KR101206299B1

KR101206299B1 - Operating apparatus for LED using digital signal processor

Info

Publication number: KR101206299B1
Application number: KR1020110117440A
Authority: KR
Inventors: 정광현; 유진완; 박종연
Original assignee: 강원대학교산학협력단
Priority date: 2011-11-11
Filing date: 2011-11-11
Publication date: 2012-11-29

Abstract

PURPOSE: An LED driving apparatus using a digital signal processor(DSP) is provided to extend the lifetime of an LED by fundamentally correcting the error generated by sensing resistance. CONSTITUTION: An input power source(DC) supplies power to an LED driving device. A current source(110) supplies a current to the LED driving device. A first switch(SW1) turns on and off the input power source. A second switch(SW2) turns on and off the current source. One or more LED modules(130,140,150) are connected to the first switch in parallel. One or more drivers are connected to the second switch. The driver drives the LED module. A DSP controller(120) controls the first and second switches and corrects the error between each sensor. [Reference numerals] (110) Current source; (120) DSP controller

Description

LED driving device using DSP {Operating apparatus for LED using digital signal processor}

본 발명은 LED 구동 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 DSP(digital signal processor)를 이용한 다수의 LED 열 간 전류 오차를 보정하는 방법 및 회로에 관한 것이다.
The present invention relates to an LED driving apparatus, and more particularly, to a method and a circuit for correcting a current error between a plurality of LED columns using a digital signal processor (DSP).

일상 생활에서 상용 교류 전원을 이용한 형광등 및 백열전구는 일반적으로 가장 많이 사용되고 있다. 특히, 전력 효율이 우수하고 그 조도가 더 많이 확보되는 형광등이 더 많이 사용되고 있다.In everyday life, fluorescent lamps and incandescent lamps using commercial AC power are most commonly used. In particular, fluorescent lamps having excellent power efficiency and more illuminance are used more.

조명기구의 경우, 전원이 공급되고 조명 설치가 용이한 장소에 필요한 경우 어떠한 곳에라도 설치가 가능하다. 시간이 지날수록 조명에 대한 수요가 많아지고 그 적용분야가 많아짐에 따라, 전체적인 소비전력에 따른 부하는 나날이 늘어가고 있는 실정에 있으므로 전력소비를 감소시키기 위한 노력이 다각적으로 행해지고 있다.In the case of luminaires, they can be installed anywhere they need to be powered and easy to install. As time goes by and the demand for lighting increases and its application area increases, the load according to the overall power consumption increases day by day, and efforts to reduce power consumption have been made in various ways.

LED(Light Emitting Diode)는 일정 조건의 전류를 흘려 주면 즉시 발광하는 성질을 지니고 있는 반도체이다. 진공관이 트랜지스터, 고집적회로(LSI)로 진화된 것처럼, 조명등도 2세대 광원인 백열등, 3세대 광원인 형광등에서 4세대 광원으로 일컬어지는 반도체 광원인 LED로 급속히 진화될 것으로 예상되고 있다.LED (Light Emitting Diode) is a semiconductor that emits light immediately when a certain current flows. As vacuum tubes have evolved into transistors and integrated circuits (LSIs), lighting lamps are expected to rapidly evolve from LEDs, the second-generation light sources to incandescent lamps, and third-generation light sources from fluorescent lamps to fourth-generation light sources.

일반적으로 램프 타입의 LED는 전기 에너지를 광 방사(optical radiation)로 변환하는 반도체 소자로서, 사용 목적 또는 형태에 따라, 칩 발광다이오드를 선택적으로 박막 패턴이 형성된 인쇄 회로 기판 또는 리드 단자의 상부 면에 실장한 후, 칩과 기판 또는 리드 단자를 전기적으로 연결하고, 그 상부에 에폭시 등을 사용하여 몰드 성형부를 형성함으로써 구현된다. 이 때, 발광다이오드에서 발광되는 색에 따라 칩의 구조, 성장 방법 및 재료가 달라진다는 것은 잘 알려져 있다. 이와 같은 램프 타입의 발광 다이오드를 사용하여 전구를 제조할 수 있다.In general, a lamp-type LED is a semiconductor device that converts electrical energy into optical radiation, and according to the purpose or form of use, a chip light emitting diode is selectively placed on a top surface of a printed circuit board or lead terminal in which a thin film pattern is formed. After the mounting, the chip and the board or the lead terminal are electrically connected to each other, and the mold is formed by using an epoxy or the like thereon. At this time, it is well known that the structure, growth method, and material of the chip vary depending on the color emitted from the light emitting diode. Light bulbs can be manufactured using such lamp type light emitting diodes.

