KR20090051236A - Ｐｗｍ 방법 및 장치, 및 그에 의해 구동되는 광원 - Google Patents

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KR20090051236A
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티아이알 테크놀로지 엘피
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Abstract

본 발명은 펄스폭 변조(PWM) 방법 및 장치, 및 그에 의해 구동되는 광원을 제공한다. 특히, 본 발명은 전통적으로 보다 낮은 해상도 및/또는 주파수를 갖는 PWM 신호들을 제공하는 것으로 제한된 생성 수단을 이용하여 원하는 해상도 및 주파수를 갖는 PWM 신호를 생성하는 PWM 방법 및 장치를 제공한다. 본 발명의 PWM 방법 및 장치는 비교적 높은 PWM 해상도 및/또는 주파수가 소망되지만, 비용 및/또는 기타 그러한 제약에 의해 그러한 PWM 신호들을 생성하는 생성 모듈들의 선택이 비교적 제한되는 다수의 응용들에서 이용될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 방법 및 장치에 의해 생성된 PWM 신호는, 당면한 응용에 대하여 비교적 비용이 많이 들 수 있는 구동 컴포넌트들을 이용하지 않고, 광원의 하나 이상의 발광 소자들의 출력을 정확히 제어하는 데에, 즉, 그의 디밍 및/또는 컬러 레벨을 제어하는 데에 유익할 수 있다.
조명, 신호 변조, 펄스폭 변조(PWM)

Description

ＰＷＭ 방법 및 장치, 및 그에 의해 구동되는 광원{PWM METHOD AND APPARATUS, AND LIGHT SOURCE DRIVEN THEREBY}
본 발명은 조명 및 신호 변조의 분야에 관한 것으로, 특히, 펄스폭 변조(PWM) 방법 및 장치, 및 그에 의해 구동되는 광원에 관한 것이다.
고상(solid-state) 반도체 및 유기 발광 다이오드(LED) 등의 발광 장치들의 광속(luminuous flux)의 개발 및 개선의 진보로 인해 이들 장치들은 건축, 엔터테인먼트, 및 도로 조명을 포함한, 일반적인 조명 응용들에서 사용하기에 적합하게 되었다. 발광 다이오드들은 백열등, 형광등, 및 고강도 방전등과 같은 광원들과 점점 더 경쟁할 수 있는 것이 되고 있다. 또한, 고를 수 있는 LED 파장들의 선택이 점점 증가하면서, 백색광 및 컬러 변화 LED 광원들이 더 많이 인기를 얻고 있다. 그러므로, 그러한 광원들로부터의 광 출력에 대한 제어 개선에 대한 요구가 항상 존재한다.
LED의 이점은 그것들의 점등(turn-ON) 및 소등(turn-OFF) 시간이 통상적으로 100 나노초 미만이라는 점이다. 그러므로 LED의 평균 광 강도(luminuous intensity)는 LED 구동 전류의 펄스폭 변조와 함께 고정된 정전류 전원을 이용하여 제어될 수 있고, 시간 평균 광 강도는 PWM 듀티 사이클에 선형적으로 비례한다. 이러한 기법은 미국 특허 번호 4,090,189에 개시되어 있고, Gage, S., M. Modapp, D. Evans, 및 H. Sorenson의 1977년, Optoelectronics Applications Manual, New York, NY: McGraw-Hill Book Company에 상세히 기록되었고, 거기서는 하나의 LED 컬러가 고려되었다. 또한 알려진 바와 같이, 펄스 코드 변조(PCM)는 LED의 동작을 제어하는 또 다른 방법이다.
W. Howell의 웹 문서 "A Brief History of LED Lighting", Middlex, UK: Artistic License Inc., 2002에 따르면, J. Laidman은 1997년에 다수의 단색 LED들에 대하여 PWM 기반 컨트롤러를 채용한 상업 제품을 사운드 체임버(Sound Chamber)라고 하는 회사를 위해 개발하였다. 또한 다수의 단색 LED들을 채용한 유사한 PWM 기반 제어 방법 및 장치가 나중에 미국 특허 번호 4,845,481에서 개시되었다. 이들 발명들에 따르면, 상이한 광 강도들의 단색들을 광학적으로 혼합함으로써 본질적으로 무한한 범위의 컬러들이 생성될 수 있다.
실용적이기는 하지만, 그러한 변조된 신호들은 일반적으로 인간에 의해 즐겁게 인지될 명백한 조명 효과를 생성하기 위하여 다수의 요건들을 만족시켜야 한다. 즉, 광원 깜박임(flickering), 열 순환(thermal cycling) 및 가청 잡음 등의, 소정의 주파수 의존 효과들을 피하기 위해 보다 높은 주파수들에서의 변조가 요구될 수 있다.
또한, 많은 응용들에서, 예를 들면, 원하는 광원 디밍(dimming) 및/또는 컬러 제어를 제공하기 위해, LED 출력의 정확한 제어가 요구될 수 있다. 특히 상기 및 그 밖의 그러한 바람직하지 않은 주파수 의존 효과들을 최소화하기 위해 선택된 스위칭 주파수들에서, 그러한 제어를 제공하기 위해 요구되는 고해상도 PWM 신호들은 일반적으로, 엄청나게 비쌀 수 있고 대부분의 조명 응용들에서 비실용적일 수 있는, 고속 마이크로프로세서의 사용을 필요로 한다.
다음은 PWM 신호들을 생성하기 위한 장치 및/또는 방법의 몇 가지 예들을 제공한다.
미국 특허 출원 번호 2005/0191043에서는, 모터 구동 장치가 개시되어 있는데, 거기서는 전원 회로가 모터의 작동시와 종료시 중 적어도 하나의 시점에 피드백 저항의 값을 변경하는 것에 의해 출력 전압을 변경하고, 그에 의해 모터를 고속과 저속 중 어느 하나의 속도로 작동시킬 수 있게 한다. 개시된 장치에서는, 입력 신호와 기준 톱니 신호를 비교하는 것에 의해 생성된 PWM 신호가 장치의 금속 산화막 반도체(MOS)를 구동하기 위해 이용된다.
미국 특허 출원 번호 2005/0190142에서는, 주위 광 보정을 고려하면서 디스플레이의 밝기를 제어하는 방법 및 장치가 개시되어 있는데, 거기서는 주변 광 센서가 주위 광의 레벨에 따라 선형적으로 변화하는 전류 신호를 생성한다. 이 전류 신호는 사용자 디밍 제어 입력에 의해 배가되어, 주위 광 변화를 자동으로 보상하는 밝기 제어 신호를 생성한다. 승산 함수는 비교적 높은 주위 광 레벨에서 눈에 띄는 사용자 디밍 제어를 제공한다. 상기 디밍 제어 입력은 PWM 논리 신호, 또는 DC 신호를 포함할 수 있다. 후자의 경우, DC 신호 및 기준 톱니 램프(ramp) 신호가 비교기에 입력으로서 제공되고, 비교기는 동등한 PWM 논리 신호를 생성한다.
2003년 10월 2일에 발표된, "DDS circuit generates precise PWM waveforms" 라는 타이틀의 EDN 디자인 아이디어(http://www.edn.com/article/CA324406.html)에서는, 정확한 PWM 신호를 생성하는 회로가 기술되어 있는데, 거기서는 DDS(direct digital synthesiser)에 의해 미세한 주파수 해상도를 갖는 고정밀도 톱니 파형이 비교기에 입력으로서 제공되고, 비교기의 임계 레벨은 액추에이터 피드백 루프(actuator feedback loop)에 의해 제어된다.
상기 예들은 PWM 신호를 생성하기 위한 다양한 수단들을 제공한다. 그러나, 상기 참고 문헌들 중 어느 것도, 예를 들면, LED 광원들과 관련된 제조 및 비용 한계를 고려하면서 고도의 LED 광원 출력 제어를 제공하는 데 적합한 PWM 신호들을 생성하기 위한 적당한 수단을 개시하고 있지 않다.
따라서, 알려진 PWM 기법들의 결점들 중 일부를 극복하는 PWM 신호들을 생성하기 위한 방법 및 장치가 요구되고 있다.
이 배경 정보는 본 출원인이 본 발명에 관련이 있을 수 있다고 생각하는 정보를 밝히기 위해 제공된다. 전술한 정보 중 어떤 것이라도 본 발명에 대하여 선행 기술을 구성한다는 승인이 반드시 의도되는 것도 아니고, 그렇게 해석되어서도 안 된다.
[발명의 개요]
본 발명의 목적은 PWM 방법 및 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 PWM 방법 및 장치에 의해 구동되는 광원을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 양태에 따르면, 원하는 해상도 및 주파수를 갖는 PWM 신호를 생성 하는 장치가 제공되고, 이 장치는, 상기 원하는 해상도를 갖는 제1 PWM 신호를 생성하는 생성 모듈; 및 상기 제1 PWM 신호를 상기 원하는 주파수를 나타내는 기준 신호와 비교하고 그에 의해 상기 원하는 해상도 및 주파수를 실질적으로 갖는 제2 PWM 신호를 생성하도록 적응된 비교 모듈을 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 원하는 해상도 및 주파수를 갖는 PWM 신호를 생성하는 방법이 제공되고, 이 방법은, 상기 원하는 해상도를 갖는 제1 PWM 신호를 생성하는 단계; 및 상기 제1 PWM 신호를 상기 원하는 주파수를 나타내는 기준 신호와 비교하여 상기 원하는 해상도 및 주파수를 실질적으로 갖는 제2 PWM 신호를 생성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 하나 이상의 발광 소자들; 및 상기 하나 이상의 발광 소자들 중 각각의 발광 소자를 주어진 주파수에서 및 각각의 상대 강도(relative intensity)에서 구동하기 위한 구동 시스템을 포함하는 광원이 제공되고, 상기 구동 시스템은, 상기 하나 이상의 발광 소자들 각각에 대하여, 상기 각각의 상대 강도를 나타내는 듀티 사이클을 갖는 제1 PWM 신호를 생성하는 생성 모듈; 및 각각의 상기 제1 PWM 신호를 상기 주어진 주파수를 나타내는 기준 신호와 비교하고 그에 의해 상기 하나 이상의 발광 소자들 중 각각의 발광 소자를 상기 각각의 관련 강도에서 구동하는 데에 도움이 되는 각각의 제2 PWM 신호를 상기 주어진 주파수에서 생성하도록 적응된 비교 모듈을 포함한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른, PWM 신호를 발생시키는 장치의 하이 레벨 박스 도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른, PWM 신호를 발생시키는 장치의 다이어그램이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른, PWM 신호에 의해 구동되는 광원의 다이어그램이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른, PWM 신호에 의해 구동되는 다른 광원의 다이어그램이다.
