낮은 전압 스트레스를 가지는 저가격형 다채널 LED Driver :Low voltage Stress and Cost-effective Multi-channel LED Driver

황원선

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자료유형: 학위논문

저자정보: 황원선 (국민대학교, 國民大學敎大學院)

지도교수: 한상규

발행연도: 2015

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이 논문의 연구 히스토리 (3)

2015

저 전압스트레스 및 다채널 전류 평형을 위한 Floating 전압 스택형 단일스위치 LED 구동회로

황원선 , 황상수 , 강정일 외 1명 전력전자학회논문지 2015.04 학술저널

낮은 전압 스트레스를 가지는 저가격형 다채널 LED Driver

황원선 電子工學科 2015.01 학위논문

2014

저 전압스트레스 및 다채널 전류평형을 위한 Floating 전압 스택형 단일스위치 LED 구동회로

황원선 , 류동균 , 최흥균 외 2명 전력전자학회 학술대회 논문집 2014.07 학술대회자료

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본 논문에서는 낮은 전압 스트레스를 가지는 저가격형 다채널 LED Driver를 제안한다. TV에 사용되는 기존 다채널 LED Driver의 경우 TV에 일정한 밝기의 빛을 제공해 줘야 되기 때문에 각 채널들의 LED 어레이는 정전류 제어와 전류 평형이 필수적으로 필요하다. 그렇기 때문에 기존 LED Driver의 경우 각 LED 어레이를 각각 제어하기 위하여 채널마다 비절연형 DC/DC converter가 별도로 사용되고 있다. 게다가 기존 대형 인치 TV의 LED Driver로 많이 사용되고 있는 boost converter의 경우 모든 구성 요소들은 LED 전압만큼의 높은 전압 스트레스를 갖는 단점을 가지고 있다. 반면에 제안 LED Driver의 경우 Floating Voltage Source(FVS)를 이용하여 모든 구성 요소들의 전압 스트레스를 획기적으로 감소시킬 수 있다. 나아가 Current Equalizer(CE) 회로를 사용함으로써 각 LED 어레이마다 사용되던 boost converter를 단 하나의 스위치와 약간의 캐패시터만을 이용하여 다채널 LED 어레이의 정전류 제어 및 전류 평형을 이룰 수 있다. 또한 제안 LED Driver는 다채널의 LED 전류의 평형을 위하여 balancing capacitor만을 사용하기 때문에 기존 대비 높은 신뢰성과 비용의 효율성을 제공한다. 최종적으로 제안된 구동회로의 우수성과 이론적 분석의 타당성 검증을 위하여 시작품을 제작하여 고찰된 실험결과를 제시한다.

그림 차례 ⅴ
표 차례 ⅶ
국문요약 ⅷ
Ⅰ. 서 론 1
1.1 연구 배경 1
1.2 기존 LED TV용 구동회로 4
1.2.1 LED Driver 5
Ⅱ. 낮은 전압 스트레스를 가지는 저가격형 다채널 LED Driver 8
2.1 제안회로의 동작원리 9
2.1.1 Floating Voltage Source의 동작원리 9
2.2 제안회로의 모의실험 (PSIM simulation) 12
2.3 제안회로의 구동회로 실험 결과 (Hardware Test) 18
2.3.1 Master단 부하가변에 따른 55” LED TV용 구동회로 주요파형 19
2.3.2 LED Dimming에 따른 55” LED TV용 구동회로 주요파형 21
2.3.3 3D mode에서의 Master단 부하 가변에 따른 동작 Test 23
2.3.4 LED dimming에 따른 선형성 및 효율 Test 26
2.4 기존과 제안 LED TV용 전원회로의 주요소자 비교 29
Ⅲ. 낮은 전압 스트레스를 가지는 다채널 전류 평형을 위한
Floating 전압 스택형 단일스위치 LED Driver 31
3.1 제안회로의 동작원리 33
3.1.1 Floating Voltage Source의 동작원리 33
3.1.2 Current Equalizer의 동작원리 36
3.2 제안 LED 구동 회로 분석 39
3.3 제안회로의 모의실험 (PSIM simulation) 41
3.4 제안회로의 구동회로 실험 결과 (Hardware Test) 47
3.4.1 Master단 부하가변에 따른 46” LED TV용 구동회로 주요파형 48
3.4.2 LED Dimming에 따른 46” LED TV용 구동회로 주요파형 50
3.5 기존과 제안 LED TV용 전원회로의 주요소자 비교 53
Ⅳ. 결 론 56
Ⅴ. 향 후 계획 58
참고문헌 59
Abstract 61
Appendix ⅰ제안 46”2-channels LED TV용 전원회로 측정 효율 분석 63

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