또한, LED 광원은 기존 광원에 비해 수명이 길고, 고효율이며 소형 및 경량이고 수은을 사용하지 않아 환경친화적인 점 등 많은 장점이 있어 기존 광원을 급속히 대체해 나가고 있다.In addition, the LED light source has a long lifetime, high efficiency, small size and light weight, and is environment-friendly because it does not use mercury, compared to conventional light sources, and is rapidly replacing existing light sources.

LED 구동회로의 목적은 다수의 열로 이루어지는 LED 모듈에서 모든 LED 열에 일정한 전류를 흐르도록 제어하는 것이다. DSP(digital signal processor)를 이용하는 LED 구동회로의 경우, 여러 열의 LED에 대한 제어를 하게 되는데, 일반적으로 LED 1열당 하나의 구동회로가 구현되며, 이때 DSP는 다수의 구동회로를 제어하게 된다. 하지만 구동회로를 구성하는 소자의 오차 값에 의해 각각의 LED 모듈 간 완전하게 동일한 전류가 흐르도록 제어하는 것은 매우 어렵다. LED에 인가되는 전류에 가장 큰 영향을 주는 소자는 센싱 저항이며, 센싱 저항의 오차에 따라 LED 열간 전류 오차가 발생하게 된다는 문제점이 있다.
The purpose of the LED driving circuit is to control a constant current to flow in all the LED columns in a multi-row LED module. In the case of an LED driving circuit using a digital signal processor (DSP), a plurality of columns of LEDs are controlled. In general, one driving circuit per LED is implemented, and the DSP controls a plurality of driving circuits. However, it is very difficult to control the same current to flow between each LED module by the error value of the device constituting the driving circuit. The device which has the greatest influence on the current applied to the LED is a sensing resistor, and there is a problem that an LED hot current error occurs according to the error of the sensing resistor.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 센싱 저항에 의해 발생하는 LED의 인가 전류 오차를 보정하기 위한 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a method and apparatus for correcting an applied current error of an LED generated by a sensing resistor.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 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 objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 LED(Light Emitting Diode)를 구동하기 위한 LED 구동 장치에 있어서, 상기 LED 구동 장치에 전원을 공급하기 위한 입력 전원, 상기 LED 구동 장치에 전류를 공급하기 위한 전류원, 상기 입력 전원을 온/오프(On/Off) 시키기 위한 제1 스위치, 상기 전류원을 온/오프시키기 위한 제2 스위치, LED가 직렬로 연결된 모듈로서, 상기 제1 스위치와 병렬로 연결되어 있는 하나 이상의 LED 모듈, 상기 각 LED 모듈에 대응하여 마련되며, 상기 제2 스위치와 연결되고, 상기 LED 모듈을 구동시키기 위한 하나 이상의 구동부, 상기 각 LED 모듈에 대응하여 마련되며, 상기 구동부에 연결되고, 각 LED 모듈에 흐르는 전류를 감지하기 위한 하나 이상의 센싱부 및 제1시간 동안 상기 제1 스위치가 오프되고, 상기 제2 스위치가 온 되도록 제어하고, 제2시간 동안 상기 제1 스위치가 온 되고, 상기 제2 스위치가 오프되도록 제어하며, 상기 제1시간 동안 상기 각 센싱부에서 감지된 센싱값을 이용하여 각 센싱부 간의 오차를 보정하는 DSP(digital signal processor) 컨트롤러를 포함한다. In order to achieve the above object, the present invention provides an LED driving device for driving a light emitting diode (LED), comprising: an input power supply for supplying power to the LED driving device, and a current source for supplying current to the LED driving device. A first switch for turning on / off the input power, a second switch for turning on / off the current source, and an LED connected in series, the one being connected in parallel with the first switch One or more LED modules, corresponding to each of the LED modules, connected to the second switch, one or more driving units for driving the LED modules, corresponding to each of the LED modules, connected to the driving units, and each At least one sensing unit for sensing a current flowing in the LED module and the first switch is turned off for the first time, the second switch is controlled to be turned on, A digital signal processor (DSP) which controls the first switch to be turned on and the second switch to be turned off and corrects an error between the sensing units by using the sensing values sensed by the sensing units during the first time. ) Includes the controller.

상기 구동부는 FET(field effect transistor)이며, 이때, 상기 FET의 드레인은 상기 LED 모듈과 각각 연결되어 있고, 게이트는 상기 DSP 컨트롤러에 연결되어 있고, 소스는 상기 센싱부와 연결될 수 있다.The driving unit may be a field effect transistor (FET), wherein a drain of the FET may be connected to the LED module, a gate may be connected to the DSP controller, and a source may be connected to the sensing unit.

상기 센싱부는 센싱 저항이며, 이때, 상기 센싱 저항의 일측은 상기 FET의 소스와 연결되며, 타측은 접지와 연결될 수 있다.The sensing unit may be a sensing resistor. At this time, one side of the sensing resistor may be connected to the source of the FET, and the other side thereof may be connected to the ground.

