프에 적합한 부하 사양인 구동 전압 15.5v, 출력 전류 1.45A로 고정하고, 스위칭 주파수는 250KHz로 한 후, 저전압 구간인 8V에서 발열 및 효율을 측정한 결과 도 8과 같은 결과를 도출하였다.In order to compare the performance of the buck-boost and boost converter, the driving voltage and the output current are fixed to 15.5v and 1.45A, respectively, which are suitable for the bi-funtion headlamp for vehicles. The switching frequency is set to 250KHz. And the efficiency was measured. As a result, the results as shown in FIG. 8 were derived.
온도의 경우, 상온에서 열화상 카메라로 측정하였으며, 벅-부스트의 경우 차량의 신뢰성 테스트 조건인 105도 조건에서 부품 한계 온도인 175도를 초과할 것으로 예상됨으로 추가적인 방열 대책이 필요하다. The temperature is measured with an infrared camera at room temperature. Additional buoyancy measures are required because buck-boost is expected to exceed the component limit temperature of 175 ° C at 105 ° C, a vehicle reliability test condition.
반면 부스트의 경우 별도의 방열 대책이 없이도 부품 한계 온도까지 도달하지 않으며, 효율이 우수하여 전압 드랍 면에서도 유리하다.On the other hand, in the case of boost, it does not reach the critical temperature of the part without a separate heat dissipation countermeasure.
이에, 본 발명의 발광모듈 드라이버(130)에서 실행되는 컨버팅 토폴리지 모드의 변경은, 부스트 컨버터 모드로부터 벅 부스트 컨버터 모드로 변경되거나, 벅 부스트 컨버터 모드로부터 부스트 컨버터 모드로 주되게 변경될 수 있다.Thus, a change in the converting topology mode performed in the light emitting
더 구체적으로, 차량 입력 전압, 제1 발광 모듈(110) 및 제2 발광 모듈(120)의 구동 전압의 상황에 따라 부스트 컨버터 모드 또는 벅 부스트 컨버터 모드로 발광모듈 드라이버(130)의 동작 모드를 변경할 수 있다.More specifically, the operation mode of the light emitting
전술한 바와 같이 발광모듈 드라이버(130)에서 실행되는 컨버팅 토폴리지 모드의 변경은 발광모듈 드라이버(130)로 제공되는 제어 신호에 따른 것이다. As described above, the conversion of the converting topology mode executed by the light emitting
제어 모듈은 로우 빔 선택 또는 하이 빔 선택에 대응하여 발광모듈 드라이버(130)가 부스트 컨버터 모드로 동작될 수 있도록 발광모듈 드라이버(130) 내 모드 전환을 담당하는 스위치 구성이 구동되도록 하는 제어 신호를 생성하고, 생성된 제어 신호를 발광모듈 드라이버(130)에 제공한다.The control module generates a control signal for driving a switch configuration for performing mode switching in the light emitting
제어 모듈은 로우 빔이 선택되는 경우, 이에 대응하여 발광모듈 드라이버(130)가 벅 부스트 컨버터 모드로 동작될 수 있도록 발광모듈 드라이버(130) 내 모드 전환을 담당하는 스위치 구성이 구동되도록 하는 제어 신호를 생성하고, 생성된 제어 신호를 발광모듈 드라이버(130)에 제공한다.In response to the selection of the low beam, the control module outputs a control signal for driving a switch configuration for switching modes in the light emitting
반면에, 제어 모듈은 하이 빔이 선택되는 경우, 이에 대응하여 발광모듈 드라이버(130)가 부스트 컨버터 모드로 동작될 수 있도록 발광모듈 드라이버(130) 내 모드 전환을 담당하는 스위치 구성이 구동되도록 하는 제어 신호를 생성하고, 생성된 제어 신호를 발광모듈 드라이버(130)에 제공한다.On the other hand, when the high beam is selected, the control module controls the light emitting
도 2는 도 1의 차량용 램프를 일례로 나타내는 회로도이다.2 is a circuit diagram showing an example of the lamp for a vehicle shown in Fig.
