KR100725912B1 - 램프 구동 회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정 패널용 백라이트 유닛의 램프 구동 회로에 관한 것이다.

본 발명은 램프를 최대 휘도 중 저 휘도 부분을 구현하는 램프1 및 고 휘도 부분을 구현하는 램프2로 구분하여 마련하고, 상기 램프1ㆍ2의 점등과 휘도를 제어하는 구동부1ㆍ2를 각각 구비시키되, 일정 휘도조절신호 이하에서는 상기 구동부1만 동작하여 램프1을 구동시키고, 일정 휘도조절신호 이상에서는 구동부1과 구동부2가 연동하여 램프1과 램프2를 구동시켜, 최대 휘도를 구현한다.

본 발명은 낮은 휘도를 구현할 때는 램프1만 동작하고, 높은 휘도를 구현할 때는 램프1ㆍ2가 동시에 동작하도록 함으로써, 소비전력이 낮은 두개의 램프로 고 휘도를 구현할 수 있고, 낮은 휘도에서 불필요하게 전력이 소모되는 것을 방지하여 소비전력을 최소화하는 효과를 얻을 수 있다.

Description

램프 구동 회로{LAMP DRIVING CIRCUIT}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 구성을 간략히 도시한 블럭도.

도 2는 도 1을 보다 구체적으로 도시한 세부 블럭도.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 구성을 보다 구체적으로 도시한 회로도.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

10 : 램프구동회로 11 : 램프1

12 : 구동부1 12a : FET드라이버IC

12b : FULL BRIDGE회로 13 : 램프2

14 : 구동부2 14a : FET드라이버IC

14b : FULL BRIDGE회로 15 : 스위칭부

본 발명은 액정 패널용 백라이트 유닛의 램프 구동 회로에 관한 것이다.

최근 들어 급속한 발전을 거듭하고 있는 반도체 산업의 기술 개발에 의하여 소형, 경량화 되면서 성능이 더욱 강력해진 제품들이 생산되고 있다. 이 중 액정표시장치는 현재 디스플레이 장치를 필요로 하는 거의 모든 정보 처리 기기에 장착되고 있는 실정이다.

상기 액정표시장치는 액정의 특정한 분자배열에 전압을 인가하여 다른 분자배열로 변환시키고 이러한 분자 배열에 의해 발광하는 액정 셀(cell)의 복 굴절성, 선광성, 2색성 및 광 산란 특성 등의 광학적 성질의 변화를 시각 변화로 변환하는 것으로, 액정 셀에 의한 빛의 변조를 이용한 디스플레이 장치이다.

이러한, 액정표시장치는 자체적으로 발광하지 못하는 수광 소자이기 때문에, 액정 패널의 후면에 부착된 백라이트(Back-light)를 이용하여 액정패널을 조명한다. 액정 패널의 광 투과율은 인가된 전기적 신호에 따라 조절되며, 이에 대응되어 정지된 화상이나 움직이는 화상이 액정 패널 상에 표현된다.

상기와 같이 액정패널로 광 공급을 수행하는 백라이트 유닛에서 사용되는 램프는 일반적으로 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp: CCFL)가 사용되고 있는데, 상기 냉음극형광램프는 우리에게 흔히 알려진 형광램프인 열음극 형광램프(Hot Cathode Fluorescent Lamp)와 거의 동일한 원리로 점등되지만, 열음극 형 광램프가 열에 의한 전자방출로 점등되는 반면, 냉음극 형광램프는 전극에 가해지는 전계에 의한 전자방출로서 점등되며 발열량이 매우 적다는 차이를 보이고 있다.

이러한 액정패널의 백라이트로 이용되는 램프는 특히, 배터리를 전원으로 하는 노트북과 같은 휴대 단말기에 적용될 경우, 배터리 용량의 한계로 인해, 램프 동작에 따른 전력 소비를 고려하여야 한다. 즉, 낮은 소비전력으로도 고 휘도를 구현할 수 있어야 한다.

또한, 노트북의 경우, 액정패널이 슬림하기 때문에 TV, MONITOR 방식과 같이 직하방식 및 U자형 램프의 응용에 많은 문제점이 있는 바, 슬림한 노트북용 액정패널의 백라이트를 낮은 소비전력을 사용하면서도 높은 휘도를 구현할 수 있는 램프 구동 회로가 요구되고 있다.