상기 DSP 컨트롤러는 상기 제1시간 동안 상기 센싱 저항에 걸리는 전압값을 읽어들이고, 읽어들인 전압값을 이용하여 상기 센싱 저항 간의 오차를 계산하고, 계산된 오차를 보정하도록 상기 각 FET를 제어하는 구동신호를 발생시킬 수 있다.The DSP controller reads a voltage value applied to the sensing resistor during the first time, calculates an error between the sensing resistors using the read voltage value, and controls the respective FETs to correct the calculated error. Can be generated.

상기 DSP 컨트롤러는 각 FET의 듀티 사이클(Duty cycle)을 조절하는 구동신호를 발생시킬 수 있다.The DSP controller may generate a driving signal for adjusting the duty cycle of each FET.

상기 DSP 컨트롤러는 상기 각 FET의 듀티 사이클을 조절하는 구동신호를 발생시킴으로써 상기 각 LED 모듈에 흐르는 전류를 제어할 수 있다.The DSP controller may control a current flowing through each LED module by generating a driving signal for adjusting a duty cycle of each FET.

상기 DSP 컨트롤러는 상기 제1시간 동안 센싱하고자 하는 센싱 저항에 연결된 FET에 대하여 하이(high)인 구동신호를 발생시키되, 모든 센싱 저항에 연결된 FET에 대하여 순차적으로 하이인 구동신호를 발생시킬 수 있다.The DSP controller may generate a high driving signal for the FET connected to the sensing resistor to be sensed during the first time, and sequentially generate a high driving signal for the FETs connected to all the sensing resistors.

상기 DSP 컨트롤러는 센싱 저항에 걸리는 전류센싱 전압을 아날로그/디지털(A/D) 변환하여 센싱할 수 있다.
The DSP controller may sense the current sensing voltage applied to the sensing resistor by analog / digital (A / D) conversion.

본 발명에 의하면 LED 구동 장치에서 센싱 저항에 의해 발생하는 오차를 근본적으로 보정하기 때문에, LED의 수명이 연장되고, 광학적 특성이 향상되는 효과가 있다. According to the present invention, since the error caused by the sensing resistance is fundamentally corrected in the LED driving device, the life of the LED is extended and the optical characteristics are improved.

또한, 본 발명은 전류원과 스위치 등 최소한의 부품만 추가하여 구현할 수 있기 때문에 구현이 용이하고, 경제성이 우수하다는 장점이 있다. 특히, LED 가로등이나 방범등과 같이 다수의 LED 모듈을 사용하는 분야에서 전류의 오차를 저감시켜 그에 따른 수명 보상과 광학적 측면의 보상이 가능하므로, DSP로 구동되는 멀티 채널 LED 구동회로에서 매우 유용할 것으로 기대된다.
In addition, the present invention has the advantage that it is easy to implement, and economical because it can be implemented by adding only a minimum of components such as a current source and a switch. In particular, in the field of using a large number of LED modules such as LED street lights or security lamps, it is possible to reduce the error of the current, thereby compensating for the lifetime and optical aspects, which is very useful in the multi-channel LED driving circuit driven by DSP. It is expected to be.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 구동 장치의 회로도이다.
도 2는 도 1의 회로도에서 각 소자에서의 타이밍 도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 구동 회로에서의 오차 보정 방법을 보여주는 흐름도이다. 1 is a circuit diagram of an LED driving device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a timing diagram of each device in the circuit diagram of FIG. 1.
3 is a flowchart illustrating an error correction method in the LED driving circuit according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조해서 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used for the same reference numerals even though they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In addition, throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it may further include other components, without excluding the other components unless otherwise stated. .

