JP4991844B2 - パルス幅変調装置及びこれを備えた光源駆動装置 - Google Patents

パルス幅変調装置及びこれを備えた光源駆動装置 Download PDF

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Description

本発明は、パルス幅変調装置及びこれを備えた光源駆動装置を提供する。
LCD(Liquid Crystal Display)パネルの光源としては、冷陰極蛍光ランプ(CCFL:Cold Cathode Fluorescent Lamp)、外部電極蛍光ランプ(EEFL:External Electrode Fluorescent Lamp)、LED(Light Emitting Diode)などが使われる。
上記のCCFLまたはEEFLのような光源の駆動は、インバータ回路として利用することになる。上記インバータ回路は、直流電圧の供給を受けて、交流電圧に変換させ、変換された交流電圧を数百ボルトに昇圧させてランプに供給することになる。
このようなインバータ回路は、ディミング機能を具備してLCDパネルなどの画面明るさを調節することができる。即ち、インバータ回路の内部で発生された三角波信号をディミング制御信号によりPWM(Pulse Width Modulation)信号で出力することになる。
しかしながら、インバータ回路内でのノイズまたはICの偏差によりPWM信号が歪曲されるとか、不規則に発生されることができる。これによって、インバータ回路の出力に影響を与えることがあるので、LCDパネルの画面が揺れるフリッカー現象が発生する問題点がある。
本発明の目的は、入力DC電圧に混入された高周波ノイズを除去できるパルス幅変調装置及びこれを備えた光源駆動装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、入力DC電圧とPWM信号に混入された高周波ノイズを除去できるようにしたパルス幅変調装置及びこれを備えた光源駆動装置を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、入力DC電圧に混入された高周波ノイズの除去によりLCDパネルで発生するフリッカー現象を防止できるようにした、パルス幅変調装置及びこれを備えた光源駆動装置を提供することにある。
本発明に係るパルス幅変調装置は、入力される電圧を分圧して出力する電圧分圧部と、入力される電流を充填または放電して充填電圧を出力するキャパシタ部と、上記電圧分圧部から出力された分圧電圧と上記キャパシタ部から出力された充填電圧との比較結果に従って動作する第1演算増幅器と、上記分圧電圧の高周波ノイズを除去する第1ノイズ除去部と、上記キャパシタ部により発生された信号をディミング制御信号によりパルス幅変調信号として出力する第2演算増幅器とを含む。
本発明に係るパルス幅変調装置は、入力される電圧から高周波ノイズを除去した第1電圧とキャパシタ部に充電された第2電圧とを比較して三角波信号を出力する三角波発生回路と、上記三角波発生回路から出力された三角波信号をディミング制御信号に従ってパルス幅変調信号で出力するパルス幅変調回路とを含む。
本発明に係る光源駆動装置は、高周波ノイズが除去された矩形波パルスと充電される基準電圧とを比較して三角波信号を出力する三角波発生回路、及び上記三角波発生回路から出力された三角波信号をディミング制御信号に従ってパルス幅変調信号で出力するパルス幅変調回路を含むパルス幅変調部と、上記パルス幅変調信号に従って光源を制御するための制御信号を出力する制御部と、上記制御部の制御信号により供給電源を交流電源にスイッチング出力するスイッチング部とを含む。
本発明に係るパルス幅変調装置及びこれを備えた光源駆動装置によると、PWM信号を安定的に提供してシステム安静と製品の信頼度を向上させることができる。
また、PWM信号に対するデューティ比を全体範囲内で制御できる効果がある。
また、LCDパネルでフリッカー現象が発生することを防止できる効果がある。
以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態について詳細に説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る光源駆動装置の構成図である。
図1を参照すると、光源駆動装置100は、パルス幅変調(PWM)信号に従い、入力される直流電源を交流電源に変換した後、光源200に印加される駆動電圧を制御して光源200の点灯制御と光源200の明るさの調節を遂行することができる。また、光源200に流れる電流に関連した電圧を感知し、その感知された電圧に基づいて光源の制御を遂行する。
