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KR101304436B1 - LED Driving System and Driving Control Method therefor - Google Patents

LED Driving System and Driving Control Method therefor Download PDF

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KR101304436B1
KR101304436B1 KR1020110061574A KR20110061574A KR101304436B1 KR 101304436 B1 KR101304436 B1 KR 101304436B1 KR 1020110061574 A KR1020110061574 A KR 1020110061574A KR 20110061574 A KR20110061574 A KR 20110061574A KR 101304436 B1 KR101304436 B1 KR 101304436B1
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led
voltage
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driving
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설경식
정동열
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주식회사 디엠비테크놀로지
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Abstract

LED 구동 시스템 및 그 구동 제어방법이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 LED 구동 시스템은, 적어도 하나의 LED(Light Emitting Diode)의 구동을 위한 LED 구동 시스템에 있어서, LED에 일정한 구동 전압을 공급하는 DC/DC 변환기; OP 앰프(Operating Amplifier), 트랜지스터 및 저항을 포함하며, LED에 LED 구동 전류를 공급하는 전류원부; 및 트랜지스터의 게이트 전압 중에서 가장 낮은 전압에 기초하여 DC/DC 변환기의 듀티비를 제어하는 DC/DC 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.An LED drive system and a drive control method thereof are disclosed. An LED driving system according to an embodiment of the present invention, the LED driving system for driving at least one LED (Light Emitting Diode), DC / DC converter for supplying a constant driving voltage to the LED; A current source unit including an operating amplifier (OP), a transistor, and a resistor and supplying an LED driving current to the LED; And a DC / DC controller for controlling the duty ratio of the DC / DC converter based on the lowest voltage among the gate voltages of the transistors.

Description

LED 구동 시스템 및 그 구동 제어방법{LED Driving System and Driving Control Method therefor}LED driving system and driving control method {LED Driving System and Driving Control Method therefor}

본 발명의 실시예는 LED 구동 시스템 및 그 구동 제어방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, LED 구동 전류원을 집적회로의 외부에 구현하는 경우에 LED 구동 전류원당 필요한 집적회로의 핀 개수를 최소로 할 수 있는 LED 구동장치 및 그 구동 제어방법에 관한 것이다.
An embodiment of the present invention relates to an LED drive system and a drive control method thereof. More particularly, the present invention relates to an LED driving apparatus and a driving control method thereof capable of minimizing the number of pins of an integrated circuit required per LED driving current source when the LED driving current source is implemented outside the integrated circuit.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The contents described in this section merely provide background information on the embodiment of the present invention and do not constitute the prior art.

LCD(Liquid Crystal Display)는 TV, 모니터, 의료기기, 노트북, 휴대폰 등의 디스플레이 장치로 광범위하게 사용되고 있다. LCD는 자체적으로 발광할 수 없으므로 LCD에 화면을 나타내기 위해서는 LCD 후면에서 빛을 비추어 주는 백라이트(Backlight)가 필요하다. 이러한 백라이트로는 냉음극관(CCFL: Cold Cathode Florescent Lamp)과 LED(Light Emitting Diode)가 주로 사용되어 왔다. Liquid crystal displays (LCDs) are widely used as display devices for TVs, monitors, medical devices, laptops, and mobile phones. The LCD cannot emit light on its own, so in order to display the screen on the LCD, a backlight is required to shine a light from the back of the LCD. Cold backlights (CCFL: Cold Cathode Florescent Lamp) and LED (Light Emitting Diode) have been mainly used as the backlight.

휴대폰의 경우 LED 백라이트가 전면적으로 사용되며, 노트북 및 소형 포터블(Portable) 기기에서는 일정 부분에 LED 백라이트가 사용되는 것에 비해 모니터나 TV의 경우에는 최근까지도 냉음극관 백라이트가 주로 사용되어 왔다. 그러나 최근에는 수은과 같은 환경 유해 요소를 함유하지 않아 환경 친화적이며 또한 에너지를 적게 소모하는 LED 백라이트가 모니터와 TV 등에도 적용되어 냉음극관 백라이트를 급속도로 대체하고 있다. In the case of mobile phones, the LED backlight is used all over, and in notebooks and small portable devices, LED cathodes are used in certain parts, but in the case of monitors and TVs, the cold cathode tube backlight has been mainly used until recently. Recently, however, LED backlights, which are environmentally friendly and consume less energy because they do not contain environmental harmful elements such as mercury, have been applied to monitors and TVs, and are rapidly replacing cold cathode tube backlights.

LCD의 화면 밝기, 즉 휘도는 백라이트의 밝기에 의해서 결정되며 LCD 패널이 커질수록 요구되는 백라이트의 밝기도 증가하여야 하므로, 이에 따라 LED 백라이트에 사용되는 LED 수도 증가하여야 한다. LED 밝기는 일반적으로 LED 크기가 클수록 증가하며 이에 따라 LED 구동에 필요한 구동 전류도 증가한다. The brightness of the LCD screen, that is, the brightness, is determined by the brightness of the backlight, and as the LCD panel increases, the brightness of the required backlight must also increase. Accordingly, the number of LEDs used in the LED backlight must also increase. LED brightness generally increases with larger LEDs, which in turn increases the drive current required to drive the LEDs.

LCD 모니터 혹은 LCD TV의 LED 백라이트 시스템에서 LED 드라이버는 LED에 일정 전류를 공급하는 단수 혹은 다수의 전류원과, 이 전류원들에 걸리는 전압들 중에서 최소 전압이 일정 전압이 되도록 부궤환 제어하는 DC/DC 변환기로 구성되어 진다. In LED backlight systems of LCD monitors or LCD TVs, the LED driver is a single or multiple current sources for supplying a constant current to the LED and a DC / DC converter for negative feedback control such that the minimum voltage among the voltages applied to the current sources becomes a constant voltage. It consists of

LED 백라이트에서 LED 구성은 보통 다수 LED가 직렬로 연결되어 하나의 LED 스트링(String)을 구성하며 이 LED 스트링이 다수로 병렬로 연결되는 직병렬 방식의 구성이 많이 사용된다. LED 스트링 하나를 흔히 채널이라고도 부르며 다수의 채널이 모여 LED 백라이트가 구성된다. 이러한 직병렬 연결의 구성 방법은 모든 LED를 하나의 스트링으로 구성하는 방식에 비해 LED 구동 전압을 낮출 수 있는 장점이 있다.In the LED backlight, the LED configuration is commonly used in a series of parallel and parallel configuration in which a plurality of LEDs are connected in series to form a single LED string, which is connected in parallel. An LED string is often called a channel, and a number of channels come together to form an LED backlight. The configuration method of the series-parallel connection has an advantage of lowering the LED driving voltage compared to the method of configuring all the LEDs in one string.