정의
용어 "발광 소자"(light-emitting element)는, 예를 들면, 그것을 가로질러 전위 차이를 인가하거나 그것을 통하여 전류를 통과시키는 것에 의해 작동될 때, 예를 들면, 가시 영역, 적외선 및/또는 자외선 영역 등의 전자기 스펙트럼의 영역 또는 그 영역들의 조합 내에서 라디에이션을 방사하는 장치를 정의하기 위해 사용된다. 그러므로 발광 소자는 단색(monochromatic), 준단색(quasi-monochromatic), 다색(polychromatic) 또는 광대역 스펙트럼 방사 특성들을 가질 수 있다. 발광 소자들의 예로는, 반도체, 유기, 또는 중합체/중합 발광 다이오드, 광 펌핑(optically pumped) 형광체 코팅된 발광 다이오드, 광 펌핑 나노결정 발광 다이오드 또는 이 기술분야의 숙련된 기술자가 쉽게 이해할 다른 유사한 장치들을 포함한다. 또한, 용어 발광 소자는 라디에이션을 방사하는 특정 장치, 예를 들면 LED 다이를 정의하기 위해 사용되고, 특정 장치 또는 장치들이 그 안에 배치되는 하우징 또는 패키지와 함께 라디에이션을 방사하는 특정 장치의 조합을 정의하기 위해 동등하게 사용될 수 있다.
여기서 사용될 때, 용어 "약"은 공칭 값으로부터 +/-10% 변동을 나타낸다. 그것이 명확하게 언급되든 아니든 간에, 그러한 변동은 여기서 제공되는 임의의 주어진 값에 항상 포함된다는 것을 이해해야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 여기서 사용되는 모든 기술 및 과학 용어들은 이 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술을 가진 자가 일반적으로 이해하는 것과 동일한 의미를 갖는다.
본 발명은 펄스폭 변조(PWM) 방법 및 장치, 및 그에 의해 구동되는 광원을 제공한다. 특히, 본 발명은 전통적으로 원하는 것보다 낮은 해상도 및/또는 주파수를 갖는 PWM 신호들을 제공하는 것으로 제한된 생성 수단을 이용하여 원하는 해상도 및 주파수를 갖는 PWM 신호를 생성하는 PWM 방법 및 장치를 제공한다.
상기 장치는 상기 원하는 주파수보다 작은 제1 주파수에서 원하는 해상도를 갖는 제1 PWM 신호를 출력으로서 생성하도록 구성된 생성 모듈을 포함한다. 이 제1 PWM 신호, 또는 그의 듀티 사이클을 나타내는 중간 신호가 비교 모듈의 제1 입력에 제공된다. 상기 원하는 주파수를 나타내는 기준 신호도 상기 비교 모듈의 제2 입력에 제공된다. 상기 비교 모듈은, 상기 제1 PWM 신호와 상기 기준 신호의 비교에 기초하여, 상기 원하는 주파수 및 해상도를 실질적으로 갖는 제2 PWM 신호를 생성하도록 구성된다. 이러한 방식으로 본 발명에 따른 상기 장치 및 방법은, 상기 생성 모듈의 동작 속도에 의해 결정되지 않는, 원하는 해상도 및 주파수를 갖는 PWM 제어 신호를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 장치는 상기 제1 PWM 신호를 상기 비교 모듈의 상기 제1 입력에 제공되는 중간 신호로 변환하도록 구성된 변환 모듈을 더 포함한다. 위와 같이, 상기 비교 모듈은, 상기 중간 신호와 상기 기준 신호의 비교에 기초하여, 상기 원하는 주파수 및 해상도를 실질적으로 갖는 제2 PWM 신호를 생성하도록 구성된다. 예를 들면, 상기 변환 모듈은 상기 제1 PWM 신호를 상기 제1 PWM 신호 듀티 사이클을 나타내는 아날로그 신호로 변환할 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 장치는 디지털 도메인에서 실현되고, 거기서는 상기 제1 PWM 신호가, 예를 들면, PLL(Phase lock loop)에 입력으로서 제공되고, 상기 PLL은 상기 제1 PWM 신호의 듀티 사이클을 실질적으로 유지하면서 상기 제1 PWM 신호의 주파수를 상향 변환(up-convert)하기 위해 이용된다. 그러한 실시예에서, 상기 PLL의 출력은, 예를 들면, 일반적으로 주파수 분할 이후의, 상기 기준 신호로서 이용될 수 있고, 따라서 상기 출력 신호는 상기 제1 PWM 신호 주파수의 배수로서 표현된 원하는 주파수로 생성된다.
원하는 결과를 생성하기 위해 유효하게 연결된 별개의 및/또는 조합된 모듈들에 의해 상기 모듈들의 상이한 조합들 및 구성들이 제공될 수 있다는 것을 알 것이다. 예를 들면, 상기 모듈들 각각은, 일 실시예에서, 원하는 출력을 제공하기 위해 단일 회로 또는 칩 디자인 내에서 통합될 수 있는 반면, 다른 실시예에서는, 상기 모듈들 각각은 조합된 회로의 개별 컴포넌트들로서 조립된다. 다른 실시예에서, 상기 변환 모듈, 비교 모듈, 및 기준 신호 생성기는 모두 단일 칩 또는 장치 내에 포함되고, 프로세서 등의, 생성 모듈에 유효하게 연결된다. 다른 조합들 및 구성들은 다음의 설명을 참조한 이 기술분야의 숙련자에게 명백할 것이다.
본 발명의 PWM 방법 및 장치는, 비교적 높은 PWM 해상도 및/또는 주파수가 소망되지만, 비용 및/또는 기타 그러한 제약에 의해 그러한 PWM 신호들을 생성하는 생성 모듈들의 선택이 비교적 제한되는 다수의 응용들에서 이용될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 방법 및 장치에 의해 생성된 PWM 신호는, 당면한 응용에 대하여 비교적 비용이 많이 들 수 있는 구동 컴포넌트들을 이용하지 않고, 광원의 하나 이상의 발광 소자들의 출력을 정확히 제어하는 데에, 즉, 그의 디밍 및/또는 컬러 레벨을 제어하는 데에 유익할 수 있다.
다음의 논의는 주로 광원의 하나 이상의 발광 소자들을 구동하기 위한 구동 시스템을 제공하는 것에 관련해서 본 발명의 PWM 방법 및 장치를 적용하는 것에 초점을 맞추고 있지만, 이 기술분야의 숙련자라면 개시된 PWM 방법 및 장치를 다수의 다른 응용들, 예를 들면, 모터 제어 또는 브레이크 제어 등에 적용할 수 있다는 것을 쉽게 이해할 것이다.
일반적으로, 발광 소자로부터의 광 출력의 제어는, 위에서 논의된 바와 같이, 펄스폭 변조(PWM) 또는 펄스 코드 변조(PCM)를 이용하여 획득될 수 있다. 이들 변조 방법들을 이용하여, 상기 발광 소자는 실질적으로 아무런 광 방사도 없는 상태와 실질적으로 최대 광 방사(full light emission)의 상태 사이에 스위칭하도록 연속하여 구동될 것이다. 만일 그 스위칭 주파수가 충분히 높다면, 상기 발광 소자에 의해 출력되는 시간 평균된 광과 실질적으로 같은 실질적으로 연속적인 출력 강도가 인간 관찰자에 의해 인지될 것이다.
그러므로, 원하는 출력 강도를 제공하도록 발광 소자의 출력을 변조하기 위해 PWM이 이용될 수 있다. 상기 발광 소자를 구동하기 위해 이용되는 상기 PWM 신호의 듀티 사이클을 조정함으로써, 즉 그의 펄스들의 폭을 변경함으로써, 상기 출력 강도도 조정될 수 있다. 그러한 강도 제어는, 예를 들면, 다양한 광원 디밍 레벨들을 제공하기 위해 구현될 수 있다.
백색광 또는 컬러 변화 광원에서는, 원하는 출력 스펙트럼(예를 들면, 컬러, 스펙트럼 프로파일, 컬러 품질 및/또는 렌더링 효율, 색도 등)을 제공하기 위해, 각자가 각각의 방사 스펙트럼(예를 들면, 피크 파장(들), 지배 컬러(predominant colour) 등)을 갖는, 2개, 3개 또는 그 이상의 발광 소자들의 출력들이 조합될 수 있다. 상기 발광 소자들의 각각의 강도들을 조정하고, 그에 의해 상기 광원의 조합된 출력 스펙트럼을 변경함으로써, 백색광을 포함할 수 있는, 다양한 컬러 출력들이 생성될 수 있다. 실질적으로 일정한 강도 비율을 유지하면서, 각각의 발광 소자 강도들의 전체적인 조정은, 출력 스펙트럼 또는 컬러를 실질적으로 유지하면서 다양한 광원 디밍 레벨들을 제공하기 위해 구현될 수도 있다. 다르게는, 상이한 컬러 발광 소자들의 강도 비율의 변화를 통하여, 그들의 상이한 광 컬러 및/또는 특성들이 생성될 수 있다.