ここで、光源200は一つ以上のCCFL(cold cathode fluorescent lamp)、またはEEFL(external electrode fluorescent lamp)などのような複数個の蛍光ランプ(fluorescent lamp)を含む。また、光源200は、一つ以上のLED(Light emitting diode)からなることができる。また、光源200は蛍光ランプとLEDを共に提供することもできる。
光源駆動装置100は、パルス幅変調部110、制御部140、スイッチング部150、及び変圧部160を含む。
パルス幅変調部110は、パルス幅変調された信号を出力し、制御部140は、上記パルス幅変調された信号に従って光源200に流れる電流が一定に供給されるように制御し、スイッチング部150は制御部140の制御信号により外部入力電圧を該当周波数の交流電圧に変換して変圧部160に印加することになる。
変圧部160は、スイッチング部150から印加される交流電圧を巻線比に基づいた高電圧に昇圧して光源200に印加し、光源200を点灯させる。ここで、光源200がLEDからなる場合、変圧部160は除去することもできる。
制御部140はインバータ制御部であって、光源200に流れる電流のフィードバックを受けて、光源200に流れる電流が常に一定に供給されるようにスイッチング部150を制御する。
パルス幅変調部110は、三角波発生回路120及びパルス幅変調回路130を含む。三角波発生回路120は、矩形波パルスに対する高周波ノイズを除去し、高周波ノイズが除去された矩形波パルスと充電された電圧とを比較して、一定な周期を有する三角波信号を発生する。この際、矩形波パルスのエッジ部分に含まれた高周波ノイズを除去することで、三角波信号の上/下頂点の電位が揺れないことになる。
パルス幅変調回路130は、三角波信号をディミング制御信号に従ってパルス幅変調信号を出力する。パルス幅変調信号は、ディミング制御信号のレベルに従ってデューティ比(duty ratio)が変化される。
この際、ディミング(Dimming)制御信号は、DC電圧のレベルをアップ/ダウンして可変することができ、可変されるディミング制御信号の電圧レベルが三角波信号と比較されて、パルス幅変調信号のデューティ比が可変される。ここで、デューティ比が100%ディミングされる時、ディミング制御信号の電圧が三角波信号の頂点へ移動して、ターン−オン100%、ターン−オフ0%となる。この際、一定な大きさの頂点電位を有する三角波信号によりパルス幅変調信号が不規則であるとか、歪曲されることを防止することができる。
本発明に係る光源駆動装置100は、蛍光ランプまたはLEDのような光源200を制御する液晶表示装置用ライトユニットを制御することができる。
図2は、本発明の実施形態に係るパルス幅変調部のブロック構成図である。
図2を参照すると、パルス幅変調部110は、三角波発生回路120とパルス幅変調回路130とを含み、三角波発生回路120は、電圧分圧部111、キャパシタ部112、第1演算増幅器113、及び第1ノイズ除去部114を含む。パルス幅変調回路130は、ディミング電圧調節部121、第2演算増幅器122、及び第2ノイズ除去部123を含む。
電圧分圧部111は、入力DC電圧(Vcc)及びフィードバックされる電圧を分圧した電圧(S1)を第1演算増幅器113の非反転端子(+)に出力して基準電圧を変化させる。キャパシタ部112は、第1演算増幅器113の反転端子(−)に連結されて電圧分圧部111を通じて入力される電流を充填及び放電して、第1演算増幅器113の非反転端子(+)の変化された基準電圧のロー(low)レベルとハイ(high)レベルに終点が合う三角波信号を出力することになる。この際、キャパシタ部112は、電圧分圧部111の分圧された電圧(S1)より高いレベルの電圧が充電される場合、放電を遂行し、分圧電圧(S1)より低いレベルの電圧の場合、充填を遂行する。
第1演算増幅器113は、電圧分圧部111から分圧された電圧(S1)とキャパシタ部112の電圧(S2)とを比較して、ハイまたはロー状態で動作することになる。第1演算増幅器113がハイ状態で動作する場合、第1演算増幅器113から出力されるハイ電圧が電圧分圧部111にフィードバックされる。第1演算増幅器113がロー状態で動作する場合、第1演算増幅器113の出力端子はグラウンド(GND)状態となる。
電圧分圧部111の分圧電圧(S1)は、キャパシタ部112の充填または放電周期により分圧電圧のレベルが矩形波のパルス形態で第1演算増幅器113の非反転端子(+)に印加される。