도 2에 도시된 바와 같이, 발광모듈 드라이버(130)는 차량의 입력 전압이 인가되는 인덕터(L1), 인덕터(L1)의 충전 또는 방전을 통해 발광 모듈(110)의 구동 전압을 조절하는 전압조절 스위치(SW1) 및 인덕터와 제1 발광 모듈(110) 사이에 위치되어 제1 발광 모듈(110)로 출력되는 전류의 역방향 흐름을 차단하는 제1 다이오드(D1)로 구성된 레귤레이터(131)와 컨버터 모드를 변경하는 제1 스위치(SW2)를 포함할 수 있다.2, the light emitting
여기서, 제1 발광모듈(110)의 출력단은 LED의 캐소드 방향이고, 두 개로 구분될 수 있다. 이에, 발광모듈 드라이버(120)의 컨버팅 모드는 모드변경 스위치의 스위칭에 따라, 제1 발광모듈(110)의 두 개의 출력단(A, B) 중 어느 하나의 출력단에 전류를 통전시키게 된다. A 출력단은 벅 부스트 컨버터 모드의 전류 흐름 경로와 대응되고, B 출력단은 부스트 컨버터 모드의 전류 흐름 경로와 대응된다.Here, the output terminal of the first
제1 스위치(SW2)가 스위치 온 상태일 때, 발광모듈 드라이버(130)는 부스트 컨버터 모드로 동작하여, 입력 전압을 제1 발광 모듈(110)의 전압 구동 전압에 맞도록 상승시켜 입력 전압이 변하더라도 제1 발광 모듈의 전압이 미리 설정된 제1 발광 모듈의 구동 전압과 동일하도록 전압을 조절한다. 이 때 전류는 제1 발광 모듈(110)의 출력부에서 B 방향으로 흐른다.When the first switch SW2 is in the switch-on state, the light emitting
이때, 제2 스위치(SW3)는 스위치 오프 상태로 되어, 제1 발광 모듈(110) 및 제2 발광 모듈(120)을 모두 점등시키는 회로를 구성하되, 제1 발광 모듈(110)의 A 방향으로 흐르는 전류를 차단한다.At this time, the second switch SW3 is turned off to constitute a circuit for lighting both the first
또한, 모드변경 스위치(SW2)가 스위치 오프 상태일 때, 발광모듈 드라이버(120)는 벅 부스트 컨버터 모드로 동작하여, 제1 발광 모듈의 (+)단 (LED의 에노드)에 인가되는 승압된 전압과 제1 발광 모듈의 (-)단 (LED의 캐소드)에 연결되는 입력 전압과의 차이에 의해 제1 발광 모듈(110)의 전압이 미리 설정된 제1 발광 모듈의 구동전압에 맞도록 전압을 조절한다. 이 때 전류는 제1 발광 모듈(110) 출력부에서 A 방향으로 흐른다.Further, when the mode changeover switch SW2 is in the switch-off state, the light emitting
이때, 제2 스위치(SW3)는 스위치 온 상태로 되어, 제1 발광 모듈(110)은 점등시키고, 제2 발광 모듈(120)은 소등되도록 하는 회로를 구성하되, 제1 발광 모듈(110)의 A 방향으로 전류를 흐르게 한다.The second switch SW3 is turned on to turn on the first
즉, 발광모듈 드라이버(130)로 제공되는 제어 신호를 제1 스위치(SW2)를 온 또는 오프 시키는 신호일 수 있다. 그리고, 발광모듈 드라이버(130)로 제공되는 제어 신호는 전압조절 스위치(SW1)도 온 또는 오프 시켜서 부하인 제1 발광 모듈(110) 및 제2 발광 모듈(120)로 공급되는 전압을 조절하도록 하는 것도 가능하다.That is, the control signal provided to the light emitting
더 나아가, 발광모듈 드라이버(130)는 입력 전압에서 발광모듈 드라이(130)의 출력부(A 방향)로 흐르는 전류를 차단하는 제2 다이오드를 더 포함할 수 있다.Further, the light emitting
부스트 컨버터 모드로 작동할 때, 제2 다이오드가 없는 경우 입력 전압에서 발광 모듈 출력부(A방향) 사이가 단락(Short)되어 전류가 입력 전압에서 레귤레이터 (131)를 거치지 않고 제1 발광 모듈(110)로 흐르게 되어 레귤레이터(131)에 의한 입력 전압의 승압이 되지 않는다. In the boost converter mode, when there is no second diode, a short between the input voltage and the output (A direction) of the light emitting module causes the current to flow through the first
따라서 부스트 모드에서 이러한 단락(Short) 전류를 막기 위해서, 제2 다이오드를 포함한다.And thus includes a second diode to prevent such short current in the boost mode.