따라서, 적절한 광원 디밍 제어 및/또는 출력 컬러 제어를 제공하기 위해, 광원의 상기 하나 이상의 발광 소자들을 구동하는 각각의 PWM 신호들은 충분히 높은 해상도를 가져야 한다. 예를 들면, 적-녹-청(RGB) 광원에서의 컬러 제어를 위해서는, 고해상도 디밍 방법이 요구될 수 있다. 즉, 최대 광 레벨들에서는, 출력 컬러를 1개 또는 2개의 최소한의 인지 가능한 차이(just-noticeable differences) 내로 유지하기 위해 RGB 광원의 각 컬러마다 8 비트 해상도가 요구될 수 있다. 또한, 대부분의 조명 시장에 대하여 유용한 디밍 범위를 제공하기 위해서는, 각 컬러에 대한 총 요구되는 해상도를, 예를 들면, 약 14 내지 15 비트까지 가져오는, 1:100 디밍 범위가 바람직할 수 있다.
또한, PWM은 광원 디밍 및 컬러 제어에 적합한 기법일 수 있지만, PWM 구동 신호는 또한, 일 실시예에서, 인간에 의해 즐겁게 인지될 명백한 조명 효과들을 생성하기 위해 다수의 요건들을 만족시켜야 한다. 예를 들면, 생성된 광의 인지할 수 있는 깜박임을 피하기 위해 PWM 주파수는 약 100 Hz를 초과하도록 선택될 수 있다. 또한, 발광 소자들의 컴포넌트들은 상이한 레이트로 열을 전송 및 저장할 수 있기 때문에, 보다 높은 PWM 주파수들은 상기 발광 소자의 열 순환에 의해 야기되는 응력의 효과를 감소시킬 수 있다; 전형적인 발광 소자 패키지에 있어서, 온도 변동의 유해한 효과는, 예를 들면, 약 1 kHz를 넘는 PWM 주파수들에서는 무시해도 좋을 정도로 될 수 있다. 또한, 약 20 Hz와 약 20 kHz 사이의 스위칭은 가청 잡음을 야기시킬 수 있으므로, 약 20 kHz보다 높은 속도의 스위칭이 바람직할 수 있다. 현재, 표준 주류 저비용 마이크로컨트롤러들은 16 비트까지의 해상도를 제공할 수 있지만, 이 해상도는 비교적 낮은 주파수에서 생성된다. 다르게는, 이들 마이크로컨트롤러들은 kHz 범위 내에서, 그러나, 보다 낮은 해상도 레벨에서 고주파 옵션을 제공할 수 있다.
이 기술분야의 숙련자라면 상기 특징들 및 제약들은 또한, 본 명세서의 일반적인 범위 및 본질에서 벗어남이 없이, 광원들이 단일 발광 소자를 포함하든, RGB 광원에서와 같이 3개의 발광 소자를 포함하든, R(red), A(amber), G(green) 및 B(blue) 광원(RAGB)에서와 같이 4개의 발광 소자를 포함하든, 또는 그의 그룹, 어레이 또는 조합을 포함하든 간에, 다양한 유형의 광원들에 적용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
일반적으로, 예를 들면 마이크로컨트롤러 등을 이용하여 생성된, PWM 채널의 속도는 다음과 같이 표현될 수 있다: 프로세서 속도 = (2PWM 비트 해상도)×(PWM 주파수). 그러므로, 만일 특정 해상도가 요구된다면, PWM 주파수를 증가시키는 전통적인 해법은 프로세서 속도를 증가시키는 것이다. 그러나 이것은, 특히 보다 빠른 프로세서들이 당면한 응용에 대하여 엄청나게 비싸질 경우에는, 선택이 될 수 없다.
본 발명의 방법 및 장치는 해상도 요건을 만족시키기 위해 프로세서 속도를 증가시키는 것의 대안을 제공한다.
도 1에서 장치(100)로서 개략적으로 도시되고, 광원의 발광 소자들을 구동하기 위한 구동 시스템을 제공하는 데에 예시적으로 적용 가능한 본 발명의 장치는, 일반적으로 제1 주파수에서 원하는 해상도를 갖는 제1 PWM 신호를 출력(104)에서 생성하는 생성 모듈(102); 이 제1 PWM 신호를 출력(108)에서 제공되는 중간 신호(예를 들면, 제1 PWM 신호 듀티 사이클을 나타내는 아날로그 신호)로 변환하는 변환 모듈(106); 및 상기 중간 신호를 원하는 주파수를 나타내는 기준 신호(예를 들면, 원하는 주파수에서 생성된 기준 신호)와 비교하고 그에 의해 원하는 주파수 및 해상도를 갖는 제2 PWM 신호를 출력(114)에서 생성하도록 적응된 비교 모듈(110)을 포함한다. 상기 기준 신호는, 예를 들면, 신호 생성기(112)에 의해 생성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 변환 모듈(106)이 생략되는 다른 실시예들이 여기서 고려될 수 있다는 것을 알 것이다. 예를 들면, 디지털 도메인에서 구현될 때, 상기 제1 PWM 신호는, 예를 들면, PLL(phase-lock loop)에의 입력으로서 사용되어, 원하는 주파수를 나타내는 기준 신호(예를 들면, PLL의 주파수 분할된 출력)와 비교될 수 있다.
생성 모듈
제1 PWM 신호를 생성하기 위해, 다양한 생성 모듈들이 고려될 수 있다. 일 실시예에서, 생성 모듈은 원하는 해상도에서, 그러나 원하는 것과는 다른 주파수에서 PWM 신호를 생성하도록 구성된 마이크로프로세서(또는 컨트롤러)이다. 예를 들면, 마이크로프로세서의 출력 주파수는 원하는 주파수보다 낮을 수 있고, 그에 의해, 일반적으로 마이크로프로세서의 클록 속도에 의해 설정된, 마이크로프로세서의 처리 한계 내에 머무르면서, 제1 PWM 신호의 해상도를 최대화하게 한다.
예를 들면, 일 실시예에서, 마이크로프로세서는 약 3.66 kHz에서 14 비트 PWM 신호를 생성하도록 구성된 60 MHz 프로세서이다. 상술한 바와 같이, 14 비트 PWM 신호는, 예를 들면, 주어진 광원의 컬러 및 디밍 레벨을 적절히 제어할 정도로 충분히 높은 해상도를 가질 수 있지만, 주어진 광원의 발광 소자들을 3.66 kHz에서 구동하는 것은 가청 잡음과 같은 일부 바람직하지 않은 효과들을 생성할 수 있다. 그러나, 본 발명의 방법 및 장치를 이용하여, 이 주파수는 약 14 비트의 원하는 해상도를 실질적으로 유지하면서 보다 유리한 구동 주파수로 증가될 수 있다.
분명히, 보다 낮은 또는 보다 높은 해상도 PWM 신호를, 그의 출력 주파수를 각각 증가시키거나 감소시키면서, 생성하기 위해 동일한 프로세서가 이용될 수 있다. 예를 들면, 60 MHz 프로세서로부터 16 비트 PWM 신호가 요구된다면, 출력 주파수는 약 900 Hz로 설정될 수 있다. 900 Hz의 구동 주파수는 아마도 다양한 바람직하지 않은 주파수 의존 효과들을 생성할 것이다. 본 발명의 장치 및 방법은 프로세서 속도를 증가시키지 않고 또한 결과의 PWM 신호의 해상도를 실질적으로 감소시키기 않고 이 PWM 주파수가 증가되게 할 수 있다.
이 기술분야의 숙련자라면 본 명세서의 일반적인 범위 및 본질에서 벗어남이 없이 다른 생성 모듈들이 고려될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들면, 초기 해상도 및 주파수의 제1 PWM 신호들을 제공하기 위해 보다 고속의 또는 보다 저속의 프로세서들이 이용될 수 있다. 일반적으로, 프로세서의 선택은 당면한 응용 및 그 특정 응용에 대하여 적당하다고 생각되는 프로세서의 비용에 의존할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 제1 PWM 신호를 생성하는 생성 모듈은 DSP(digital signal processor), FPGA(field programmable gate array), 하나 이상의 카운터, 하나 이상의 타이머(예를 들면, 555 타이머 등), 연산 증폭기 회로 또는 이 기술분야의 숙련된 기술자가 쉽게 이해할 다른 수단으로서 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 생성 모듈은 프로세서이고 상기 제1 PWM 신호는 그 프로세서로부터 I2C 또는 SPI와 같은 디지털 포맷으로 생성된다.
변환 모듈
일 실시예에서, 상기 제1 PWM 신호는 중간 신호로 변환하는 변환 모듈에 제공된다. 일반적으로, 상기 제1 PWM 신호에 변조된 정보가 상기 중간 신호에 실질적으로 유지되도록, 상기 중간 신호는 상기 제1 PWM 신호의 듀티 사이클을 나타낼 것이다. 예를 들면, 일 실시예에서, 상기 변환 모듈은 상기 중간 신호를 생성할 때 상기 제1 PWM 신호의 해상도가 실질적으로 유지되도록 구성된다.