第1ノイズ除去部114は、電圧分圧部111にかかる電圧、即ち、入力電圧とフィードバックされる電圧の分圧電圧(S1)に乗せている高周波ノイズを除去する。ここで、高周波ノイズは、第1演算増幅器113に備えられたトランジスタ、寄生キャパシタンス、スイッチング速度などの遅延によりフィードバックされる電圧にノイズが混入される。このような高周波ノイズ成分は第1ノイズ除去部114により除去される。
キャパシタ部112の充填及び放電動作により第1演算増幅器113にかかる電圧(S2)である三角波信号に第2演算増幅器122の非反転端子(+)の入力電圧で提供される。第2演算増幅器122は、非反転端子(+)に入力される三角波信号(S2)と反転端子(−)に入力されるディミング制御信号(Vbr)とを比較してパルス幅変調された信号を出力することになる。
ここで、ディミング制御信号(Vbr)は、ディミング制御または明るさの制御のためにセット(例:制御部)から可変されるDC電圧である。
ディミング電圧調節部121は、ディミング制御信号(Vbr)に一定なベース電圧を加算して第2演算増幅器122の反転端子(−)で出力することになる。ここで、ディミング電圧調節部121は、セットから供給されるディミング制御信号(Vbr)のDC電圧の範囲を拡張させてるために、一定なベース電圧をアップさせる。即ち、ベース電圧は、例えば、セットから供給されるディミング制御信号の電圧が0〜3V範囲で供給される場合、1〜2V位を加算して1〜5V位の範囲でディミング制御電圧が印加されるようにする。
この際、第2演算増幅器122は、一定な三角波信号に可変されるディミング制御信号のレベルに従い、パルス幅変調信号のデューティ比を変化させて出力することになる。
第2演算増幅器122の出力端には第2ノイズ除去部123が備えられる。第2ノイズ除去部123は、パルス幅変調信号に含まれた高周波ノイズを除去した後、制御部に供給することになる。これは、より正確なパルス幅変調信号が供給されるようにする。
図3は実施形態に係るパルス幅変調部の回路構成図であり、図4は図3の電流の流れを示す図である。
図3及び図4を参照すると、電圧分圧部111は多数個の抵抗(R1、R2、R3、R4)を含み、第1ノイズ除去部114は一つ以上のキャパシタ(C3)を含み、キャパシタ部112は一つ以上のキャパシタ(C1、C2)を含み、第1演算増幅器113及び第2演算増幅器122は、PO(Operational Amplifier)を利用して集積回路118で具現されることができ、ディミング電圧調節部121は多数個の抵抗(R11、R12、R13)を含み、第2ノイズ除去部123は一つ以上のキャパシタ(C6)を含む。
電圧分圧部111は、多数個の抵抗(R1、R2、R3、R4)で入力DC電圧(Vcc)及びフィードバックされる電圧を分圧(S1)して、第1演算増幅器113の非反転端子(+)に出力することになる。電圧分圧部111において、第1抵抗(R1)の一端及び第3抵抗(R3)の一端には入力DC電圧(Vcc)が供給され、第1抵抗(R1)の他端には接地された第2抵抗(R2)及び接地された第3キャパシタ(C3)が連結される。ここで、第3キャパシタ(C3)は第1ノイズ除去部114として機能する。
第1抵抗(R1)の一端には第3抵抗(R3)が連結され、第1抵抗(R1)の他端及び第3抵抗(R3)の間には第4抵抗(R4)が連結され、また、第1抵抗(R1)の他端には集積回路118の第3ピンを通じて第1演算増幅器113の非反転端子(+)が連結される。
第1演算増幅器113の出力端子は、第3及び第4抵抗(R3、R4)の間に連結されてフィードバック経路を提供する。
第1演算増幅器113の反転端子(−)にはキャパシタ部112が連結されるが、キャパシタ部112は、第1及び第2キャパシタ(C1、C2)が並列連結され、第1及び第2キャパシタ(C1、C2)の他端は接地端子(GND)に連結される。第1及び第2キャパシタ(C1、C2)の一端は集積回路118のピン2を通じて第1演算増幅器113の反転端子(−)に連結され、ピン5を通じて第2演算増幅器122の非反転端子(+)に連結される。
第2演算増幅器122の反転端子(−)にはディミング電圧調節部121を通じてディミング制御信号(Vbr)が入力される。入力されるディミング制御信号(Vbr)は、ディミング電圧調節部121の第11抵抗(R11)を経由して集積回路118のピン6を通じて第2演算増幅器122の反転端子(−)に供給される。ここで、第11抵抗(R11)の他端には接地された第12抵抗(R12)及び接地された第5キャパシタ(C5)が並列連結され、入力DC電圧(Vcc)に連結された第13抵抗(R13)が並列連結される。このような第13抵抗(R13)に供給された入力DC電圧(Vcc)によりディミング制御信号の電圧が一定レベルアップ(UP)される。
