PWM과 아날로그 디밍을 선택할 수 있는 비용 효율적이고 소형의 리니어 LED 드라이버의 구현

A Compact, Cost-Efficient Linear LED Driver with Selectable PWM and Analog Dimming

본 논문에서는 저전력 LED 조명 애플리케이션에 적합한 비용 효율적이고 소형의 선형 LED 드라이버 구현을 제안한다. 제안된 드라이버는 PWM과 아날로그 디밍을 모두 지원하여 유연한 밝기 제어가 가능하다. IC는 TSMC 0.5µm 고전압 혼합 신호 LDMOS CMOS 공정을 통해 구현되었으며, 주요 회로 블록을 설명하고 기능 검증을 위해프로토타입 칩을 제작하였다. 실험 결과, LED 전류는 정확하게 제어되었으며, 두 가지 디밍 모드에서 안정적으로동작하고 출력 리플은 최소화되었다. 최대 LED 전류는 RSET 조정으로 400mA로 설정되었으며, 내부 오프셋 전압과 필터링 회로의 영향도 분석하였다. 제안된 구현은 자동차 실내 조명, 가전제품, 공간 제한이 있는 UV LED 모듈등 다양한 응용에 적합한 소형 구조임을 확인하였다.

In this study, we implemented a compact and cost-efficient linear LED driver for low-power lighting applications. The proposed driver supports both pulse-width modulation and analog dimming to control brightness flexibly. The integrated circuit is implemented using a TSMC 0.5-µm high-voltage mixed-signal LDMOS CMOS process, and key circuit blocks are described. We also fabricated a prototype chip to validate the design. Our experimental results demonstrate that the proposed system performed well in terms of minimal flickering and stable operation under both dimming modes. In the experimental procedure, the maximum LED current was set to 400 mA via RSET adjustment to analyze the effects of internal offset voltages and filtering circuits on current accuracy. The proposed implementation provides a compact and versatile structure suitable for applications in automotive interior lighting, household appliances, and space-constrained UV LED modules, and our results confirm that our approach is practical and feasible.