KR100859562B1

KR100859562B1 - 다중 ｌｅｄ스트링 구동회로 및 그를 이용한ｌｃｄ백라이트 유닛.

Info

Publication number: KR100859562B1
Application number: KR1020070057264A
Authority: KR
Inventors: 강태구
Original assignee: (주)디앤디코퍼레이션
Priority date: 2007-06-12
Filing date: 2007-06-12
Publication date: 2008-09-29

Abstract

본 발명은 다중 LED스트링 구동회로 및 그를 이용한 LCD 백라이트 유닛에 관한 것으로서, 복수의 LED가 직렬로 연결된 복수의 LED스트링이 상호 병렬로 연결된 LED스트링부와 상기 LED스트링부에 구동 전원을 공급하는 컨버터부와 상기 LED스트링부의 이상 여부를 감지하는 개방감지회로부와 상기 개방감지회로부에서 감지된 신호에 의해서 상기 LED스트링부의 이상 여부를 판별하는 보호회로부 및 상기 보호회로부에 의해 상기 LED스트링부의 이상이 판별된 경우 상기 LED스트링부에 공급되는 구동 전원이 차단되도록 상기 컨버터부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명은 상기 LED스트링부의 이상 여부를 감지하고 상기 LED스트링부의 이상 발생시 상기 컨버터부가 상기 LED스트링부의 동작을 차단하며 상기 LED스트링부의 이상 해소 또는 전원의 재투입까지 동작 차단상태를 유지하는 효과가 있다.

LED, 스트링, 컨버터, 전류미러, 트랜지스터, 다이오드

Description

다중 ＬＥＤ스트링 구동회로 및 그를 이용한 ＬＣＤ백라이트 유닛. {Multi LED string driving circuit and LCD Backlight unit using the same}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 LED스트링 구동회로를 나타낸 회로도.

도 2는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 다중 LED스트링 구동회로를 나타낸 회로도.

도 3은 본 발명의 도 2에 따른 보호회로부를 나타낸 세부도.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 LED스트링 구동회로를 이용한 LCD 백라이트 유닛을 나타낸 구성도.

* 주요 도면부호에 대한 설명 *

100a, 100b : LED스트링부 110a, 110b : LED스트링

111a, 111b : LED 200 : 컨버터부

300b : 전류미러부 310b : 트랜지스트

400a, 400b : 개방감지회로부 410a, 410b : 앤드(AND)회로

411a, 411b : 다이오드 500a, 500b : 보호회로부

510b : 비교기 600 : 제어부

700 : 액정표시장치 800 : 다중 LED스트링 구동회로

본 발명은 다중 LED스트링 구동회로에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수의 LED스트링이 상호 병렬로 연결된 LED스트링부를 단일의 컨버터로 구동하고 구동 중에 발생할 수 있는 상기 LED스트링부의 이상을 감지하여 상기 이상 발생 시 동작을 차단하는 다중 LED스트링 구동회로에 관한 것이다.

종래의 LED구동장치에 관한 기술로서, 공개특허공보 제10-2006-0094768은 복수의 LED를 구동하는 LED구동장치에 관한 것으로서, 상기 LED구동장치는, 상기 복수의 LED에 흐르는 전류가 상기 각 LED에 대응하여 순차 변화하는 소정의 목표 전류치에 이르도록 소정의 전원장치의 전원공급을 제어하는 전류제어부와 상기 복수의 LED 각각에 대하여 상기 전류를 도통 또는 차단시키는 복수의 분기스위치와 상기 복수의 분기스위치 및 상기 복수의 LED에 병렬로 연결되어 개방 또는 단락됨으로써 상기 복수의 LED에 공급되는 전류를 도통 또는 우회시키는 우회스위치 및 상기 복수의 분기스위치를 상기 목표전류치의 변화에 대응하여 순차적으로 개폐시키는 한편, 상기 목표전류치의 상승에 대응하여 상기 LED에 공급되는 전류가 증가하는 구간 내에 상기 우회스위치가 단락되도록 제어하는 스위치제어부로 이루어진 LED구동장치에 관한 기술이었다.