LED 드라이버의 DC/DC 변환기는 LED 구동에 필요한 구동 전압을 공급하기 위하여 SMPS(Switching Mode Power Supply) 혹은 어댑터(Adapter)로부터 직류 전원을 입력 받아 LED 구동 전류원에 걸리는 전압 중에서 최소 전압이 에러 앰프의 기준 전압과 같아지도록 DC/DC 변환기의 출력 전압을 PWM(Pulse Width Modulation) 제어하는 것으로 보통 승압형 DC/DC 변환기가 흔히 사용된다.DC / DC converter of LED driver receives DC power from Switching Mode Power Supply (SMPS) or Adapter to supply the driving voltage required to drive the LED. Pulse-width modulation (PWM) control of the output voltage of the DC / DC converter to be equal to the voltage is commonly used with boosted DC / DC converters.

이와 같은 구동방식은 구동전류가 작은 경우에는 LED 구동 전류원을 집적회로 내에 함께 구현하는 데 큰 문제가 없다. 그러나, 구동전류가 큰 경우에는 LED 구동 전류원을 구성하는 요소 중에서 큰 전류를 감당하는 부분에 발열이 발생할 수 있으며, 이로 인해 LED 구동 전류원은 집적회로 외부에 구현되어야 한다. 이 경우, 기존의 구동방식을 그대로 적용하면 LED 채널당 필요한 집적회로의 핀(PIN) 개수가 크게 증가하게 되는 문제점이 있다.
Such a driving method does not have a big problem in realizing the LED driving current source in the integrated circuit when the driving current is small. However, in the case where the driving current is large, heat generation may occur in a portion of the element constituting the LED driving current source to handle a large current, and thus, the LED driving current source should be implemented outside the integrated circuit. In this case, if the existing driving method is applied as it is, there is a problem in that the number of pins (PIN) of the integrated circuit required per LED channel is greatly increased.

본 발명의 실시예는 전술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, LED 구동 전류원을 집적회로의 외부에 구현하는 경우에 LED 구동 전류원당 필요한 집적회로의 핀 개수를 최소로 할 수 있는 LED 구동장치 및 그 구동 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
An embodiment of the present invention has been devised to solve the above-described problem, LED drive device that can minimize the number of pins of the integrated circuit required per LED drive current source when the LED drive current source is implemented outside the integrated circuit and It is an object to provide a driving control method.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 LED 구동 시스템은, 적어도 하나의 LED(Light Emitting Diode)의 구동을 위한 LED 구동 시스템에 있어서, LED에 일정한 구동 전압을 공급하는 DC/DC 변환기; OP 앰프(Operating Amplifier), 트랜지스터 및 저항을 포함하며, LED에 LED 구동 전류를 공급하는 전류원부; 및 트랜지스터의 게이트 전압 중에서 가장 낮은 전압에 기초하여 DC/DC 변환기의 듀티비를 제어하는 DC/DC 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.LED driving system according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, in the LED driving system for driving at least one LED (Light Emitting Diode), DC / DC converter for supplying a constant driving voltage to the LED ; A current source unit including an operating amplifier (OP), a transistor, and a resistor and supplying an LED driving current to the LED; And a DC / DC controller for controlling the duty ratio of the DC / DC converter based on the lowest voltage among the gate voltages of the transistors.

여기서, 전류원부는, 집적회로의 외부에 설치될 수 있다.Here, the current source unit may be installed outside the integrated circuit.

또한, DC/DC 제어부는, 전류원부의 출력전압을 입력받아 그 중 최소 전압을 출력하는 최소전압 선택회로; 최소 전압 및 에러앰프 기준전압에 기초하여 DC/DC 변환기의 듀티비 제어전압을 생성하는 에러앰프; 및 에러앰프의 출력전압과 DC/DC 변환기의 인덕터 전류에 기초한 센싱 전압을 입력받아 PWM(Pulse Width Modulation) 제어신호를 출력하는 전류모드 PWM 제어기를 포함할 수 있다.In addition, the DC / DC control unit, the minimum voltage selection circuit for receiving the output voltage of the current source unit and outputs the minimum of the voltage; An error amplifier for generating a duty ratio control voltage of the DC / DC converter based on the minimum voltage and the error amplifier reference voltage; And a current mode PWM controller configured to receive a sensing voltage based on the output voltage of the error amplifier and the inductor current of the DC / DC converter and output a pulse width modulation (PWM) control signal.

또한, DC/DC 제어부는, 트랜지스터의 게이트 전압이 OP 앰프의 최대출력 전압을 넘지 않도록 에러앰프 기준전압을 설정할 수 있다.In addition, the DC / DC controller may set the error amplifier reference voltage so that the gate voltage of the transistor does not exceed the maximum output voltage of the OP amplifier.

