jinnianhui金年会登录入口 Value LED 드라이버란 무엇인가, 그 역할에 대해 자세히 설명하도록 하겠습니다. 사용이 편리한 전기장식용 LED 드라이버 출시로 jinnianhui金年会登录入口군 확대
2024.09.25
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LED 드라이버란, LED(Light Emittjinnianhui金年会登录入口g Diodes)를 발광 시키는 구동 회로(드라이버)다. LED를 빛나게 하려면 소정의 전압을 인가하는 동시에 전류를 공급해야 한다. 이 공급 전류가 일정하면 LED의 밝기(휘도)는 전혀 변화 없이 안정적이게 된다. 이를 위해 LED 드라이버는 LED에 일정한 전압/전류를 공급하는 역할을 해주게 된다.
현재 LED 드라이버는 다양한 반도체 업체들이 jinnianhui金年会登录入口화하고 있으며, 그 jinnianhui金年会登录入口 수는 매우 많다. 그러나 애플리케이션(응용 용도)으로 분류하면 크게 두 가지로 나뉜다. 구체적 으로는 '조명용'과 '전기장식용'의 두 가지다.
당사(자인일렉트로닉스)는 LED 드라이버를 제품화하는 반도체 제조업체 중 하나이다. 당사 제품의 특징은 모두 전기장식용이라는 점이다 (그림 1). 구체적인 애플리케이션 (응용 용도)은 Amusemjinnianhui金年会登录入口t기기, 아케이드 게임기, 디지털 사이니지 등이다.
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그림1 전기 장식용 jinnianhui金年会登录入口 드라이버
파워가 요구되는 조명용
그렇다면 조명용과 전기 장식용 jinnianhui金年会登录入口 드라이버는 각각 어떤 성능과 기능이 요구되고 있을까? 아래에서 자세히 살펴보자.
조명용 jinnianhui金年会登录入口 드라이버는 이름 그대로 조명기구나 조명용 기기를 위한 것이다. 주로 백색 jinnianhui金年会登录入口를 구동하는 것을 전제로 한다. 구체적인 적용 용도는 가정용 조명기구 및 시설용 조명기기, 점포용 조명기기, 가로등 조명기기, 높은 천장용 조명기기 등이다.
조명용 LED 드라이버에 요구되는 성능 및 기능으로는, 우선 '파워' 를 들 수 있다. 밝은(고휘도) 조명기구를 구현하기 위해서는 LED에 더 큰 전류를 흘려보내야 한다. 이 때문에 조명용 LED 드라이버는 수 암페어의 큰 구동 전류를 공급할 수 있는 jinnianhui金年会登录入口이 시장에 출시되고 있다.
또한 디밍(dimmjinnianhui金年会登录入口g) 기능 탑재도 필수다. 디밍은 LED의 밝기를 조절하는 기능을 말한다. 예를 들어, 벽 등에 부착된 손잡이를 돌리거나 전용 리모컨을 조작하는 등의 방법으로 LED의 밝기를 단계적으로 조절할 수 있다. 대표적인 구현 방법은 두 가지가 있는데, 하나는 LED에 공급하는 전류의 크기를 변화시켜 LED의 밝기를 조절하는 '아날로그 디밍'이다. 다른 하나는 'PWM(Pulse Width Modulation) 디밍'이다. 일정 기간 동안 LED의 점등 시간과 소등 시간을 제어하여 밝기를 조절한다. 점등 시간을 길게 하면 밝아지고, 점등 시간을 짧게 하면 어두워진다. 이 점등 시간과 소등 시간의 길이를 결정하는 것이 PWM 신호이며, PWM 신호의 듀티비(켜진 시간과 꺼진 시간의 비율)를 변화시켜 밝기를 제어한다.
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높은 연출 성능이 필수인 전기장식용
한편, 전기 장식용 LED 드라이버는 적색(R:Red) LED와 녹색(G:Grejinnianhui金年会登录入口) LED, 청색(B:Blue) LED의 세 가지 LED를 하나의 패키지에 담은 'RGB LED' 구동을 위한 것으로, RGB 각각의 LED 밝기를 세밀하게 제어하여 다양한 색을 표현할 수 있다. 이것을 활용하면 풀컬러 영상 표시나 복잡한 연출을 구현할 수 있다. 구체적인 응용 용도는 Amusemjinnianhui金年会登录入口t, 아케이드 게임기, 디지털 사이니지 등이다.(그림 2.)
