KR20090076330A - Light emitting device and power supply having time division multiple output dc-dc converter - Google Patents

Light emitting device and power supply having time division multiple output dc-dc converter Download PDF

Info

Publication number
KR20090076330A
KR20090076330A KR1020080002212A KR20080002212A KR20090076330A KR 20090076330 A KR20090076330 A KR 20090076330A KR 1020080002212 A KR1020080002212 A KR 1020080002212A KR 20080002212 A KR20080002212 A KR 20080002212A KR 20090076330 A KR20090076330 A KR 20090076330A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
converter
light emitting
voltage
time division
string
Prior art date
Application number
KR1020080002212A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
황태수
Original Assignee
주식회사 케이이씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 케이이씨 filed Critical 주식회사 케이이씨
Priority to KR1020080002212A priority Critical patent/KR20090076330A/en
Publication of KR20090076330A publication Critical patent/KR20090076330A/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406—Control of illumination source
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/10—Controlling the intensity of the light
    • H05B45/14—Controlling the intensity of the light using electrical feedback from LEDs or from LED modules
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2360/00—Aspects of the architecture of display systems
    • G09G2360/14—Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors
    • G09G2360/145—Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors the light originating from the display screen

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

A light emitting device and a power supply unit are provided to control a light emitting state or power supply state by determining an output voltage of a DC-DC converter according to the sum of the voltage applied to the resistor or the sum of a forward voltage of an LED(Light Emitting Diode). A light emitting device(100) includes a DC-DC converter(110), a plurality of light emitting strings and a plurality of switching devices(S1-Sn). The DC-DC converter boosts the DC voltage. The plurality of light emitting strings are connected to the DC-DC converter in parallel. The plurality of switching devices are connected to the plurality of light emitting strings. The plurality of switching devices determines the on/off of the plurality of light emitting strings by the control of the DC-DC converter. The DC-DC converter controls the time division emission of the plurality of light emitting strings through the time division control of the plurality of the switching devices.

Description

시간 분할 다중 출력 직류-직류 컨버터를 갖는 발광 장치 및 전원 장치{LIGHT EMITTING DEVICE AND POWER SUPPLY HAVING TIME DIVISION MULTIPLE OUTPUT DC-DC CONVERTER}LIGHT EMITTING DEVICE AND POWER SUPPLY HAVING TIME DIVISION MULTIPLE OUTPUT DC-DC CONVERTER}

본 발명은 시간 분할 다중 출력 직류-직류 컨버터를 갖는 발광 장치 및 전원 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting device and a power supply having a time division multiple output DC-DC converter.

도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 직류-직류 컨버터를 갖는 발광 장치의 회로도가 도시되어 있다.1, there is shown a circuit diagram of a light emitting device having a DC-DC converter according to the prior art.

도시된 바와 같이 종래의 발광 장치(100')(예를 들면, LED 백라이트 유닛 또는 LED 조명)는 입력 전압(Vin)을 승압하여 출력하는 직류-직류 컨버터(110')와, 상기 직류-직류 컨버터(110')의 출력 전압(Vout)을 인가받아 소정 휘도로 발광하는 다수의 발광 다이오드(LED)와, 상기 발광 다이오드(LED)에 의한 피드백 전압 정보를 상기 직류-직류 컨버터(110')에 전달하는 저항(R)을 포함한다. 여기서, 상기 직류-직류 컨버터(110')에는 입력 전압(Vin)의 승압을 위한 인덕터(L)와, 역전압의 유입을 방지하기 위한 제너 다이오드(ZD)가 더 연결될 수 있다.As illustrated, a conventional light emitting device 100 '(for example, an LED backlight unit or an LED light) includes a DC-DC converter 110' for boosting and outputting an input voltage Vin, and the DC-DC converter. A plurality of light emitting diodes (LEDs) that receive an output voltage Vout of 110 ′ and emit light at a predetermined luminance, and feedback voltage information by the light emitting diodes (LED) is transmitted to the DC-DC converter 110 ′. It includes a resistor (R). Here, the inductor L for boosting the input voltage Vin and the zener diode ZD for preventing the inflow of the reverse voltage may be further connected to the DC-DC converter 110 ′.

이와 같은 방식의 발광 장치는 다수의 발광 다이오드를 모두 점등하기 위해 높은 출력 전압(Vout)(수십 볼트(V) 이상)을 요구함으로써, 직류-직류 컨버터의 가격이 비싸지는 단점이 있다. 또한, 백라이트 유닛의 로컬 디밍(local dimming)을 위해서는 상기 발광 다이오드를 스트링(string) 단위로 설치하여야 하는데, 각 스트링 단위로 구동하기 위해 다수의 직류-직류 컨버터가 필요한 단점이 있다. 즉, 다수의 직류-직류 컨버터가 필요함으로써, 발광 장치의 가격이 비쌀 뿐만 아니라 배선이 복잡해지고 또한 무게 및 부피가 늘어나는 단점이 있다.The light emitting device of this type requires a high output voltage Vout (several tens of volts V) to light all of the plurality of light emitting diodes, which results in an expensive DC-DC converter. In addition, for local dimming of the backlight unit, the light emitting diode should be installed in a string unit, but a plurality of DC-DC converters are required to drive each string unit. That is, the need for a plurality of DC-DC converters has the disadvantage that the light emitting device is not only expensive but the wiring is complicated and the weight and volume are increased.

한편, 상기와 같은 방식 외에도 발광 다이오드를 스트링 단위로 구비하고, 각 스트링마다 스위치를 연결하여 PWM 제어하는 방식도 연구되고 있는데, 이는 각 스트링마다 차이가 나는 발광 다이오드의 순방향 전압 산포에 따라 상기 스위칭 소자의 양단에 인가되는 전압 산포도 커지는 단점이 있다. 즉, 직류-직류 컨버터로부터의 출력 전압에서 스트링 단위의 발광 다이오드에 인가되고 남은 전압이 모두 스위칭 소자의 양단에 인가됨으로써, 효율이 떨어짐은 물론 스위칭 소자에서 상당한 열이 발생하는 문제가 있다. Meanwhile, in addition to the above-described method, a method of providing a light emitting diode in a string unit and connecting a switch to each string to control the PWM is also being studied. There is a disadvantage in that the voltage distribution applied to both ends of is also large. That is, since the remaining voltage is applied to both ends of the switching element at the output voltage from the DC-DC converter, and the remaining voltage is applied to both ends of the switching element, there is a problem that the efficiency is lowered and a considerable heat is generated in the switching element.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 발광 다이오드 또는 저항을 시간 분할 다중 출력 방식 및 정전류 구동 방식으로 구동하고, 또한 직류-직류 컨버터의 출력 전압이 발광 다이오드의 순방향 전압 합 또는 저항에 인가되는 전압의 합에 의해 자동적으로 결정되도록 함으로써, 효율적으로 발광 상태를 제어할 뿐만 아니라 스위치 등의 발열을 억제할 수 있는 시간 분할 다중 출력 직류-직류 컨버터를 갖는 발광 장치 및 전원 장치를 제공하는데 있다.The present invention is to overcome the above-mentioned conventional problems, an object of the present invention is to drive a light emitting diode or a resistor in a time division multiple output method and a constant current drive method, and the output voltage of the DC-DC converter is the forward direction of the light emitting diode A light emitting device and a power supply having a time division multiple output DC-DC converter capable of automatically controlling the light emission state and suppressing heat generation such as a switch by being automatically determined by the sum of voltages or the sum of voltages applied to the resistance. To provide a device.

본 발명의 다른 목적은 발광 다이오드를 PWM 제어함으로써, 발광 다이오드의 밝기를 변화시켜 로컬 디밍(local dimming)이 가능한 시간 분할 다중 출력 직류-직류 컨버터를 갖는 발광 장치 및 전원 장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a light emitting device and a power supply having a time division multiple output DC-DC converter capable of local dimming by changing the brightness of the light emitting diode by PWM controlling the light emitting diode.

