• Journal of Information Display
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• 제13권2호
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• pp.73-82
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• 2012

In this paper, a light-emitting diode (LED) backlight driver integrated circuit (IC) for medium-sized liquid crystal displays (LCDs) is proposed. In the proposed IC, a linear current regulator with matched internal resistors and an adaptive phase-shifted pulse-width modulation (PWM) dimming controller are also proposed to improve LED current uniformity and reliability. The double feedback loop control boost converter is used to achieve high power efficiency, fast transient characteristic, and high dimming frequency and resolution. The proposed IC was fabricated using the 0.35 ${\mu}m$ bipolar-CMOS-DMOS (BCD) process. The LED current uniformity and LED fault immunity of the proposed IC were verified through experiments. The measured power efficiency was 90%; the measured LED current uniformity, 97%; and the measured rising and falling times of the LED current, 86 and 7 ns, respectively. Due to the fast rising and falling characteristics, the proposed IC operates up to 39 kHz PWM dimming frequency, with an 8-bit dimming resolution. It was verified that the phase difference between the PWM dimming signals is changed adaptively when LED fault occurs. The experiment results showed that the proposed IC meets the requirements for the LED backlight driver IC for medium-sized LCDs.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.29-36
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• 2015

본 논문에서는 3개의 선형 전류 레귤레이터 그리고 자동 기준 전압 조절과 출력 전압 조절 루프를 포함하는 LED 배면광 드라이버 IC를 제안한다. 제안한 LED 드라이버에서 출력전압은 이중 피드백 루프를 통해 제어된다. 첫 번째 루프는 출력전압을 감지하고 조절하며, 두 번째 루프는 선형 전류 레귤레이터의 전압 강하를 감지하고 기준전압을 조정한다. 이러한 피드백 루프와, 선형 전류 레귤레이터의 전압강하는 드라이버 효율이 최대가 될 수 있는 최소값으로 유지된다. 드라이버의 출력은 각 채널당 4개의 LED를 가지는 3개의 채널 LED 구조이다. 휘도는 펄스 폭 변조(PWM) dimming 신호에 의해 조절된다. 제안한 드라이버는 0.35um의 60-V 고전압 공정에서 설계되었고, 측정 결과 최대 85% 정도의 효율을 가진다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1996년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 포항공과대학교, 포항; 24-26 Oct. 1996
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• pp.1257-1260
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• 1996

This paper describes a fully digitalized driver for BLDC motors and the driver is realized by a single chip microprocessor. The speed change can be done by using the signal obtained from the position detecting sensor and adjusting the pulse width at the input channel of power module. In order to verify the effectiveness, an repetitive control method is adopted in the speed control tracking a periodic reference change in the BLDC motor system. The experimental results are shown for the reference tracking accurately according to the design parameter variation in the repetitive controller design.

• Journal of Power Electronics
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• 제16권6호
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• pp.2024-2034
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• 2016

This paper presents a DC-DC buck converter with a Phase-Locked Loop (PLL) that can compensates for power efficiency degradation over a wide input range. Its switching frequency is kept at 2 MHz and the delay difference between the High side driver and the Low side driver can be minimized with respect to Process, Voltage and Temperature (PVT) variations by adopting the PLL. The operation mode of the proposed DC-DC buck converter is automatically changed to Pulse Width Modulation (PWM) or PWM frequency modes according to the load condition (heavy load or light load) while supporting a maximum load current of up to 1.2 A. The PWM frequency mode is used to extend the CCM region under the light load condition for the PWM operation. As a result, high efficiency can be achieved under the light load condition by the PWM frequency mode and the delay compensation with the PLL. The proposed DC-DC buck converter is fabricated with a $0.18{\mu}m$ BCD process, and the die area is $3.96mm^2$. It is implemented to have over a 90 % efficiency at an output voltage of 5 V when the input range is between 8 V and 20 V. As a result, the variation in the power efficiency is less than 1 % and the maximum efficiency of the proposed DC-DC buck converter with the PLL is 95.4 %.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.859-866
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• 2023

본 논문은 MCU와 LED 드라이버를 활용한 감마 보정, 논 플리커, 구동 소음 제거 등의 개선 방안을 적용하여 LED 시스템의 사용자 친화적 시스템을 구성하는 데 초점을 맞추고 있다. 실험 결과, LED 드라이버의 22kHz PWM 모드는 가청 주파수 바깥 영역에서 소음이 발생하여 사용자는 실질적으로 소음을 인지할 수 없었으며, 정상 동작 구간인 지연율 5% 이내의 풀업 저항 값은 3kHz PWM 모드 시 1kΩ ~ 10kΩ 이며, 22kHz PWM 모드는 1kΩ ~ 2kΩ 로 확인되었다. 또한, 감마 보정을 통해 비선형적인 인간의 시각 시스템에 맞게 최적화하여 정확한 대비와 명암을 표현할 수 있으며, 결과적으로 기존의 LED 시스템보다 더 자연스럽고 정확한 표현이 가능한 LED 시스템의 개발과 사용자의 시각적인 경험을 개선할 수 있을 것으로 기대된다.

