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KR101738061B1 - 차량용 리어 콤비네이션 램프 장치의 발광 다이오드 구동 회로 - Google Patents

차량용 리어 콤비네이션 램프 장치의 발광 다이오드 구동 회로

Info

Publication number
KR101738061B1
KR101738061B1 KR1020160022564A KR20160022564A KR101738061B1 KR 101738061 B1 KR101738061 B1 KR 101738061B1 KR 1020160022564 A KR1020160022564 A KR 1020160022564A KR 20160022564 A KR20160022564 A KR 20160022564A KR 101738061 B1 KR101738061 B1 KR 101738061B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
switching
voltage
light emitting
switching unit
driving circuit
Prior art date
Application number
KR1020160022564A
Other languages
English (en)
Inventor
이지응
공민성
조상연
주진홍
Original Assignee
현대아이에이치엘 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대아이에이치엘 주식회사 filed Critical 현대아이에이치엘 주식회사
Priority to KR1020160022564A priority Critical patent/KR101738061B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101738061B1 publication Critical patent/KR101738061B1/ko

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    • H05B33/0842—
    • F21S48/215—
    • F21S48/30—
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V23/00—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
    • F21V23/003—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being electronics drivers or controllers for operating the light source, e.g. for a LED array
    • H05B33/0806—
    • H05B33/0815—
    • F21W2101/12—
    • F21W2101/14—
    • Y02B20/341—

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)

Abstract

본 발명은 차량용 리어 콤비네이션 램프 장치의 발광 다이오드 구동 회로에 관한 것이다. 발광 다이오드 구동 회로는 복수 개의 발광 다이오드가 포함된 LED 어레이와, LED 어레이가 점등되도록 스위칭하는 스위칭부와, 스위칭부로 정전류를 출력하는 정전류 인가부와, 정전류 인가부로 전원을 공급하는 배터리 및 스위칭부와 상호 병렬로 연결되어 스위칭부의 스위칭 동작 시, 스위칭부에 흐르는 전류를 분배하는 전류 분배부를 포함한다. 스위칭부는 트랜지스터, 금속 산화막 반도체 전계 효과 트랜지스터 등의 스위칭 소자로 구비되고, 전류 분배부는 스위칭 소자와 상호 병렬로 연결되는 복수 개의 저항들로 구비된다. 이러한 LED 구동 회로는 차량용 리어 콤비네이션 램프 장치의 방향 지시등, 제동등 및 후진등 각각에 대응하여 구비될 수 있다. 본 발명에 의하면, 복수 개의 저항이 스위칭부와 상호 병렬 연결되어 저장을 통해 스위칭부의 스위칭 동작시, 발생되는 열을 분배함으로써, 스위칭 소자의 발열을 줄이고, 패키지 크기와 제조 비용을 줄일 수 있다.

Description

차량용 리어 콤비네이션 램프 장치의 발광 다이오드 구동 회로{LED DRIVING CIRCUIT OF REAR COMBINATION LAMP APPARATUS FOR VEHICLES}
본 발명은 차량용 리어 콤비네이션 램프 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 복수 개의 발광 다이오드들을 갖는 적어도 하나의 발광 다이오드 어레이들 구비하고, 발광 다이오드 어레이를 구동하는 반도체 소자의 열 발산을 줄이고, 반도체 소자의 수량 및 제조 비용을 최소화하기 위한 차량용 리어 콤비네이션 램프 장치의 발광 다이오드 구동 회로에 관한 것이다.
일반적으로, 차량의 후방 양측에는 리어 콤비네이션 램프(rear combination lamp)가 구비되어 있다. 리어 콤비네이션 램프에는 방향 지시등, 제동등 및 후진등을 포함하고, 후방 차량의 운전자에게 전방 차량의 주행 중에 발생되는 좌우 회전, 급제동 또는 후진 상황을 알려주도록 동시 또는 독립적으로 점등되거나 점멸된다.