본 발명은 LED(Light Emitting Diode)를 구동하기 위한 LED 구동 장치에 관한 것으로서, LED 구동 장치에 전원을 공급하기 위한 입력 전원, LED 구동 장치에 전류를 공급하기 위한 전류원, 입력 전원을 온/오프(On/Off) 시키기 위한 제1 스위치, 전류원을 온/오프시키기 위한 제2 스위치, LED가 직렬로 연결된 모듈로서, 제1 스위치와 병렬로 연결되어 있는 하나 이상의 LED 모듈, 각 LED 모듈에 대응하여 마련되며, 제2 스위치와 연결되고, LED 모듈을 구동시키기 위한 하나 이상의 구동부, 각 LED 모듈에 대응하여 마련되며, 구동부에 연결되고, 각 LED 모듈에 흐르는 전류를 감지하기 위한 하나 이상의 센싱부 및 제1시간 동안 상기 제1 스위치가 오프되고, 상기 제2 스위치가 온 되도록 제어하고, 제2시간 동안 상기 제1 스위치가 온 되고, 상기 제2 스위치가 오프되도록 제어하며, 상기 제1시간 동안 상기 각 센싱부에서 감지된 센싱값을 이용하여 각 센싱부 간의 오차를 보정하는 DSP(digital signal processor) 컨트롤러를 포함하여 이루어진다.The present invention relates to a LED driving device for driving a light emitting diode (LED), the input power for supplying power to the LED driving device, the current source for supplying current to the LED driving device, the input power on / off ( A first switch for turning on / off, a second switch for turning on / off a current source, a module in which LEDs are connected in series, one or more LED modules connected in parallel with the first switch, and provided corresponding to each LED module. At least one driving unit connected to the second switch and provided to correspond to each LED module, connected to the driving unit, and at least one sensing unit and the first sensing unit to sense current flowing through each LED module. Control the first switch to be off for the time, the second switch to be on, control for the first switch to be on, and the second switch to be off for a second time, Using the sensing values detected in the first group each sensing unit for an hour it comprise a DSP (digital signal processor) controller to correct an error between each of the sensing unit.

이제 구체적인 실시예를 통하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the present invention will be described through specific examples.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 구동 장치의 회로도이다.1 is a circuit diagram of an LED driving device according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, LED 구동 장치는 3개의 LED 모듈이 세 개의 열로 구비된 실시예이다. Referring to FIG. 1, the LED driving apparatus is an embodiment in which three LED modules are provided in three rows.

LED 구동 장치는 입력 전원(DC), 전류원(110), DSP(digital signal processor) 컨트롤러(120), 제1 LED 모듈(130), 제2 LED 모듈(140), 제3 LED 모듈(150) 제1 스위치(SW1), 제2 스위치(SW2), 제1 FET(field effect transistor)(T1), 제2 FET(T2), 제3 FET(T3), 제1 센싱 저항(Rsensing1), 제2 센싱 저항(Rsensing2), 제3 센싱 저항(Rsensing3)을 포함한다. The LED driving apparatus may include an input power source (DC), a current source 110, a digital signal processor (DSP) controller 120, a first LED module 130, a second LED module 140, and a third LED module 150. First switch SW1, second switch SW2, first field effect transistor (T1), second FET T2, third FET T3, first sensing resistor Rsensing1, second sensing The resistor Rsensing2 and the third sensing resistor Rsensing3 are included.

전류원(110)은 전류를 공급하는 역할을 한다. 본 발명에서 전류원(110)에서 공급되는 전류를 이용하여 센싱 저항의 오차를 측정한다. The current source 110 serves to supply current. In the present invention, the error of the sensing resistance is measured by using the current supplied from the current source 110.

입력 전원(DC)은 전원을 공급하는 역할을 한다.The input power DC serves to supply power.

제1 스위치(SW1)는 입력 전원(DC)을 온/오프(On/Off)시키는 역할을 한다.The first switch SW1 serves to turn on / off the input power DC.

제2 스위치(SW2)는 전류원(110)을 온/오프시키는 역할을 한다. The second switch SW2 serves to turn on / off the current source 110.

DSP 컨트롤러(120)는 FET를 제어한다. 본 발명에서 DSP 컨트롤러(120)는 제1 FET(T1)를 제어하기 위해 제1구동신호(Drive1)를 발생시키고, 제2 FET(T2)를 제어하기 위해 제2구동신호(Drive2)를 발생시키고, 제3 FET(T3)를 제어하기 위해 제3구동신호(Drive3)를 발생시킨다. DSP controller 120 controls the FET. In the present invention, the DSP controller 120 generates the first drive signal Drive1 to control the first FET T1 and generates the second drive signal Drive2 to control the second FET T2. In order to control the third FET T3, the third driving signal Drive3 is generated.

제1 FET(T1)는 DSP 컨트롤러(120)의 제어에 따라 제1 LED 모듈(130)을 구동시키는 역할을 한다. 본 발명에서 DSP 컨트롤러(120)는 제1 FET(T1)의 듀티 사이클(Duty cycle)을 조절하여 제1 LED 모듈(130)에 흐르는 전류를 제어하게 된다.The first FET T1 drives the first LED module 130 under the control of the DSP controller 120. In the present invention, the DSP controller 120 controls the current flowing through the first LED module 130 by adjusting the duty cycle of the first FET (T1).

제1 FET(T1)의 드레인은 제1 LED 모듈(130)과 연결되어 있고, 게이트 및 소스는 DSP 컨트롤러(120) 및 제1 센싱저항(Rsensing1)과 연결되어 있다.A drain of the first FET T1 is connected to the first LED module 130, and a gate and a source are connected to the DSP controller 120 and the first sensing resistor Rsensing1.