전기 장식용 jinnianhui金年会登录入口 드라이버에 필수적인 기능으로는, 주소 지정이 가능한 시리얼 통신 을 통한 다양한 실시간 연출 등이 있다. 원하는 표시와 색상을 구현하기 위해서는 RGB 각각의 jinnianhui金年会登录入口에 원하는 전류를 공급해야 하는데, jinnianhui金年会登录入口에 공급되는 전류를 조정하기 위해 PWM 디밍 기능을 이용한다. 이 PWM 디밍 기능에는 넓은 다이내믹 레인지(공급 전류의 최대값과 최소값의 비율)와 세밀한 분해능, 높은 설정 정밀도가 요구된다.
예를 들어, 해상도는 8비트, 즉 256단계가 요구되는 경우가 많은데, RGB 각 jinnianhui金年会登录入口의 밝기를 256단계로 조정할 수 있다면 256×256×256×256=약 1677만 색의 풀컬러 표시가 가능하다(그림 3). 물론 응용 용도에 따라서는 8비트보다 낮은 분해능에서 문제가 없는 경우도 있다.
그림2 디지털 사이니지의 활용 이미지
전기 장식용 jinnianhui金年会登录入口 드라이버에 필수적인 기능으로는, 주소 지정이 가능한 시리얼 통신 을 통한 다양한 실시간 연출 등이 있다. 원하는 표시와 색상을 구현하기 위해서는 RGB 각각의 jinnianhui金年会登录入口에 원하는 전류를 공급해야 하는데, jinnianhui金年会登录入口에 공급되는 전류를 조정하기 위해 PWM 디밍 기능을 이용한다. 이 PWM 디밍 기능에는 넓은 다이내믹 레인지(공급 전류의 최대값과 최소값의 비율)와 세밀한 분해능, 높은 설정 정밀도가 요구된다.
예를 들어, 해상도는 8비트, 즉 256단계가 요구되는 경우가 많은데, RGB 각 jinnianhui金年会登录入口의 밝기를 256단계로 조정할 수 있다면 256×256×256×256=약 1677만 색의 풀컬러 표시가 가능하다(그림 3). 물론 응용 용도에 따라서는 8비트보다 낮은 분해능에서 문제가 없는 경우도 있다.
그림3 RGB jinnianhui金年会登录入口와 풀컬러 표시
기존 제품(jinnianhui金年会登录入口L3512/jinnianhui金年会登录入口L3514)은 LVDS 인터페이스 채택
앞서 언급한 바와 같이 당사는 이미 RGB LED 구동을 위한 전기 장식용 LED 드라이버를 jinnianhui金年会登录入口화하고 있다.
이 jinnianhui金年会登录入口 드라이버는 CPU와 함께 사용되며(그림 4), CPU는 jinnianhui金年会登录入口 드라이버에 표시할 색상을 지정하는 데이터 신호와 클럭 신호를 인터페이스(예: 3선식 시리얼 인터 페이스)를 통해 출력한다. 이러한 신호를 받은 jinnianhui金年会登录入口 드라이버는 내부 회로에서 처리하여 RGB 각각의 jinnianhui金年会登录入口밝기(휘도)를 제어하는 PWM 신호를 생성한다. 이 PWM 신호를 출력 채널을 통해 RGB jinnianhui金年会登录入口에 공급한다. 이렇게 RGB jinnianhui金年会登录入口를 발광시켜 지정한 색상의 표시를 얻게 되는 것이다.
다만, Amusemjinnianhui金年会登录入口t나 아케이드 게임기, 디지털 사이니지 등은 본체(케이스) 크기가 커서 RGB LED를 여러 개 사용하게 된다. 여러 개를 사용하더라도 CPU와 직접 연결되는 RGB LED는 1개뿐이다. 나머지 RGB LED는 캐스케이드 방식 또는 멀티 드롭 방식으로 연결한다(그림 5).
기존 jinnianhui金年会登录入口L3512/jinnianhui金年会登录入口L3514는 캐스케이드 방식 또는 멀티 드롭 방식의 연결을 위한 인터페이스에 특징이 있다. 구체적으로 2페어의 LVDS 인터페이스(2선식 시리얼 LVDS)를 채용했으며, LVDS는 차동 전송 방식을 채택하고 있어 커먼모드 노이즈에 대한 내성이 높다라는 장점이 있다.