일 실시예에서, 상기 변환 모듈은 상기 제1 PWM 신호를 상기 제1 PWM의 듀티 사이클을 나타내는 아날로그 신호로 변환하기 위해 필터, 디지털-아날로그 변환기(DAC) 등을 포함한다. 예를 들어, 이러한 효과를 제공하기 위하여 저역 통과 필터가 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 생성 모듈로부터 출력된 상기 제1 PWM 신호를 필터링하도록 적응된 단일 저항기-커패시터(RC)를 옵션으로 포함하는 수동 1차 저역 통과 필터(passive first order low pass filter)가 이용될 수 있다. 다른 예에서는, 상기 제1 PWM 신호의 돌연한 듀티 사이클 변화에 대해 보다 빠른 응답으로 출력 상에 보다 낮은 리플(ripple)을 제공하기 위해 능동 및/또는 보다 고차의 저역 통과 필터가 이용될 수 있다. 그러한 대안은 일반적으로 추가 비용을 초래하겠지만, 이 보다 고효율의 필터들과 관련된 이익이 추가 비용보다 가치가 있는 특정 응용들에서는 고려될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 저역 통과 필터의 차단 주파수(cut-off frequency)는 출력 리플은 최소화하지만 속도는 최대화하도록 설정될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 PWM 신호의 주파수가 약 3.66 kHz인 실시예에서는, 상기 제1 PWM 신호의 듀티 사이클의 빠른 변화를 허용하면서도 충분한 필터링을 제공하기 위해 1 kHz의 차단 주파수가 이용될 수 있다. 그러한 저역 통과 필터들의 차단 주파수는 상기 제1 PWM 신호의 주파수의 함수로서 그리고 본 장치가 이용될 응용에 의해 결정되는 특정 신호 품질 특성들의 함수로서 조정될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
이 기술분야의 숙련자라면, 본 명세서의 일반적인 범위 및 본질에서 벗어남이 없이, 다른 변환 모듈들이 고려될 수 있다는 것을 이해할 것이고, 그 다른 변환 모듈들은, 다양한 조합 및/또는 유형의 DAC, 저역 통과 필터, 대역 통과 필터, 노치 필터 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 변환 모듈은 상기 제1 PWM 신호를 생성하기 위해 이용되는 상기 프로세서의 일부로서 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 프로세서 내에 디지털-아날로그 변환기가 존재할 수 있고, 프로세서 내에서 상기 제1 PWM 신호는 바로 아날로그 신호로 변환된다.
비교 모듈
상기 변환 모듈에 의해 제공되는 상기 중간 신호(예를 들면, 아날로그 신호), 또는 비교 모듈이 생략되는 경우(예를 들면, PLL을 갖는 디지털 도메인에서 동작하는 경우) 상기 제1 PWM 신호 자체는 일반적으로 비교 모듈에의 입력으로서 이용된다. 이 비교 모듈은 상기 제1 또는 중간 신호를 원하는 주파수를 나타내는 기준 신호(예를 들면, 원하는 주파수에서 또는 원하는 주파수의 알려진 함수로서 생성된 것)와 비교하고, 그에 의해 대략 상기 원하는 주파수에서 제2 PWM 신호를 생성하도록 구성될 수 있다. 일반적으로, 상기 PWM 신호가 생성되는 해상도는 상기 옵션인 변환 및 비교 프로세스들을 통하여 실질적으로 유지될 것이고, 따라서 상기 제2 PWM 신호는 상기 제1 PWM 신호와 실질적으로 동일한 해상도를 가질 것이다.
예를 들면, 일 실시예에서는, 아날로그 중간 신호가 원하는 주파수를 갖는 기준 파형과 비교될 수 있고, 따라서 상기 제2 PWM 신호의 듀티 사이클은 상기 아날로그 신호와 이 기준 신호의 연속하는 교점들에 의해 결정된다. 원하는 효과(예를 들면, 선형 및/또는 비선형 듀티 사이클 변환, 스케일링, 위상 시프트, 변조 등)를 제공하기 위해 상기 비교되는 신호들은 그러한 비교가 수행되기 전에 변경(예를 들면, DC 오프셋, 정규화, 스케일링, 위상 시프트, 변조 등)될 수 있다는 것을 알 것이다.
일 실시예에서, 상기 기준 파형은 톱니 또는 삼각 파형을 포함하고 그에 의해 일반적으로 상기 아날로그 신호의 상기 제2 PWM 신호로의 선형 변환을 제공한다. 예를 들면, 상기 아날로그 신호가 그 값이 상기 제1 PWM 신호의 듀티 사이클을 나타내는 느리게 변화하는 신호(예를 들면, DC 신호)에 의해 나타내어지는 실시예에서는, 정규화된 아날로그 신호를 동등하게 정규화된 삼각 또는 톱니 파형과 비교하는 것에 의해 그리고 이들 2개의 신호들 간의 각 교점에서 상기 비교 모듈의 출력을 하이 값과 로우 값 사이에 스위칭하는 것에 의해, 상기 비교 모듈로부터 출력된 PWM 신호는 일반적으로 상기 제1 PWM 신호와 실질적으로 동일한 듀티 사이클을 가질 것이지만, 상기 기준 파형의 주파수에서 변조될 것이다. 이 예에서, 상기 아날로그 신호의 값이, 예를 들면, 2의 인수(factor)만큼 변할 경우, 상기 제2 PWM 신호의 듀티 사이클도 그러할 것이다. 또한, 상기 아날로그 신호가 그의 값이 상기 제1 PWM 신호의 듀티 사이클과 실질적으로 동일한 해상도에 의해 정의되도록 생성된다면, 이 해상도는 상기 제2 PWM 신호에서 실질적으로 유지될 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 아날로그 신호 및 상기 기준 신호의 상대 진폭들은, 상기 제2 PWM 신호의 듀티 사이클이 상기 제1 듀티 사이클에 관하여 스케일링되고, 그에 의해 상기 제1 듀티 사이클의 선형 함수에 의해 그의 듀티 사이클이 정의되는 제2 PWM 신호를 생성하도록 조정될 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 기준 신호는 사인 곡선 등의 비선형 신호이고, 따라서 상기 제2 듀티 사이클은, 상기 제1 PWM 신호의 해상도를 실질적으로 유지하면서, 상기 제1 듀티 사이클의 비선형 함수에 의해 정의된다.
상기 기준 파형의 적당한 선택에 의해 직접적으로 수행되든 상기 아날로그 및/또는 기준 파형의 전처리에 의해 간접적으로 수행되는 간에, 상기 제1 듀티 사이클에 대한 상기 제2 듀티 사이클의 다른 그러한 함수적 변화들은 이 기술분야의 숙련자에게 명백할 것이고 따라서 본 명세서의 일반적인 범위 및 본질에서 벗어나도록 되어 있지 않다.
일 실시예에서, 상기 비교 모듈은, 예를 들면, 상기 비교기의 플러스 입력 상의 상기 아날로그 신호를, 이 예에서 상기 비교기의 마이너스 입력 상의 기준 파형과 계속적으로 비교하는 고속 비교기를 포함한다.
다른 실시예에서, 상기 비교 모듈은 PLL을 포함하고 여기서 상기 제1 PWM 신호는 직접 그의 입력에 제공되고 상기 기준 신호는 상기 PLL 출력 신호의 함수로서 제공된다.
일 실시예에서, 상기 기준 파형의 주파수는, 그의 출력이 깜박임, 열 순환 및/또는 가청 잡음 등의 바람직하지 않은 주파수 의존 효과들을 최소화하면서 발광 소자를 구동하기 위해 이용될 수 있도록 약 20 kHz보다 높게 설정된다. 예를 들면, 상기 기준 파형의 주파수는 약 30 kHz에 설정될 수 있다.
다른 실시예에서, 본 발명의 장치는, 예를 들면, 주어진 광원 내의 2개 이상의 각각의 발광 소자들을 구동하기 위하여, 2개 이상의 채널들을 이용하여 대응하는 PWM 신호들을 생성한다. 일반적으로, 공통의 프로세서들의 PWM 레지스터들은 모두 공통의 클록에 기초한다. 그러므로, 새로운 PWM 사이클의 처음에는, 모든 출력들이 동시에 어서트(assert)되어 전원으로부터 큰 전류 인출(current draw)을 야기시킨다. 전원에 대한 부하를 경감하기 위하여, 일 실시예에서, 주어진 채널에 대하여 비교 모듈에 의해 이용되는 기준 파형은 다른 것들과 비교하여 위상 시프트될 수 있다. 각 기준 파형을 위상 시프트함으로써, 최초의 동기화된 PWM 신호들은 어떤 시간 기간에 걸쳐서 흩어질 수 있고, 그에 의해 전원에 대한 돌연한 부하를 감소시킬 수 있다. 예를 들면, 즉, RGB 광원의 발광 소자들을 구동하기 위해, 3개의 그러한 채널이 이용되는 일 실시예에서는, 각 채널이 PWM 주기의 1/3만큼 위상 시프트될 수 있다. 그 후 전원은 주어진 시간에 약 1/3 전류 상승을 경험할 것이다.
다른 실시예에서는, 상기 기준 파형을 변조함으로써 상기 제2 PWM 신호에 데이터가 삽입될 수 있다. 그와 같이 구동된 광원은 데이터 소스 또는 데이터 송신기로서 작용할 수 있다. 일례에서는, 상기 제2 PWM 신호를 변조하기 위해 상기 기준 신호 상에 주파수 변조된 또는 위상 변조된 신호가 겹쳐진다.
다른 실시예에서는, 2개 이상의 발광 소자를 이용하고 개개의 발광 소자들 또는 발광 소자들의 그룹들을 제어하는 기준 신호들을 위상 시프트하여, 예를 들면, 하나 이상의 발광 소자들의 듀티 사이클들의 합계가 기준 신호 주기와 같거나 또는 그를 초과할 때, 그 하나 이상의 발광 소자들에 항상 전압이 가해지도록 하는 것에 의해 실질적으로 연속적인 신호가 달성될 수 있다.
일 실시예에서는, 이 기술분야의 숙련된 기술자에 의해 쉽게 이해되는 바와 같이, 연속적인 신호가 복수의 주파수들 또는 상호 직교 디지털 코드들과 함께 진폭 변조되거나, 주파수 변조되거나, 위상 변조될 수 있다. 이들 주파수들 각각은 AM(amplitude modulation), FM(frequency modulation), FSK(frequency shift key) 변조, PCM(pulse code modulation), PPM(pulse point modulation), PSK(phase shift key) 변조, ASK(amplitude shift keying), APK(amplitude phase keying), QAM(quadrature amplitude modulation), DMM(discrete multitone modulation), CDMA(code division multiple access), 및 DCSK(differential chaos shift keying) 방법들, 또는 쉽게 이해되는 임의의 다른 방법들을 포함하는 다수의 알려진 변조 방법들 중 하나를 이용하여 더 변조될 수 있고, 여기서 각 주파수 또는 상호 직교 코드는 독립적인 데이터 통신 채널을 나타낸다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 비교 모듈은 연산 증폭기, 슈미트 트리거 또는 이 기술분야의 숙련된 기술자에 의해 쉽게 이해되는 다른 수단일 수 있다.