第2演算増幅器122の出力端には集積回路118のピン7を通じて第14抵抗(R14)を通じてパルス幅変調(PWM)信号が出力される。
この際、第2ノイズ除去部である第6キャパシタ(C6)では、パルス幅変調信号に含まれた高周波ノイズを除去して、安定した信号で制御部(図1の140)に伝達してくれる。
一方、三角波発生回路120の動作を見ると、初期入力されるDC電圧(Vcc)は、第1演算増幅器113に入力され(I1)、第1演算増幅器113はハイ信号をフィードバック経路で出力することになる。
この際、キャパシタ部112の第1及び第2キャパシタ(C1、C2)はゼロ状態で入力される電流の充填を開始する(I2)。このために、キャパシタ部112の第1及び第2キャパシタ(C1、C2)は第3抵抗(R3)、第5抵抗(R5)、第6抵抗(R6)を経由して流れる電流(I2)を充電することになり、充電された電圧は第1演算増幅器113の反転端子(−)の基準電圧として提供される。
第1演算増幅器113の非反転端子(+)にかかる電圧(S1)は、第1及び第3抵抗(R1、R3)に入力されるDC電圧及びフィードバックされる電圧が抵抗R1//(R3+R4)により分配される。
第1演算増幅器113は、非反転端子(+)に入力される分圧電圧(S1)と反転端子(−)に入力される充填電圧(S2)とを比較して、分圧電圧(S1)が充填電圧(S2)より大きい場合、非反転増幅して出力することになる。第1演算増幅器113の出力電圧は第4抵抗(R4)を通じて非反転端子(+)にフィードバックされる。
この際、第1及び第2キャパシタ(C1、C2)に充電された電圧のレベル(S2)が上記分圧された電圧(S1)のレベルより大きい場合、第1演算増幅器113の出力端は接地端(V−)となる。第1及び第2キャパシタ(C1、C2)に充電された電圧が第6抵抗(R6)、第5抵抗(R5)を通じて第1演算増幅器113の出力接地端(V−)を通じて放電することになる(I4)。
ここで、キャパシタ部112は、微細調整のために2つのキャパシタ(C1、C2)を利用したが、1つのキャパシタで具現することもできる。
第1及び第2キャパシタ(C1、C2)に充電された電圧のレベルが分圧電圧(S1)より大きい場合、第1演算増幅器113の出力端が内部的に接地(GND、V−)されて放電することになる。この際、電圧(S1)は第1抵抗(R1)と第2抵抗(R2)の電圧分配によりその電圧が決定され(Low level)、第3抵抗(R3)に流入する電流は第1ピン(PIN1)及び第4ピン(PIN4)、即ち、第1演算増幅器113の出力接地端(V−)に放電することになる。第1及び第2キャパシタ(C1、C2)の充填容量が放電されることで、第1抵抗(R1)と第2抵抗(R2)の電圧分配により第1演算増幅器113の反転端子(−)の電圧が非反転端子(+)の電圧より低くなる。この際、第1演算増幅器113の出力端子は非反転されるが、電圧(S1)のレベルは並列抵抗[R1//(R3+R4)]とR2により決定され、以前の第1抵抗(R1)と第2抵抗(R2)の電圧レベルにより決定された電圧より大きくなる(High level)。この際、放電した第1及び第2キャパシタ(C1、C2)のキャリヤは非反転した第1演算増幅器113の出力端を通じてこれ以上放電できなくて、また再充填を始めることになり、電圧(S1)のレベルより大きくなる点まで充電することになる。この際、第1演算増幅器113の反転端子(−)の電圧が非反転端子(+)の電圧より大きくなる瞬間、第1演算増幅器113の出力端が接地(V−)されて放電することになる。このような方式により、第1及び第2キャパシタ(C1、C2)は充填及び放電動作を繰り返すことになる。
この際、第1演算増幅器113の非反転端子(+)には並列抵抗R4//R1//R2によりノード電圧が決定され、第1及び第2キャパシタ(C1、C2)の充電された電圧のレベルが上記分圧電圧より低い場合、第1演算増幅器113の出力端、即ち、第1ピン(PIN1)と第4ピン(PIN4)との間にはオープンされ(ここで、第1演算増幅器がオープンされると、第1演算増幅器の出力端にかかる電圧はR3、R4の影響を受ける)、第1演算増幅器113は、非反転端子(+)に入力される電圧(S1)を非反転増幅して出力することになる。