본 발명의 또다른 목적은 하나의 직류-직류 컨버터만 이용하여 다수의 스트 링 단위의 발광 다이오드 또는 저항을 효율적으로 구동하여 원가를 절감하는데 있다.Another object of the present invention is to reduce costs by efficiently driving a plurality of string light emitting diodes or resistors using only one DC-DC converter.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 시간 분할 다중 출력 직류-직류 컨버터를 갖는 발광 장치는 직류 전압을 승압하여 출력하는 직류-직류 컨버터; 상기 직류-직류 컨버터에 병렬로 연결된 다수의 발광 스트링부; 및, 상기 각 발광 스트링부에 연결된 동시에, 상기 직류-직류 컨버터의 제어에 의해 상기 발광 스트링부의 점등 및 소등을 결정하는 다수의 스위칭 소자를 포함하고, 상기 직류-직류 컨버터는 상기 다수의 스위칭 소자를 시간 분할하여 제어함으로써, 상기 다수의 발광 스트링부가 시간 분할하여 발광하도록 한다.In order to achieve the above object, a light emitting device having a time division multiple output DC-DC converter according to the present invention includes a DC-DC converter for boosting and outputting a DC voltage; A plurality of light emitting string parts connected in parallel to the DC-DC converter; And a plurality of switching elements connected to each of the light emitting string parts and determining whether the light emitting string parts are turned on and off by the control of the DC-DC converter. By controlling by time division, the said plurality of light emission string parts emit light by time division.

상기 직류-직류 컨버터는 상기 다수의 스위칭 소자를 일정한 주파수로 턴온시킬 수 있다.The DC-DC converter may turn on the plurality of switching elements at a constant frequency.

상기 직류-직류 컨버터는 상기 다수의 스위칭 소자를 순차적으로 턴온시킬 수 있다.The DC-DC converter may turn on the plurality of switching elements sequentially.

상기 직류-직류 컨버터는 상기 다수의 스위칭 소자를 PWM(Pulse Width Modulation) 제어하여 상기 발광 스트링부의 휘도를 제어할 수 있다.The DC-DC converter may control the brightness of the light emitting string part by controlling the pulse width modulation (PWM) of the plurality of switching elements.

상기 직류-직류 컨버터는 상기 다수의 스위칭 소자를 각각 동일한 시간만큼 턴온할 수 있다.The DC-DC converter may turn on the plurality of switching elements by the same time, respectively.

상기 직류-직류 컨버터는 상기 다수의 스위칭 소자를 서로 다른 시간만큼 턴온할 수 있다.The DC-DC converter may turn on the plurality of switching elements by different times.

상기 발광 스트링부는 다수의 발광 다이오드가 직렬로 연결되어 이루어질 수 있다.The light emitting string part may be formed by connecting a plurality of light emitting diodes in series.

상기 스위칭 소자는 상기 직류-직류 컨버터에 의해 게이트 전압이 제어되는 전계효과 트랜지스터일 수 있다.The switching element may be a field effect transistor whose gate voltage is controlled by the DC-DC converter.

상기 발광 스트링부에는 상기 발광 스트링부에 인가되는 전류를 센싱할 수 있도록 센싱 저항이 연결되고, 상기 발광 스트링부와 상기 센싱 저항 사이의 노드에는 상기 발광 스트링부에 인가되는 전류를 전압으로 변환하여 상기 직류-직류 컨버터에 피드백할 수 있도록 센싱 배선이 연결될 수 있다.A sensing resistor is connected to the light emitting string part to sense a current applied to the light emitting string part, and a current is applied to the node between the light emitting string part and the sensing resistor to convert the current applied to the light emitting string part into a voltage. The sensing wiring can be connected to feed back to the DC-DC converter.

상기 직류-직류 컨버터는 상기 발광 스트링부로부터 전압을 피드백받아 상기 전압이 미리 지정된 기준 전압보다 높으면 출력 전류를 감소시키고, 상기 전압이 미리 지정된 기준 전압보다 작으면 출력 전류를 증가시킬 수 있다.The DC-DC converter may receive a voltage from the light emitting string part to reduce the output current when the voltage is higher than a predetermined reference voltage, and increase the output current when the voltage is smaller than the predetermined reference voltage.

상기 직류-직류 컨버터는 출력 전압이 상기 발광 스트링부를 이루는 각 발광 다이오드의 순방향 전압의 합에 의해 자동적으로 설정될 수 있다.The DC-DC converter may automatically set an output voltage by a sum of forward voltages of respective light emitting diodes forming the light emitting string part.

상기 각 발광 스트링부에 흐르는 전류는 상기 각 발광 스트링부에 의해 결정되는 직류-직류 컨버터의 출력 전압에 관계없이 항상 동일하다.The current flowing through each of the light emitting string parts is always the same regardless of the output voltage of the DC-DC converter determined by each of the light emitting string parts.

상기 직류-직류 컨버터는 PWM(Pulse Width Modulation) 제어부; 상기 발광 스트링부로부터의 전압을 피드백받고, 상기 피드백된 전압을 미리 지정된 기준 전압과 비교하여 상기 PWM 제어부에 출력하는 피드백 전압 감지부; 상기 PWM 제어부의 제어에 의해 상기 피드백 전압 감지부에 의한 피드백된 전압이 미리 지정된 기준 전압보다 높으면 출력 전류를 감소시키고, 상기 피드백된 전압이 미리 지정된 기준 전압보다 작으면 출력 전류를 증가시키는 게이트 드라이버; 및, 상기 PWM 제어부의 제어에 의해 미리 지정된 순서에 따라 상기 스위칭 소자의 턴온을 제어하는 스위치 구동부를 포함한다.The DC-DC converter may include a pulse width modulation (PWM) controller; A feedback voltage sensing unit receiving the voltage from the light emitting string unit and comparing the fed back voltage with a predetermined reference voltage and outputting the feedback voltage to the PWM controller; A gate driver which decreases an output current when the voltage fed back by the feedback voltage detector is higher than a predetermined reference voltage under control of the PWM controller, and increases an output current when the feedback voltage is smaller than a predetermined reference voltage; And a switch driver for controlling turn-on of the switching element in a predetermined order by the control of the PWM controller.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 전원 장치는 직류 전압을 승압하여 출력하는 직류-직류 컨버터; 상기 직류-직류 컨버터에 연결된 적어도 하나의 저항 스트링부; 및, 상기 저항 스트링부에 연결된 동시에, 상기 직류-직류 컨버터의 제어에 의해 상기 저항 스트링부의 전류 흐름을 결정하는 스위칭 소자를 포함하고, 상기 직류-직류 컨버터는 상기 스위칭 소자를 시간 분할하여 제어함으로써, 상기 저항 스트링부에 시간 분할되어 전류가 흐르도록 할 수 있다.In addition, in order to achieve the above object, a power supply apparatus according to the present invention includes a DC-DC converter for boosting and outputting a DC voltage; At least one resistor string unit connected to the DC-DC converter; And a switching element connected to the resistance string unit and determining a current flow of the resistance string unit under control of the DC-DC converter, wherein the DC-DC converter controls the switching element by time division. The resistor string may be divided in time to allow a current to flow.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 시간 분할 다중 출력 직류-직류 컨버터를 갖는 발광 장치 및 전원 장치는 발광 다이오드 또는 저항을 시간 분할 다중 출력 방식 및 정전류 구동 방식으로 구동하고, 또한 직류-직류 컨버터의 출력 전압이 발광 다이오드의 순방향 전압 합 또는 저항에 인가되는 전압의 합에 의해 자동적으로 결정되도록 함으로써, 효율적으로 발광 상태 또는 전원 상태를 제어할 뿐만 아니라 스위치 등의 발열을 억제할 수 있게 된다.As described above, the light emitting device and the power supply apparatus having the time division multiple output DC-DC converter according to the present invention drive the light emitting diode or the resistor in the time division multiple output scheme and the constant current driving scheme, and also output the DC-DC converter. By automatically determining the voltage by the sum of the forward voltages of the light emitting diodes or the sum of the voltages applied to the resistors, not only the light emission state or the power supply state can be efficiently controlled, but also heat generation such as a switch can be suppressed.