제1 발광 모듈(110)은 LED를 포함하며, 상기 발광모듈 드라이버(130)는 상기 LED의 에노드와 연결되는 입력부와 상기 LED의 케소드와 연결되는 출력부를 구비할 수 있다.The first
도 3은 도 2의 발광모듈 드라이버 중 제1 스위치가 온 상태로 전환되는 경우 제1 단계의 전류 흐름을 나타내는 회로도이다.3 is a circuit diagram showing a current flowing in a first step when the first switch of the light emitting module driver of FIG. 2 is turned on.
도 3은 도 2의 발광모듈 드라이버(130) 중 제1 스위치(SW2)가 온 상태로 전환되는 경우 제1 단계의 전류 흐름을 나타내는 회로도이고, 도 4는 도 2의 발광모듈 드라이버(130) 중 모드변경 스위치(SW2)가 온 상태로 전환되는 경우 제2 단계의 전류 흐름을 나타내는 회로도이며, 도 5는 도 2의 발광모듈 드라이버(130) 중 모드변경 스위치(SW2)가 온 상태로 전환되는 경우 제3 단계의 전류 흐름을 나타내는 회로도이고, 도 9는 도 3 내지 도 5에 도시된 각 단계의 결과를 나타내는 그래프이다.FIG. 3 is a circuit diagram showing a current flowing in the first step when the first switch SW2 of the light emitting
위에서 언급된 모드변경 스위치(SW2)는 MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)로 구비될 수 있다.The above-mentioned mode changeover switch SW2 may be provided as a MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor).
이러한 MOSFET이 온 상태로 전환될 때, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 3 단계를 거쳐 진행될 수 있다.When these MOSFETs are turned on, they can be performed in three stages as shown in FIGS. 3 to 5.
도 3의 1 단계는, MOSFET가 온 상태로 전환되기 바로 전 상태로서, MOSFET의 게이트 전압이 낮은 관계로 드레인과 소스 사이가 오픈되어 회귀형 벅 - 부스트 컨버터 모드로 발광모듈 드라이버(130)가 동작되도록 한다.3 is a state immediately before the MOSFET is turned on. Since the gate voltage of the MOSFET is low, the drain and the source are opened so that the light emitting
이때, 전압조절 스위치(SW1)는 정 전류를 유지하기 위하여 부하 순방향 전압과 제2 다이오드 및 입력 전압을 더 한 전압 까지 부스팅한다.At this time, the voltage regulating switch (SW1) boosts the load forward voltage, the second diode and the input voltage plus the voltage to maintain the constant current.
도 4의 2 단계는, MOSFET가 온 상태가 되어 활성 영역에 있는 경우 저항기 처럼 동작하여 전류는 양방향으로 흐르며, 이때 전류의 합은 제1 발광 모듈(110)에 흐르는 전류와 동일하다. 전압은 제2 다이오드 방향으로 전류가 흐르기 때문에 전술된 1 단계와 동일한 전압을 유지한다.In the second step of FIG. 4, if the MOSFET is in the ON state and is in the active region, the current flows in both directions and the sum of the currents is the same as the current flowing in the first
도 5의 3 단계는, MOSFET이 완전히 도통된 경우로서, 전류가 MOSFET 방향으로만 흐르게 된다.In the third step of FIG. 5, the MOSFET is completely conducted, and the current flows only in the direction of the MOSFET.