ここで、分圧された電圧(S1)は、第1ノイズ除去部114の第3キャパシタ(C3)により高周波ノイズが除去される。即ち、図6に示すように、矩形波パルスの立上りまたは立下りエッジ部分(E1、E2、E3、E4)のノイズが除去されて各エッジ部分が緩やかな曲線をなすことになる。
このような動作周期で動作する場合、図5に示すように、第1演算増幅器113の非反転端子(+)には分圧電圧(S1)が矩形波パルスの周期で入力され、キャパシタ部112の充填及び放電動作により第2演算増幅器122の非反転端子(+)には三角波信号(S2)が入力される。上記三角波信号の周期は、分圧抵抗の大きさ及び/またはキャパシタの容量によって調節することができる。
このように、第1演算増幅器113は、非反転端子(+)の入力電圧に対して反転端子(−)にかかる基準電圧によりオープン(open)または接地(GND)されるオープンコレクタ(open collector)方式により動作することになる。即ち、第1演算増幅器113はオープンコレクタであって、反転端子(−)が非反転端子(+)より大きい場合は接地(GND)され、非反転端子(+)が反転端子(−)より大きい場合はオープンされる。
キャパシタ部112の充填及び放電周期により三角波信号が第2演算増幅器122の非反転端子(+)に入力される。
第2演算増幅器122の非反転端子(+)に入力される三角波信号(S2)は、図7に示すように、ディミング制御信号(Vbr)によりパルス幅変調(PWM)信号で出力される。ここで、ディミング制御信号(Vbr)は、第2演算増幅器122の反転端子(−)に入力される電圧であって、ディミング電圧調節部121により調節された電圧を含む。
ディミング制御信号(Vbr)は、ディミング電圧調節部121の抵抗(R11、R12、R13)を経て一定DCレベルで第2演算増幅器122の反転端子(−)に入力される。
このような第2演算増幅器122の反転端子(−)に入力されるディミング制御信号(Vbr)の電圧レベルが非反転入力端子(+)に入力される三角波信号(S2)と比較されて、比較される結果に従ってパルス幅変調信号が出力される。また、ディミング制御信号(Vbr)の電圧レベルをアップ/ダウン(C/D)して可変する場合、その可変される電圧レベルだけパルス幅変調信号のデューティ比が可変される。
ここで、第2演算増幅器122の反転端子(−)に入力されるディミング制御信号(Vbr)が図8のように三角波信号(S2)の上段頂点に位置する場合、パルス幅変調信号が出力される。この際、三角波発生回路で発生された矩形波パルスの高周波ノイズを除去することで、三角波信号の揺れ現象(A部分)が除去され、上記A三角波信号に対応するパルス幅変調信号(B)が出力されないことを防止することができる。
また、ディミング制御信号によりパルス幅変調信号のデューティ比を全体範囲内で制御することができるので、スイッチング部を通じて光源のスムースな制御が可能になる。また、LCDパネルの画面でフリッカー現象が発生されることを防止することができる。
本発明に係るパルス幅変調装置及びこれを備えた光源駆動装置によると、PWM信号を安定的に提供して、システム安静、及び製品の信頼度を向上させることができる。
また、PWM信号のデューティ比を全体範囲に対して制御できる効果がある。
また、LCDパネルでフリッカー現象が発生されることを防止できる効果がある。
本発明による光源駆動装置は、蛍光ランプまたはLEDのような光源を制御する液晶表示装置用ライトユニットに提供されることができる。
本発明の実施形態に係る光源駆動装置の構成図である。 図1のパルス幅変調部の詳細構成図である。 図2のパルス幅変調部の回路構成図である。 図3の動作状態図である。 図3の第1演算増幅器の非反転端子及び反転端子の電圧波形図である。 図3の高周波ノイズの除去例を示す図である。 図3の第2演算増幅器の入出力波形図である。 実施形態に係る三角波信号に係るパルス幅変調信号の出力例を示す図である。
符号の説明
111 電圧分圧部
112 キャパシタ部
113 第1演算増幅器
114 第1ノイズ除去部
120 三角波発生回路
121 ディミング電圧調節部
122 第2演算増幅器
123 第2ノイズ除去部
130 パルス幅変調回路
140 制御部
150 スイッチング部
160 変圧部

Claims (18)

  1. 入力される電圧を分圧して出力する電圧分圧部と、
    前記電圧分圧部を通過して入力される電流を充填または放電して充填電圧を出力するキャパシタ部と、
    前記電圧分圧部から出力された分圧電圧と前記キャパシタ部から出力された充填電圧の比較結果に従って動作する第1演算増幅器であって、その出力端が前記電圧分圧部にフィードバックされて連結される第1演算増幅器と、