이제 구체적인 예시들을 참조하여 본 발명을 설명한다. 다음의 예시들은 본 발명의 실시예들을 설명하기 위해 의도된 것이고 결코 본 발명을 제한하기 위해 의도된 것은 아니라는 것을 이해할 것이다.
예시들
예시 1:
이제 도 2를 참조하여, 번호 200을 이용하여 일반적으로 참조되고, 본 발명의 일 실시예에 따른, PWM 신호를 생성하는 장치에 대하여 설명한다. 장치(200)는 일반적으로 원하는 해상도 및 제1 주파수를 갖는 제1 PWM 신호를 출력(204)에서 생성하는 생성 모듈(202)을 포함한다. 그 후 상기 제1 PWM 신호를 변환 모듈(206)에 의해 변환하여 상기 제1 PWM 신호의 듀티 사이클을 나타내는 아날로그 신호를 노드(208)에서 생성한다. 그 후 상기 아날로그 신호는 고속 비교기 등의 비교 모듈(210)에 입력으로서 제공되고, 상기 비교 모듈(210)은 상기 아날로그 신호를 원하는 주파수를 갖는 기준 신호(신호 생성기(212)에 의해 예시적으로 제공됨)와 비교하고, 그에 의해 상기 원하는 주파수 및 해상도를 갖는 제2 PWM 신호를 출력(214)에서 생성하도록 적응되어 있다.
상기 생성 모듈(202)은, 상기 제1 PWM 신호를 상기 원하는 해상도에서 생성하도록 적응되지만 이 신호를 상기 원하는 주파수보다 낮은 주파수에서 생성하는 것으로 제한된, 마이크로프로세서 등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 일 실시예에서, 상기 생성 모듈(202)은 약 3.66 kHz에서 14 비트 PWM 신호를 생성하도록 구성된 60 MHz 프로세서를 포함한다.
상기 변환 모듈(206)은 일반적으로 저항기(216) 및 커패시터(218)를 포함하는 수동 저역 통과 필터를 포함한다. 일반적으로, 상기 저역 통과 필터의 차단 주파수는 출력 리플은 최소화하지만 속도는 최대화하도록 설정될 수 있다. 제1 PWM 신호가 3.66 kHz에서 생성되는 상기 예에서는, 적절한 결과를 제공하기 위해 약 1 kHz의 차단 주파수가 이용될 수 있다. 일반적으로, 상기 필터 컴포넌트들은 상기 제1 PWM 신호의 듀티 사이클의 빠른 변화를 허용하면서 충분한 필터링을 제공하도록 선택될 수 있다. 이 기술분야의 숙련자라면 주어진 응용에 대하여 소망되거나 요구되는 상기 변환 모듈의 출력 특성들에 따라서 다양한 저항기 및 커패시터 조합들이 고려될 수 있다는 것을 쉽게 이해할 것이고, 따라서, 그러한 조합들은 본 명세서의 일반적인 범위 및 본질에서 벗어나는 것으로 간주되어서는 안 된다. 또한, 1차 또는 보다 고차의 필터들을 포함하는, 다른 유형의 수동 및/또는 능동 필터들이 본 정황에 있어서 고려될 수도 있다는 것을 알 것이다.
상기 비교 모듈(210)은 일반적으로 노드(208)에 있는 상기 아날로그 신호를 파형 생성기(212) 등으로부터 비교기(210)의 마이너스 입력에 제공된 기준 파형(예를 들면, 삼각 또는 톱니 파형 등)과 계속적으로 비교하는 고속 비교기를 포함한다. 상기 기준 파형의 주파수는 원하는 주파수, 예를 들면, 30 kHz에 설정될 수 있고, 따라서 상기 비교기(210)의 출력(214)에서 생성되는 PWM 신호는 일반적으로 상기 원하는 주파수와 함께 원하는 해상도를 갖는 재생된 PWM 신호(예를 들면, 약 14 비트의 최초 해상도이지만 3.66 kHz 대신 약 30 kHz의 주파수를 가짐)를 포함할 것이다.
예시 2:
이제 도 3을 참조하여, 번호 300을 이용하여 일반적으로 참조되고, 본 발명의 일 실시예에 따른, PWM 신호에 의해 구동되는 광원에 대하여 설명한다. 광원(300)은 일반적으로 발광 소자(301) 및 그를 위한 구동 시스템(303)을 포함한다.
일반적으로, 상기 구동 시스템(303)은 원하는 해상도 및 제1 주파수를 갖는 제1 PWM 신호(305)를 출력(304)에서 생성하는 생성 모듈(302)을 포함한다. 그 후 상기 제1 PWM 신호를 변환 모듈(306)에 의해 변환하여 상기 제1 PWM 신호(305)의 듀티 사이클을 나타내는 아날로그 신호(307)를 생성한다. 그 후 상기 아날로그 신호(307)는 고속 비교기 등의 비교 모듈(310)에 입력으로서 제공되고, 상기 비교 모듈(310)은 상기 아날로그 신호(307)를 원하는 주파수를 갖는, 삼각 또는 톱니 신호(311)에서와 같은, 기준 파형(신호 생성기(312)에 의해 예시적으로 제공됨)과 비교하도록 적응되어 있다. 상기 아날로그 신호(307)를 상기 기준 파형(311)과 비교함으로써, 상기 원하는 주파수 및 해상도를 갖는 제2 PWM 신호(313)가 생성된다. 이 제2 PWM 신호(313)는 그 후 드라이버(320)를 통하여 상기 발광 소자(301)를 구동하는 데에 이용될 수 있다.
상기 생성 모듈(302)은, 상기 제1 PWM 신호(305)를 상기 원하는 해상도에서 생성하도록 적응되지만 이 신호를 원하는 주파수보다 낮은 주파수에서 생성하는 것으로 제한된, 마이크로프로세서 등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 일 실시예에서, 상기 생성 모듈(302)은 약 3.66 kHz에서 14 비트 PWM 신호를 생성하도록 구성된 60 MHz 프로세서를 포함한다.
상기 변환 모듈(306)은 일반적으로 당면한 응용에 대하여 적합한 특성의 아날로그 신호(307)를 제공하는 데에 적합한 다양한 유형의 필터들 및/또는 DAC들을 포함한다. 예를 들면, 일부 응용들에서는 단일 RC 회로를 포함하는 수동 저역 통과 필터가 사용될 수 있는 반면, 보다 고품질의 출력이 소망되거나 요구되는 다른 응용들에서는 능동 및/또는 보다 고차의 필터들이 사용될 수 있다. 일반적으로, 변환 모듈은 출력 리플은 최소화하지만 속도는 최대화하도록 선택될 수 있다. 제1 PWM 신호(305)가 3.66 kHz에서 생성되는 상기 예에서는, 적절한 결과를 제공하기 위해 약 1 kHz의 차단 주파수를 갖는 수동 저역 통과 필터가 제공될 수 있다. 일반적으로, 상기 변환 모듈은 상기 제1 PWM 신호(305)의 듀티 사이클의 빠른 변화를 허용하면서 효과적인 변환(예를 들면, 충분한 필터링)을 제공하도록 선택될 수 있다.
상기 비교 모듈(310)은 일반적으로 상기 아날로그 신호(307)를 파형 생성기(312) 등으로부터 비교기(310)의 마이너스 입력에 제공된 톱니 또는 삼각 파형(311)과 계속적으로 비교하는 고속 비교기를 포함한다. 상기 톱니 파형(311)의 주파수는 원하는 주파수, 예를 들면, 30 kHz에 설정될 수 있고, 따라서 상기 비교기(310)로부터 출력되는 PWM 신호(313)는 일반적으로 상기 원하는 해상도이지만 보다 높은 주파수를 갖는 재생된 PWM 신호(예를 들면, 약 14 비트의 최초 해상도이지만 3.66 kHz 대신 약 30 kHz의 주파수를 가짐)를 포함할 것이다.
일 실시예에서는, 상기 기준 파형(311)을 주파수 변조함으로써 상기 제2 PWM 신호(313)에 데이터가 삽입될 수도 있다. 광원(300)이 그와 같이 구동된다면, 그것은 데이터 소스 또는 데이터 송신기로서 작용할 수 있다. 이 기술분야의 숙련자라면 쉽게 이해하는 바와 같이, 상기 기준 파형(311)은 데이터를 송신하기 위해 다른 방법들로 변조될 수도 있다.
상기 아날로그 신호(307)는 여기서 일반적으로 실질적으로 일정한 제1 PWM 신호 듀티 사이클을 나타내는 직선으로서 도시되어 있지만, 이 기술분야의 숙련자라면 상기 제1 PWM 신호 듀티 사이클의 변화들이 상기 제2 PWM 신호(313)의 듀티 사이클에 실질적으로 전달될 수 있도록 그러한 변화들이 일반적으로 상기 아날로그 신호(307)에 반영될 것이라는 것을 이해할 것이다.
예시 3:
이제 도 4를 참조하여, 번호 400을 이용하여 일반적으로 참조되고, 본 발명의 일 실시예에 따른, PWM 신호에 의해 구동되는 광원에 대하여 설명한다. 광원(400)은 일반적으로 3개의 발광 소자(401), 또는 그의 그룹들 또는 어레이들, 및 그를 위한 구동 시스템(403)을 포함한다.