또한, DC/DC 제어부는, 단락된 LED가 발생함으로 인해서 DC/DC 변환기의 출력전압이 강하하고 이로 인해서 단락이 발생하지 않는 전류원의 게이트 전압이 설정된 최대값을 초과하였을 경우, 채널별 LED에 대응하는 트랜지스터의 게이트 전압 중 최소의 게이트 전압을 가지는 LED 채널에 단락(Short)이 발생한 것으로 검출할 수 있다.In addition, the DC / DC controller responds to LEDs for each channel when the output voltage of the DC / DC converter drops due to the occurrence of a shorted LED and the gate voltage of the current source that does not cause a short circuit exceeds the set maximum value. It can be detected that a short has occurred in the LED channel having the minimum gate voltage among the gate voltages of the transistor.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 LED 구동 제어방법은, LED에 일정한 구동 전압을 공급하는 DC/DC 변환기, LED에 LED 구동 전류를 공급하는 전류원, 및 DC/DC 변환기의 듀티비를 제어하는 DC/DC 제어부를 포함하는 LED 구동 시스템을 이용하여 적어도 하나의 LED의 구동을 제어하는 LED 구동 제어방법에 있어서, 전류원부의 출력전압을 입력받아 그 중 최소 전압을 출력하는 단계; 최소 전압 및 에러앰프 기준전압에 기초하여 DC/DC 변환기의 듀티비 제어전압을 생성하는 단계; 및 에러앰프의 출력전압과 DC/DC 변환기의 인덕터 전류에 기초한 센싱 전압을 입력받아 PWM 제어신호를 출력하는 단계를 포함하되, 전류원부는 OP 앰프, 트랜지스터 및 저항을 포함하며, 트랜지스터의 게이트 전압 중에서 가장 낮은 전압에 기초하여 상기 DC/DC 변환기의 듀티비 제어전압을 생성하는 것을 특징으로 한다.LED drive control method according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the DC / DC converter for supplying a constant driving voltage to the LED, the current source for supplying the LED driving current to the LED, and the duty of the DC / DC converter An LED driving control method for controlling driving of at least one LED using an LED driving system including a DC / DC control unit for controlling a ratio, the method comprising: receiving an output voltage of a current source unit and outputting a minimum voltage among them; Generating a duty ratio control voltage of the DC / DC converter based on the minimum voltage and the error amplifier reference voltage; And outputting a PWM control signal by receiving a sensing voltage based on the output voltage of the error amplifier and the inductor current of the DC / DC converter, wherein the current source includes an OP amplifier, a transistor, and a resistor, the gate voltage of the transistor being the most The duty ratio control voltage of the DC / DC converter is generated based on the low voltage.

여기서, LED 구동 제어방법은, 단락된 LED로 인해서 DC/DC 변환기의 출력전압이 강하하였을 경우, 채널별 LED에 대응하는 트랜지스터의 게이트 전압 중 최소의 게이트 전압을 가지는 LED 채널에 단락이 발생한 것으로 검출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
Here, the LED driving control method detects that a short circuit occurs in the LED channel having the minimum gate voltage among the gate voltages of the transistors corresponding to the LEDs when the output voltage of the DC / DC converter drops due to the shorted LED. It may further comprise the step.

본 발명의 실시예에 따르면, LED 구동 시스템 및 그 구동 제어방법은 LED 구동 전류원을 집적회로의 외부에 구현하는 경우에 LED 구동 전류원당 필요한 집적회로의 핀 개수를 최소로 할 수 있게 된다.
According to the exemplary embodiment of the present invention, the LED driving system and the driving control method thereof may minimize the number of pins of the integrated circuit required per LED driving current source when the LED driving current source is implemented outside the integrated circuit.

도 1은 LED 구동장치의 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 구동전류원의 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 4는 각 채널별 LED에 걸리는 전압 및 전류원 트랜지스터의 게이트 전압의 관계를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 LED 구동을 제어하는 경우의 단락 LED를 검출하는 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
1 is a view schematically showing an example of an LED driving device.
2 is a diagram showing an example of a drive current source.
3 is a diagram illustrating an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a relationship between a voltage applied to LEDs of respective channels and a gate voltage of a current source transistor.
FIG. 5 is a diagram illustrating a method of detecting a short-circuit LED when controlling LED driving according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible 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.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the component of this invention, terms, such as 1st, 2nd, A, B, (a), (b), can be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, Quot; may be "connected," "coupled," or "connected. &Quot;

도 1은 LED 구동장치의 예를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing an example of an LED driving device.

도 1을 참조하면, 제1 실시예에 따른 LED 구동 시스템(100)은 LED 부하(110), LED 부하(110)에 일정한 구동 전압을 공급하기 위한 DC/DC 변환기(120), 및 LED 구동 IC(130)를 포함한다. 도 1에서 DC/DC 변환기(120)는 출력 전압 Vo가 입력 전압 VIN 보다 높아지도록 제어하는 승압형 DC/DC 변환기로 도시하였으나, 입출력 전압 조건에 따라서는 강압형 DC/DC 변환기로 구성될 수도 있다. 또한, 도 1의 LED 구동 시스템(100)은 8 채널의 LED 스트링을 구동하는 것으로 도시하였으나, 이는 도시적인 예를 보이기 위한 것일 뿐이며 임의의 다른 채널 수로 구성될 수 있다. Referring to FIG. 1, the LED driving system 100 according to the first embodiment includes an LED load 110, a DC / DC converter 120 for supplying a constant driving voltage to the LED load 110, and an LED driving IC. 130. In FIG. 1, the DC / DC converter 120 is illustrated as a boost type DC / DC converter that controls the output voltage Vo to be higher than the input voltage VIN, but may be configured as a step-down DC / DC converter depending on input / output voltage conditions. . In addition, although the LED driving system 100 of FIG. 1 is shown as driving an LED string of 8 channels, this is only for illustrative purposes and may be configured with any other number of channels.

