고출력 LED는 기존 조명원과 비교하여 수많은 이점을 제공하기 때문에 광범위한 애플리케이션에 사용된다. 이러한 LED의 이점에는 효율 향상, 수명 증가 및 신뢰성 향상 등이 있다. 그러나 이 고출력 LED는 기존 LED에 비해 열 발생율이 높다.
모든 IC의 수명은 최대 동작 온도 범위 이상으로 동작할 때 감소된다. 접합 온도가 특정 지점을 넘어서면 치명적 손상이 발생한다. Philips Lumileds LUXEON® 고출력 LED 모듈의 경우, 열 강화 기판으로 제조되었기 때문에 이와 같은 열의 일부를 감소시켜 준다. 이 재료는 열 성능을 향상시켜 고휘도 조명에 필요한 고전류 레벨에서 지속적으로 동작할 수 있다. 그러나 카메라 플래시와 같은 애플리케이션에서는 추가적인 열 보호 기능이 있어야 지속적인 동작 시 소비 전력으로 인한 손상을 방지할 수 있다.
그림 1의 회로에는 카메라 플래시 애플리케이션에 내장된 최대 8개의 백색 LED(WLED)에 정전류를 공급하도록 설계된 차지 펌프 레귤레이터(IC1)가 자세하게 설명되어 있다. 8개의 드라이버를 모두 병렬로 배치하면 한 개의 1W LUXEON Star 고출력 WLED 모듈에 최대 480mA의 전류를 공급할 수 있다. IC1은 오픈 드레인 입력(EN)이 접지로 당겨질 때 셧다운 모드가 된다.
그림 1. 이 회로는 고출력 WLED를 구동한다. 온도가 과도하거나 단선이나 단락된 서미스터 오류가 발생하면 LED 전류를 차단한다.
초소형의 비용효율적인 열 셧다운 회로는 서미스터와 기준 전압이 내장된 듀얼 오픈 드레인 비교기(IC2)를 사용하여 구현 가능하다. 비교기 A는 VTHERM이 내부 비교 전압 1.2V 보다 낮을 때 로우를 출력하여 EN 핀에 인가되도록 구성되어 있다. 이는 서미스터(R2)가 뜨거울 때 일어난다. 반면, 비교기 B는 서미스터 연결이 차단될 때 로우를 출력하는 소위 "오픈 와이어 페일 세이프"로 구성되어 있다. 후자의 경우, VTHERM은 R1에 의해 하이가 되므로 비교기 B는 로우를 출력하여 EN 핀에 인가된다. 저항 분배기 R3-R4는 오픈 와이어 임계 전압을 설정하고 서미스터 R2와 저항 R1은 열 셧다운 임계값을 설정한다.
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