본 발명은 저 소비전력으로 고 휘도를 구현할 수 있는 램프 구동 회로를 제공함을 기술적 과제로 삼는다.

본 발명은 램프를 최대 휘도 중 저 휘도 부분을 구현하는 램프1 및 고 휘도 부분을 구현하는 램프2로 구분하여 마련하고, 상기 램프1ㆍ2의 점등과 휘도를 제어하는 구동부1ㆍ2를 각각 구비시키되, 시스템으로부터 일정 휘도조절신호 이하가 입력되면, 상기 구동부1만 동작하여 램프1을 구동시키고, 일정 휘도조절신호 이상이 입력되면, 구동부1과 구동부2가 연동하여 램프1과 램프2를 구동시킨다.

이와 같이 되는 본 발명은 낮은 휘도를 구현할 때는 램프1만 동작하고, 높은 휘도를 구현할 때는 램프1ㆍ2가 동시에 동작하도록 함으로써, 소비전력이 낮은 두개의 램프로 고 휘도를 구현하는 한편, 낮은 휘도에서 불필요하게 전력이 소모되는 것을 방지하여 소비전력을 최소화한다.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 아래와 같다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 구성을 간략히 도시한 블록도이고, 도 2는 도 1을 보다 구체적으로 도시한 세부 블록도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 구성을 보다 구체적으로 도시한 회로도이다.

먼저, 본 발명은 첨부 도면 도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이, 램프를 최대 휘도 중 저 휘도 부분을 구현하는 램프1(11) 및 고 휘도 부분을 구현하는 램프2(13)로 구분하여 마련하고, 상기 램프1ㆍ2(11)(13)의 점등과 휘도를 제어하는 구동부1ㆍ2(12)(14)를 각각 구비시키되, 시스템으로부터 일정 휘도조절신호 이하가 입력되면, 상기 구동부1(12)만 동작하여 램프1(11)을 구동시키고, 일정 휘도조절신호 이상이 입력되면 구동부1(12)과 구동부2(14)가 연동하여 램프1(11)과 램프2(13)를 구동시키도록 구성된다.

여기서, 본 발명 중 전술한 램프1ㆍ2(11)(13)는 예컨대, CCFL(냉음극선관)이나 EEFL(외부전극발광램프)일 수 도 있고, LED(발광다이오드)일 수 도 있으며, 필요하다면 형광등 또는 백열전구와 같은 일반 등일 수도 있다.

이때, 상기 램프1ㆍ2(11)(13)는 예컨대, 동일한 소비전력을 가질 수 도 있고, 둘 중 어느 하나의 소비전력이 더 크거나 낮을 수 도 있다.

또한, 상기 램프1(11)은 최대 휘도 영역에서 저 휘도 부분에서만 단독으로 점등하며, 램프2(13)는 최대 휘도 영역에서 고 휘도 부분에서만 램프1(11)과 연동하여 점등한다.

이때, 램프1(11)은 최대 휘도 영역 중 10 ~ 50 % 부분에서만 단독으로 구동하며, 램프2(13)는 최대 휘도 영역 중 50 ~ 100 % 부분에서만 램프1(11)과 연동하여 구동한다.

이때, 본 발명에서 일정 이상의 휘도조절신호는 2V를 의미하며, 2V 미만은 저 휘도 즉, 램프1(11)의 휘도 조절용 레벨 신호이며, 2V 이상은 고 휘도 즉, 램프2(13)의 휘도 조절용 레벨 신호이다.

그러나, 상기 신호의 범위는 일 실시예일 뿐, 이에 한정하지는 않는다.

참고로, 전술한 시스템은 예컨대, 노트북 본체일 수 있으며, 이 중 전원공급부와 PWM신호발생부일 수 있다.

한편, 본 발명 중 전술한 구동부1(12)은 상기 시스템의 전원공급부로부터 전원을 공급받아 램프1(11)의 구동을 위한 인버터 FET를 포함한 FULL BRIDGE회로(12b)를 동작시키고, 시스템의 PWM신호발생부로부터 휘도조절신호를 입력받아 램프1(11)의 휘도를 조절하는 FET드라이버IC(12a)일 수 있으며, 상기 기능을 구현하는 이산(離散)회로일 수도 있다.

이때, FET드라이버IC(12a)는 상기 시스템의 전원공급부에 Enable단이 연결되 며, 시스템의 PWM신호발생부에 Burst단이 연결될 수 있다.