도 1에서 LED 구동 IC(130) 핀 구성은 DC/DC 변환기(120)의 제어와 LED 부하(110)에 구동 전류를 공급하기 위한 기본적인 핀들만을 표시했지만, 실제의 IC에서는 PWM 주파수 설정, 디밍 제어 등의 핀이 더 포함될 수 있다. 도 1 LED 구동 IC(130)의 핀들에 대해 간단히 설명하면, VCC는 전원 입력 핀으로 IC 내의 회로 구조에 따라 DC/DC 변환기(120)의 입력 전압 VIN이 직접 연결될 수 있으며, 레귤레이터로부터 입력될 수도 있다. EN 핀은 LED 구동 IC(130)의 동작을 온(ON)/오프(OFF) 제어하는 핀으로 온 시 LED 구동 시스템(100)의 동작이 시작된다. COMP 핀은 DC/DC 변환기(120)의 부궤환 루프를 안정화하기 위한 핀이며, RISET 핀은 LED 부하(110)의 구동 전류값을 설정하기 위한 핀이다. OVP 핀은 DC/DC 변환기(120)의 출력 전압 Vo의 과전압 발생에 의한 LED 구동 시스템(100)의 오동작 혹은 손상으로부터 시스템을 보호하기 위한 핀이다. NDRV는 DC/DC 변환기(120)의 스위치(M1)를 구동하기 위한 핀으로서, 도 1에서 스위치(M1)는 IC 외부에 구현하는 것으로 도시하였지만 경우에 따라서는 LED 구동 IC(130) 내부에 구현될 수도 있다. CS 핀은 전류모드(Current Mode) 제어를 위한 핀으로서, 스위치 온 시 인덕터(L1)에 흐르는 전류를 센싱하여 센싱 저항(Rs)에서 전압으로 변환되어 LED 구동 IC(130)로 입력된다. In FIG. 1, the LED driving IC 130 pin configuration shows only the basic pins for controlling the DC / DC converter 120 and supplying the driving current to the LED load 110, but in the actual IC, PWM frequency setting and dimming are performed. Pins such as control may be further included. Referring to FIG. 1, the pins of the LED driving IC 130 are briefly described. VCC is a power input pin, and an input voltage VIN of the DC / DC converter 120 may be directly connected or may be input from a regulator according to a circuit structure in the IC. have. The EN pin is a pin for turning on / off the operation of the LED driving IC 130. When the EN pin is turned on, the operation of the LED driving system 100 starts. The COMP pin is a pin for stabilizing the negative feedback loop of the DC / DC converter 120, and the RISET pin is a pin for setting a driving current value of the LED load 110. The OVP pin is a pin for protecting the system from malfunction or damage of the LED driving system 100 due to the overvoltage of the output voltage Vo of the DC / DC converter 120. The NDRV is a pin for driving the switch M1 of the DC / DC converter 120. In FIG. 1, the switch M1 is implemented as an external to the IC. However, in some cases, the NDRV is implemented as an internal to the LED driving IC 130. May be The CS pin is a pin for controlling a current mode. The CS pin senses a current flowing through the inductor L1 when it is switched on, is converted into a voltage at the sensing resistor Rs, and is input to the LED driving IC 130.

다음에, 도 1의 LED 구동 IC(130)의 동작을 상세하게 설명한다. 도 1의 LED 구동 IC(130)는 전류원부(140)와 DC/DC 제어부(150)를 포함한다. 여기서, 전류원부(140)는 기준전류발생기(142)와 구동전류원(144)을 포함한다. 기준전류발생기(142)는 RISET 핀과 접지 사이에 외부저항 RSET를 연결하여 구동전류원(144)의 전류 값을 설정하는 전압 Vcon을 발생한다. 따라서 구동전류원(144)의 전류값은 외부 저항 RSET 값을 조절함으로써 설정할 수 있다. Next, the operation of the LED driving IC 130 of FIG. 1 will be described in detail. The LED driving IC 130 of FIG. 1 includes a current source unit 140 and a DC / DC control unit 150. Here, the current source unit 140 includes a reference current generator 142 and a drive current source 144. The reference current generator 142 generates a voltage Vcon for setting the current value of the driving current source 144 by connecting an external resistor RSET between the RISET pin and ground. Therefore, the current value of the drive current source 144 can be set by adjusting the external resistance RSET value.