또한, 본 발명은 발광 다이오드를 PWM 제어함으로써, 발광 다이오드의 밝기를 변화시켜 로컬 디밍(local dimming)이 가능하게 된다.In addition, the present invention enables local dimming by changing the brightness of a light emitting diode by PWM controlling the light emitting diode.

또한, 본 발명은 하나의 직류-직류 컨버터만 이용하여 다수의 스트링 단위의 발광 다이오드 또는 저항을 효율적으로 구동하여 원가를 절감하게 된다.In addition, the present invention reduces costs by efficiently driving a plurality of string light emitting diodes or resistors using only one DC-DC converter.

더불어, 본 발명은 상술한 바와 같이 발광 다이오드대신 저항을 사용할 경우 일반 전원 장치로서 충분히 사용할 수 있다.In addition, the present invention can be sufficiently used as a general power supply device when using a resistor instead of a light emitting diode as described above.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings such that those skilled in the art may easily implement the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 시간 분할 다중 출력 직류-직류 컨버터를 갖는 발광 장치를 도시한 회로도이다.2 is a circuit diagram showing a light emitting device having a time division multiple output DC-DC converter according to the present invention.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 시간 분할 다중 출력 직류-직류 컨버터를 갖는 발광 장치(100)는 직류-직류 컨버터(110)와, 다수의 발광 스트링부(LS)와, 다수의 스위칭 소자(S1,S2,...,Sn)와, 센싱 저항(Rs)을 포함한다. 여기서, 상기 직류-직류 컨버터(110)에는 당연히 전압 승압을 위한 인덕터(L) 및 역전류 유입을 방지하기 위한 제너 다이오드(ZD) 등이 연결될 수 있다.As illustrated, the light emitting device 100 having the time division multiple output DC-DC converter according to the present invention includes a DC-DC converter 110, a plurality of light emitting string parts LS, and a plurality of switching elements S1,. S2, ..., Sn and sensing resistor Rs. Here, the DC-DC converter 110 may naturally be connected with an inductor L for voltage boosting and a zener diode ZD for preventing inflow of reverse current.

상기 직류-직류 컨버터(110)는 오실레이터(111), PWM(Pulse Width Modulation) 제어부(112), 피드백 전압 감지부(113), 기준 전압원(114), 게이트 드라이버(115), 스위치 구동부(116) 및 과전압 감지부(117) 등을 포함한다.The DC-DC converter 110 includes an oscillator 111, a pulse width modulation (PWM) control unit 112, a feedback voltage detector 113, a reference voltage source 114, a gate driver 115, and a switch driver 116. And an overvoltage detector 117.

상기 오실레이터(111)는 입력 전압(Vin)을 인가받아서 상기 PWM 제어부(112) 등에 소정 클럭 신호를 제공한다.The oscillator 111 receives an input voltage Vin to provide a predetermined clock signal to the PWM controller 112 and the like.

상기 PWM 제어부(112)는 외부의 제어 신호(CTL), 오실레이터(111)의 클럭 신 호, 피드백 전압 감지부(113)의 신호 및 과전압 감지부(117)의 신호를 인가받아서 게이트 드라이버(115) 및 스위치 구동부(116)를 적절히 제어한다. The PWM controller 112 receives an external control signal CTL, a clock signal of the oscillator 111, a signal of the feedback voltage detector 113, and a signal of the overvoltage detector 117 to receive the gate driver 115. And the switch driver 116 are appropriately controlled.

상기 피드백 전압 감지부(113)는 일단이 기준 전압원(114)에 연결되어 기준 전압을 인가받고, 타단이 상기 스위칭 소자(S1,S2,...,Sn)와 센싱 저항(Rs) 사이의 노드(N)에 연결된 센싱 배선(SL)으로부터 전달되는 피드백 전압(Vfb)을 인가받아 소정 신호를 상기 PWM 제어부(112)에 출력한다. 실제로, 이러한 피드백 전압 감지부(113)는 두 개의 입력단 및 한 개의 출력단을 갖는 비교기일 수 있다. 물론, 두 개의 입력단중 한 개의 입력단에는 기준 전압원(114)이 연결되어 기준 전압(Vref)이 인가되고, 다른 한 개의 입력단에는 센싱 배선(SL)이 연결되어 피드백 전압(Vfb)이 인가된다.The feedback voltage detector 113 has one end connected to the reference voltage source 114 to receive a reference voltage, and the other end node between the switching elements S1, S2,..., Sn and the sensing resistor Rs. The feedback voltage Vfb transmitted from the sensing wire SL connected to N is applied to output a predetermined signal to the PWM controller 112. In practice, the feedback voltage detector 113 may be a comparator having two input terminals and one output terminal. Of course, the reference voltage source 114 is connected to one of the two input terminals to apply the reference voltage Vref, and the sensing wire SL is connected to the other input terminal to receive the feedback voltage Vfb.

이러한 구성에 의해 상기 PWM 제어부(112)는 상기 피드백 전압이 미리 지정된 기준 전압보다 높으면 게이트 드라이버(115) 즉, 그것에 연결된 스위치(S)를 제어하여 직류-직류 컨버터(110)의 출력 전류가 감소하도록 하고, 상기 피드백 전압이 미리 지정된 기준 전압보다 작으면 상기 게이트 드라이버(115) 즉, 그것에 연결된 스위치(S)를 제어하여 직류-직류 컨버터(110)의 출력 전류가 증가하도록 제어한다. 따라서, 상기 발광 스트링부(LS)에는 Vref/Rs로 결정되는 일정한 전류가 흐르게 된다. 즉, 상기 발광 스트링부(LS)는 정전류로 구동된다.By such a configuration, when the feedback voltage is higher than the predetermined reference voltage, the PWM controller 112 controls the gate driver 115, that is, the switch S connected thereto, so that the output current of the DC-DC converter 110 is reduced. When the feedback voltage is smaller than the predetermined reference voltage, the gate driver 115, that is, the switch S connected thereto is controlled to increase the output current of the DC-DC converter 110. Therefore, a constant current determined by Vref / Rs flows through the light emitting string part LS. That is, the light emitting string part LS is driven with a constant current.

상기 게이트 드라이버(115)는 상기 PWM 제어부(112)의 제어에 의해 동작하며, 그것에 연결된 스위치(S)를 턴온 또는 턴오프하여 인덕터(L)에 저장된 에너지가 소정 전압 및 소정 전류로 출력되도록 한다. 실제로, 상기 게이트 드라이 버(115)에는 다수의 스위치가 연결되어 턴온 및 턴오프되지만 이러한 인덕터(L)와 스위치(S)의 턴온 및 턴오프에 의해 에너지를 전달하는 구성 및 원리는 당업자에게 주지된 사항이므로 상세한 설명은 생략한다.The gate driver 115 operates under the control of the PWM controller 112 and turns on or off the switch S connected thereto to output the energy stored in the inductor L at a predetermined voltage and a predetermined current. In practice, the gate driver 115 has a plurality of switches connected to and turned on and off, but the configuration and principle of transferring energy by turning on and off the inductor L and the switch S are well known to those skilled in the art. Details are omitted here.