도 10을 참조하면, 벅 부스트에서 부스트로 모드 변환하는 도 3 내지 도 5의 회로 동작 과정의 전류 전압 파형을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 10, current voltage waveforms in the circuit operation of FIGS. 3 to 5 for mode conversion from buck-boost to boost mode can be confirmed.
b는 제2 다이오드에 흐르는 전류, a는 제1 스위치(SW2)에 흐르는 전류, c는 a 및 b의 합이다. d와 e는 제1 발광 모듈(110) 부하의 애노드와 캐소드 전압을 나타낸다. 도 9와 같이 모드 변경 시, 부하에 인가되는 전류는 일정하게 유지되어 플리커 현상 없이 토폴리지가 변경된 것을 확인할 수 있다.b is the current flowing in the second diode, a is the current flowing in the first switch SW2, and c is the sum of a and b. d and e represent the anode and cathode voltages of the first
도 11은 도 2의 발광모듈 드라이버(130) 중 제1 스위치(SW2)가 오프 상태로 전환되는 경우 제1 단계의 전류 흐름을 나타내는 회로도이고, 도 12는 도 2의 발광모듈 드라이버(130) 중 제1 스위치(SW2)가 오프 상태로 전환되는 경우 제2 단계의 전류 흐름을 나타내는 회로도이며, 도 13은 도 2의 발광모듈 드라이버(130) 중 제1 스위치(SW2)가 오프 상태로 전환되는 경우 제3 단계의 전류 흐름을 나타내는 회로도이다.FIG. 11 is a circuit diagram showing a current flowing in the first step when the first switch SW2 of the light emitting
부스트에서 벅 부스트로 모드 변경 시, 도 11 내지 도 13에 도시된 바와 같은 각 단계가 순차적으로 진행된다. 이는 도 3 내지 도 5에 도시된 각 단계의 역순과도 동일하다.When the mode is changed from the boost mode to the buck-boost mode, the steps shown in FIGS. 11 to 13 are sequentially performed. This is the same as the reverse order of the steps shown in Figs. 3 to 5.
또한, 도 4 또는 도 12에 도시된 바와 같이, MOSFET는 완전 도통되기 전에 저항기와 같이 일시적으로 동작함에 따라, 컨버팅 토폴리지 모드의 변경 순간에 제1 발광 모듈(110)로 공급되는 전류를 일정하게 유지함으로써, 제1 발광 모듈(110)의 플리커 현상을 방지할 수 있다.Also, as shown in FIG. 4 or 12, since the MOSFET temporarily operates as a resistor before fully conducting, the current supplied to the first
도 6은 도 1의 차량용 램프를 다른 예로 나타내는 회로도이다.Fig. 6 is a circuit diagram showing another example of the vehicle lamp of Fig. 1. Fig.
도 6에 도시된 바와 같이, 제2 스위치(SW3)는 제2 발광 모듈(120)의 출력단에 연결되는 것도 가능하다. As shown in FIG. 6, the second switch SW3 may be connected to the output terminal of the second
도 14은 도 1의 차량용 램프를 다른 예로 나타내는 회로도이다.14 is a circuit diagram showing another example of the vehicle lamp of Fig.
도 14에 도시된 바와 같이, 제1 스위치(SW2)는 저항기 및 축적기를 갖춘 RC 회로, 및 RC 회로와 베이스가 연결되고 제1 발광 모듈(110)과 콜렉터가 연결되는 트랜지스터를 포함할 수 있다.As shown in Fig. 14, the first switch SW2 may include an RC circuit having a resistor and an accumulator, and a transistor to which the RC circuit and the base are connected and to which the first
제1 스위치(SW2)의 트랜지스터는 통전 상태가 되어 벅 부스트 컨버터 모드로부터 부스트 컨버터 모드로 변환될 때, RC 회로로 전류를 인가시켜 과전류 흐름을 방지할 수 있다.When the transistor of the first switch SW2 enters the energized state and is converted from the buck-boost converter mode to the boost converter mode, current can be applied to the RC circuit to prevent the overcurrent flow.