일반적으로, 상기 구동 시스템(403)은 실질적으로 동일한 원하는 해상도를 갖는 각각의 제1 PWM 신호들(405)을 출력(404)에서 생성하는 생성 모듈(402)을 포함한다. 일반적으로, 각 발광 소자(401), 또는 주어진 유형 또는 컬러의 발광 소자들의 그룹 또는 어레이에 대하여 제1 PWM 신호(405)가 생성되고, 각각의 채널을 통하여 통신된다. 그 후 각 제1 PWM 신호(405)를 변환 모듈(406)에 의해 변환하여, 그의 듀티 사이클을 나타내는, 신호(407)에서와 같은, 각각의 아날로그 신호를 생성한다. 그 후 그 각각의 아날로그 신호(407)는 고속 비교기 등의 비교 모듈(410)에 입력으로서 제공되고, 상기 비교 모듈(410)은 상기 아날로그 신호들(407)을 원하는 주파수를 갖는, 톱니 또는 삼각 신호(411)에서와 같은, 각각의 기준 파형들(신호 생성기들(412)에 의해 예시적으로 제공됨)과 비교하도록 적응되어 있다. 상기 아날로그 신호들(407)을 상기 기준 파형들(411)과 비교함으로써, 상기 원하는 주파수 및 해상도를 갖는 각각의 제2 PWM 신호들(413)이 생성된다. 이 제2 PWM 신호들(413)은 그 후 각각의 드라이버들(420)를 통하여 상기 발광 소자들(401)을 구동하는 데에 이용될 수 있다.
상기 생성 모듈(402)은 다시 상기 제1 PWM 신호들(405)을 상기 원하는 해상도에서 생성하도록 적응되지만 이들 신호들을 원하는 주파수보다 낮은 주파수에서 생성하는 것으로 제한된, 마이크로프로세서 등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 일 실시예에서, 상기 생성 모듈(402)은 약 3.66 kHz에서 14 비트 PWM 신호들을 생성하도록 구성된 60 MHz 프로세서를 포함한다.
상기 변환 모듈(406)은 일반적으로 당면한 응용에 대하여 적합한 특성의 아날로그 신호들(407)을 제공하는 데에 적합한 다양한 유형의 필터들 및/또는 DAC들을 하나 이상 포함할 수 있다. 예를 들면, 일부 응용들에서는 단일 RC 회로로 이루어진 수동 저역 통과 필터가 사용될 수 있는 반면, 보다 고품질의 출력이 소망되거나 요구되는 다른 응용들에서는 능동 및/또는 보다 고차의 필터들이 사용될 수 있다. 일반적으로, 변환 모듈은 출력 리플은 최소화하지만 속도는 최대화하도록 선택될 수 있다. 제1 PWM 신호들(405)이 3.66 kHz에서 생성되는 상기 예에서는, 적절한 결과를 제공하기 위해 약 1 kHz의 차단 주파수를 갖는 수동 저역 통과 필터가 제공될 수 있다. 일반적으로, 상기 변환 모듈은 상기 제1 PWM 신호들(405)의 듀티 사이클들의 빠른 변화를 허용하면서 효과적인 변환(예를 들면, 충분한 필터링)을 제공하도록 선택되어야 한다.
상기 비교 모듈(410)은 일반적으로 상기 아날로그 신호들(407)을 파형 생성기(들)(412) 등으로부터 비교기(410)의 마이너스 입력에 제공된 하나 이상의 톱니 또는 삼각 파형들(411)과 계속적으로 비교하는 고속 비교기를 포함한다. 상기 톱니 또는 삼각 파형(411)의 주파수는 원하는 주파수, 예를 들면, 30 kHz에 설정될 수 있고, 따라서 상기 비교기(410)의 출력(414)에서 생성되는 PWM 신호들(413)은 일반적으로 상기 원하는 해상도이지만 보다 높은 주파수를 갖는 재생된 PWM 신호(예를 들면, 약 14 비트의 최초 해상도이지만 3.66 kHz 대신 약 30 kHz의 주파수를 가짐)로 이루어질 것이다.
이 실시예에서는, 상기 기준 파형들(411)이 더 위상 시프트되고 따라서 상기 출력된 PWM 신호들(413)도 위상 시프트될 수 있다. 전술한 바와 같이, 공통의 프로세서들의 PWM 레지스터들은 일반적으로 모두 공통의 클록에 기초한다. 그러므로, 새로운 PWM 사이클의 처음에는, 모든 출력들이 동시에 어서트되어 전원으로부터 큰 전류 인출을 야기시킨다. 일례에서, 상기 생성 모듈(402)은 그러한 공통의 프로세서를 포함할 수 있다. 전원에 대한 부하를 경감하기 위하여, 각 기준 파형(411)은 서로에 대하여 위상 시프트될 수 있고 따라서 최초의 동기화된 PWM 신호들(405)도 비교기(410)에 의해 위상 시프트되어 어떤 시간 기간에 걸쳐서 흩어질 수 있고, 그에 의해 그에 의해 전원에 대한 돌연한 부하를 감소시킬 수 있다. 예를 들면, 도 4에 개략적으로 도시된 바와 같이, 각 채널이 PWM 주기의 1/3만큼 위상 시프트될 수 있고 따라서 전원은 일반적으로 주어진 시간에 약 1/3 전류 상승만을 경험할 것이다.
본 발명의 일 실시예에서는, 발광 소자들의 각 그룹 또는 어레이와 관련된 각 비교 모듈에의 입력을 위해 단일 기준 신호가 생성된다. 다른 실시예에서는, 복수의 기준 신호들이 생성되고, 여기서는 발광 소자들의 특정 그룹 또는 어레이와 관련된 특정 비교 모듈에서 사용하기 위해 특정 기준 신호가 생성된다. 이 실시예에서, 상기 기준 신호들 각각의 주파수는 상이하거나 동일할 수 있다. 예를 들면, 상기 기준 신호들에 대하여 상이한 주파수들이 이용된다면, 발광 소자들의 각 그룹 또는 어레이에 대한 결과의 PWM 제어 신호는 상이한 주파수들을 가질 것이다. 이러한 구성은 또한 광원과 관련된 전원에서 인출을 감소시키는 수단을 제공할 수 있다.
이 실시예의 하나의 변형에서는, 상기 기준 파형들(411)을 주파수 변조함으로써 상기 제2 PWM 신호들(413)에 데이터가 삽입될 수도 있다. 광원(400)이 그와 같이 구동된다면, 그것은 데이터 소스 또는 데이터 송신기로서 작용할 수 있다. 이 기술분야의 숙련자라면 쉽게 이해하는 바와 같이, 상기 기준 파형들(411)은 데이터를 송신하기 위해 다른 방법들로 변조될 수도 있다.
상기 아날로그 신호들(407)는 여기서 일반적으로 실질적으로 일정한 제1 PWM 신호 듀티 사이클들을 나타내는 직선들로서 도시되어 있지만, 이 기술분야의 숙련자라면 상기 제1 PWM 신호 듀티 사이클들의 변화들이 상기 제2 PWM 신호들(413)의 듀티 사이클들에 실질적으로 전달될 수 있도록 그러한 변화들이 일반적으로 상기 아날로그 신호들(407)에 반영될 것이라는 것을 이해할 것이다.
전술한 본 발명의 실시예들은 예시들이고 많은 점에서 변경될 수 있다는 것은 명백하다. 그러한 현재 또는 미래의 변형들은 본 발명의 정신 및 범위로부터의 일탈으로 간주되어서는 안 되고, 이 기술분야의 숙련자에게 자명한 모든 그러한 변형들은 다음의 청구항들의 범위 내에 포함되어야 한다.

Claims (28)

  1. 원하는 해상도 및 주파수를 갖는 PWM 신호를 생성하는 장치로서
    상기 원하는 해상도를 갖는 제1 PWM 신호를 생성하는 생성 모듈; 및
    상기 제1 PWM 신호를 상기 원하는 주파수를 나타내는 기준 신호와 비교하고 그에 의해 상기 원하는 해상도 및 주파수를 실질적으로 갖는 제2 PWM 신호를 생성하도록 적응된 비교 모듈
    을 포함하는 PWM 신호 생성 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 PWM 신호를 상기 제1 PWM 신호의 듀티 사이클을 나타내는 중간 신호로 변환하는 변환 모듈을 더 포함하고, 상기 비교 모듈은 상기 중간 신호를 상기 기준 신호와 비교하고 그에 의해 상기 제2 PWM 신호를 생성하도록 적응된 PWM 신호 생성 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 중간 신호는 아날로그 신호를 포함하고, 상기 비교 모듈은 상기 아날로그 신호를 상기 기준 신호와 비교하도록 적응된 PWM 신호 생성 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 생성 모듈은 마이크로컨트롤서, 프로세서, 디지털 프로세서, 필드 프로그래머블 게이트 어레이, 카운터, 타이머 및 연산 증폭기 중 하 나 이상을 포함하는 PWM 신호 생성 장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 변환 모듈은 디지털-아날로그 변환기, 대역 통과 필터, 노치 필터 및 저역 통과 필터 중 하나 이상을 포함하는 PWM 신호 생성 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 변환 모듈은 저역 통과 필터를 포함하고, 상기 저역 통과 필터는 수동 1차 필터, 능동 1차 필터, 수동 고차 필터 및 능동 고차 필터를 포함하는 PWM 신호 생성 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 비교 모듈은 비교기, 연산 증폭기, 슈미트 트리거 및 PLL(phase-lock loop) 중 하나 이상을 포함하는 PWM 신호 생성 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 비교 모듈은 고속 비교기를 포함하는 PWM 신호 생성 장치.
  9. 제3항에 있어서, 상기 기준 신호는 삼각 신호 및 톱니 신호를 포함하는 그룹으로부터 선택되는 PWM 신호 생성 장치.