상기 스위치 구동부(116) 역시 상기 PWM 제어부(112)의 제어에 의해 동작하며, 상기 스위치 구동부(116)에는 각각의 스위칭 소자(S1,S2,...,Sn)가 전기적으로 연결되어 있다. 따라서, 상기 스위치 구동부(116)의 출력 신호에 의해 상기 스위칭 소자(S1,S2,...,Sn)의 턴온 및 턴오프가 결정된다. 여기서, 도면에는 스위치 구동부(116)와 스위칭 소자(S1,S2,...,Sn) 사이에 하나의 배선이 연결된 것으로 도시되어 있으나, 실제로 각 스위칭 소자(S1,S2,...,Sn)는 독립된 배선을 통하여 상기 스위치 구동부(116)와 연결되어 있다.The switch driver 116 also operates under the control of the PWM controller 112, and each switching element S1, S2,..., Sn is electrically connected to the switch driver 116. Therefore, the turn-on and turn-off of the switching elements S1, S2, ..., Sn are determined by the output signal of the switch driver 116. Here, although one wire is connected between the switch driver 116 and the switching elements S1, S2, ..., Sn, in practice, each of the switching elements S1, S2, ..., Sn Is connected to the switch driver 116 through an independent wiring.

상기 과전압 감지부(117)는 상기 직류-직류 컨버터(110)의 출력 전압(Vout)이 미리 정해진 기준치를 초과할 경우 이를 PWM 제어부(112)에 알림으로써, 상기 직류-직류 컨버터(110)의 전체적인 동작이 정지되도록 하는 역할을 한다.The overvoltage detecting unit 117 notifies the PWM control unit 112 when the output voltage Vout of the DC-DC converter 110 exceeds a predetermined reference value, so that the overall voltage of the DC-DC converter 110 is increased. It serves to stop the operation.

상기 다수의 발광 스트링부(LS)는 상기 직류-직류 컨버터(110)로부터 출력 전압(Vout)을 인가받도록 병렬로 연결되어 있다. 실제로 아래에서 설명하겠지만 상기 직류-직류 컨버터(110)의 출력 전압(Vout)은 순전히 상기 발광 스트링부(LS)에 의해 결정된다. 이러한 발광 스트링부(LS)는 직렬 연결된 10개에서 30개의 발광 다이오드(LED)로 이루어질 수 있다. 그러나, 여기서 상기 직렬 연결된 발광 다이오드(LED)의 개수를 한정하는 것은 아니다.The plurality of light emitting string parts LS are connected in parallel to receive an output voltage Vout from the DC-DC converter 110. In fact, as will be described below, the output voltage Vout of the DC-DC converter 110 is purely determined by the light emitting string part LS. The light emitting string part LS may include 10 to 30 light emitting diodes (LEDs) connected in series. However, the number of the series-connected light emitting diodes (LEDs) is not limited thereto.

상기 다수의 스위칭 소자(S1,S2,...,Sn)는 상기 각 발광 스트링부(LS)의 끝단에 연결되어 있다. 이러한 스위칭 소자(S1,S2,...,Sn)는 통상의 전계효과 트랜지스터, 바이폴라 트랜지스터 또는 그 등가물중 선택된 어느 하나일 수 있으나, 여기서 그 종류를 한정하는 것은 아니다. 물론, 상기 스위칭 소자(S1,S2,...,Sn) 예를 들면, 전계효과 트랜지스터의 게이트 전극은 배선을 통하여 상기 직류-직류 컨버터(110)의 스위치 구동부(116)에 전기적으로 연결되어 있다.The plurality of switching elements S1, S2,..., Sn are connected to ends of the light emitting string parts LS. The switching elements S1, S2,..., Sn may be any one selected from a common field effect transistor, a bipolar transistor, or an equivalent thereof, but are not limited thereto. Of course, the switching elements S1, S2, ..., Sn, for example, the gate electrode of the field effect transistor is electrically connected to the switch driver 116 of the DC-DC converter 110 through a wiring. .

상기 센싱 저항(Rs)은 상기 모든 스위칭 소자(S1,S2,...,Sn)의 끝단과 접지단 사이에 공통으로 연결되어 있다. 상기 스위칭 소자(S1,S2,...,Sn)와 상기 센싱 저항(Rs) 사이에는 센싱 배선(SL)이 연결되어 있으며, 이러한 센싱 배선(SL)은 상기 직류-직류 컨버터(110)의 피드백 전압 감지부(113)에 연결되어 있다. 이러한 구성에 의해 상기 센싱 저항(Rs)에는 상기 발광 스트링부(LS)에 흐르는 전류(ILED)가 동일하게 흐른다. 상기 전류(ILED)는 상기 센싱 저항(Rs)에 의해 전압으로 변환된 후 상기 피드백 전압 감지부(113)에 전달된다. 즉, 발광 스트링부(LS)에 흐르는 전류(ILED)는 전압(Vfb)으로 변환된 후 피드백 전압 감지부(113)에 전달된다.The sensing resistor Rs is commonly connected between the ends of the switching elements S1, S2,..., And Sn and the ground terminal. A sensing line SL is connected between the switching elements S1, S2,..., Sn and the sensing resistor Rs, and the sensing line SL is fed back from the DC-DC converter 110. It is connected to the voltage sensing unit 113. By this configuration, the current I LED flowing through the light emitting string part LS flows in the sensing resistor Rs. The current I LED is converted into a voltage by the sensing resistor Rs and then transferred to the feedback voltage detector 113. That is, the current I LED flowing in the light emitting string part LS is converted into the voltage Vfb and then transmitted to the feedback voltage detecting part 113.

상술한 바와 같이, 상기 피드백 전압 감지부(113)는 미리 지정된 기준 전압(Vref)에 비하여 상기 피드백 전압(Vfb)이 크면 직류-직류 컨버터(110)를 통한 출력 전류(ILED)가 감소하도록 하는 신호를 상기 PWM 제어부(112)에 전달한다. 또한 상기 피드백 전압 감지부(113)는 미리 지정된 기준 전압(Vref)에 비하여 상기 피드 백 전압(Vfb)이 작으면 직류-직류 컨버터(110)의 출력 전류(ILED)가 증가하도록 하는 신호를 상기 PWM 제어부(112)에 전달한다.As described above, the feedback voltage detecting unit 113 may reduce the output current I LED through the DC-DC converter 110 when the feedback voltage Vfb is larger than the predetermined reference voltage Vref. The signal is transmitted to the PWM controller 112. In addition, the feedback voltage detector 113 may generate a signal for increasing the output current I LED of the DC-DC converter 110 when the feedback voltage Vfb is smaller than the predetermined reference voltage Vref. The PWM controller 112 transmits the same.

그러면, 상술한 바와 같이 PWM 제어부(112)가 게이트 드라이버(115) 및 그것에 연결된 스위치(S)를 제어하여 발광 스트링부(LS)에 인가되는 출력 전류(ILED)가 대략 감소되도록 하거나 또는 증가하도록 제어함으로써, 각 발광 스트링부(LS)에는 항상 일정한 전류(ILED)가 흐르도록 한다. 즉, 상기 각 발광 스트링부(LS)는 정전류로 구동된다. 따라서, 각 발광 스트링부(LS)는 항상 동일한 휘도를 낸다. Then, as described above, the PWM controller 112 controls the gate driver 115 and the switch S connected thereto so that the output current I LED applied to the light emitting string part LS is reduced or increased. By controlling, the constant current I LED always flows through each light emitting string part LS. That is, each of the light emitting string parts LS is driven with a constant current. Therefore, each light emitting string part LS always produces the same brightness.