즉, 부스트 컨버터 모드로 발광모듈 드라이버(130)가 동작한다는 것은 입력 전압과 구동 전압 간의 갭이 크다는 것을 의미하는 바, 도 14의 동작 회로에 포함된 RC 회로를 통해 모드 전환이 다소 느리게 진행되더라도 과전류가 방지되도록 한다.That is, the operation of the light emitting
또한, 제1 스위치(SW2)의 트랜지스터는 전원 도통 차단 상태가 되어 부스트 컨버터 모드로부터 벅 부스트 컨버터 모드로 전환될 때, 미리 정해진 시간 내로 신속하게 모드 전환할 수 있다.In addition, the transistor of the first switch SW2 can quickly switch to the mode within a predetermined time when switching from the boost converter mode to the buck-boost converter mode becomes the power supply cut-off state.
즉, 벅 부스트 컨버터 모드로 발광모듈 드라이버(130)가 동작한다는 것은 입력 전압과 구동 전압 간의 갭이 위 설명된 부스트 컨버터 모드일 때보다 상대적으로 작다는 것인 바, 트랜지스터가 전원 도통 차단 상태일 때는 신속하게 모드 전환하도록할 수 있다.That is, the operation of the light emitting
도 15는 도 1의 차량용 램프를 또 다른 예로 나타내는 회로도이다.Fig. 15 is a circuit diagram showing another example of the vehicle lamp of Fig. 1. Fig.
도 15에 도시된 바와 같이, 차량용 램프를 단일 램프의 개념이 아니라, 차량의 두 개 헤드 램프를 모두 포함하는 개념으로 확장할 수도 있다. 즉, 차량용 램프의 로우 빔 및 하이 빔을 발광 모듈 드라이버(130)로 제어하는 구성 뿐 아니라, 두 개의 헤드 램프를 모두 발광 모듈 드라이버(130)로 제어하는 것도 가능한 구성이다.As shown in FIG. 15, the vehicle lamp may be extended to a concept including both head lamps of the vehicle, not the concept of a single lamp. That is, it is also possible to control both the head lamps by the light emitting
이를 위해, 두 개 헤드 램프를 모두 포함하는 개념의 차량용 램프는 제1 발광 모듈(110)에 병렬로 연결된 제3 발광 모듈(140), 및 제2 발광 모듈(120)에 병렬로 연결된 제4 발광 모듈(150)을 더 포함할 수 있다.To this end, a vehicle lamp including both head lamps includes a third
다시 설명하면, 로우 빔과 대응되는 제1 발광 모듈(110) 및 제3 발광 모듈(140)이 제1 그룹이 되고, 하이 빔과 대응되는 제2 발광 모듈(120) 및 제4 발광 모듈(150)이 제2 그룹이 될 수 있다. 이와 같은 구조에서, 발광 모듈 드라이버(130)는 그룹별로 광 출력을 위한 구동을 실행할 수 있다.The first
도 16은 도 1의 차량용 램프를 또 다른 예로 나타내는 회로도이다.16 is a circuit diagram showing another example of the vehicle lamp of Fig.