• 전기학회논문지P
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• 제59권1호
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• pp.40-46
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• 2010

DC link electrolytic capacitors are widely used in various PWM power converter system, such as adjustable speed driver(ASD) or DC/DC converter. Electrolytic capacitors, which is the most of the time affected by aging effect, plays a very important role for the power electronics system quality and reliability. This objective of this paper is to propose a improvement method to detect the rise of equivalent series resistor(ESR) in order to realize the online failure prediction of electrolytic capacitor for DC link of PWM power converter. The ESR detection scheme is based on the determination of the electrolytic capacitor AC losses calculated from voltage/current measurement using AC coupling. Therefore, the preposed online failure prediction method has the merits of easy ESR computation and circuit simplicity compare with BPF method. Simulation results show the veridity of the proposed on-line ESR estimation method.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1988년도 전기.전자공학 학술대회 논문집
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• pp.148-150
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• 1988

The output characteristics of VSI by transistor depend upon bias signal with drive circuit. As the CTI is one of the VSI, takes case PWM output voltage. This Inverter operation is based upon position and negative of sinusoldal PWM signal by carrier triangular wave and compared sine one. Besides, the Inverter operation system required digital signal for microprocessor, sampling method of Inverter driver signals study for get rid of generated signal is error. In the paper, the method of 3 level PWM signal for CTI was studied. This method of signals depend upon caculated switching position of natural sampling with $10^{-6}$ modulation error for time flowchart programs.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.587-592
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• 2018

AMOLED는 흐르는 전류에 의해 밝기가 결정되므로 AMOLED의 각 픽셀은 전류 구동 방식으로 동작하므로 AMOLED 구동을 위해서는 사용자의 요구에 의해 전류의 양을 조절할 수 있는 전원이 필요하다. 이에 본 논문에서는 사용자에 의해 설정된 전원을 공급하는 AMOLED 디스플레이용 IP의 driver 블록을 설계하고 이에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. 설계된 IP의 driver는 전압에 대해 다이오드 전류 곡선을 가지는 AMOLED의 특성 때문에 출력 전압 레귤레이션에 중점을 두었고, low load시에는 PSM(Pulse-skipping mode)로 동작하고 medium/high load시에는 1.5MHz PWM(Pulse-width modulation) mode로 동작한다. 설계된 IP의 driver는 step-up converter의 DCM(Dis-Continue Mode)에서 발생하는 ringing 현상을 제거하도록 설계하였다. Ringing 현상은 IC내의 power switch를 파괴하거나 주위의 소자들에 EMI를 증가시키는 역할을 하게 된다. 설계된 IP의 driver에서는 ringing killer 회로를 통해 이를 최소화하였다. Mobile applications를 고려하여 disable시에는 standby current를 $1{\mu}A$이하로 설계하여 true shut-down이 가능하도록 하였다. 본 논문에서 제안한 드라이버는 AMOLED의 디스플레이용 듀얼 파워 매니지먼트회로와 같은 시스템에 효율적으로 적용할 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제11권4호
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• pp.247-252
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• 2013

An intelligent light emitting diode (LED) dimming system is designed and implemented for energy-saving lighting systems. An LED light bulb is powered by an LED driver controlled by a microcontroller using pulse width modulation (PWM) signals. By changing the duty cycle of the PWM signals, the LED driver generates a driving current of up to 1,000 mA. The current consumption by the LED light bulb exhibits a very linear characteristic that indicates that the level of LED dimming can be finely tuned. Multiple sensors-lighting intensity and ultrasonic range sensors-are combined with the LED dimming system to realize an automatically controllable LED lighting system. The light intensity sensor is capable of sensing ambient light. The ultrasonic range sensor can detect objects from 0.15 to 5.6 m at a resolution of 0.0254 m. The collected information by the light intensity and ultrasonic range sensors is processed by the microcontroller that in turn automatically controls the brightness of the LED light bulb. The algorithm of the software for the LED dimming system is also described.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.1-7
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• 2020

최근 LED 디스플레이 시스템이 활발히 보급됨에 따라서 시스템 구동을 위한 LED 드라이버의 효과적인 제어방법에 대한 연구가 진행 중이다. 그 중에 가장 대표적인 것이 LED Driver 채널의 균일한 밝기 제어이다. 본 논문 에서는 채널 휘도 편차 최소화를 위한 전류보상 및 시스템 보호 기능을 갖는 BLU용 LED driver IC를 제안하였다. 제안하는 LED Driver IC는 채널 간 ±3% 이내의 current accuracy와 150mA 채널 전류를 목표로 설계하였다. 설계 사양을 만족시키기 위해 채널 구동 PWM 신호를 이용한 chopping 동작을 수행하도록 하여 채널 앰프 옵셋을 상쇄할 수 있도록 하였다. 또한 pre-charge기능을 구현하여 빠른 동작 속도와 채널간 휘도 편차를 최소화할 수 있도록 하였다. LED에러(오픈, 쇼트), 스위치 TR 쇼트 감지 및 동작 온도 보호 회로를 설계하여 IC 및 BLU시스템을 보호할 수 있도록 하였다. 제안된 IC는 Cadence 및 Synopsys사의 Design Tool을 사용하여 설계 하였으며, Magnachip 0.35um CMOS 공정을 사용하여 제작되었다. 제작된 LED driver IC는 채널 간 ±1.5% 이내의 current accuracy와 150mA 채널 출력특성을 만족하였으며, 평가 보드를 통해 에러 검출 회로들이 정상 동작함을 확인하였다.