한편, 상기 직류-직류 컨버터(110)의 출력 전압(Vout)은 각 발광 스트링부(LS)의 특성에 따라 자동적으로 설정된다. 이것이 본 발명이 특징중 하나이다. 통상적으로 직류-직류 컨버터(110)의 출력 전압(Vout)은 대부분 고정되어야 있어야 하는 것으로 알려져 있다. 그러나, 본 발명에서는 상기 직류-직류 컨버터(110)의 출력 전압(Vout)이 각 발광 스트링부(LS)의 특성에 따라 자동으로 설정된다. 상술한 바와 같이 각 발광 스트링부(LS)는 다수의 직렬 연결된 발광 다이오드(LED)로 이루어지는데, 이러한 발광 다이오드(LED)는 제조 공정상의 문제로 인해 순방향 전압(Vf)에 산포 또는 오차가 있다. 실제로, 발광 다이오드(LED)의 순방향 전압(Vf)은 대략 3.5±0.5V 정도된다. 따라서, 극단적으로 어떤 발광 스트링부(LS)를 이루는 발광 다이오드(LED)는 모두 순방향 전압(Vf)이 3V이고 직렬 연결된 개수가 10개라고 가정했을 때 상기 발광 스트링부(LS)에 총 30V가 인가되고, 다른 어떤 발광 스트링부(LS)를 이루는 발광 다이오드(LED)는 모두 순방향 전압(Vf)이 4V이고 직렬 연결된 개수가 10개라고 가정했을 때 상기 발광 스트링부(LS)에 총 40V가 인가된다. 다르게 표현하면, 발광 다이오드(LED)의 순방향 전압 산포에 따라 직류-직류 컨버터(110)의 출력 전압(Vout)이 자동적으로 조절되는 것이다. 또한 상기와 같이 하여, 여분의 전압이 스위칭 소자(S1,S2,...,Sn)에 인가되지 않는다. 따라서, 스위칭 소자(S1,S2,...,Sn)의 발열 문제를 해결할수 있다.On the other hand, the output voltage (Vout) of the DC-DC converter 110 is automatically set according to the characteristics of each light emitting string portion (LS). This is one of the features of the present invention. In general, it is known that the output voltage Vout of the DC-DC converter 110 should be mostly fixed. However, in the present invention, the output voltage Vout of the DC-DC converter 110 is automatically set according to the characteristics of each light emitting string part LS. As described above, each of the light emitting string parts LS is formed of a plurality of series-connected light emitting diodes (LEDs), and the light emitting diodes (LEDs) have a dispersion or error in the forward voltage Vf due to problems in the manufacturing process. In practice, the forward voltage Vf of the light emitting diode LED is approximately 3.5 ± 0.5V. Therefore, a total of 30 V is applied to the light emitting string part LS when all of the light emitting diodes LED constituting the light emitting string part LS are assumed to have a forward voltage Vf of 3 V and the number of series connected in series is ten. When the light emitting diodes LED forming the other light emitting string part LS are all assumed to have a forward voltage Vf of 4V and a number of 10 in series, a total of 40V is applied to the light emitting string part LS. . In other words, the output voltage Vout of the DC-DC converter 110 is automatically adjusted according to the forward voltage distribution of the LED. Further, as described above, no extra voltage is applied to the switching elements S1, S2, ..., Sn. Therefore, the heat generation problem of the switching elements S1, S2, ..., Sn can be solved.

또한, 상기와 같이 본 발명에 따른 직류-직류 컨버터(110)의 출력 전압(Vout)은 각 발광 스트링부(LS)마다 자동적으로 조정된다고 해도, 그 발광 스트링부(LS)에 인가되는 출력 전류(ILED)는 센싱 저항(Rs) 및 이를 이용한 피드백 제어에 의해 항상 일정하게 정전류로 유지되므로, 휘도역시 항상 일정하다.In addition, as described above, even if the output voltage Vout of the DC-DC converter 110 according to the present invention is automatically adjusted for each light emitting string portion LS, the output current applied to the light emitting string portion LS ( Since the I LED ) is constantly maintained at a constant current by the sensing resistor Rs and feedback control using the same, the luminance is always constant.

도 3은 도 2의 회로도에 대한 스위치의 타이밍도이다.3 is a timing diagram of a switch with respect to the circuit diagram of FIG.

도시된 바와 같이 직류-직류 컨버터(110)의 PWM 제어부(112)는 스위치 구동부(116)를 제어하여 그것에 연결된 다수의 스위칭 소자(S1,S2,...,Sn)를 순차적으로 턴온시킨다. 따라서, 상기 스위칭 소자(S1,S2,...,Sn)에 각각 연결된 다수의 발광 스트링부(LS) 역시 순차적으로 턴온되면서 발광한다. 일례로, 스위칭 소자(S1)가 턴온되었을 때에는 스위칭 소자(S2 및 Sn)는 턴오프 상태를 유지한다. 따라서, 스위칭 소자(S1)가 연결된 해당 발광스트링부(LS)만 발광한다. 또한, 스위칭 소자(S2)가 턴온되었을 때에는 스위칭 소자(S1 및 Sn)은 턴오프 상태를 유지한다. 따라서, 스위칭 소자(S2)가 연결된 해당 발광 스트링부(LS)만 발광한다. 이러한 방식 으로 모든 스위칭 소자(S1,S2,...,Sn)가 순차적으로 턴온되어 해당 발광 스트링부(LS)도 순차적으로 발광한다.As illustrated, the PWM controller 112 of the DC-DC converter 110 controls the switch driver 116 to sequentially turn on the plurality of switching elements S1, S2,..., Sn connected thereto. Therefore, the plurality of light emitting string parts LS respectively connected to the switching elements S1, S2,..., Sn also emit light while being sequentially turned on. For example, when the switching element S1 is turned on, the switching elements S2 and Sn maintain a turn-off state. Therefore, only the light emitting string part LS connected to the switching element S1 emits light. In addition, when the switching element S2 is turned on, the switching elements S1 and Sn maintain the turn-off state. Therefore, only the light emission string part LS to which the switching element S2 is connected emits light. In this manner, all the switching elements S1, S2, ..., Sn are sequentially turned on, and the corresponding light emitting string part LS also emits light sequentially.

여기서, 상기 PWM 제어부(112)는 상기 다수의 스위칭 소자(S1,S2,...,Sn)의 턴온 시간을 모두 동일하게 할당함으로써, 시간적으로 모든 발광 스트링부(LS)의 휘도가 동일하도록 제어할 수 있다. 더불어, 상기 PWM 제어부(112)는 상기 다수의 스위칭 소자(S1,S2,...,Sn)의 턴온 시간을 서로 다르게 할당함으로써, 시간적으로 특정 발광 스트링부(LS)의 휘도를 변화시킬 수도 있다.Here, the PWM controller 112 controls the luminance of all the light emitting string parts LS to be the same in time by allocating the same turn-on time of the plurality of switching elements S1, S2,..., And Sn. can do. In addition, the PWM controller 112 may change the luminance of the specific light emitting string part LS in time by allocating different turn-on times of the plurality of switching elements S1, S2,..., Sn. .

좀더 구체적으로, 상기 직류-직류 컨버터(110)의 PWM 제어부(112)는 상기 스위치 구동부(116)를 이용하여 상기 스위칭 소자(S1,S2,...,Sn)를 서로 다른 값으로 PWM(Pulse Width Modulation) 제어함으로써, 상기 발광 스트링부(LS)의 휘도를 변화시킬 수 있다. 따라서, 본 발명은 액정표시장치의 백라이트 유닛에 적용되는 로컬 디밍(local dimming) 기법을 구현하기에 용이하다.More specifically, the PWM controller 112 of the DC-DC converter 110 sets the switching elements S1, S2,..., Sn to different values using the switch driver 116. Width Modulation) allows the luminance of the light emitting string part LS to be changed. Accordingly, the present invention is easy to implement a local dimming technique applied to the backlight unit of the liquid crystal display.