DC/DC 제어부(150)는 LED 부하(110)에 LED 구동 전류가 정상적으로 공급될 수 있도록 DC/DC 변환기(120)의 출력 전압을 제어하기 위한 것으로, 구동전류원(144)의 출력 전압 CS1 ~ CS8을 입력 받아 그 중에서 최소 전압을 Vmin으로 출력하는 최소전압 선택회로(152), 최소전압 선택회로(152)의 출력전압 Vmin과 에러앰프 기준전압 Vr,err을 입력 받아 DC/DC 변환기(120)의 듀티비 제어 전압을 생성하는 에러앰프(154), 에러앰프(154)의 출력 전압과 센싱 전압 CS를 입력으로 받아 PWM 제어신호 NDRV를 출력하는 전류모드 PWM 제어기(156), DC/DC 변환기(120)의 출력 전압 Vo의 과전압 상태를 검출하는 과전압 비교기(158)를 포함한다. 여기서, 에러앰프(154)는 부궤환에 의해 최소전압 선택회로(152)의 출력전압 Vmin이 에러앰프 기준전압 Vr,err 전압과 같아지도록 제어한다. 에러앰프(154)의 출력단 COMP 핀에 연결된 저항 Rc와 커패시터 Cc는 DC/DC 변환의 부궤환 루프(Loop)를 안정화하기 위해 것으로서, DC/DC 변환기(120)가 정상 상태(Steady State)에 도달하면 커패시터 Cc에는 최소전압 선택회로(152)의 출력전압 Vmin과 에러앰프(154)의 기준전압 Vr,err이 같아지도록 듀티비를 제어하는 에러 전압을 충전하고 있다. 도 1에서 부궤환 루프를 안정화하기 위한 저항 Rc와 커패시터 Cc는 COMP 핀에 외부로 연결하여 보상하는 예를 보였지만, IC 내부에 구현할 수도 있으며 다른 변형된 구성으로 부궤환 루프가 안정화 되도록 할 수도 있다. 전류모드 PWM 제어기(156)는 DC/DC 변환기(120)의 전류모드 제어를 위해 스위치 M1이 온 될 때 인덕터 L1의 전류를 센싱하여 센싱 저항 Rs에서 전압으로 변환된 값을 CS 핀으로부터 입력받으며, 이 CS 핀 전압에 얼마의 이득을 곱하고 기울기 보상(Slope Compensation)한 신호가 에러앰프(154) 출력 전압보다 커지는 시점에서 스위치 M1이 오프 되도록 제어한다. 과전압 비교기(158)는 DC/DC 변환기(120) 출력 전압 Vo의 과전압 발생에 의한 LED 구동 시스템(100)의 오동작 혹은 손상으로부터 시스템을 보호하기 위한 것으로 Vo를 저항 R1과 R2로 분압하여 OVP 핀으로 입력하고 이 분압된 전압을 과전압 비교기(158)에서 과전압 비교 기준전압 Vr,ovp와 비교함으로써 Vo의 과전압 상태를 검출한다. 과전압 발생시 과전압 비교기(158)의 출력 DOWN은 하이(High)가 되며 과전압 상태가 해소될 때까지 DC/DC 변환기(120)의 스위칭을 멈추고 동시에 과전압을 일으킨 채널들을 부궤환 제어 루프에서 제거한다. 과전압 보호기능은 LED 구동 시스템(100)의 OLP(Open LED Protection) 기능에 있어서 핵심적인 역할을 한다. LED 스트링 중 하나 이상이 오픈 되면 해당하는 전류원에 걸리는 전압 VCSx (핀 CS1 ~ CS8에 걸리는 전압의 하나)는 영으로 되므로 최소전압 선택회로(152)의 출력전압 Vim은 영이 된다. 따라서 LED 구동 IC(130)의 에러앰프(154) 출력 전압 COMP는 계속 증가하여 최대 전압으로 포화된다. 이에 따라 DC/DC 변환기(120)는 최대 듀티비로 동작하고 출력 전압 Vo는 계속해서 증가한다. Vo가 과전압 상태에 이르면 PWM 스위칭 동작을 멈추며 동시에 오픈된 LED 스트링들을 구동하는 전류원들의 출력 전압들은 DC/DC 변환기(120)의 부궤환 제어에 관여하지 않도록 하고 오픈 되지 않은 정상적인 LED 스트링들로만 정상 동작할 수 있도록 한다.The DC / DC controller 150 controls the output voltage of the DC / DC converter 120 so that the LED driving current is normally supplied to the LED load 110. The output voltages CS1 to CS8 of the driving current source 144 are provided. And the output voltage Vmin of the minimum voltage selection circuit 152 and the output voltage Vmin of the minimum voltage selection circuit 152 and the error amplifier reference voltage Vr, err are received from the DC / DC converter 120. An error amplifier 154 that generates a duty ratio control voltage, a current mode PWM controller 156 that receives the output voltage and the sensing voltage CS of the error amplifier 154 as inputs and outputs a PWM control signal NDRV, and a DC / DC converter 120 And an overvoltage comparator 158 for detecting an overvoltage state of the output voltage Vo. Here, the error amplifier 154 controls the output voltage Vmin of the minimum voltage selection circuit 152 to be equal to the error amplifier reference voltages Vr and err by negative feedback. The resistor Rc and the capacitor Cc connected to the output pin COMP of the error amplifier 154 are for stabilizing the negative feedback loop of the DC / DC conversion, and the DC / DC converter 120 reaches a steady state. The capacitor Cc is charged with an error voltage for controlling the duty ratio such that the output voltage Vmin of the minimum voltage selection circuit 152 and the reference voltage Vr, err of the error amplifier 154 are the same. In FIG. 1, the resistor Rc and the capacitor Cc for stabilizing the negative feedback loop are compensated by externally connecting to the COMP pin. However, the resistor Rc and the capacitor Cc may be implemented inside the IC and may be stabilized by another modified configuration. The current mode PWM controller 156 senses the current of the inductor L1 when the switch M1 is turned on to control the current mode of the DC / DC converter 120 and receives a value converted from the sensing resistor Rs into a voltage from the CS pin. The switch M1 is turned off when the CS pin voltage is multiplied by some gain and the slope compensation signal becomes greater than the error amplifier 154 output voltage. The overvoltage comparator 158 protects the system from malfunction or damage of the LED driving system 100 due to the overvoltage of the DC / DC converter 120 output voltage Vo. The overvoltage comparator 158 divides Vo into resistors R1 and R2 to the OVP pin. The overvoltage condition of Vo is detected by comparing this divided voltage with the overvoltage comparison reference voltages Vr, ovp in the overvoltage comparator 158. When the overvoltage occurs, the output DOWN of the overvoltage comparator 158 becomes high and stops switching of the DC / DC converter 120 until the overvoltage condition is resolved, and simultaneously removes the channels causing the overvoltage from the negative feedback control loop. The overvoltage protection plays a key role in the OLP (Open LED Protection) function of the LED driving system 100. When one or more of the LED strings are open, the voltage VCSx (one of the voltages applied to pins CS1 to CS8) applied to the corresponding current source becomes zero, so the output voltage Vim of the minimum voltage selection circuit 152 becomes zero. Accordingly, the output voltage COMP of the error amplifier 154 of the LED driving IC 130 continues to increase to saturate to the maximum voltage. The DC / DC converter 120 thus operates at the maximum duty ratio and the output voltage Vo continues to increase. When Vo reaches the overvoltage state, the PWM switching operation stops and the output voltages of the current sources driving the open LED strings at the same time do not participate in the negative feedback control of the DC / DC converter 120 and only operate normally with the unopened LED strings. To help.

이와 같은 구동방식은 구동전류가 작은 경우에는 구동전류원(144)을 집적회로(130) 내에 함께 구현하는 데 큰 문제가 없다. 그러나, 구동전류가 큰 경우에는 구동전류원(144)을 구성하는 요소 중에서 큰 전류를 감당하는 부분에 발열이 발생할 수 있다.Such a driving method does not have a big problem in implementing the driving current source 144 together in the integrated circuit 130 when the driving current is small. However, when the driving current is large, heat generation may occur in a portion of the element constituting the driving current source 144 that handles a large current.

도 2는 구동전류원의 예를 나타낸 도면이다. 2 is a diagram showing an example of a drive current source.