도 16에 도시된 바와 같이, 발광모듈 드라이버(130)는 하이 빔 또는 로우 빔에 따라 다른 회로 구성을 갖출 수 있다. As shown in FIG. 16, the light emitting
예를 들어, 발광모듈 드라이버(130)는 하이 빔이 선택되는 경우, 제1 발광모듈(110)로 흐르는 전류에 대비하여 제2 발광모듈(120)로 흐르는 전류를 미리 정해진 기준 전류 이하로 낮추도록 제2 발광모듈(120)에 병렬로 누설전류 블록(160)을 더 포함할 수 있다.For example, when the high beam is selected, the light emitting
즉, 입력 전류가 제1 발광모듈(110)를 경유할 때는 100% 적용되어 제1 발광모듈(110)이 광 출력하도록 하고, 제2 발광모듈(120)에 병렬 연결된 누설전류 블록(160)의 전류 흐름 조절 구성(예: 저항)에 20%의 전류가 흐르도록 하여 제2 발광모듈(120)로 80%의 전류가 흐르게 하고, 누설전류 블록(160)에는 20%의 전류가 흐르게 할 수 있다.That is, when the input current passes through the first
이를 통해, 제2 발광모듈(120)의 전류량을 제1 발광모듈(110)과 다르게 조절할 수 있게 됨으로써, 하이 빔과 대응되는 제2 발광모듈(120)의 발열량을 조절할 수 있다.Accordingly, the amount of current of the second
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.
또한, 본 발명은 량의 로우 빔 또는 하이 빔을 출력하는 발광모듈 드라이버 구성을 효율적으로 개선하기 위한 차량용 램프 회로 토폴로지를 제공하기 위한 것임에 따라, 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.Further, the present invention is to provide a vehicle lamp circuit topology for efficiently improving the light emitting module driver configuration for outputting a low-beam or high-beam amount, so that the possibility of commercialization or sales is sufficient, This is an invention that is industrially usable because it is possible.
100: 차량용 램프 110: 제1 발광 모듈
120: 제2 발광 모듈 130: 발광 모듈 드라이버
140: 제3 발광 모듈 150: 제4 발광 모듈
160: 누설전류 블록100: vehicle lamp 110: first light emitting module
120: second light emitting module 130: light emitting module driver
140: third light emitting module 150: fourth light emitting module
160: Leakage current block
Claims (20)
제2 발광 모듈; 및
상기 제1 발광 모듈 및 상기 제2 발광 모듈 중 적어도 하나에 구동 전압을 공급하는 발광 모듈 드라이버를 포함하고,
상기 발광 모듈 드라이버는,
차량으로부터 공급되는 전압을 입력받는 입력 전압부;
상기 입력 전압부로부터 제공받은 전압을 조절하는 레귤레이터;
상기 제1 발광 모듈 및 상기 제2 발광 모듈의 출력 조합에 기초한 복수의 모드 중 어느 하나를 선택한 결과에 따라, 상기 발광 모듈 드라이버의 컨버팅 모드를 변경하는 제1 스위치; 및
상기 컨버팅 모드에 대응되어 스위칭 온 또는 오프되는 제2 스위치;를 포함하는 차량용 램프 회로 토폴로지.A first light emitting module;
A second light emitting module; And
And a light emitting module driver for supplying a driving voltage to at least one of the first light emitting module and the second light emitting module,
The light emitting module driver includes:
An input voltage unit receiving a voltage supplied from a vehicle;
A regulator for regulating a voltage supplied from the input voltage unit;
A first switch for changing a conversion mode of the light emitting module driver according to a result of selecting one of a plurality of modes based on a combination of outputs of the first light emitting module and the second light emitting module; And
And a second switch that is switched on or off in response to the converting mode.
상기 제1 발광 모듈은 상기 레귤레이터의 출력 단에 연결되고, 상기 제2 발광 모듈은 상기 제1 발광 모듈의 출력 단, 상기 제1 스위치, 또는 상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치를 포함한 스위치 블록에 연결되는 차량용 램프 회로 토폴로지.The method according to claim 1,
The first light emitting module is connected to the output terminal of the regulator, and the second light emitting module is connected to the output terminal of the first light emitting module, the first switch, or the switch block including the first switch and the second switch Automotive lamp circuit topology connected.
상기 제1 발광 모듈은 상기 복수의 모드 중 제1 모드와 대응되고, 상기 제2 발광 모듈은 상기 제2 모드와 대응되는 차량용 램프 회로 토폴로지.The method according to claim 1,
Wherein the first light emitting module corresponds to a first mode of the plurality of modes, and the second light emitting module corresponds to the second mode.