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그림4 전기 장식용 jinnianhui金年会登录入口 드라이버 연결 예시
다만, Amusemjinnianhui金年会登录入口t나 아케이드 게임기, 디지털 사이니지 등은 본체(케이스) 크기가 커서 RGB LED를 여러 개 사용하게 된다. 여러 개를 사용하더라도 CPU와 직접 연결되는 RGB LED는 1개뿐이다. 나머지 RGB LED는 캐스케이드 방식 또는 멀티 드롭 방식으로 연결한다(그림 5).
그림5 캐스케이드 연결과 멀티 드롭 연결
기존 jinnianhui金年会登录入口L3512/jinnianhui金年会登录入口L3514는 캐스케이드 방식 또는 멀티 드롭 방식의 연결을 위한 인터페이스에 특징이 있다. 구체적으로 2페어의 LVDS 인터페이스(2선식 시리얼 LVDS)를 채용했으며, LVDS는 차동 전송 방식을 채택하고 있어 커먼모드 노이즈에 대한 내성이 높다라는 장점이 있다.
제품 라인업 확대 (jinnianhui金年会登录入口L3526)
그러나 한편으로 LVDS 인터페이스는 단점도 존재한다. 차동 전송 방식을 채택하고 있기 때문에 싱글 엔드 전송 방식에 비해 배선 수가 늘어난다는 점이다. "커먼모드 노이즈 내성이 높은 것은 환영할 만한 일이지만, 배선 개수가 늘어남에 따라 인쇄 회로 기판의 실장 면적이 늘어나는 것은 피하고 싶다" 라는 점이다. 이러한 설계 개념의 차이로 인해 LVDS 인터페이스를 탑재한 jinnianhui金年会登录入口 드라이버의 채용을 망설이는 전자기기 제조업체가 있었던 것도 사실이다.
이에 당사는 이러한 고객사 요구에 대응하기 위해 전기 장식용 LED 드라이버의 제품 라인업을 확대하였습니다. 이번에 새롭게 제품화한것은 'jinnianhui金年会登录入口L3526이다 (표1). LVDS 인터페이스를 채용하지 않고, LED 드라이버 간 연결은 3선식 시리얼 인터페이스(SPI), 2선식 시리얼 인터페이스(SPI), I2C 인터페이스중에서 단자설정으로 선택을 할 수 있다. 모두 싱글 엔드 전송 방식이기 때문에 배선 개수가 늘어나지 않는다. '인쇄 회로 기판의 실장 면적 증가를 피하고 싶다' 라고 생각하는 전자기기 제조업체에 적합한 제품이라 할 수 있을 것이다.
이에 당사는 이러한 고객사 요구에 대응하기 위해 전기 장식용 LED 드라이버의 제품 라인업을 확대하였습니다. 이번에 새롭게 제품화한것은 'jinnianhui金年会登录入口L3526이다 (표1). LVDS 인터페이스를 채용하지 않고, LED 드라이버 간 연결은 3선식 시리얼 인터페이스(SPI), 2선식 시리얼 인터페이스(SPI), I2C 인터페이스중에서 단자설정으로 선택을 할 수 있다. 모두 싱글 엔드 전송 방식이기 때문에 배선 개수가 늘어나지 않는다. '인쇄 회로 기판의 실장 면적 증가를 피하고 싶다' 라고 생각하는 전자기기 제조업체에 적합한 제품이라 할 수 있을 것이다.
표1 당사의 기존 jinnianhui金年会登录入口과 신jinnianhui金年会登录入口 비교
정전압 구동 과 정전류 구동을 지원
또한 jinnianhui金年会登录入口L3526에는 전자기기 제조업체의 LED 드라이버 사용 편의성을 높이기 위해 세 가지 기능을 추가했다.
첫 번째는 기존 제품에 이어 LED 드라이버를 연결하는 인터페이스에 버퍼 회로를 내장한 것이다(그림6). 이 버퍼 회로는 리피터, 또는 리드라이버로서 역할을 한다. 즉, 인터페이스에 흐르는 싱글 엔드 신호(TTL 신호)를 수신한 후 신호의 파형을 정형화 하여 다시 송출한다. 이로 인해 인터페이스의 전송 거리를 늘릴 수 있다. 앞서 언급했듯이, Amusemjinnianhui金年会登录入口t기기나 아케이드 게임기, 디지털 사이니지 등은 본체 크기가 크기 때문에 인접한 LED 드라이버와의 간격이 길어지는 경우가 적지 않다. 이번 제품은 버퍼 회로를 내장하였기 때문에 이러한 경우에도 대응을 할 수가 있다.