최근에는 발광 다이오드의 급속한 발전으로 차량의 리어 콤비네이션 램프나 헤드 램프 등의 광원을 발광 다이오드를 이용하여 제작하고 있다. 이 경우, 리어 콤비네이션 램프는 방향 지시 램프, 제동 램프 및 후진 램프 각각에 대응하여 복수 개의 발광 다이오드들 즉, 발광 다이오드 어레이가 구비된다.
그런데 발광 다이오드를 이용하여 제작한 차량 램프의 경우, 차량 디자인 또는 배광 성능에 따라 정해진 발광 다이오드의 수량과 사양 및 사용 전류에 맞춰서 발광 다이오드 구동 장치를 구현하고 있다. 예컨대, 발광 다이오드 구동 장치의 설계 시, 가장 중요한 변수는 사용 전류로써, 전류의 대소 여부에 따라 반도체 소자들의 추가, 삭제 여부가 결정된다. 따라서 차량 전압에 관계없이 발광 다이오드들로 정전류를 인가하기 위한 구동 회로가 필요한 실정이다.
도 1을 참조하면, 일반적인 차량용 리어 콤비네이션 램프의 LED 구동 회로(10)는 복수 개의 발광 다이오드(LED1 ~ LED3) 들이 포함된 적어도 하나의 발광 다이오드 어레이(12)와, 배터리(20)로부터 전원을 받아서 발광 다이오드 어레이(12)로 정전류를 인가하도록 구동하는 OP 앰프(14)와, 상호 병렬로 연결되고 OP 앰프(14)로부터 인가되는 정전류를 받아서 발광 다이오드 어레이를 점등하도록 스위칭하는 복수 개의 스위칭 소자(16, 18) 및 감지 저항(R0)를 포함한다. 여기서 스위칭 소자(16, 18)은 트랜지스터, 금속 산화막 반도체 전계 효과 트랜지스터(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor : MOSFET) 등으로 구비된다. 차량용 리어 콤비네이션 램프 장치의 LED 구동 회로(10)의 구성은 예를 들어, 방향 지시등, 제동등 및 후진등들 각각에 대응하여 발광 다이오드 어레이(12)가 구비될 수 있다.
이러한 차량용 리어 콤비네이션 램프 장치의 LED 구동 회로(10)는 차량 전압의 변동에 관계없이 발광 다이오드에 정전류를 인가하기 위하여, OP 앰프(14)의 네가티브 피드백(negative feedback)의 특성을 이용하여 구성하고, 복수 개의 스위칭 소자(16, 18)를 통해 발광 다이오드 어레이(12)를 점등 또는 점멸되도록 제어한다. 즉, 스위칭 소자(16, 18)의 턴 온(turn on) 시, 배터리(20)에서 공급되는 전원 전압은 발광 다이오드 어레이(12)의 포워드 전압(Foward Voltage)과, OP 앰프(14)의 네거티브 피드백 신호의 센싱 전압을 제외한 나머지 전압이 스위칭 소자(16, 18)에 인가된다.
그러므로, LED 구동 회로(10)는 스위칭 소자(16, 18)의 콜렉터 단자와 에미터 단자(또는 드레인 단자와 소스 단자) 사이의 전압과, 발광 다이오드 전류의 곱으로 전력 손실(Power Dissipation : PD)이 발생한다. 스위칭 소자(16, 18)에서의 전력 손실(PD)은 발열로 나타난다.
이에 LED 구동 회로(10)는 발광 다이오드에 많은 전류를 인가하였을 경우, 스위칭 소자의 접합 온도(junction temperature : Tj)를 특정 크기 이하로 발열되도록 스위칭 소자(16, 18)의 패키지 크기를 키우거나, 스위칭 소자(16, 18)를 복수 개로 추가한다. 그러나 이러한 방법은 LED 구동 회로(10)의 가격을 상승시키며, LED 구동 회로(10)가 실장되는 인쇄회로기판(PCB)의 공간 활용에 제약이 된다.