  10. 제3항에 있어서, 상기 원하는 해상도 및 주파수를 갖는 2개 이상의 동시의 PWM 신호들을 생성하기 위해, 상기 생성 모듈은 2개 이상의 동시의 제1 PWM 신호들 을 생성하고, 상기 변환 모듈은 상기 동시의 제1 PWM 신호들 각각을 각각의 아날로그 신호들로 변환하고, 상기 비교 모듈은 상기 각각의 아날로그 신호들을 하나 이상의 기준 신호들과 비교하고 그에 의해 상기 원하는 해상도 및 주파수를 갖는 각각의 동시의 제2 PWM 신호들을 생성하도록 적응된 PWM 신호 생성 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 비교 모듈은 상기 각각의 아날로그 신호들을, 상기 각각의 동시의 제2 PWM 신호들 각각에 하나 이상의 각각의 신호 특성을 부여하도록 구성된 각각의 기준 신호들과 비교하도록 적응된 PWM 신호 생성 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 하나 이상의 각각의 신호 특성은 주파수, 위상 및 변조 중 하나 이상을 포함하는 PWM 신호 생성 장치.
  13. 제1항에 있어서, 광원의 하나 이상의 발광 소자들을 구동하기 위한 구동 신호를 생성하는 데에 이용되는 PWM 신호 생성 장치.
  14. 원하는 주파수 및 해상도를 갖는 PWM 신호를 생성하는 방법으로서,
    상기 원하는 해상도를 갖는 제1 PWM 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 제1 PWM 신호를 상기 원하는 주파수를 나타내는 기준 신호와 비교하여 상기 원하는 주파수 및 해상도를 실질적으로 갖는 제2 PWM 신호를 생성하는 단계
    를 포함하는 PWM 신호 생성 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제1 PWM 신호를 상기 제1 PWM 신호의 듀티 사이클을 나타내는 아날로그 신호로 변환하는 단계를 더 포함하고, 상기 비교 단계는 상기 아날로그 신호를 상기 기준 신호와 비교하여 상기 제2 PWM 신호를 생성하는 단계를 포함하는 PWM 신호 생성 방법.
  16. 제15항에 있어서, 2개 이상의 동시의 PWM 신호들을 생성하기 위해, 상기 생성 단계는 2개 이상의 동시의 제1 PWM 신호들을 생성하는 단계를 포함하고, 상기 변환 단계는 상기 동시의 제1 PWM 신호들 각각을 각각의 아날로그 신호들로 변환하는 단계를 포함하고, 상기 비교 단계는 상기 각각의 아날로그 신호들 각각을 하나 이상의 기준 신호들과 비교하여 상기 원하는 해상도 및 주파수를 갖는 각각의 동시의 제2 PWM 신호들을 생성하는 단계를 포함하는 PWM 신호 생성 방법.
  17. 광원으로서,
    하나 이상의 발광 소자들; 및
    상기 하나 이상의 발광 소자들 중 각각의 발광 소자를 주어진 주파수에서 및 각각의 상대 강도(relative intensity)에서 구동하기 위한 구동 시스템
    을 포함하고, 상기 구동 시스템은,
    상기 하나 이상의 발광 소자들 각각에 대하여, 상기 각각의 상대 강도를 나타내는 듀티 사이클을 갖는 제1 PWM 신호를 생성하는 생성 모듈; 및
    각각의 상기 제1 PWM 신호를 상기 주어진 주파수를 나타내는 기준 신호와 비교하고 그에 의해 상기 하나 이상의 발광 소자들 중 각각의 발광 소자를 상기 각각의 상대 강도에서 구동하는 데에 도움이 되는 각각의 제2 PWM 신호를 상기 주어진 주파수에서 생성하도록 적응된 비교 모듈
    을 포함하는 광원.
  18. 제17항에 있어서, 상기 구동 시스템은 각각의 상기 제1 PWM 신호를 그것의 상기 듀티 사이클을 나타내는 아날로그 신호로 변환하는 변환 모듈을 더 포함하고, 상기 비교 모듈은 각각의 상기 아날로그 신호를 상기 기준 신호와 비교하여 상기 각각의 제2 PWM 신호를 생성하도록 적응된 광원.
  19. 제18항에 있어서, 2개 이상의 발광 소자들을 포함하고, 상기 비교 모듈은 각각의 상기 아날로그 신호를, 상기 하나 이상의 발광 소자들 중 상기 각각의 발광 소자를 그에 따라서 구동하는 데에 도움이 되는 상기 각각의 제2 PWM 신호에 하나 이상의 각각의 신호 특성을 부여하도록 구성된 각각의 기준 신호와 비교하도록 적응된 광원.
  20. 제19항에 있어서, 상기 하나 이상의 각각의 신호 특성은 주파수, 위상 및 변조 중 하나 이상을 포함하는 광원.
  21. 제20항에 있어서, 상기 하나 이상의 각각의 신호 특성은, 상기 광원의 전원에 가해지는 부하가 상기 각각의 제2 PWM 신호들의 주기에 걸쳐서 분포되도록 각각의 위상을 포함하는 광원.
  22. 제21항에 있어서, 상기 하나 이상의 각각의 신호 특성은, 상기 2개 이상의 발광 소자들을 이용하여 정보의 통신을 제공하는, 각각의 변조를 더 포함하고, 상기 각각의 위상은 상기 2개 이상의 발광 소자들을 통하여 통신되는 실질적으로 연속적인 신호를 제공하는 광원.
  23. 제17항에 있어서, 상기 생성 모듈은 각각의 상기 각각의 상대 강도에 대한 원하는 레벨의 제어를 제공하는 원하는 해상도를 갖는 각각의 상기 제1 PWM 신호를 생성하는 광원.
  24. 제23항에 있어서, 상기 원하는 레벨의 제어는 각각의 상기 각각의 상대 강도에 대한 원하는 디밍(dimming) 제어의 함수로서 결정되는 광원.
  25. 제23항에 있어서, 각각의 스펙트럼 출력들(spectral outputs)을 갖는 2개 이상의 발광 소자들을 포함하고, 상기 원하는 레벨의 제어는 제어된 조합된 스펙트럼 출력을 제공하는 데에 도움이 되는 상기 2개 이상의 발광 소자들 간의 원하는 상대 강도 제어의 함수로서 결정되는 광원.
  26. 제25항에 있어서, 상기 조합된 스펙트럼 출력은, 선택된 백색광, 선택된 컬러 광, 선택된 색도, 선택된 컬러 렌더링 지수(colour rendering index), 선택된 컬러 품질 스케일(colour quality scale), 선택된 출력 효율, 선택된 휘도 및 선택된 컬러 온도 중 하나 이상을 포함하는 광원.
  27. 제25항에 있어서, 상기 원하는 레벨의 제어는 원하는 디밍 제어의 함수로서 더 결정되는 광원.
  28. 제17항에 있어서, 상기 비교 모듈은 PLL(phase-lock loop)을 포함하고, 상기 기준 신호는 상기 PLL의 출력의 함수로서 제공되는 광원.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170124948A (ko) * 2015-02-27 2017-11-13 다이오드 인코포레이티드 Led 구동기용 아날로그 및 디지털 조광 제어
KR20200097940A (ko) * 2019-02-11 2020-08-20 (주)실리콘인사이드 Led 픽셀 패키지
US11432385B2 (en) 2020-08-07 2022-08-30 Analog Devices, Inc. Single comparator exponential-scale PWM dimming

Families Citing this family (76)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1301927B1 (en) * 2000-07-07 2012-06-27 Mosaid Technologies Incorporated Method and apparatus for synchronization of row and column access operations
US20050259424A1 (en) 2004-05-18 2005-11-24 Zampini Thomas L Ii Collimating and controlling light produced by light emitting diodes
US7872430B2 (en) 2005-11-18 2011-01-18 Cree, Inc. Solid state lighting panels with variable voltage boost current sources
US7766511B2 (en) * 2006-04-24 2010-08-03 Integrated Illumination Systems LED light fixture
JP5933161B2 (ja) * 2006-05-31 2016-06-08 クリー インコーポレイテッドＣｒｅｅ Ｉｎｃ． 照明装置、および照明方法
KR101254735B1 (ko) * 2006-09-12 2013-04-16 삼성디스플레이 주식회사 휘도 조정 장치 및 액정표시장치
US7729941B2 (en) 2006-11-17 2010-06-01 Integrated Illumination Systems, Inc. Apparatus and method of using lighting systems to enhance brand recognition
US8013538B2 (en) 2007-01-26 2011-09-06 Integrated Illumination Systems, Inc. TRI-light
US8703492B2 (en) * 2007-04-06 2014-04-22 Qiagen Gaithersburg, Inc. Open platform hybrid manual-automated sample processing system
US8049709B2 (en) 2007-05-08 2011-11-01 Cree, Inc. Systems and methods for controlling a solid state lighting panel
US8742686B2 (en) * 2007-09-24 2014-06-03 Integrated Illumination Systems, Inc. Systems and methods for providing an OEM level networked lighting system
US8040070B2 (en) * 2008-01-23 2011-10-18 Cree, Inc. Frequency converted dimming signal generation
DE102008017774B4 (de) * 2008-04-08 2011-02-10 Austriamicrosystems Ag Modulationsanordnung und Verfahren zum Bereitstellen eines modulierten Steuersignals
TWI398836B (zh) * 2008-04-23 2013-06-11 Innolux Corp 背光模組、液晶顯示裝置及光源驅動方法
US8255487B2 (en) * 2008-05-16 2012-08-28 Integrated Illumination Systems, Inc. Systems and methods for communicating in a lighting network
DE102009005819A1 (de) * 2008-12-23 2010-07-01 Tridonicatco Schweiz Ag Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben von LEDs
CN101771900B (zh) * 2008-12-26 2012-12-19 中兴通讯股份有限公司 一种eNB的光交换装置及方法
US8585245B2 (en) 2009-04-23 2013-11-19 Integrated Illumination Systems, Inc. Systems and methods for sealing a lighting fixture
US8107825B2 (en) 2009-05-08 2012-01-31 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for support of dimming in visible light communication
US8508330B1 (en) * 2009-05-25 2013-08-13 Cypress Semiconductor Corporation Adaptive filter for lighting assembly control signals
CN101902851A (zh) * 2009-05-25 2010-12-01 皇家飞利浦电子股份有限公司 发光二极管驱动电路
US8228098B2 (en) * 2009-08-07 2012-07-24 Freescale Semiconductor, Inc. Pulse width modulation frequency conversion
US8731406B2 (en) 2009-09-16 2014-05-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for generating high resolution frames for dimming and visibility support in visible light communication
US8531138B2 (en) * 2009-10-14 2013-09-10 National Semiconductor Corporation Dimmer decoder with improved efficiency for use with LED drivers
US8643292B2 (en) * 2009-11-12 2014-02-04 Richtek Technology Corporation Digital dimming device and digital dimming method