도 2의 (a)에 도시한 바와 같이, 구동전류원(200)은 OP 앰프(Operating Amplifier), 트랜지스터(Mx) 및 저항(Rs)을 포함할 수 있다. 전류원의 용어적인 의미로는 전류원에 걸리는 전압과 무관하게 일정한 전류를 공급하는 것을 의미 하지만 실제의 반도체 회로에서 전류원은 전류원에 걸리는 전압이 어떤 최소 전압 이상에서만 전류원으로 정상 동작한다. 도 2의 (b)는 일반적인 반도체 회로에서 전류원의 전압 전류 특성을 보이는 것으로 전류원에 걸리는 전압 Vds가 전류원으로 동작하기 위한 최소 전압 ΔV 이상에서는 일정 전류 Io로 정상 전류원으로 동작하지만 Vds가 ΔV 보다 작아지면 전류원의 전류값 Ids도 점점 감소하는 특성을 갖는다. 반도체 회로에서 전류원의 최소 전압 ΔV는 전류원의 회로 구성 및 트랜지스터 크기 등에 의해 결정 되며 어떤 임의의 값 ΔV에서 전류원의 크기 Io를 크게 하기 위해서는 전류원을 구성하는 트랜지스터(Mx)의 크기를 크게 설계하여야 한다. As shown in FIG. 2A, the driving current source 200 may include an operating amplifier (OP), a transistor Mx, and a resistor Rs. In the terminology of current source, it means to supply a constant current irrespective of the voltage applied to the current source. However, in an actual semiconductor circuit, the current source normally operates as a current source only when the voltage applied to the current source is above a certain minimum voltage. FIG. 2 (b) shows the voltage and current characteristics of a current source in a general semiconductor circuit. When the voltage Vds applied to the current source exceeds the minimum voltage ΔV for operating as a current source, the current current operates as a constant current Io but when Vds becomes smaller than ΔV. The current value Ids of the current source also decreases gradually. In the semiconductor circuit, the minimum voltage ΔV of the current source is determined by the circuit configuration of the current source and the transistor size. In order to increase the size Io of the current source at any arbitrary value ΔV, the size of the transistor Mx constituting the current source must be large.

이때, LED 전류가 커질수록 Vds 전압이 커져야 하므로 전류원에서 소모되는 전력도 LED 전류가 증가함에 따라서 증가하게 된다. 전류원을 구성하는 트랜지스터가 모두 집적회로 내에서 구현되는 경우, LED 전류와 전류원의 개수가 증가함에 따라서 집적회로에서 소모되는 전력이 커지게 되고 이는 필연적으로 집적회로의 동작온도 상승을 수반하게 된다. 따라서 LED 전류가 크거나 채널의 개수가 많은 경우에는 전류원의 구성요소 중에서 트랜지스터 Mx는 외부에 장착되며 경우에 따라서는 전류원 저항 Rs도 외부에 장착된다.At this time, the Vds voltage must be increased as the LED current increases, so the power consumed by the current source also increases as the LED current increases. When the transistors constituting the current source are all implemented in the integrated circuit, as the LED current and the number of current sources increase, the power consumed in the integrated circuit increases, which inevitably increases the operating temperature of the integrated circuit. Therefore, when the LED current is large or the number of channels is large, the transistor Mx is externally mounted among the components of the current source, and in some cases, the current source resistor Rs is also externally mounted.

한편, 도 1의 LED 구동장치에 의한 LED 구동 방식을 외장 트랜지스터를 이용한 LED 드라이버에 그대로 적용하기 위해서는 채널당 3개의 Pin이 필요하며, 집적회로의 Pin 개수에 제약으로 인해서 구현가능한 최대한의 채널 개수에 심각한 제약을 가져온다. 예를 들면, 일반적으로 많이 사용되는 12채널 LED 드라이버의 경우 36개의 Pin이 전류원 구성을 위해서 반드시 필요하며 LED 드라이버를 구성하기 위한 다른 Pin까지 고려하면 최소 50Pin 이상이 요구되며 이는 제작단가 상승 등을 동반하게 된다.Meanwhile, in order to apply the LED driving method of the LED driving apparatus of FIG. 1 to the LED driver using an external transistor as it is, three pins are required per channel, and due to the limitation on the number of pins of the integrated circuit, the maximum number of channels that can be implemented is severe. Bring a constraint For example, in the case of 12-channel LED driver, which is commonly used, 36 pins are necessary for the current source configuration, and at least 50 Pin is required considering other pins to configure the LED driver. Done.

1채널당 3개의 Pin이 필요한 이유는 첫째, 전류원에 걸리는 전압(Mx의 드레인)이 최소가 되도록 DC/DC 변환기의 출력을 제어하는 방식이며, 둘째, 한 개 혹은 다수의 LED가 단락(Short)었을 때 전류원 보호를 위해서 전류원을 오프(Off) 해야하는데, 이를 검출하기 위해서 트랜지스터 Mx의 드레인 전압을 직접 검출하는 방식을 채택하고 있기 때문이다.Three pins per channel are required. First, the output of the DC / DC converter is controlled to minimize the voltage applied to the current source (drain of Mx). Second, one or more LEDs may be shorted. In order to protect the current source, the current source should be turned off because the drain voltage of the transistor Mx is directly detected to detect the current source.

LED 전류원을 집적회로의 외부에 설치하는 경우에 LED 전류원 1개당 필요한 집적회로의 핀 개수를 최소로 하기 위하여, 본 발명의 실시예에서는 도 1의 DC/DC 변환기(120)를 제어하기 위해서 전류원 트랜지스터(Mx)의 드레인 전압을 직접 이용하지 않고 게이트 전압을 이용하는 방법을 제안한다. 이렇게 함으로써 전류원을 구성하는 Pin 개수를 종래 대비 2/3 수준으로 줄이는 것이 가능하다.In order to minimize the number of pins of the integrated circuit required per LED current source when the LED current source is installed outside the integrated circuit, in the embodiment of the present invention, the current source transistor is used to control the DC / DC converter 120 of FIG. A method of using the gate voltage without directly using the drain voltage of (Mx) is proposed. By doing this, it is possible to reduce the number of pins constituting the current source to 2/3 of the conventional level.

도 3은 본 발명의 실시예를 설명하기 위해 도시한 도면이다. 여기에서는 편의상 3개의 채널을 이용하여 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시예에 대한 동작원리는 채널의 개수와 무관하다. 3 is a diagram illustrating an embodiment of the present invention. For convenience, the description will be made using three channels. However, the operation principle for the embodiment of the present invention is independent of the number of channels.

도 1의 LED 구동장치에 의한 LED 구동방식과는 달리, 본 발명의 실시예에 따른 LED 구동장치는, 구동전류원을 집적회로의 외부에 도 3에 도시한 바와 같이 설치하며, DC/DC 변환기(120)의 출력전압은 전류원 트랜지스터의 게이트 전압(Vgx) 중에서 가장 낮은 전압이 설정된 값(Vr,err)이 되도록 제어하는 형태이다. 이때, 각 LED의 구동전류원은 도 2에 도시한 바와 같은 구동전류원과 동일한 구조로 이루어질 수 있다.Unlike the LED driving method according to the LED driving apparatus of FIG. 1, the LED driving apparatus according to the embodiment of the present invention is provided with a driving current source on the outside of the integrated circuit as shown in FIG. 3, and the DC / DC converter ( The output voltage of 120 is controlled so that the lowest voltage among the gate voltages Vgx of the current source transistor is a set value Vr, err. At this time, the driving current source of each LED may have the same structure as the driving current source as shown in FIG.