한국 등록특허공보 제10-1416470호(공고일 2014년 07월 09일) 한국 공개특허공보 제10-2015-0014591호(공개일 2015년 02월 09일) 한국 공개특허공보 제10-2015-0014592호(공개일 2015년 02월 09일) 한국 공개특허공보 제10-2015-0097005호(공개일 2015년 08월 26일)
본 발명의 목적은 복수 개의 발광 다이오드들을 구비하고, 발광 다이오드들을 구동하기 위한 반도체 소자에서 발생되는 열을 줄이기 위한 차량용 리어 콤비네이션 램프 장치의 발광 다이오드 구동 회로를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 제조 비용을 줄이기 위한 차량용 리어 콤비네이션 램프 장치의 발광 다이오드 구동 회로를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 인쇄회로기판의 크기를 줄이기 위한 차량용 리어 콤비네이션 램프 장치의 발광 다이오드 구동 회로를 제공하는 것이다.
상기 목적들을 달성하기 위한, 본 발명의 차량용 리어 콤비네이션 램프 장치의 발광 다이오드 구동 회로는 복수 개의 발광 다이오드들을 구동시키는 스위칭부와 상호 병렬로 연결되는 복수 개의 저항을 구비하는데 그 한 특징이 있다. 이와 같은 본 발명에 따른 차량용 리어 콤비네이션 램프 장치의 발광 다이오드 구동 회로는 발광 다이오드들로 흐르는 전류를 복수 개의 저항이 스위칭부와 분배하여, 발생되는 열을 분산시킴으로써, 스위칭 소자의 발열을 줄이고, 패키지 크기와 제조 비용을 줄일 수 있다.
이 특징에 따른 본 발명의 차량용 리어 콤비네이션 램프 장치의 발광 다이오드 구동 회로는, 복수 개의 발광 다이오드들이 상호 직렬로 연결되는 발광 다이오드 어레이와; 전원을 공급받아서 상기 발광 다이오드 어레이를 점등하도록 구동 전압을 출력하는 정전류 인가부와; 상기 정전류 인가부로부터 출력된 구동 전압을 받아서 상기 발광 다이오드 어레이로 정전류를 인가하도록 스위칭 하는 스위칭부 및; 상기 스위칭부와 상호 병렬로 연결되어, 상기 스위칭부의 스위칭 시, 상기 발광 다이오드 어레이로 흐르는 전류를 상기 스위칭부와 분배하는 전류 분배부를 포함한다.
이 특징의 한 실시예에 있어서, 상기 정전류 인가부는 OP 앰프로 구비되고; 상기 OP 앰프는; 배터리로부터 전원 전압을 받아들이고, 상기 스위칭부로부터 네거티브 피드백 전압을 받아서 상기 구동 전압을 상기 스위칭부로 출력한다.
다른 실시예에 있어서, 상기 스위칭부는 트랜지스터, 금속 산화막 반도체 전계 효과 트랜지스터 중 어느 하나의 스위칭 소자로 구비되고; 상기 스위칭 소자는; 상기 발광 다이오드 어레이와 직렬로 연결되고, 상기 OP 앰프로부터 상기 구동 전압을 받아서 스위칭되어, 상기 발광 다이오드 어레이에 흐르는 전류를 조절한다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 전류 분배부는; 각각이 상기 스위칭 소자와 상호 병렬로 연결되는 복수 개의 저항들로 구비된다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 발광 다이오드 구동 회로는; 상기 OP 앰프로 상기 배터리로부터 공급되는 전원 전압이 상기 발광 다이오드 어레이의 포워드 전압과, 상기 OP 앰프의 네거티브 피드백 전압을 합한 특정 전압을 기준으로 상기 발광 다이오드 어레이에 흐르는 전류를 조절하되; 상기 배터리의 전원 전압이 상기 특정 전압 이하로 인가된 경우, 상기 발광 다이오드 어레이에 흐르는 전류가 상기 스위칭 소자로 흐르도록 하고, 상기 배터리의 전원 전압이 상기 특정 전압 이상으로 인가될 경우, 상기 발광 다이오드 어레이에 흐르는 전류가 상기 스위칭 소자와 상기 저항들로 분배되도록 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 차량용 리어 콤비네이션 램프 장치의 발광 다이오드 구동 회로는 복수 개의 발광 다이오드들을 구동시키는 스위칭 소자와 상호 병렬로 연결되는 복수 개의 저항을 구비함으로써, 스위칭 소자에서 발생되는 열을 분산시켜서 스위칭 소자의 발열을 줄이고, 패키지 크기와 제조 비용을 줄일 수 있다.