한편, 본 발명에서는 상기 스위칭 소자(S1,S2,...,Sn)를 대략 100Hz~10kHz의 주파수을 갖는 싸이클로 턴온시킴으로써, 상기 발광 스트링부(LS)가 비록 하나씩 발광한다고 해도 인간의 시력으로 이를 인식할 수 없도록 한다. 여기서 상기 스위칭 소자(S1,S2,...,Sn)의 턴온 주파수가 100Hz 미만이면 발광 장치(100)에 깜박임 현상이 발생할 수 있으나, 100Hz 이상의 주파수로 제어하면 이러한 문제를 해결할 수 있다.On the other hand, in the present invention by turning on the switching elements (S1, S2, ..., Sn) with a cycle having a frequency of approximately 100Hz ~ 10kHz, even if the light emitting string portion LS emits light one by one, it is recognized by human eyesight Do not do it. If the turn-on frequency of the switching elements S1, S2,..., Sn is less than 100 Hz, flicker may occur in the light emitting device 100, but the control may be solved by controlling the frequency to 100 Hz or more.

도 4는 본 발명에 따른 시간 분할 다중 출력 직류-직류 컨버터를 갖는 발광 장치에서 출력 전압의 변화를 도시한 그래프이다.4 is a graph showing a change in output voltage in a light emitting device having a time division multiple output DC-DC converter according to the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이 스위칭 소자가 예를 들어 S1, S2,..., Sn이 있다고 가정했을 때, 각 스위치에 할당된 발광 스트링부(LS)에 인가되는 출력 전압(Vout)은 서로 다른 값을 갖는다. 예를 들어, 스위칭 소자 S1에 할당된 발광 스트링부(LS)의 순방향 전압이 평균값이라고 했을 때 그것에 인가되는 출력 전압(Vout)은 평균값을 갖고, 스위칭 소자 S2에 할당된 발광 스트링부(LS)의 순방향 전압이 최소값이라고 했을 때 그것에 인가되는 출력 전압(Vout)은 최소값을 가지며, 스위칭 소자 Sn에 할당된 발광 스트링부(LS)의 순방향 전압이 최대값이라고 했을 때 그것에 인가되는 출력 전압(Vout)은 최대값이 된다. 이와 같이 본 발명에 따르면 직류-직류 컨버터(110)에 의한 출력 전압(Vout)이 고정된 것이 아니라 점등되는 발광 스트링부(LS)의 순방향 전압의 합에 따라 자동적으로 조정된다. 물론, 이와 같이 출력 전압(Vout)이 각 발광 스트링부(LS)마다 다르다고 해도, 상기 발광 스트링부(LS)에 흐르는 전류(ILED)는 피드백 제어에 의해 항상 일정하게 유지됨으로써, 동일한 휘도를 낸다. 더불어, 본 발명은 스위칭 소자 S1 내지 Sn의 한 싸이클 주파수는 대략 100Hz~10kHz로 제어함으로써, 깜박임 현상을 느낄 수 없다.Assuming that the switching elements are S1, S2, ..., Sn, as shown in FIG. 4, the output voltage Vout applied to the light emitting string part LS assigned to each switch is different from each other. Has a value. For example, when the forward voltage of the light emitting string portion LS assigned to the switching element S1 is an average value, the output voltage Vout applied to the light emitting string portion LS has an average value, and the output string VLS of the light emitting string portion LS assigned to the switching element S2 has an average value. When the forward voltage is a minimum value, the output voltage Vout applied thereto has a minimum value, and when the forward voltage of the light emitting string portion LS assigned to the switching element Sn is a maximum value, the output voltage Vout applied thereto is It is the maximum value. As described above, according to the present invention, the output voltage Vout by the DC-DC converter 110 is not fixed but automatically adjusted according to the sum of the forward voltages of the light emitting string part LS to be turned on. Of course, even if the output voltage Vout is different for each light emitting string portion LS, the current I LED flowing through the light emitting string portion LS is always kept constant by feedback control, thereby giving the same brightness. . In addition, according to the present invention, one cycle frequency of the switching elements S1 to Sn is controlled at approximately 100 Hz to 10 kHz, whereby the flickering phenomenon cannot be felt.

참고로 상기 직류-직류 컨버터(110)에 의한 출력 전압(Vout)은 아래의 수학식과 같다.For reference, the output voltage Vout by the DC-DC converter 110 is expressed by the following equation.

Vout = Vref + n*Vf(LED)Vout = Vref + n * Vf (LED)

여기서, Vref는 미리 정해진 기준 전압이고, n은 발광 다이오드의 개수이며, Vf는 발광 다이오드의 순방향 전압이다.Here, Vref is a predetermined reference voltage, n is the number of light emitting diodes, and Vf is a forward voltage of the light emitting diodes.

도 5는 본 발명에 따른 시간 분할 다중 출력 직류-직류 컨버터를 갖는 전원 장치를 도시한 회로도이다. 이러한 전원 장치(200)는 상술한 발광 장치(100)와 거의 동일한 구성을 하므로 차이점을 위주로 설명한다.5 is a circuit diagram illustrating a power supply having a time division multiple output DC-DC converter according to the present invention. Since the power supply device 200 has substantially the same configuration as the above-described light emitting device 100, the description will be mainly given of differences.

도 5에 도시된 바와 같이 본 발명은 직류-직류 컨버터(110)의 출력단에 발광 다이오드 대신 저항(R)을 연결함으로써, 전원 장치(200)로 이용될 수도 있다.As shown in FIG. 5, the present invention may be used as the power supply device 200 by connecting a resistor R to an output terminal of the DC-DC converter 110 instead of a light emitting diode.

상기 저항(R)은 다수개가 모여서 하나의 저항 스트링부(RS)를 이루거나, 상기 저항 스트링부(RS)가 다수 구비되어 병렬로 연결될 수 있다. 물론, 상기 저항(R)은 낱개로 구비되거나 또는 낱개가 다수의 병렬로 연결되어 구비될 수 있다. 실질적으로 상기 저항(R)은 상기 직류-직류 컨버터(110)에 의해 전원을 공급받는 모든 전기적 부하를 의미한다.A plurality of resistors R may be gathered to form one resistor string unit RS or a plurality of resistor string units RS may be connected in parallel. Of course, the resistors R may be provided separately or may be provided in a plurality connected in parallel. Substantially the resistor R means all electrical loads powered by the DC-DC converter 110.

더불어, 상기 직류-직류 컨버터(110)의 스위치 구동부(116)에 의해 턴온 또는 턴오프되는 스위칭 소자 역시 상기 저항의 연결 상태에 따라 다수개가 구비되거나 하나가 구비될 수도 있다. 이와 같이 하여 본 발명은 발광 장치 뿐만 아니라 일반 전원 장치에도 적절하게 이용될 수 있다.In addition, a plurality of switching elements turned on or off by the switch driver 116 of the DC-DC converter 110 may also be provided in plural or one depending on the connection state of the resistor. In this manner, the present invention can be suitably used not only for light emitting devices but also for general power supply devices.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 시간 분할 다중 출력 직류-직류 컨버터를 갖는 발광 장치 및 전원 장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으 로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is only one embodiment for implementing a light emitting device and a power supply device having a time division multiple output DC-DC converter according to the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, As claimed in the claims, any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention will have the technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be made.

도 1은 종래 기술에 따른 직류-직류 컨버터를 갖는 발광 장치를 도시한 회로도이다.1 is a circuit diagram showing a light emitting device having a DC-DC converter according to the prior art.

도 2는 본 발명에 따른 시간 분할 다중 출력 직류-직류 컨버터를 갖는 발광 장치를 도시한 회로도이다.2 is a circuit diagram showing a light emitting device having a time division multiple output DC-DC converter according to the present invention.