    前記分圧電圧の高周波ノイズを除去する第1ノイズ除去部と、
    を備え、前記キャパシタ部の充填及び放電動作の繰り返しにより三角波信号を発生する三角波発生回路と、
    前記キャパシタ部から出力される三角波信号とディミング制御信号の比較結果に従ってパルス幅変調信号出力する第2演算増幅器と、
    を含み、
    前記第2演算増幅器の非反転端子は三角波信号の入力を受けて、反転端子はディミング制御信号の入力を受けることを特徴とするパルス幅変調装置。
  2. 前記電圧分圧部は、前記第1演算増幅器のハイまたはロー状態に従い、第1演算増幅器に矩形波パルスに相応する分圧電圧を印加することを特徴とする請求項1記載のパルス幅変調装置。
  3. 前記キャパシタ部は、第1演算増幅器の反転端子及び第2演算増幅器の非反転端子に連結されることを特徴とする請求項1または2記載のパルス幅変調装置。
  4. 前記キャパシタ部は、少なくとも一つのキャパシタを含んで三角波信号を出力することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のパルス幅変調装置。
  5. 前記第1演算増幅器は、オープンコレクタ方式により動作することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のパルス幅変調装置。
  6. 前記第1ノイズ除去部は、一端が電圧分圧部に連結され、他端が接地された少なくとも一つのキャパシタを含むことを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のパルス幅変調装置。
  7. 前記第1ノイズ除去部は、電圧分圧部にかかる分圧電圧のエッジ部分に対してスムースに処理することを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載のパルス幅変調装置。
  8. 前記第2演算増幅器の出力端にPWM信号の高周波ノイズを除去する第2ノイズ除去部を含むことを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載のパルス幅変調装置。
  9. 前記第2ノイズ除去部は他端が接地された少なくとも一つのキャパシタを含むことを特徴とする請求項記載のパルス幅変調装置。
  10. 入力される電圧から高周波ノイズを除去した第1電圧とキャパシタ部に充電された第2電圧と比較結果に従って、前記キャパシタ部が充電及び放電動作を繰り返すことにより三角波信号を出力する三角波発生回路と、
    前記三角波発生回路から出力された三角波信号ディミング制御信号の比較結果に従ってパルス幅変調信号出力するパルス幅変調回路と、
    を含み、
    前記パルス幅変調回路は演算増幅器を含み、前記演算増幅器の非反転端子は三角波信号の入力を受けて、反転端子はディミング制御信号の入力を受けることを特徴とするパルス幅変調装置。
  11. 前記三角波発生回路は演算増幅器を含み、前記演算増幅器の非反転端子には第1電圧が分圧されて入力され、反転端子には第2電圧が入力されることを特徴とする請求項10記載のパルス幅変調装置。
  12. 前記パルス幅変調回路はパルス幅変調信号に対して高周波ノイズを除去する第1ノイズ除去部を含むことを特徴とする請求項10または11記載のパルス幅変調装置。
  13. 前記パルス幅変調回路はディミング制御信号の電圧に一定なベース電圧を提供するディミング電圧調節部を含むことを特徴とする請求項10から12のいずれかに記載のパルス幅変調装置。
  14. 高周波ノイズが除去された矩形波パルスとキャパシタ部に充電される充填電圧と比較結果に従って、前記キャパシタ部が充電及び放電動作を繰り返すことにより三角波信号を出力する三角波発生回路、及び前記三角波発生回路から出力された三角波信号ディミング制御信号の比較結果に従ってパルス幅変調信号出力するパルス幅変調回路を含むパルス幅変調部と、
    前記パルス幅変調信号に従い、光源を制御するための制御信号を出力する制御部と、
    前記制御部の制御信号により供給電源を交流電源にスイッチング出力するスイッチング部と、
    を含むことを特徴とする光源駆動装置。
  15. 前記三角波発生回路は、入力される電圧を分圧して矩形波パルスで出力する電圧分圧部と、
    入力される電流を充填または放電して三角波信号を出力するキャパシタ部と、
    前記電圧分圧部の矩形波パルスと前記キャパシタ部の充填電圧とを比較して、その比較結果に従って動作する第1演算増幅器と、