또 본 발명의 차량용 리어 콤비네이션 램프 장치의 발광 다이오드 구동 회로는 LED 어레이에 인가되는 전류를 병렬로 연결되어 있는 스위칭 소자와 복수 개의 저항들로 분배하도록 함으로써, 발광 다이오드의 정전류 특성을 만족하면서, 스위칭 소자의 전력 손실를 낮출 수 있다.
또한 본 발명의 차량용 리어 콤비네이션 램프 장치의 발광 다이오드 구동 회로는 스위칭 소자의 발열 문제를 해소함으로써, 스위칭 소자의 수명을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래기술의 실시예에 따른 차량용 리어 콤비네이션 램프 장치의 LED 구동 회로의 일부 구성을 도시한 회로도;
도 2는 본 발명에 따른 차량용 리어 콤비네이션 램프 장치의 LED 구동 회로의 구성을 도시한 블럭도;
도 3은 도 2에 도시된 LED 구동 회로의 실시예에 따른 일부 구성을 도시한 회로도;
도 4는 도 3에 도시된 LED 구동 회로의 LED 구동 전압 특성을 나타내는 파형도;
도 5는 도 3에 도시된 LED 구동 회로의 전류 특성을 나타내는 파형도;
도 6은 도 1에 도시된 스위칭 소자의 접합 온도 측정 결과를 나타내는 도면;
도 7은 도 3에 도시된 스위칭 소자의 접합 온도 측정 결과를 나타내는 도면;
도 8은 도 1에 도시된 스위칭 소자의 전류 특성 시뮬레이션 결과를 나타내는 파형도; 그리고
도 9는 도 3에 도시된 스우칭 소자의 전류 특성 시뮬레이션 결과를 나타내는 파형도이다.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
이하 첨부된 도 2 내지 도 9을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 리어 콤비네이션 램프 장치의 LED 구동 회로의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 리어 콤비네이션 램프 장치의 LED 구동 회로(100)는 복수 개의 발광 다이오드들을 이용하는 차량용 리어 콤비네이션 램프 장치에 구비되어, 차량 전압의 변동에 관계없이 발광 다이오드들로 정전류를 인가하여 구동시키는 반도체 소자에서 발생되는 열 문제를 해소하기 위하여, 복수 개의 발광 다이오드들을 갖는 LED 어레이(110)를 구동하는 스위칭부(120)와 상호 병렬로 연결되는 전류 분배부(150)를 구비한다.
이러한 LED 구동 회로(100)는 스위칭부(120)의 스위칭 동작 시, LED 어레이(110)에 흐르는 전류를 스위칭부(120)와 전류 분배부(150)로 분배하여, 스위칭부(120)에서 발생되는 열을 전류 분배부(150)에 의해 분배되어, 스위칭부(120)의 발열 문제를 해소할 수 있다.
이를 위해 본 발명의 LED 구동 회로(100)는 복수 개의 발광 다이오드(LED)가 포함된 LED 어레이(110)와, LED 어레이(110)가 점등되도록 스위칭하는 스위칭부(120)와, LED 어레이(110)로 정전류가 인가되도록 스위칭부(120)로 구동 전압을 출력하는 정전류 인가부(130)와, 정전류 인가부(130)로 전원을 공급하는 배터리(140) 및 스위칭부(120)와 상호 병렬로 연결되어 스위칭부(120)의 스위칭 동작 시, 스위칭부(120)에 흐르는 전류를 분배하는 전류 분배부(150)를 포함한다. LED 구동 회로(100)는 예를 들어, 차량용 리어 콤비네이션 램프 장치의 방향 지시등, 제동등 및 후진등 각각에 대응하여 구비될 수 있다.