상기 제1 모드는 로우 빔과 대응되고, 상기 제2 모드는 하이 빔과 대응되는 차량용 램프 회로 토폴로지.The method of claim 3,
Wherein the first mode corresponds to a low beam and the second mode corresponds to a high beam.
상기 제1 발광 모듈에 병렬로 연결되는 제3 발광 모듈; 및
상기 제2 발광 모듈에 병렬로 연결되는 제4 발광 모듈을 더 포함하는 차량용 램프 회로 토폴로지.The method according to claim 1,
A third light emitting module connected in parallel to the first light emitting module; And
And a fourth light emitting module connected in parallel to the second light emitting module.
상기 제1 발광 모듈을 점등하는 경우, 상기 제1 스위치는 오프 상태이고, 상기 제2 스위치는 온 상태인 차량용 램프 회로 토폴로지.The method according to claim 1,
Wherein when the first light emitting module is lit, the first switch is in an OFF state and the second switch is in an ON state.
상기 제1 발광 모듈 및 상기 제2 발광 모듈을 점등하는 경우, 상기 제1 스위치는 온 상태이고, 상기 제2 스위치는 오프 상태인 차량용 램프 회로 토폴로지.The method according to claim 1,
Wherein when the first light emitting module and the second light emitting module are turned on, the first switch is on and the second switch is off.
상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치의 동작 조합에 따라, 상기 제1 발광 모듈에 전압을 공급하는 제1 경로로 전압을 공급하는 경우, 상기 발광 모듈 드라이버는 벅 부스트 컨버터 모드인 차량용 램프 회로 토폴로지.The method according to claim 1,
Wherein the light emitting module driver is a buck boost converter mode when supplying a voltage to a first path that supplies a voltage to the first light emitting module in accordance with an operation combination of the first switch and the second switch.
상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치의 동작 조합에 따라, 상기 제1 발광 모듈 및 상기 제2 발광 모듈 중 하나 이상에 전압을 공급하는 제2 경로로 전압을 공급하는 경우, 상기 발광 모듈 드라이버는 부스트 컨버터 모드인 차량용 램프 회로 토폴로지.The method according to claim 1,
When the voltage is supplied to the second path for supplying a voltage to at least one of the first light emitting module and the second light emitting module according to the operation combination of the first switch and the second switch, Automotive lamp circuit topology in converter mode.
상기 발광모듈 드라이버의 컨버팅 모드는 상기 제1 스위치의 스위칭에 따라 상기 제1 발광 모듈의 두 개의 출력단 중 어느 하나의 출력단에 전류를 통전시키는 차량용 램프 회로 토폴로지.The method according to claim 1,
Wherein the converting mode of the light emitting module driver energizes a current to one of two output terminals of the first light emitting module in accordance with the switching of the first switch.
상기 제1 모드가 선택되는 경우, 상기 제1 발광 모듈로 흐르는 전류에 대비하여 상기 제2 발광 모듈로 흐르는 전류를 미리 정해진 기준 전류 이하로 낮추도록 상기 제2 발광 모듈에 병렬로 연결되는 누설전류 블록을 더 포함하는 차량용 램프 회로 토폴로지.The method of claim 3,
A leakage current block connected in parallel to the second light emitting module so as to reduce a current flowing to the second light emitting module to a predetermined reference current or less in comparison with a current flowing to the first light emitting module when the first mode is selected, Further comprising: a lamp circuit topology for a vehicle.
제2 발광 모듈; 및
상기 제1 발광 모듈 및 상기 제2 발광 모듈 중 적어도 하나에 구동 전압을 공급하는 발광 모듈 드라이버를 포함하고,
상기 발광 모듈 드라이버는,
차량으로부터 공급되는 전압을 입력받는 입력 전압부;
상기 입력 전압부로부터 제공받은 전압을 조절하는 레귤레이터;
상기 제1 발광 모듈 및 상기 제2 발광 모듈에 상기 전압을 공급하기 위한 복수의 경로들 중 특정 경로를 선택하거나, 선택된 특정 경로를 다른 특정 경로로 전환하는 복수의 스위치들을 포함하는 차량용 램프 회로 토폴로지.A first light emitting module;
A second light emitting module; And
And a light emitting module driver for supplying a driving voltage to at least one of the first light emitting module and the second light emitting module,
The light emitting module driver includes:
An input voltage unit receiving a voltage supplied from a vehicle;
A regulator for regulating a voltage supplied from the input voltage unit;
A plurality of switches for selecting a specific one of a plurality of paths for supplying the voltage to the first light emitting module and the second light emitting module or for switching a selected specific path to another specific path.