    前記第1演算増幅器に入力される矩形波パルスの高周波ノイズを除去する第1ノイズ除去部と、
    を含むことを特徴とする請求項14記載の光源駆動装置。
  16. 前記パルス幅変調回路は、前記キャパシタ部により発生された三角波信号ディミング制御信号の比較結果に従ってパルス幅変調信号出力する第2演算増幅器を含むことを特徴とする請求項15記載の光源駆動装置。
  17. 前記スイッチング部の交流電源により光源に昇圧された電圧を供給する変圧部をさらに備え、
    前記第1ノイズ除去部は一端が電圧分圧部に連結され、他端が接地された少なくとも一つのキャパシタを含むことを特徴とする請求項15記載の光源駆動装置。
  18. 前記第2演算増幅器の出力端にPWM信号の高周波ノイズを除去する第2ノイズ除去部を含むことを特徴とする請求項16記載の光源駆動装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101658209B1 (ko) * 2009-06-26 2016-09-21 페어차일드코리아반도체 주식회사 Led 발광 장치 및 그 구동 방법
KR20110055807A (ko) * 2009-11-20 2011-05-26 삼성에스디에스 주식회사 무선 통신을 기반으로 하는 조명 제어 시스템 및 그 제어 방법
US8649923B2 (en) * 2010-01-12 2014-02-11 Ford Global Technologies, Llc E-drive PWM frequency strategy
JP5650476B2 (ja) * 2010-09-16 2015-01-07 セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー モータ駆動回路
KR101272578B1 (ko) * 2011-09-16 2013-06-10 파워젠 주식회사 노이즈 제거 회로
US10269291B2 (en) * 2015-02-27 2019-04-23 Intel IP Corporation LED driver circuit with reduced external resistances
WO2017156719A1 (en) * 2016-03-15 2017-09-21 Dialog Semiconductor Inc. Led dimming with slow data channel transmission
CN107306126A (zh) * 2016-04-25 2017-10-31 中兴通讯股份有限公司 Pwm的发生电路
CN114126133B (zh) * 2021-11-10 2024-04-16 广电计量检测集团股份有限公司 一种脉宽调制灯具亮度变化的自动监控装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3163712B2 (ja) * 1992-01-28 2001-05-08 松下電工株式会社 インバータ装置
US6486616B1 (en) * 2000-02-25 2002-11-26 Osram Sylvania Inc. Dual control dimming ballast
KR20020017358A (ko) 2000-08-30 2002-03-07 강웅현 액정표시기 백 라이트 인버터 구동 장치
US6501236B1 (en) * 2000-09-28 2002-12-31 Tim Simon, Inc. Variable switch with reduced noise interference
US6870329B2 (en) * 2002-04-26 2005-03-22 Vector Products, Inc. PWM controller with automatic low battery power reduction circuit and lighting device incorporating the controller
TWI396469B (zh) * 2002-09-04 2013-05-11 Samsung Display Co Ltd 液晶顯示器之換流器
KR100513318B1 (ko) * 2003-06-24 2005-09-09 삼성전기주식회사 비동기 pwm 구동방식의 lcd 패널용 백라이트 인버터

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