두번째 특징은 하나의 LED 드라이버로 정전류 구동과 정전압 구동을 모두 지원한다는 점이다. 단자 설정으로 정전류 구동과 정전압 구동 중 하나를 선택할 수 있다. 이 특징이 갖는 장점으로는 LED 드라이버의 조달과 재고 관리를 간소화할 수 있다는 점이다. 정전류 구동 jinnianhui金年会登录入口과 정전압 구동 jinnianhui金年会登录入口 두 가지를 조달할 필요가 없어지며, 한 가지 jinnianhui金年会登录入口의 재고 관리만 하면 되기 때문이다.
세 번째는 정전기 방전(ESD)에 대한 내전압을 높인 점이며, LED 드라이버의 회로 설계를 통해 이를 실현했다. 당사내 시험 결과에서는 HBM에서 8kV의 ESD 내전압을 확보한 것이 확인되었다. 경쟁사 jinnianhui金年会登录入口 대부분이 2kV(HBM) 이기 때문에 이를 크게 상회하고 있다. 신jinnianhui金年会登录入口의 패키지는 7mm×7mm 크기의 48핀 QFN이며, 최대 구동 전류는 정전류 구동 시 40mA, 정전압 구동 시 80mA, 밝기 조정 단계는 최대 256단계이다. 전원 전압은 4.5~5.5V이다.
이번 신제품 출시로 당사의 전기 장식용 LED 드라이버 제품군이 확대되었다. 이에 따라 Amusemjinnianhui金年会登录入口t기기나 아케이드 게임기 등의 설계에 맞는 최적의 LED 드라이버를 선택할 수 있게 되었다고 할 수 있다.
이상
첫 번째는 기존 제품에 이어 LED 드라이버를 연결하는 인터페이스에 버퍼 회로를 내장한 것이다(그림6). 이 버퍼 회로는 리피터, 또는 리드라이버로서 역할을 한다. 즉, 인터페이스에 흐르는 싱글 엔드 신호(TTL 신호)를 수신한 후 신호의 파형을 정형화 하여 다시 송출한다. 이로 인해 인터페이스의 전송 거리를 늘릴 수 있다. 앞서 언급했듯이, Amusemjinnianhui金年会登录入口t기기나 아케이드 게임기, 디지털 사이니지 등은 본체 크기가 크기 때문에 인접한 LED 드라이버와의 간격이 길어지는 경우가 적지 않다. 이번 제품은 버퍼 회로를 내장하였기 때문에 이러한 경우에도 대응을 할 수가 있다.
그림6jinnianhui金年会登录入口L3526의 내부 블록도
두번째 특징은 하나의 LED 드라이버로 정전류 구동과 정전압 구동을 모두 지원한다는 점이다. 단자 설정으로 정전류 구동과 정전압 구동 중 하나를 선택할 수 있다. 이 특징이 갖는 장점으로는 LED 드라이버의 조달과 재고 관리를 간소화할 수 있다는 점이다. 정전류 구동 jinnianhui金年会登录入口과 정전압 구동 jinnianhui金年会登录入口 두 가지를 조달할 필요가 없어지며, 한 가지 jinnianhui金年会登录入口의 재고 관리만 하면 되기 때문이다.
세 번째는 정전기 방전(ESD)에 대한 내전압을 높인 점이며, LED 드라이버의 회로 설계를 통해 이를 실현했다. 당사내 시험 결과에서는 HBM에서 8kV의 ESD 내전압을 확보한 것이 확인되었다. 경쟁사 jinnianhui金年会登录入口 대부분이 2kV(HBM) 이기 때문에 이를 크게 상회하고 있다. 신jinnianhui金年会登录入口의 패키지는 7mm×7mm 크기의 48핀 QFN이며, 최대 구동 전류는 정전류 구동 시 40mA, 정전압 구동 시 80mA, 밝기 조정 단계는 최대 256단계이다. 전원 전압은 4.5~5.5V이다.
이번 신제품 출시로 당사의 전기 장식용 LED 드라이버 제품군이 확대되었다. 이에 따라 Amusemjinnianhui金年会登录入口t기기나 아케이드 게임기 등의 설계에 맞는 최적의 LED 드라이버를 선택할 수 있게 되었다고 할 수 있다.
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