한편, 본 발명 중 전술한 구동부2(14)는 상기 구동부1(12)에 일정 이상의 휘도조절신호가 입력되면, 상기 시스템의 전원공급부로부터 전원을 공급받아 램프2(13)의 구동을 위한 인버터 FET를 포함한 FULL BRIDGE회로(14b)를 동작시키고, 시스템의 PWM신호발생부로부터 휘도조절신호를 입력받아 램프2(13)의 휘도를 조절하는 FET드라이버IC(14a)일 수 있으며, 상기 기능을 구현하는 이산(離散) 회로일 수 도 있다.

이때, FET드라이버IC(14a)는 상기 구동부1(11)의 Burst단 측으로 후술하는 스위칭부(15)를 통해 연결되며, 구동부1(11)의 Burst단과 같이 시스템의 PWM신호발생부에 Burst단이 연결될 수 있다.

이때, 상기 구동부1(12)과 구동부2(14) 사이에는 전술한 바와 같이, 구동부1(12)에 일정 이상의 휘도조절신호가 입력되면, 구동부2(14)로 시스템에서 공급되는 전원을 도통시키는 스위칭부(15)가 더 포함된다.

여기서, 상기 스위칭부(15)는 구동부1(12)의 휘도조절신호 출력단과 베이스단이 연결되어, 구동부1(12)로부터 동작에 필요한 레벨의 신호가 입력되면, 컬렉터단으로부터 이미터단을 통해 상기 시스템의 전원을 구동부2(14)로 도통시키는 트랜지스터일 수 있으며, 이와 같은 기능을 하는 능동 소자이면 만족하며, 그밖에 전압분배를 위한 저항 및 역류 방지용 다이오드 등을 더 포함 할 수 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명은 구동부1(12)에 시스템의 전원공급부로부터 구동 전원 즉, Enable신호가 입력된다. 이때, Enable신호는 구동부1(12)의 FET드라이 버IC(12a)로만 입력된다.

그리고, 휘도조절신호 즉, Burst신호는 시스템의 PWM신호발생부로부터 구동부1ㆍ2(12)(14)의 FET드라이버IC(12a)(14a)에 동시에 인가된다.

이와 같이 하여, 구동부1(12)의 FET드라이버IC(12a)에 Enable신호가 ON되면, FULL BRIDGE회로(12b)를 통해 Cs, Transformer, Cp 공진승압을 하며, 램프1(11)이 점등된다.

이때 램프1(11)의 휘도조절은 Burst단이 하며, 시스템의 DC와 삼각파와 비교되어 PWM형태의 구형파로 인가된다.

상기 시스템의 Burst신호는 최대 4V로 0 ~ 2V까지는 구동부1(12)의 FET드라이버IC(12a)를 동작시켜 램프1(11)의 휘도제어를 하며, 2V 이상이 되면 구동부1(12)의 FET드라이버IC(12a)는 램프1(11)의 최대 휘도를 유지하고, 구동부2(14)의 FET드라이버IC(14a)에 2 ~ 4V의 Burst신호가 걸려 FET드라이버IC(14a)를 동작시켜 램프2(14)의 휘도를 제어한다.

여기서, 구동부2(14)의 FET드라이버IC(14a)의 Enable은 구동부1(12)의 FET드라이버IC(12a)의 Burst가 Max(2V)되면, 스위칭부(15)의 트랜지스터를 통해 Duty 100%신호가 R2단에 걸리며, R3과 R4를 통해 전압 분배되어 R5과 C2의 LPF를 통해 구동부2(14)의 FET드라이버IC(14a)의 Enable단으로 인가된다.

이때, 만약 구동부1(12)의 FET드라이버IC(12a)의 Burst가 Duty 100% 이하라면 R3, R4, R5, C2에 의해 구동부2(14)의 FET드라이버IC(14a)의 Enable단의 ON되는 전압보다 낮아서 램프2(13)는 점등되지 않는다.

이와 같이 되는 본 발명은 낮은 소비전력을 갖는 램프1ㆍ2(11)(13)를 구비시켜, 저 휘도에서는 램프1(11)만 동작하고, 고 휘도에서는 램프1(11)과 램프2(13)가 연동하여 최대 휘도를 구현하게 된다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다.