도 3은 도 2의 회로도에 대한 스위치의 타이밍도이다.3 is a timing diagram of a switch with respect to the circuit diagram of FIG.

도 4는 본 발명에 따른 시간 분할 다중 출력 직류-직류 컨버터를 갖는 발광 장치에서 출력 전압의 변화를 도시한 그래프이다.4 is a graph showing a change in output voltage in a light emitting device having a time division multiple output DC-DC converter according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 시간 분할 다중 출력 직류-직류 컨버터를 갖는 전원 장치를 도시한 회로도이다.5 is a circuit diagram illustrating a power supply having a time division multiple output DC-DC converter according to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

100; 본 발명에 따른 발광 장치100; Light emitting device according to the present invention

110; 직류-직류 컨버터110; DC-DC converter

111; 오실레이터111; Oscillator

112; PWM 제어부112; PWM control

113; 피드백 전압 감지부113; Feedback voltage detector

114; 기준 전압원114; Reference voltage

115; 게이트 드라이버115; Gate driver

116; 스위치 구동부116; Switch drive

117; 과전압 감지부117; Overvoltage Detector

Claims (14)

직류 전압을 승압하여 출력하는 직류-직류 컨버터;A DC-DC converter for boosting and outputting a DC voltage; 상기 직류-직류 컨버터에 병렬로 연결된 다수의 발광 스트링부; 및,A plurality of light emitting string parts connected in parallel to the DC-DC converter; And, 상기 각 발광 스트링부에 연결된 동시에, 상기 직류-직류 컨버터의 제어에 의해 상기 발광 스트링부의 점등 및 소등을 결정하는 다수의 스위칭 소자를 포함하고,A plurality of switching elements connected to each of the light emitting string parts and simultaneously determining whether the light emitting string parts are turned on and off by the control of the DC-DC converter; 상기 직류-직류 컨버터는 상기 다수의 스위칭 소자를 시간 분할하여 제어함으로써, 상기 다수의 발광 스트링부가 시간 분할하여 발광하도록 함을 특징으로 하는 시간 분할 다중 출력 직류-직류 컨버터를 갖는 발광 장치.And the DC-DC converter controls the plurality of switching elements by time division, so that the plurality of light emitting string units emit light by time division. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 직류-직류 컨버터는 상기 다수의 스위칭 소자를 순차적으로 턴온시킴을 특징으로 하는 시간 분할 다중 출력 직류-직류 컨버터를 갖는 발광 장치.And the DC-DC converter sequentially turns on the plurality of switching elements. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 직류-직류 컨버터는 상기 다수의 스위칭 소자를 일정한 싸이클 주파수로 턴온시킴을 특징으로 하는 시간 분할 다중 출력 직류-직류 컨버터를 갖는 발광 장치.And said DC-DC converter turns on said plurality of switching elements at a constant cycle frequency. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 직류-직류 컨버터는 상기 다수의 스위칭 소자를 PWM(Pulse Width Modulation) 제어하여 상기 각 발광 스트링부의 휘도를 제어함을 특징으로 하는 시간 분할 다중 출력 직류-직류 컨버터를 갖는 발광 장치.The DC-DC converter has a time division multiple output DC-DC converter, characterized in that the control of the plurality of switching elements PWM (Pulse Width Modulation) to control the brightness of each of the light emitting string portion. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 직류-직류 컨버터는 상기 다수의 스위칭 소자를 각각 동일한 시간만큼 턴온함을 특징으로 하는 특징으로 하는 시간 분할 다중 출력 직류-직류 컨버터를 갖는 발광 장치.And the DC-DC converter turns on the plurality of switching elements by the same time, respectively. The light emitting device having a time division multiple output DC-DC converter. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 직류-직류 컨버터는 상기 다수의 스위칭 소자를 서로 다른 시간만큼 턴온함을 특징으로 하는 시간 분할 다중 출력 직류-직류 컨버터를 갖는 발광 장치.The DC-DC converter has a time division multiple output DC-DC converter, characterized in that to turn on the plurality of switching elements by a different time. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 발광 스트링부는 다수의 발광 다이오드가 직렬로 연결되어 이루어진 것을 특징으로 하는 시간 분할 다중 출력 직류-직류 컨버터를 갖는 발광 장치.The light emitting device having a time division multiple output DC-DC converter, characterized in that the plurality of light emitting diodes are connected in series. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스위칭 소자는 상기 직류-직류 컨버터에 의해 게이트 전압이 제어되는 전계효과 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 시간 분할 다중 출력 직류-직류 컨버터를 갖는 발광 장치.And the switching element is a field effect transistor whose gate voltage is controlled by the DC-DC converter. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 발광 스트링부에는 상기 발광 스트링부에 인가되는 전류를 센싱할 수 있도록 센싱 저항이 연결되고,A sensing resistor is connected to the light emitting string part so as to sense a current applied to the light emitting string part. 상기 발광 스트링부와 상기 센싱 저항 사이의 노드에는 상기 발광 스트링부에 인가되는 전류를 전압으로 변환하여 상기 직류-직류 컨버터에 피드백할 수 있도록 센싱 배선이 연결된 것을 특징으로 하는 시간 분할 다중 출력 직류-직류 컨버터를 갖는 발광 장치.A time division multiple output DC-DC is connected to a node between the light emitting string unit and the sensing resistor to convert a current applied to the light emitting string unit into a voltage and feed it back to the DC-DC converter. A light emitting device having a converter. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 직류-직류 컨버터는The DC-DC converter is 상기 발광 스트링부로부터 전압을 피드백받아 상기 전압이 미리 지정된 기준 전압보다 높으면 출력 전류를 감소시키고, When the voltage is fed back from the light emitting string part and the voltage is higher than a predetermined reference voltage, the output current is decreased. 상기 전압이 미리 지정된 기준 전압보다 작으면 출력 전류를 증가시킴을 특징으로 하는 시간 분할 다중 출력 직류-직류 컨버터를 갖는 발광 장치.And the output current is increased when the voltage is smaller than a predetermined reference voltage. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 직류-직류 컨버터는 출력 전압이 상기 발광 스트링부를 이루는 각 발광 다이오드의 순방향 전압의 합에 의해 자동적으로 설정됨을 특징으로 하는 시간 분할 다중 출력 직류-직류 컨버터를 갖는 발광 장치.And the DC-DC converter is configured to automatically set the output voltage by the sum of the forward voltages of the light emitting diodes forming the light emitting string part. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 각 발광 스트링부에 흐르는 전류는 상기 각 발광 스트링부에 의해 결정되는 직류-직류 컨버터의 출력 전압에 관계없이 항상 동일함을 특징으로 하는 시간 분할 다중 출력 직류-직류 컨버터를 갖는 발광 장치.And the current flowing through each of the light emitting string parts is always the same regardless of the output voltage of the DC-DC converter determined by each of the light emitting string parts. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 직류-직류 컨버터는The DC-DC converter is PWM(Pulse Width Modulation) 제어부;Pulse Width Modulation (PWM) control unit; 상기 발광 스트링부로부터의 전압을 피드백받고, 상기 피드백된 전압을 미리 지정된 기준 전압과 비교하여 상기 PWM 제어부에 출력하는 피드백 전압 감지부;A feedback voltage sensing unit receiving the voltage from the light emitting string unit and comparing the fed back voltage with a predetermined reference voltage and outputting the feedback voltage to the PWM controller; 상기 PWM 제어부의 제어에 의해 상기 피드백 전압 감지부에 의한 피드백된 전압이 미리 지정된 기준 전압보다 높으면 출력 전류를 감소시키고, 상기 피드백된 전압이 미리 지정된 기준 전압보다 작으면 출력 전류를 증가시키는 게이트 드라이버; 및,A gate driver which decreases an output current when the voltage fed back by the feedback voltage detector is higher than a predetermined reference voltage under control of the PWM controller, and increases an output current when the feedback voltage is smaller than a predetermined reference voltage; And, 상기 PWM 제어부의 제어에 의해 미리 지정된 순서에 따라 상기 스위칭 소자의 턴온을 제어하는 스위치 구동부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 시간 분할 다중 출력 직류-직류 컨버터를 갖는 발광 장치.And a switch driver for controlling the turn-on of the switching element in a predetermined order by the control of the PWM control unit. 직류 전압을 승압하여 출력하는 직류-직류 컨버터;A DC-DC converter for boosting and outputting a DC voltage; 상기 직류-직류 컨버터에 연결된 적어도 하나의 저항 스트링부; 및,At least one resistor string unit connected to the DC-DC converter; And, 상기 저항 스트링부에 연결된 동시에, 상기 직류-직류 컨버터의 제어에 의해 상기 저항 스트링부의 전류 흐름을 결정하는 스위칭 소자를 포함하고,A switching element connected to the resistance string unit and determining a current flow of the resistance string unit under control of the DC-DC converter, 상기 직류-직류 컨버터는 상기 스위칭 소자를 시간 분할하여 제어함으로써, 상기 저항 스트링부에 시간 분할되어 전류가 흐르도록 함을 특징으로 하는 시간 분할 다중 출력 직류-직류 컨버터를 갖는 전원 장치.The DC-DC converter is a time division multiple output DC-DC converter, characterized in that the time is divided by controlling the switching element, so that the current flows through the resistance string portion.
KR1020080002212A 2008-01-08 2008-01-08 Light emitting device and power supply having time division multiple output dc-dc converter KR20090076330A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080002212A KR20090076330A (en) 2008-01-08 2008-01-08 Light emitting device and power supply having time division multiple output dc-dc converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080002212A KR20090076330A (en) 2008-01-08 2008-01-08 Light emitting device and power supply having time division multiple output dc-dc converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20090076330A true KR20090076330A (en) 2009-07-13