각 채널별로 LED에 걸리는 전압이 각각 Vstr1, Vstr2, Vstr3이고, Vstr1 < Vstr2 < Vstr3라고 하면, 각 전류원 트랜지스터의 게이트 전압은 Vg1 < Vg2 < Vg3 가 된다. 이와 같은 각 채널별 LED에 걸리는 전압 Vstr 및 전류원 트랜지스터의 게이트 전압 Vg의 관계를 도면으로 나타내면 도 4에 도시한 바와 같다.When the voltages applied to the LEDs for each channel are Vstr1, Vstr2, and Vstr3, respectively, and Vstr1 <Vstr2 <Vstr3, the gate voltage of each current source transistor is Vg1 <Vg2 <Vg3. The relationship between the voltage Vstr applied to each LED of each channel and the gate voltage Vg of the current source transistor is shown in FIG. 4.

도 4에서 Vg1은 Vstr1 < Vstr2 < Vstr3이므로 설정된 최소값인 Vr,err이 된다. 만약 Vstr2 < Vstr1 < Vstr3라고 하면 Vg2가 Vr,err이 되도록 제어되며 Vg2 < Vg1 < Vg3의 관계를 만족한다. In FIG. 4, Vg1 becomes Vr, err which is a set minimum value because Vstr1 < Vstr2 < Vstr3. If Vstr2 <Vstr1 <Vstr3, Vg2 is controlled to be Vr, err and satisfies the relationship of Vg2 <Vg1 <Vg3.

도 4에서 Vg,max는 전류원을 구성하는 OP 앰프의 최대출력 전압이 된다. 만약 Vstr3가 증가하여서 Vg3가 Vg,max를 넘어서게 되면 M3에 흐르는 전류가 감소하게 되므로 각각의 전류원 트랜지스터의 게이트 전압이 Vg,max를 넘지 않도록 Vr,err 전압을 설정하여야 하고 각 채널별로 LED에 걸리는 전압(Vstrx)을 관리하여야 한다.In Fig. 4, Vg, max is the maximum output voltage of the OP amplifier constituting the current source. If Vstr3 increases and Vg3 exceeds Vg, max, the current flowing to M3 decreases. Therefore, the voltage of Vr, err must be set so that the gate voltage of each current source transistor does not exceed Vg, max. (Vstrx) should be managed.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 LED 구동방식을 채택한 경우, Short LED를 검출하는 방법을 나타낸 것이다. Short LED가 발생한 채널의 전류원 트랜지스터 드레인 전압은 상승하게 되는데 도 1의 LED 구동장치에 의한 구동방식에서는 드레인 전압을 직접 모니터링하는 방법으로 Short가 발생한 LED 채널을 쉽게 검출하여 해당 채널을 오프(Off) 시킴으로써 과도한 전력 소모가 일어나지 않도록 보호할 수 있었다. 5 illustrates a method of detecting a short LED when the LED driving method according to the exemplary embodiment of the present invention is adopted. The drain voltage of the current source transistor of the channel where the short LED is generated is increased. In the driving method of the LED driver of FIG. 1, the LED channel in which the short is generated is easily detected by turning off the channel by directly monitoring the drain voltage. It could protect against excessive power consumption.

그러나, 본 발명의 실시예에 따른 LED 구동장치는 전류원 트랜지스터의 드레인 전압을 직접 모니터링 하지 않으며, 다음과 같은 원리를 이용하여 간접적으로 Short LED가 일어난 채널을 검출/Off 할 수 있다.However, the LED driving apparatus according to the embodiment of the present invention does not directly monitor the drain voltage of the current source transistor, and may indirectly detect / off the channel where the short LED occurs by using the following principle.

도 3의 세 번째 LED 채널에서 short가 발생한 경우를 가정한다.Assume that a short occurs in the third LED channel of FIG. 3.

LED short가 발생하였으므로 M3 드레인 전압은 상승하게 되고 따라서 M3를 흐르는 전류도 잠시 상승하게 된다. 하지만 전류원을 구성하는 OP 앰프의 피드백(feedback) 작용으로 Vg3 전압이 낮아지면서 설정한 전류가 흐르게 된다. 이때의 Vg3 전압은 드레인에 높은 전압이 인가된 상태이므로 여러 채널 중에서 가장 낮은 전압이 되며, 따라서 DC/DC 변환기의 출력전압은 Vg3 전압이 Vr,err 전압이 되도록 제어된다. Vg1, Vg2 전압은 DC/DC 변환기의 출력전압이 감소함에 따른 전류감소를 보정하기 위해서 상승하게 되는데 Short LED로 인해서 큰 전압 강하가 있었으므로 Vg1, Vg2 전압은 모두 혹은 하나가 Vg,max를 넘어가게 된다. 즉 Short LED로 인한 DC/DC 변환기 출력전압이 크게 강하하였을 때, 나머지 LED 채널의 게이트 전압이 하나이상 Vg,max를 초과하게 되므로 이 경우 최소 게이트 전압을 가지는 LED 채널에서 Short LED가 발생하였다는 것을 검출할 수 있다.Since the LED short has occurred, the drain voltage of M3 rises, so that the current flowing through M3 also rises momentarily. However, the feedback current of the op amp constituting the current source lowers the Vg3 voltage, causing the set current to flow. At this time, the Vg3 voltage is the lowest voltage among the various channels because the high voltage is applied to the drain. Therefore, the output voltage of the DC / DC converter is controlled so that the Vg3 voltage becomes the Vr, err voltage. The voltages of Vg1 and Vg2 rise to compensate for the current decrease as the output voltage of the DC / DC converter decreases. Since there was a large voltage drop due to the Short LED, the voltages of Vg1 and Vg2 exceed all or one of Vg, max. do. In other words, when the output voltage of DC / DC converter due to short LED drops, the gate voltage of the remaining LED channels exceeds one or more Vg, max, so in this case, the short LED is generated in the LED channel with the minimum gate voltage. Can be detected.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 또한, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. It should be noted that the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the scope of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention. Therefore, the scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of the same shall be construed as being included in the scope of the present invention.