DE102010000672A1 (de) * 2010-01-05 2011-07-07 Tridonic Ag Kombiniertes Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Leuchtmittels sowie Betriebsschaltung
CN102918578B (zh) 2010-05-28 2015-10-14 Nec显示器解决方案株式会社 投影显示设备
DE102010046795A1 (de) * 2010-09-28 2012-03-29 E:Cue Control Gmbh Verfahren zum Betrieb eines LED-Leuchtmittels mit mehreren LEDs, Steuereinheit für ein LED-Leuchtmittel mit mehreren LEDs und LED-Leuchtmittel
DE102010047941A1 (de) * 2010-10-08 2012-04-12 Osram Opto Semiconductors Gmbh Leuchtdiodenmodul mit einem ersten Bauelement und einem zweiten Bauelement und Verfahren zu dessen Herstellung
KR101189253B1 (ko) * 2010-11-10 2012-10-09 매그나칩 반도체 유한회사 고정위상 모드를 갖는 디지털 ｐｗｍ방식에서 디밍 신호를 이용한 ｄｃ－ｄｃ 컨버터용 ｐｗｍ 신호 생성회로 및 이를 이용한 ｌｅｄ 구동회로
US9066381B2 (en) 2011-03-16 2015-06-23 Integrated Illumination Systems, Inc. System and method for low level dimming
TW201247016A (en) * 2011-04-12 2012-11-16 Koninkl Philips Electronics Nv Apparatus, system and method for pulse width modulated lighting control
CN102185549B (zh) * 2011-04-14 2012-06-20 江苏浩峰汽车附件有限公司 多功能调速调光pwm控制器
US9967940B2 (en) 2011-05-05 2018-05-08 Integrated Illumination Systems, Inc. Systems and methods for active thermal management
JP5807200B2 (ja) 2011-06-22 2015-11-10 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 照明装置
CN102202449B (zh) * 2011-06-30 2014-07-02 杭州士兰微电子股份有限公司 Led驱动控制电路及方法
JP5756711B2 (ja) * 2011-08-10 2015-07-29 シャープ株式会社 照明装置
TWI457045B (zh) * 2011-08-30 2014-10-11 Novatek Microelectronics Corp 發光二極體裝置、發光二極體驅動電路及方法
JP5853170B2 (ja) * 2011-11-08 2016-02-09 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 点灯装置および照明器具
US9066403B2 (en) 2011-11-29 2015-06-23 GE Lighting Solutions, LLC LED lamp with half wave dimming
US8729815B2 (en) 2012-03-12 2014-05-20 Osram Sylvania Inc. Current control system
TWI457839B (zh) * 2012-06-04 2014-10-21 Pegatron Corp 擴增實境的感應系統、擴增實境的感應裝置及擴增實境的感應方法
US8894437B2 (en) 2012-07-19 2014-11-25 Integrated Illumination Systems, Inc. Systems and methods for connector enabling vertical removal
CN103000123A (zh) * 2012-08-29 2013-03-27 北京集创北方科技有限公司 一种脉冲宽度调节装置
DE102012220601A1 (de) * 2012-11-13 2014-05-15 Hella Kgaa Hueck & Co. Verfahren und Vorrichtung zur Übertragung von Signalen
US9379578B2 (en) 2012-11-19 2016-06-28 Integrated Illumination Systems, Inc. Systems and methods for multi-state power management
US9420665B2 (en) 2012-12-28 2016-08-16 Integration Illumination Systems, Inc. Systems and methods for continuous adjustment of reference signal to control chip
US9485814B2 (en) 2013-01-04 2016-11-01 Integrated Illumination Systems, Inc. Systems and methods for a hysteresis based driver using a LED as a voltage reference
US9705594B2 (en) * 2013-03-15 2017-07-11 Cree, Inc. Optical communication for solid-state light sources
US9560713B2 (en) * 2013-04-04 2017-01-31 Ledengin, Inc. Color tunable light source module with brightness control
US9351370B2 (en) * 2013-09-16 2016-05-24 Dialog Semiconductor Inc. Modifying duty cycles of PWM drive signals to compensate for LED driver mismatches in a multi-channel LED system
DE102013113053B4 (de) * 2013-11-26 2019-03-28 Schott Ag Treiberschaltung mit einer Halbleiterlichtquelle sowie Verfahren zum Betrieb einer Treiberschaltung
JP2017502273A (ja) * 2013-12-11 2017-01-19 アレヴァ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＡｒｅｖａ ＧｍｂＨ 原子力発電所用伝送システムおよびこれに関する方法
CN103746634A (zh) * 2014-02-13 2014-04-23 哈尔滨理工大学 恒基频变载频与脉宽调电抗与电压法感应电机调速器
US9468069B2 (en) 2014-04-03 2016-10-11 Ledengin, Inc. Smooth brightness adjustment for color-tunable light source module
CN103940462A (zh) * 2014-04-23 2014-07-23 中国科学院合肥物质科学研究院 以电信号方式输出的传感器线性校正电路
CN103944469B (zh) * 2014-05-12 2016-07-06 南京国电南自美卓控制系统有限公司 一种通用发电机励磁功率单元功率器件触发系统和方法
JP5995292B2 (ja) * 2014-12-12 2016-09-21 Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 投写型表示装置および投写表示方法
US10060599B2 (en) 2015-05-29 2018-08-28 Integrated Illumination Systems, Inc. Systems, methods and apparatus for programmable light fixtures
US10030844B2 (en) 2015-05-29 2018-07-24 Integrated Illumination Systems, Inc. Systems, methods and apparatus for illumination using asymmetrical optics
CN105871535B (zh) * 2016-06-06 2018-09-14 南京信息工程大学 一种可调幅超混沌信号源
US9949326B2 (en) * 2016-06-08 2018-04-17 Texas Instruments Incorporated Predictive LED forward voltage for a PWM current loop
CN105915480A (zh) * 2016-06-30 2016-08-31 重庆邮电大学 基于正交混沌信号发生器的高效混沌通信方案
CN107222441B (zh) * 2017-05-16 2020-05-08 河南理工大学 一种新的差分混沌键控通信方法
CN107027224B (zh) * 2017-06-09 2024-09-13 厦门奇力微电子有限公司 一种led调光电路和led驱动电路
US10645778B1 (en) * 2018-02-13 2020-05-05 Tomar Electronics, Inc. Methods of color selection in multiple color LED lamps
TWI658282B (zh) * 2018-04-16 2019-05-01 緯創資通股份有限公司 偵測裝置及偵測方法
CN109004917B (zh) * 2018-08-24 2024-01-30 北方电子研究院安徽有限公司 一种低温温控pwm电路
WO2020172412A1 (en) * 2019-02-21 2020-08-27 Dialight Corporation Lifi network and associated method
EP4159540A4 (en) * 2020-05-29 2024-04-10 Koito Manufacturing Co., Ltd. VEHICLE LIGHTING SYSTEM
CN111968568A (zh) 2020-09-03 2020-11-20 上海天马微电子有限公司 发光面板及显示装置
WO2023014323A1 (en) 2021-08-05 2023-02-09 Sanel Sanayi̇ Elektroni̇ği̇ İmalat Ve Ti̇caret Anoni̇m Şi̇rketi̇ Frequency adjustment system and method for in-vehicle lighting
TR202112389A2 (tr) * 2021-08-05 2021-08-23 Sanel Sanayi Elektronigi Imalat Ve Ticaret Anonim Sirketi Araç içi aydınlatma için frekans ayarlama sistemi ve yöntemi
CN114599132B (zh) * 2022-05-09 2022-07-29 中国工程物理研究院流体物理研究所 一种成像照明光源驱动脉冲产生装置及摄影照明装置
US12416908B2 (en) 2022-12-29 2025-09-16 Integrated Illumination Systems, Inc. Systems and methods for manufacturing light fixtures
US12297996B2 (en) 2023-02-16 2025-05-13 Integrated Illumination Systems, Inc. Cove light fixture with hidden integrated air return

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4140290A1 (de) * 1991-12-06 1993-06-09 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart, De Vorrichtung zum erzeugen eines impulsbreitenmodulierten signals
JPH0653794A (ja) * 1992-07-30 1994-02-25 Oki Micro Design Miyazaki:Kk パルス幅変調回路
US6596977B2 (en) * 2001-10-05 2003-07-22 Koninklijke Philips Electronics N.V. Average light sensing for PWM control of RGB LED based white light luminaries
US7772902B2 (en) * 2003-09-09 2010-08-10 Delta Electronics, Inc. PWM buffer circuit for adjusting a frequency and a duty cycle of a PWM signal

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170124948A (ko) * 2015-02-27 2017-11-13 다이오드 인코포레이티드 Led 구동기용 아날로그 및 디지털 조광 제어
KR20200097940A (ko) * 2019-02-11 2020-08-20 (주)실리콘인사이드 Led 픽셀 패키지
US11432385B2 (en) 2020-08-07 2022-08-30 Analog Devices, Inc. Single comparator exponential-scale PWM dimming

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