제2 FET(T2)는 DSP 컨트롤러(120)의 제어에 따라 제2 LED 모듈(140)을 구동시키는 역할을 한다. 본 발명에서 DSP 컨트롤러(120)는 제2 FET(T2)의 듀티 사이클(Duty cycle)을 조절하여 제2 LED 모듈(140)에 흐르는 전류를 제어하게 된다.The second FET T2 drives the second LED module 140 under the control of the DSP controller 120. In the present invention, the DSP controller 120 controls the current flowing through the second LED module 140 by adjusting the duty cycle of the second FET (T2).

제2 FET(T2)의 드레인은 제2 LED 모듈(140)과 연결되어 있고, 게이트 및 소스는 DSP 컨트롤러(120) 및 제2 센싱저항(Rsensing2)과 연결되어 있다.The drain of the second FET T2 is connected to the second LED module 140, and the gate and the source are connected to the DSP controller 120 and the second sensing resistor Rsensing2.

제3 FET(T3)는 DSP 컨트롤러(120)의 제어에 따라 제3 LED 모듈(150)을 구동시키는 역할을 한다. 본 발명에서 DSP 컨트롤러(120)는 제3 FET(T3)의 듀티 사이클(Duty cycle)을 조절하여 제3 LED 모듈(150)에 흐르는 전류를 제어하게 된다.The third FET T3 drives the third LED module 150 under the control of the DSP controller 120. In the present invention, the DSP controller 120 controls the current flowing through the third LED module 150 by adjusting the duty cycle of the third FET T3.

제3 FET(T3)의 드레인은 제3 LED 모듈(150)과 연결되어 있고, 게이트 및 소스는 DSP 컨트롤러(120) 및 제3 센싱저항(Rsensing3)과 연결되어 있다.A drain of the third FET T3 is connected to the third LED module 150, and a gate and a source are connected to the DSP controller 120 and the third sensing resistor Rsensing3.

제1 센싱 저항(Rsensing1)은 제1 LED 모듈(130)에 흐르는 전류를 감지하기 위해 사용된다. 즉, 본 발명에서 제1 LED 모듈(130)에 흐르는 전류는 제1 센싱 저항(Rsensing1)에 흐르고, DSP 컨트롤러(120)는 제1 센싱 저항(Rsensing1)에 걸리는 전압을 센싱하여 제1 LED 모듈(130)에 흐르는 전류를 감지하게 된다. The first sensing resistor Rsensing1 is used to sense a current flowing in the first LED module 130. That is, in the present invention, the current flowing through the first LED module 130 flows through the first sensing resistor Rsensing1, and the DSP controller 120 senses a voltage applied to the first sensing resistor Rsensing1 to sense the first LED module ( 130 senses the current flowing through it.

제1 센싱 저항(Rsensing1)의 일측은 제1 FET(T1)의 소스에 연결되고, 타측은 접지에 연결되어 있다.One side of the first sensing resistor Rsensing1 is connected to the source of the first FET T1 and the other side is connected to ground.

제2 센싱 저항(Rsensing2)은 제2 LED 모듈(140)에 흐르는 전류를 감지하기 위해 사용된다. 즉, 본 발명에서 제2 LED 모듈(140)에 흐르는 전류는 제2 센싱 저항(Rsensing2)에 흐르고, DSP 컨트롤러(120)는 제2 센싱 저항(Rsensing2)에 걸리는 전압을 센싱하여 제2 LED 모듈(140)에 흐르는 전류를 감지하게 된다. The second sensing resistor Rsensing2 is used to sense a current flowing in the second LED module 140. That is, in the present invention, the current flowing through the second LED module 140 flows through the second sensing resistor Rsensing2, and the DSP controller 120 senses the voltage applied to the second sensing resistor Rsensing2 to sense the second LED module ( 140 senses the current flowing through it.

제2 센싱 저항(Rsensing2)의 일측은 제2 FET(T2)의 소스에 연결되고, 타측은 접지에 연결되어 있다.One side of the second sensing resistor Rsensing2 is connected to the source of the second FET T2 and the other side is connected to ground.

제3 센싱 저항(Rsensing3)은 제3 LED 모듈(150)에 흐르는 전류를 감지하기 위해 사용된다. 즉, 본 발명에서 제3 LED 모듈(150)에 흐르는 전류는 제3 센싱 저항(Rsensing3)에 흐르고, DSP 컨트롤러(120)는 제3 센싱 저항(Rsensing3)에 걸리는 전압을 센싱하여 제3 LED 모듈(150)에 흐르는 전류를 감지하게 된다. The third sensing resistor Rsensing3 is used to sense a current flowing in the third LED module 150. That is, in the present invention, the current flowing through the third LED module 150 flows through the third sensing resistor Rsensing3, and the DSP controller 120 senses the voltage applied to the third sensing resistor Rsensing3 to sense the third LED module ( The current flowing through 150 is sensed.