오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

본 발명은 낮은 휘도를 구현할 때는 램프1만 동작하고, 높은 휘도를 구현할 때는 램프1ㆍ2가 동시에 동작하도록 함으로써, 소비전력이 낮은 두개의 램프로 고 휘도를 구현하는 한편, 낮은 휘도에서 불필요하게 전력이 소모되는 것을 방지하여 소비전력을 최소화하는 효과를 얻는다.

Claims (14)

1. 램프를 최대 휘도 중 저 휘도 부분을 구현하는 램프1 및 고 휘도 부분을 구현하는 램프2로 구분하여 마련하고, 상기 램프1ㆍ2의 점등과 휘도를 제어하는 구동부1ㆍ2를 각각 구비시키되, 시스템으로부터 일정 휘도조절신호 이하가 입력되면, 상기 구동부1만 동작하여 램프1을 구동시키고, 일정 휘도조절신호 이상이 입력되면, 구동부1에서 동작 전원을 인가받은 스위칭부가 시스템에서 공급되는 전원을 구동부2로 도통시켜, 구동부1과 구동부2가 연동하여 램프1과 램프2를 구동시키는 램프 구동 회로.
2. 제 1항에 있어서, 상기 램프1과 램프2는 동일한 소비전력을 갖는 것을 특징으로 하는 램프 구동 회로.
3. 제 1항에 있어서, 상기 램프1과 램프2 중 어느 하나의 소비전력이 더 높은 것을 특징으로 하는 램프 구동 회로.
4. 제 1항에 있어서, 상기 램프1은 최대 휘도 영역에서 저 휘도 부분에서만 단 독으로 점등하는 것을 특징으로 하는 램프 구동 회로.
5. 제 1항에 있어서, 상기 램프2는 최대 휘도 영역에서 고 휘도 부분에서만 램프1과 연동하여 점등하는 것을 특징으로 하는 램프 구동 회로.
6. 제 1항 또는 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 램프1은 최대 휘도 영역 중 10 ~ 50 % 부분에서만 단독으로 구동하는 것을 특징으로 하는 구동램프 구동 회로.
7. 제 1항 또는 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 램프2는 최대 휘도 영역 중 50 ~ 100 % 부분에서만 구동하는 램프 구동 회로.
8. 제 1항에 있어서, 상기 일정 이상의 휘도조절신호는 2V 이상인 것을 특징으로 하는 램프 구동 회로.
9. 제 1항에 있어서, 상기 시스템은 노트북 본체이되, 상기 램프1ㆍ2와 구동부1 ㆍ2의 구동전원을 공급하는 전원공급부와, 휘도 조절 레벨 신호를 제공하는 PWM신호발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 램프 구동 회로.
10. 제 9항에 있어서, 상기 구동부1은 상기 시스템의 전원공급부로부터 전원을 공급받아 램프1의 구동을 위한 인버터 FET를 포함한 FULL BRIDGE회로를 동작시키고, 시스템의 PWM신호발생부로부터 휘도조절신호를 입력받아 램프1의 휘도를 조절하는 FET드라이버IC를 포함하는 것을 특징으로 하는 램프 구동 회로.
11. 제 10항에 있어서, 상기 FET드라이버IC는 상기 시스템의 전원공급부에 Enable단이 연결되며, 시스템의 PWM신호발생부에 Burst단이 연결된 것을 특징으로 하는 램프 구동 회로.
12. 제 9항에 있어서, 상기 구동부2는 상기 구동부1에 일정 이상의 휘도조절신호가 입력되면, 상기 시스템의 전원공급부로부터 전원을 공급받아 램프2의 구동을 위한 인버터 FET를 포함한 FULL BRIDGE회로를 동작시키고, 시스템의 PWM신호발생부로부터 휘도조절신호를 입력받아 램프2의 휘도를 조절하는 FET드라이버IC를 포함하는 것을 특징으로 하는 램프 구동 회로.
13. 제 12항에 있어서, 상기 FET드라이버IC는 구동부1의 Burst단 측으로 후술하는 스위칭부를 통해 연결되며, 구동부1의 Burst단과 같이 시스템의 PWM신호발생부에 Burst단이 연결된 것을 특징으로 하는 램프 구동 회로.
14. 제 1항에 있어서, 상기 스위칭부는 구동부1의 휘도조절신호 출력단과 베이스단이 연결되어, 구동부1로부터 동작에 필요한 레벨의 신호가 입력되면, 컬렉터단으로부터 이미터단을 통해 상기 시스템의 전원을 구동부2로 도통시키는 트랜지스터를 포함하는 램프 구동 회로.

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