따라서 본 발명의 LED 구동 회로(100)는 정전류 인가부(130)가 배터리(140)로부터 전원을 공급받고, 스위칭부(120)로부터 센싱 전압을 피드백 받아서 스위칭부(120)로 구동 전압을 출력하면, 스위칭부(120)가 정전류 인가부(130)로부터 출력된 구동 전압에 의해 스위칭하여, LED 어레이(110)를 점등시킨다. 이 때, 전류 분배부(150)는 스위칭부(120)의 스위칭 시, LED 어레이(110)로 흐르는 전류를 스위칭부(120)와 분배한다.
구체적으로 본 발명의 실시예를 이용하여 본 발명에 따른 차량용 리어 콤비네이션 램프 장치의 LED 구동 회로의 구성과 작용을 상세히 설명한다.
즉, 도 3은 도 2에 도시된 LED 구동 회로의 실시예에 따른 일부 구성을 도시한 회로도이고, 도 4는 도 3에 도시된 LED 구동 회로의 LED 구동 전압 특성을 나타내는 파형도이며, 도 5는 도 3에 도시된 LED 구동 회로의 전류 특성을 나타내는 파형도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 LED 구동 회로(100)는 LED 어레이(110)와, 스위칭 소자(120)와, OP 앰프(130)와, 배터리(140) 및 복수 개의 저항(R0 ~ R2)들을 구비한다. 저항(R0 ~ R2)들은 센싱 저항(R0)과, 전류 분배용 저항(R1, R2)들로 구성된다.
LED 어레이(110)는 일단이 차량의 전원 예를 들어, 배터리(140)로부터 전원을 공급받고, 복수 개의 발광 다이오드(LED1 ~ LED3)들이 상호 직렬로 연결된다. 스위칭 소자(120)는 예컨대, 트랜지스터 또는 MOSFET 등으로 구비되고, LED 어레이(110)의 타단에 직렬로 연결된다. 즉, 스위칭 소자(120)의 콜렉터 단자 또는 드레인 단자가 LED 어레이(110)의 타단에 연결되고, 베이스 단자 또는 게이트 단자가 OP 앰프(130)의 출력단에 연결되며, 에미터 단자 또는 소스 단자가 센싱 저항(R0)를 통해 접지된다.
OP 앰프(130)는 배터리(140)로부터 전원을 공급받고, 네거티브 피드백 특성을 이용하여 스위칭 소자(120)와 연결된다. 즉, OP 앰프(130)는 비반전 단자(+)가 배터리(140)와 연결되고, 반전 단자(-)가 스위칭 소자(120)의 에미터 단자 또는 소스 단자와 연결된다. 이러한 OP 앰프(130)는 센싱 저항(R0)의 양단 전압이 반전 단자(-)에 인가되고, 배터리(140)로부터 전원 전압이 비반전 단자(+)에 인가되어 스위칭 소자(120)를 구동하는 출력 전압(도 4의 VF)을 생성하여, 스위칭 소자(120)의 베이스 단자 또는 게이트 단자에 출력 전압을 인가한다. 그 결과, 스위칭 소자(120)는 턴온(turn on) 또는 턴오프(turn off) 되면서 LED 어레이(110)에 흐르는 전류량을 조절하여 정전류(I_LED)가 인가되도록 한다.
따라서 OP 앰프(130)는 배터리(140)로부터 전원을 공급받고, 스위칭 소자(120)로부터 네거티브 피드백 전압을 받아서 스위칭 소자(120)의 베이스 단자 또는 게이트 단자로 구동 전압을 출력하여 스위칭 소자(120)를 구동한다.
그리고 전류 분배용 제 1 및 제 2 저항(R1, R2)들 각각은 스위칭 소자(120)와 상호 병렬로 연결된다. 즉, 전류 분배용 제 1 및 제 2 저항(R1, R2)은 일단이 스위칭 소자(120)의 콜렉터 단자 또는 드레인 단자에 연결되고, 타단이 스위칭 소자(120)의 에미터 단자 또는 소스 단자에 연결된다. 제 1 및 제 2 저항(R1, R2)는 동일하거나 상이한 저항값을 갖을 수 있다.