제3 센싱 저항(Rsensing3)의 일측은 제3 FET(T3)의 소스에 연결되고, 타측은 접지에 연결되어 있다.One side of the third sensing resistor Rsensing3 is connected to the source of the third FET T3 and the other side is connected to the ground.

본 발명에서 제1 FET(T1)와 제1 센싱 저항(Rsensing1)을 포함하는 구성은 제1 LED 모듈(130)을 구동하는 제1 벅 컨버터(Buck converter)이다.In the present invention, the configuration including the first FET T1 and the first sensing resistor Rsensing1 is a first buck converter driving the first LED module 130.

그리고, 본 발명에서 제2 FET(T2)와 제2 센싱 저항(Rsensing2)을 포함하는 구성은 제2 LED 모듈(140)을 구동하는 제2 벅 컨버터(Buck converter)이다.In the present invention, the configuration including the second FET T2 and the second sensing resistor Rsensing2 is a second buck converter driving the second LED module 140.

그리고, 본 발명에서 제3 FET(T3)와 제3 센싱 저항(Rsensing3)을 포함하는 구성은 제3 LED 모듈(150)을 구동하는 제3 벅 컨버터(Buck converter)이다.
In the present invention, the configuration including the third FET T3 and the third sensing resistor Rsensing3 is a third buck converter driving the third LED module 150.

이제 이러한 소자를 포함하여 이루어지는 본 발명의 LED 구동 장치의 구체적인 동작을 설명하기로 한다.Now, a specific operation of the LED driving device of the present invention including such an element will be described.

도 2는 도 1의 회로도에서 각 소자에서의 타이밍 신호를 도시한 것이다.FIG. 2 shows timing signals in each device in the circuit diagram of FIG. 1.

도 2를 참조하면, 초기화 과정과 구동 과정으로 구분할 수 있다.2, it may be divided into an initialization process and a driving process.

본 발명에서 초기화 과정은 제2스위치(SW2)가 온되고, 제1스위치(SW1)는 오프된 상태이다. 이에 따라 초기화 과정에서 전류원(110)은 활성화되고, 입력 전원(DC)은 비활성화된다.In the present invention, in the initialization process, the second switch SW2 is turned on and the first switch SW1 is turned off. Accordingly, the current source 110 is activated and the input power source DC is deactivated during the initialization process.

본 발명의 초기화 과정에서 제1 스위치(SW1)가 오프된 상태로 제2스위치(SW2)가 온되면, 전류원(110)에서 발생되는 측정 전류(I_M)가 각 FET(T1~T3)의 드레인 단에 흐르게 된다. When the second switch SW2 is turned on while the first switch SW1 is turned off in the initialization process of the present invention, the measurement current I _M generated from the current source 110 drains each of the FETs T1 to T3. It will flow to the stage.

이때, DSP 컨트롤러(120)가 제1구동신호(Drive1)를 하이(High)로 하면, 제1 FET(T1)가 턴 온되어 측정 전류(I_M)가 제1 센싱 저항(Rsensing1)으로 흐르게 된다. 그리고, DSP 컨트롤러(120)는 제1 센싱 저항(Rsensing1)에 걸리는 전류센싱 전압을 아날로그/디지털(A/D) 변환하여 센싱하게 된다. At this time, when the DSP controller 120 sets the first driving signal Drive1 high, the first FET T1 is turned on so that the measurement current I _M flows to the first sensing resistor Rsensing1. . The DSP controller 120 converts the current sensing voltage applied to the first sensing resistor Rsensing1 by analog / digital (A / D) sensing.

그리고, DSP 컨트롤러(120)가 제2구동신호(Drive2)를 하이(High)로 하면, 제2 FET(T2)가 턴 온되어 측정 전류(I_M)가 제2 센싱 저항(Rsensing2)으로 흐르게 된다. 그리고, DSP 컨트롤러(120)는 제2 센싱 저항(Rsensing2)에 걸리는 전류센싱 전압을 아날로그/디지털(A/D) 변환하여 센싱하게 된다. When the DSP controller 120 sets the second driving signal Drive2 high, the second FET T2 is turned on so that the measurement current I _M flows to the second sensing resistor Rsensing2. . The DSP controller 120 converts the current sensing voltage applied to the second sensing resistor Rsensing2 by analog / digital (A / D) sensing.