Family

ID=41333454

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080002212A KR20090076330A (en) 2008-01-08 2008-01-08 Light emitting device and power supply having time division multiple output dc-dc converter

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20090076330A (en)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101025974B1 (en) * 2009-10-30 2011-03-30 삼성전기주식회사 Apparatus for supplying power-source with multi-step
WO2011096649A2 (en) * 2010-02-05 2011-08-11 Shin Bong Sub Constant current driving apparatus for leds
CN102216975A (en) * 2010-01-06 2011-10-12 苹果公司 Led backlight system
KR20120133471A (en) * 2011-05-31 2012-12-11 엘지디스플레이 주식회사 LCD and method of driving the same
CN102858061A (en) * 2012-08-17 2013-01-02 王知康 LED (light-emitting diode) power supply circuit controlled by multiple sections of switches
WO2013008967A1 (en) * 2011-07-13 2013-01-17 (주)실리콘인사이드 Led driver
US8638051B2 (en) 2011-04-08 2014-01-28 Samsung Display Co., Ltd. DC-DC converter and driving device of light source for display device using the same
US9165514B2 (en) 2009-11-24 2015-10-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Display apparatus and backlight unit
KR20160074422A (en) * 2014-12-18 2016-06-28 인피니언 테크놀로지스 아게 Adaptive direct current (dc) to dc (dc-to-dc) light emitting diode (led) driver for dynamic loads
KR20160145936A (en) * 2015-06-11 2016-12-21 엘지이노텍 주식회사 Apparatus of driving a light emitting device
US9793817B2 (en) 2013-11-14 2017-10-17 Foundation Of Soongsil University-Industry Cooperation Multiple output converter and method for controlling the same
US9876376B2 (en) 2013-11-14 2018-01-23 Foundation Of Soongsil University-Industry Cooperation Multiple battery charger and method for controlling the same

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101025974B1 (en) * 2009-10-30 2011-03-30 삼성전기주식회사 Apparatus for supplying power-source with multi-step
US9165514B2 (en) 2009-11-24 2015-10-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Display apparatus and backlight unit
CN102216975A (en) * 2010-01-06 2011-10-12 苹果公司 Led backlight system
US8907884B2 (en) 2010-01-06 2014-12-09 Apple Inc. LED backlight system
WO2011096649A2 (en) * 2010-02-05 2011-08-11 Shin Bong Sub Constant current driving apparatus for leds
WO2011096649A3 (en) * 2010-02-05 2011-12-08 Shin Bong Sub Constant current driving apparatus for leds
CN102742360A (en) * 2010-02-05 2012-10-17 申奉燮 Constant current driving apparatus for leds
US8786194B2 (en) 2010-02-05 2014-07-22 Bong Sub Shin Constant current driving apparatus for LEDs
US8638051B2 (en) 2011-04-08 2014-01-28 Samsung Display Co., Ltd. DC-DC converter and driving device of light source for display device using the same
KR20120133471A (en) * 2011-05-31 2012-12-11 엘지디스플레이 주식회사 LCD and method of driving the same
WO2013008967A1 (en) * 2011-07-13 2013-01-17 (주)실리콘인사이드 Led driver
CN102858061A (en) * 2012-08-17 2013-01-02 王知康 LED (light-emitting diode) power supply circuit controlled by multiple sections of switches
US9793817B2 (en) 2013-11-14 2017-10-17 Foundation Of Soongsil University-Industry Cooperation Multiple output converter and method for controlling the same
US9876376B2 (en) 2013-11-14 2018-01-23 Foundation Of Soongsil University-Industry Cooperation Multiple battery charger and method for controlling the same
KR20160074422A (en) * 2014-12-18 2016-06-28 인피니언 테크놀로지스 아게 Adaptive direct current (dc) to dc (dc-to-dc) light emitting diode (led) driver for dynamic loads
KR20160145936A (en) * 2015-06-11 2016-12-21 엘지이노텍 주식회사 Apparatus of driving a light emitting device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20090076330A (en) Light emitting device and power supply having time division multiple output dc-dc converter
US9699844B2 (en) Multichannel constant current LED driving circuit, driving method and LED driving power
US7750579B2 (en) LED driving device with variable light intensity
JP5089193B2 (en) Light emitting device
JP4975856B2 (en) Integrated circuit for lighting device and lighting device
KR101910669B1 (en) Control circuit of switching power supply for driving light emitting elements, and light emitting device and electronic apparatus using the same
TWI544832B (en) Control circuit for switching power supply, control method for switching power supply, light emitting apparatus and electronic device using the same
US20160255693A1 (en) Analog and digital dimming control for led driver
KR102085725B1 (en) Led lighting system of ac direct type and control method thereof
US8049436B2 (en) Dimmer and lighting apparatus
US8723444B2 (en) Electrical load driving circuit
CN102770974A (en) Driving circuit for light emitting element, light emitting device using same, and display apparatus
KR20130113168A (en) Apparatus for driving light emitting diode
KR101536108B1 (en) Control circuit and voltage generating method for led lighting apparatus
JP6174647B2 (en) Low flicker LED lighting equipment
CN109392217B (en) Light emitting element drive circuit and control method thereof
KR101472824B1 (en) Power supply unit for led lighting fixtures
JP5172500B2 (en) Drive device
US20140145645A1 (en) Step-dimming led driver and system
JP5150742B2 (en) LED drive circuit
KR101807103B1 (en) Ac direct driving led apparatus
KR101988660B1 (en) Led module control circuit
KR20140086593A (en) Circuit to control led lighting apparatus
KR101422036B1 (en) Apparatus for lighting using light emitting diode
KR20140093456A (en) Apparatus for lighting using light emitting diode

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application