상기 복수의 경로들은,
상기 제1 발광 모듈에 전압을 공급하기 위한 제1 경로; 및
상기 제1 발광 모듈 및 상기 제2 발광 모듈 중 하나 이상에 전압을 공급하기 위한 제2 경로를 포함하는 차량용 램프 회로 토폴로지.11. The method of claim 10,
Wherein the plurality of paths include:
A first path for supplying a voltage to the first light emitting module; And
And a second path for supplying a voltage to at least one of the first light emitting module and the second light emitting module.
상기 복수의 스위치들은 제1 스위치 및 제2 스위치를 포함하고,
상기 제1 경로를 통해 전압을 공급하는 경우 상기 제1 스위치는 오프 상태이고, 상기 제2 스위치는 온 상태인 차량용 램프 회로 토폴로지.14. The method of claim 13,
The plurality of switches including a first switch and a second switch,
Wherein when the voltage is supplied through the first path, the first switch is in the OFF state and the second switch is in the ON state.
상기 복수의 스위치들은 제1 스위치 및 제2 스위치를 포함하고,
상기 제2 경로를 통해 전압을 공급하는 경우 상기 제1 스위치는 온 상태이고, 상기 제2 스위치는 오프 상태인 차량용 램프 회로 토폴로지.14. The method of claim 13,
The plurality of switches including a first switch and a second switch,
Wherein when the voltage is supplied through the second path, the first switch is on and the second switch is off.
상기 발광 모듈 드라이버의 컨버팅 모드는 상기 제1 스위치의 스위칭에 따라 상기 제1 발광 모듈의 두 개의 출력단 중 어느 하나의 출력단에 전류를 통전시키는 차량용 램프 회로 토폴로지.14. The method of claim 13,
Wherein the converting mode of the light emitting module driver energizes a current to one of two output terminals of the first light emitting module in accordance with the switching of the first switch.
상기 제1 모드가 선택되는 경우, 상기 제1 발광 모듈로 흐르는 전류에 대비하여 상기 제2 발광 모듈로 흐르는 전류를 미리 정해진 기준 전류 이하로 낮추도록 상기 제2 발광 모듈에 병렬로 연결되는 누설전류 블록을 더 포함하는 차량용 램프 회로 토폴로지.14. The method of claim 13,
A leakage current block connected in parallel to the second light emitting module so as to reduce a current flowing to the second light emitting module to a predetermined reference current or less in comparison with a current flowing to the first light emitting module when the first mode is selected, Further comprising: a lamp circuit topology for a vehicle.
상기 제1 경로를 통해 전압을 공급하는 경우, 상기 제1 발광 모듈은 로우 빔과 대응되는 차량용 램프 회로 토폴로지.14. The method of claim 13,
And wherein when the voltage is supplied through the first path, the first light emitting module corresponds to the low beam.
상기 제2 경로를 통해 전압을 공급하는 경우, 상기 제1 및 제2 발광 모듈은 하이 빔과 대응되는 차량용 램프 회로 토폴로지.14. The method of claim 13,
And wherein when the voltage is supplied through the second path, the first and second light emitting modules correspond to high beams.
상기 제2 경로를 통해 전압을 공급하는 경우는 상기 제1 경로를 통해 전압을 공급하는 경우보다 효율이 높은 차량용 램프 회로 토폴로지.14. The method of claim 13,
And when the voltage is supplied through the second path, the efficiency is higher than when the voltage is supplied through the first path.
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