그리고, DSP 컨트롤러(120)가 제3구동신호(Drive3)를 하이(High)로 하면, 제3 FET(T3)가 턴 온되어 측정 전류(I_M)가 제3 센싱 저항(Rsensing3)으로 흐르게 된다. 그리고, DSP 컨트롤러(120)는 제3 센싱 저항(Rsensing1)에 걸리는 전류센싱 전압을 아날로그/디지털(A/D) 변환하여 센싱하게 된다. When the DSP controller 120 sets the third driving signal Drive3 high, the third FET T3 is turned on so that the measurement current I _M flows to the third sensing resistor Rsensing3. . The DSP controller 120 converts the current sensing voltage applied to the third sensing resistor Rsensing1 by analog / digital (A / D) sensing.

이런 식으로 본 발명에서는 DSP 컨트롤러(120)가 제어하는 LED 모듈 구동회로에 적용할 수 있다. 즉, 실시예에 따라 다양한 수의 LED 모듈을 구동하는 구동회로에 있어서도 마찬가지 방식으로 적용가능하다.In this manner, the present invention can be applied to the LED module driving circuit controlled by the DSP controller 120. That is, the same applies to the driving circuit for driving various numbers of LED modules according to the embodiment.

이렇게 각 센싱저항을 이용해 측정한 아날로그/디지털 값을 이용하여, 본 발명에서는 DSP 컨트롤러(120) 내부에서 저항 오차만큼 보정할 수 있다. 벅 컨버터의 경우, DSP 컨트롤러(120)는 FET 출력전류의 제어를 위해 듀티 비(Duty ratio)를 사용한다. DSP 컨트롤러(120)는 벅 컨버터가 동작할 때, 각 센싱 저항에서 측정되는 전류 센싱값을 기준(Reference) 값과 실시간으로 비교하여 듀티 비를 결정한다. 이때 기준 값은 사용자가 DSP 컨트롤러(120)를 조작하여 설정할 수 있다. As described above, the analog / digital value measured using each sensing resistor can be used to correct the resistance by the resistance in the DSP controller 120. In the case of a buck converter, the DSP controller 120 uses a duty ratio to control the FET output current. When the buck converter operates, the DSP controller 120 compares the current sensing value measured in each sensing resistor with a reference value in real time to determine the duty ratio. In this case, the reference value may be set by the user by operating the DSP controller 120.

이러한 초기화 과정을 통해 본 발명에서는 LED 구동회로의 기준값을 결정할 수 있다. Through this initialization process, the present invention can determine the reference value of the LED driving circuit.

초기화 과정을 통해 센싱 저항의 오차값을 보정하고 나면, LED 모듈을 구동하기 위한 구동 과정을 시작한다.After the error value of the sensing resistor is corrected through the initialization process, the driving process for driving the LED module is started.

본 발명에서 구동 과정은 제2 스위치(SW2)를 오프시키고, 제1 스위치(SW1)를 온 시킨다. 이에 따라, 입력 전압(DC)은 활성화되고, 전류원(110)은 비활성화된다.
In the present invention, the driving process turns off the second switch SW2 and turns on the first switch SW1. Accordingly, the input voltage DC is activated and the current source 110 is deactivated.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 구동 회로에서의 오차 보정 방법을 보여주는 흐름도이다. 3 is a flowchart illustrating an error correction method in the LED driving circuit according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, DSP 컨트롤러(120)는 제1 스위치(SW1)를 오프시키고, 제2 스위치(SW2)를 온시켜서 초기화 과정을 시작한다(S301). 이때, 입력전원(DC)는 비활성화되고, 전류원(110)은 활성화된다.Referring to FIG. 3, the DSP controller 120 turns off the first switch SW1 and starts the initialization process by turning on the second switch SW2 (S301). At this time, the input power source DC is deactivated, and the current source 110 is activated.

다음, DSP 컨트롤러(120)는 하이(High)인 제1 구동신호(Drive1)를 출력하여 제1 센싱 저항(Rsensing1)의 전압값을 읽어들여 A/D 변환한다(S303, S305). 그리고, 로우(Low)인 제1 구동신호(Drive1)를 출력한다(S307).Next, the DSP controller 120 outputs the first driving signal Drive1 that is high, reads the voltage value of the first sensing resistor Rsensing1, and performs A / D conversion (S303 and S305). In operation S307, the first driving signal Drive1, which is low, is output.

다음, DSP 컨트롤러(120)는 하이(High)인 제2 구동신호(Drive2)를 출력하여 제2 센싱 저항(Rsensing2)의 전압값을 읽어들여 A/D 변환한다(S309, S311). 그리고, 로우(Low)인 제2 구동신호(Drive2)를 출력한다(S313).Next, the DSP controller 120 outputs the second driving signal Drive2 that is high, reads the voltage value of the second sensing resistor Rsensing2, and performs A / D conversion (S309 and S311). In operation S313, the second driving signal Drive2, which is low, is output.