센싱 저항(R0)은 스위칭 소자(120)의 에미터 단자 또는 소스 단자와 접지 사이에 구비된다. 센싱 저항(R0)은 양단에 인가되는 전압이 OP 앰프(130)의 반전 단자(-)로 피드백된다.
이러한 LED 구동 회로(100)는 도 5에 도시된 바와 같이, 배터리(140)의 전압이 특정 전압 즉, LED의 포워드 전압(foward voltage)과 OP 앰프(130)의 네거티브 피드백 전압(nagative feedback sensing voltage)이 합한 전압을 기준으로 LED 전류의 흐름이 바뀌게 된다. 즉, 배터리 전압이 특정 전압 이하로 인가된 경우, 전류(I_FET)는 스위칭 소자(120)로 흐르며, 배터리 전압이 특정 전압 이상으로 인가될 경우, 병렬로 연결되어 있는 전류 분배용 저항(R1, R2)들로 전류(IR)를 분배시킨다. 그 결과, 저항 전류(IR)가 증가하면, 스위칭 소자(120)의 전류(I_FET)가 감소된다.
그러므로 특정 전압 이하에서는 스위칭 소자(120)의 인가 전압이 낮으므로, 스위칭 소자(120)의 전력 손실(PD)이 낮으며, 특정 전압 이상에서는 스위칭 소자(120)의 인가 전압이 높아지므로, 전류 분배용 저항(R1, R2)들로 전류 경로를 변경해 전력 손실(PD)를 낮추게 한다.
따라서 본 발명의 LED 구동 회로(100)는 LED 어레이(110)에 인가되는 전류 즉, 스위칭 소자(120)에 흐르는 전류를 병렬로 연결되어 있는 복수 개의 저항(150 : R1, R2)들로 하여금 분배되도록 함으로써, LED의 정전류 특성을 만족하면서, 스위칭 소자(120)의 전력 손실(PD)를 낮출 수 있다. 이로 인하여, 본 발명의 LED 구동 회로(100)는 도 1에 도시된 LED 구동 회로(10)에 비해 발열 특성을 개선할 수 있다.
도 6은 도 1에 도시된 스위칭 소자의 접합 온도 측정 결과를 나타내는 도면이고, 도 7은 도 3에 도시된 스위칭 소자의 접합 온도 측정 결과를 나타내는 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명과 기존의 스위칭 소자의 접합 온도를 측정하기 위한 조건으로, 약 100 mA의 LED 전류와, 약 150 Ω의 전류 분배용 저항값, 약 13 V의 입력 전압으로 약 1 시간의 작동 시간 후, 본 발명과 기존의 LED 구동 회로(10, 100)의 인쇄회로기판의 온도를 각각 측정하였다.
측정 결과, 기존의 스위칭 소자(도 1의 16, 18)에서의 접합 온도 측정 시, 약 55.0 ℃로 측정되어 스위칭 소자(16, 18)에 전류가 집중되어 열 집중 현상이 발생되었으나, 본 발명의 스위칭 소자(120)에서는 약 42.2 ℃로 측정되어 전류의 분배로 인해 스위칭 소자(120)의 온도가 감소하였음을 알 수 있다.
그러므로 본 발명과 기존의 LED 구동 회로(100, 10)를 비교한 결과, 본 발명의 스위칭 소자(120)에서의 온도가 기존에 대비 약 23.3 % 저하되는 효과를 확인할 수 있다. 따라서 본 발명의 LED 구동 회로(100)는 기존에 비해, 스위칭 소자(120)의 수명, 제작 비용 절감 및 PCB 공간 제약의 문제를 해결할 수 있다.
그리고 도 8은 도 1에 도시된 스위칭 소자의 전류 특성 시뮬레이션 결과를 나타내는 파형도이고, 도 9는 도 3에 도시된 스우칭 소자의 전류 특성 시뮬레이션 결과를 나타내는 파형도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 이 실시예의 시뮬레이션은 도 7 및 도 8의 조건과 동일하게 이루어진다. 즉, 기존과 본 발명의 LED 구동 회로(10, 100) 각각은 약 100 mA의 LED 전류와, 약 150 Ω의 전류 분배용 저항값, 약 13 V의 입력 전압으로 약 1 시간 동안에 작동된다.