Claims (7)

적어도 하나의 LED(Light Emitting Diode)의 구동을 위한 LED 구동 시스템에 있어서,
상기 LED에 일정한 구동 전압을 공급하는 DC/DC 변환기;
OP 앰프(Operating Amplifier), 트랜지스터 및 저항을 포함하며, 상기 LED에 LED 구동 전류를 공급하는 전류원부; 및
상기 트랜지스터의 게이트 전압 중에서 가장 낮은 전압에 기초하여 상기 DC/DC 변환기의 듀티비를 제어하는 DC/DC 제어부
를 포함하되,
상기 DC/DC 제어부는,
상기 전류원부의 출력전압을 입력받아 그 중 최소 전압을 출력하는 최소전압 선택회로;
상기 최소 전압 및 에러앰프 기준전압에 기초하여 상기 DC/DC 변환기의 듀티비 제어전압을 생성하는 에러앰프; 및
상기 에러앰프의 출력전압과 상기 DC/DC 변환기의 인덕터 전류에 기초한 센싱 전압을 입력받아 PWM(Pulse Width Modulation) 제어신호를 출력하는 전류모드 PWM 제어기
를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 구동 시스템.
In the LED driving system for driving at least one LED (Light Emitting Diode),
A DC / DC converter for supplying a constant driving voltage to the LED;
A current source unit including an operating amplifier (OP), a transistor, and a resistor and supplying an LED driving current to the LED; And
A DC / DC controller which controls the duty ratio of the DC / DC converter based on the lowest voltage among the gate voltages of the transistors
Including but not limited to:
The DC / DC control unit,
A minimum voltage selection circuit which receives an output voltage of the current source unit and outputs a minimum voltage among them;
An error amplifier generating a duty ratio control voltage of the DC / DC converter based on the minimum voltage and the error amplifier reference voltage; And
A current mode PWM controller that receives a sensing voltage based on the output voltage of the error amplifier and the inductor current of the DC / DC converter and outputs a PWM (Pulse Width Modulation) control signal.
LED drive system comprising a.
제 1항에 있어서, 상기 전류원부는,
집적회로의 외부에 설치되는 것을 특징으로 하는 LED 구동 시스템.
The method of claim 1, wherein the current source unit,
LED drive system, characterized in that installed on the outside of the integrated circuit.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 DC/DC 제어부는,
상기 트랜지스터의 게이트 전압이 상기 OP 앰프의 최대출력 전압을 넘지 않도록 상기 에러앰프 기준전압을 설정하는 것이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 LED 구동 시스템.
The method of claim 1,
The DC / DC control unit,
And setting the error amplifier reference voltage such that the gate voltage of the transistor does not exceed the maximum output voltage of the OP amplifier.
제 1항에 있어서,
상기 DC/DC 제어부는,
상기 DC/DC 변환기의 출력전압이 LED 단락으로 인해서 강하하였을 경우, 채널별 상기 LED에 대응하는 트랜지스터의 게이트 전압 중 최소의 게이트 전압을 가지는 LED 채널에 단락(Short)이 발생한 것으로 검출하는 것이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 LED 구동 시스템.
The method of claim 1,
The DC / DC control unit,
When the output voltage of the DC / DC converter drops due to the LED short-circuit, detecting that the short (Short) has occurred in the LED channel having the minimum gate voltage of the gate voltage of the transistor corresponding to the LED for each channel further includes LED drive system, characterized in that.
LED에 일정한 구동 전압을 공급하는 DC/DC 변환기, 상기 LED에 LED 구동 전류를 공급하는 전류원부, 및 상기 DC/DC 변환기의 듀티비를 제어하는 DC/DC 제어부를 포함하는 LED 구동 시스템을 이용하여 적어도 하나의 상기 LED의 구동을 제어하는 LED 구동 제어방법에 있어서,
상기 전류원부의 출력전압을 입력받아 그 중 최소 전압을 출력하는 단계;
상기 최소 전압 및 에러앰프 기준전압에 기초하여 상기 DC/DC 변환기의 듀티비 제어전압을 생성하는 단계; 및
상기 에러앰프의 출력전압과 상기 DC/DC 변환기의 인덕터 전류에 기초한 센싱 전압을 입력받아 PWM 제어신호를 출력하는 단계
를 포함하되,
상기 전류원부는 OP 앰프, 트랜지스터 및 저항을 포함하며, 상기 트랜지스터의 게이트 전압 중에서 가장 낮은 전압에 기초하여 상기 DC/DC 변환기의 듀티비 제어전압을 생성하는 것을 특징으로 하는 LED 구동 제어방법.
By using a LED driving system including a DC / DC converter for supplying a constant driving voltage to the LED, a current source for supplying the LED driving current to the LED, and a DC / DC control unit for controlling the duty ratio of the DC / DC converter In the LED drive control method for controlling the driving of at least one of the LED,
Receiving an output voltage of the current source unit and outputting a minimum voltage thereof;
Generating a duty ratio control voltage of the DC / DC converter based on the minimum voltage and the error amplifier reference voltage; And
Outputting a PWM control signal by receiving a sensing voltage based on an output voltage of the error amplifier and an inductor current of the DC / DC converter;
Including but not limited to:
The current source unit includes an OP amplifier, a transistor, and a resistor, and generates a duty ratio control voltage of the DC / DC converter based on the lowest voltage among the gate voltage of the transistor.
제 6항에 있어서,
상기 DC/DC 변환기의 출력전압이 단락된 LED로 인해서 강하하였을 경우, 채널별 상기 LED에 대응하는 트랜지스터의 게이트 전압 중 최소의 게이트 전압을 가지는 LED 채널에 단락이 발생한 것으로 검출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 구동 제어방법.
The method according to claim 6,
If the output voltage of the DC / DC converter drops due to the shorted LED, detecting that the short circuit occurs in the LED channel having the minimum gate voltage among the gate voltages of the transistors corresponding to the LEDs for each channel. LED drive control method, characterized in that.
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