다음, DSP 컨트롤러(120)는 하이(High)인 제3 구동신호(Drive3)를 출력하여 제3 센싱 저항(Rsensing3)의 전압값을 읽어들여 A/D 변환한다(S315, S317). 그리고, 로우(Low)인 제3 구동신호(Drive3)를 출력한다(S319).Next, the DSP controller 120 outputs a third driving signal Drive3 that is high to read the voltage value of the third sensing resistor Rsensing3 and perform A / D conversion (S315 and S317). In operation S319, the third driving signal Drive3, which is low, is output.

DSP 컨트롤러(120)는 각 센싱 저항에서 센싱한 값을 이용하여 LED 구동회로의 기준값을 결정한다(S321).The DSP controller 120 determines a reference value of the LED driving circuit by using the value sensed by each sensing resistor (S321).

그리고, LED 모듈을 구동시키기 위한 구동과정에 진입하기 위하여 제1 스위치(SW1)는 온 시키고, 제2 스위치(SW2)는 오프시킨다(S323). 이때, 입력전원(DC)는 활성화되고, 전류원(110)은 비활성화된다.In order to enter a driving process for driving the LED module, the first switch SW1 is turned on and the second switch SW2 is turned off (S323). At this time, the input power source DC is activated, and the current source 110 is deactivated.

다음, DSP 컨트롤러(120)는 PWM(Pulse Width Modulation) 인터럽트 신호가 있는지 확인하고(S325), PWM 인터럽트 신호가 있으면, 각 센싱 저항에서 센싱한 값을 기준값과 비교하여 구동신호(Drive1, Drive2, Drive3)의 PWM 듀티 비를 결정한다(S327, S329).
Next, the DSP controller 120 checks whether there is a pulse width modulation (PWM) interrupt signal (S325), and if there is a PWM interrupt signal, compares the value sensed by each sensing resistor with a reference value to drive signals Drive1, Drive2, and Drive3. ) Determines the PWM duty ratio (S327, S329).

이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다.
While the invention has been described using some preferred embodiments, these embodiments are illustrative and not restrictive. Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the invention and the scope of the rights set forth in the appended claims.

110 전류원 120 컨트롤러
130 제1 LED 모듈 140 제2 LED 모듈
150 제3 LED 모듈 SW1 제1 스위치
SW2 제2 스위치 Rsensing1 제1 센싱 저항
Rsensing2 제2 센싱 저항 Rsensing3 제3 센싱 저항
T1 제1 FET T2 제2 FET
T3 제3 FET110 current source 120 controller
130 First LED Module 140 Second LED Module
150 Third LED Module SW1 First Switch
SW2 second switch Rsensing1 first sensing resistor
Rsensing2 second sensing resistor Rsensing3 third sensing resistor
T1 First FET T2 Second FET
T3 3rd FET

Claims

In the LED driving device for driving a light emitting diode (LED),
An input power source for supplying power to the LED driving device;
A current source for supplying current to the LED driving device;
A first switch for turning on / off the input power;
A second switch for turning on / off the current source;
A module in which LEDs are connected in series, one or more LED modules connected in parallel with the first switch;
At least one driving unit provided corresponding to each of the LED modules, connected to the second switch, and configured to drive the LED module;
At least one sensing unit provided corresponding to each of the LED modules and connected to the driving unit and configured to sense a current flowing through each of the LED modules; And
The first switch is turned off for the first time, the second switch is turned on, the second switch is turned on for the second time, the second switch is turned off, and the first time is turned off LED driving device including a digital signal processor (DSP) controller for correcting the error between the sensing unit by using the sensing value sensed by each sensing unit.

The method of claim 1,
The driving unit is a field effect transistor (FET),
At this time, the drain of the FET is connected to each of the LED module, the gate is connected to the DSP controller, the LED drive device, characterized in that the source is connected to the sensing unit.

The method of claim 2,
The sensing unit is a sensing resistor,
At this time, one side of the sensing resistor is connected to the source of the FET, the other side is the LED driving device, characterized in that connected to the ground.

The method of claim 3,
The DSP controller reads a voltage value applied to the sensing resistor during the first time, calculates an error between the sensing resistors using the read voltage value, and controls the respective FETs to correct the calculated error. LED driving device, characterized in that for generating.

5. The method of claim 4,
The DSP controller generates a drive signal for adjusting the duty cycle (duty cycle) of each FET.

The method of claim 5,
And the DSP controller controls a current flowing through each LED module by generating a driving signal for adjusting a duty cycle of each FET.

The method of claim 5,
The DSP controller generates a high driving signal for the FETs connected to the sensing resistors to be sensed during the first time period, and sequentially generates high driving signals for the FETs connected to all the sensing resistors. LED driving device.

The method of claim 7, wherein
The DSP controller is a LED driving device, characterized in that for sensing by converting the current sensing voltage applied to the sensing resistor to analog / digital (A / D).