시뮬레이션 결과, 기존의 LED 구동 회로(10)는 LED로 도 4의 LED 구동 전압(VF)에 의해 정전류가 인가된다. 이 때 약 100 mA의 LED 전류(I_FET)는 스위칭 소자(16, 18)에 그대로 집중된다. 그러나 본 발명의 LED 구동 회로(100)는 LED 전류가 스위칭 소자(120)와 제 1 및 제 2 저항(R1, R2)으로 분배된다. 이 실시예에서 저항 전류(I_R)는 약 45 mA이고, 스위칭 소자의 전류(I_FET) 즉, LED 전류는 약 55 mA로 분배된다.
이상에서, 본 발명에 따른 차량용 리어 콤비네이션 램프 장치의 발광 다이오드 구동 회로의 구성 및 작용을 상세한 설명과 도면에 따라 도시하였지만, 이는 실시예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다.
100 : 차량용 리어 컴비네이션 램프 장치의 LED 구동 회로
110 : LED 어레이
120 : 스위칭부
130 : 정전류 인가부
140 : 배터리
150 : 전류 분배부

Claims (5)

  1. 차량용 리어 콤비네이션 램프 장치의 발광 다이오드 구동 회로에 있어서,
    복수 개의 발광 다이오드들이 상호 직렬로 연결되는 발광 다이오드 어레이;
    전원을 공급받아서 상기 발광 다이오드 어레이를 점등하도록 구동 전압을 출력하는 정전류 인가부;
    상기 정전류 인가부로부터 출력된 구동 전압을 받아서 상기 발광 다이오드 어레이로 정전류를 인가하도록 스위칭 하는 스위칭부; 및
    상기 스위칭부와 상호 병렬로 연결되어, 상기 스위칭부의 스위칭 시, 상기 발광 다이오드 어레이로 흐르는 전류를 상기 스위칭부와 분배하는 전류 분배부; 를 포함하며,
    상기 정전류 인가부는 배터리로부터 전원 전압을 받아들이고, 상기 스위칭부로부터 네거티브 피드백 전압을 받아서 상기 구동 전압을 상기 스위칭부로 출력하는 OP 앰프로 구성되며,
    상기 스위칭부는 트랜지스터, 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터 중 어느 하나의 스위칭 소자로 구비되고, 상기 스위칭 소자는, 상기 발광 다이오드 어레이와 직렬로 연결되고, 상기 OP 앰프로부터 상기 구동 전압을 받아서 스위칭되어, 상기 발광 다이오드 어레이에 흐르는 전류를 조절하며,
    상기 전류 분배부는, 각각이 상기 스위칭 소자와 상호 병렬로 연결되는 복수 개의 저항들로 구성되며,
    상기 OP 앰프로 상기 배터리로부터 공급되는 전원 전압이 상기 발광 다이오드 어레이의 포워드 전압과, 상기 OP 앰프의 네거티브 피드백 전압을 합한 특정 전압을 기준으로 상기 발광 다이오드 어레이에 흐르는 전류를 조절하되,
    상기 배터리의 전원 전압이 상기 특정 전압 이하로 인가된 경우, 상기 발광 다이오드 어레이에 흐르는 전류가 상기 스위칭 소자로 흐르도록 하고, 상기 배터리의 전원 전압이 상기 특정 전압 이상으로 인가될 경우, 상기 발광 다이오드 어레이에 흐르는 전류가 상기 스위칭 소자와 상기 저항들로 분배되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량용 리어 콤비네이션 램프 장치의 발광 다이오드 구동 회로.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004179228A (ja) * 2002-11-25 2004-06-24 Honda Motor Co Ltd 発光ダイオード点灯回路
JP2006318337A (ja) * 2005-05-16 2006-11-24 Rohm Co Ltd 定電流駆動回路、それを用いた発光装置、電子機器

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