그러나, 상기 종래의 기술은 복수의 LED 각각에 대하여 전류를 도통 또는 차단시키는 복수의 분기스위치가 형성되고 상기 복수의 분기스위치에 공급되는 전류를 도통 또는 우회시키는 우회스위치가 형성될 뿐만 아니라 상기 우회스위치를 제어하는 스위치제어부로 형성되기 때문에 LED에 흐르는 전류 제어의 구성 및 회로가 복잡해지고 LED에 흐르는 전류의 증가와 감소를 제어하는 기술에만 국한되어 LED의 이상 발생에 대해 대처하기 어려운 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 LED스트링부, 컨버터부, 전류미러부, 개방감지회로부, 보호회로부 및 제어부로 형성되어 상기 LED스트링부의 이상 여부를 감지하고 상기 LED스트링부의 이상 발생시 상기 컨버터부가 상기 LED스트링부의 동작을 차단하며, 상기 LED스트링부의 이상 해소 또는 전원의 재투입까지 동작 차단상태를 유지하는 LED스트링 구동회로를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예에 따른 다중 LED스트링 구동회로는 복수의 LED가 직렬로 연결된 복수의 LED스트링이 상호 병렬로 연결된 LED스트링부와 상기 LED스트링부에 구동 전원을 공급하는 컨버터부와 상기 LED스트링 부의 이상 여부를 감지하는 개방감지회로부와 상기 개방감지회로부의 이상 감지에 의해서 상기 LED스트링부의 이상 여부를 판별하는 보호회로부 및 상기 보호회로부에 의해 상기 LED스트링부의 이상이 판별된 경우 상기 LED스트링부에 공급되는 구동 전원이 차단되도록 상기 컨버터부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따르면 상기 LED스트링부의 애노드단에 연결되어 상기 LED스트링부의 전류편차를 해소하는 전류미러부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따르면 상기 개방감지회로부는 상기 복수의 LED스트링 중 하나 이상의 상기 LED스트링이 개방되면 이상을 감지하는 앤드회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따르면 상기 앤드회로는 상기 복수의 LED스트링의 애노드단과 상기 보호회로부 사이에 상기 복수의 LED스트링의 애노드단을 향해 순방향으로 연결되는 복수의 다이오드를 포함하며, 상기 보호회로부는 상기 LED스트링이 개방되어 상기 전류미러부의 전위가 급감하는 경우 상기 다이오드에 의해 상기 보호회로부와 상기 전류미러부가 도통되는 것을 감지하여 상기 LED스트링부의 이상을 판별하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따르면 상기 보호회로부는 기준신호가 입력되고, 상기 개방감지회로부에서 전류가 차단되면 제 1 입력신호가 입력되고 상기 개방감지회로부로 전류가 도통되면 제 2 입력신호가 입력되며, 상기 기준신호와 상기 제 1 입력 신호에 의해 정상 상태를 판별하는 제 1 출력신호가 출력되거나, 상기 기준신호와 상기 제 2 입력신호에 의해 이상 상태를 판별하는 제 2 출력신호를 출력하는 비교기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예들을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 LED스트링 구동회로를 나타낸 회로도로서, 복수의 LED(111a)가 직렬로 연결된 복수의 LED스트링(110a)이 상호 병렬로 연결된 LED스트링부(100a)와 상기 LED스트링부(100a)에 구동 전원을 공급하는 컨버터부(200)와 상기 LED스트링부(100a)의 이상 여부를 감지하는 개방감지회로부(400a)와 상기 개방감지회로부(400a)의 이상 감지에 의해서 상기 LED스트링부(100a)의 이상 여부를 판별하는 보호회로부(500a) 및 상기 보호회로부(500a)에 의해 상기 LED스트링부(100a)의 이상이 판별된 경우 상기 LED스트링부(100a)에 공급되는 구동 전원이 차단되도록 상기 컨버터부(200)를 제어하는 제어부(600)를 포함하여 이루어진다.

보다 상세하게, 상기 LED스트링부(100a)는 빛을 발산하는 LED(111a)가 복수로 형성되고, 상기 복수의 LED(111a)가 직렬로 연결 형성되어 복수의 LED스트링(110a)을 형성하며, 상기 복수의 LED스트링(110a)이 상호 병렬로 연결되어 형성된다.

상기 LED스트링부(100a)는 상기 복수의 LED스트링(110a)과 상기 개방감지회로부(400a)의 다이오드(411a)가 각각으로 연결되어 형성되기 때문에 상기 복수의 LED스트링(110a) 중 하나 이상이 개방되면 이상을 확인할 수 있다.

상기 컨버터부(200)는 상기 LED스트링부(100a)를 구동하기 위한 구동 전원을 공급하는 것으로써, 상기 제어부(600)에 의해 구동 전원의 온/오프(on/off)를 담당한다.

상기 개방감지회로부(400a)는 구동 중 발생할 수 있는 상기 LED스트링부(100a)의 이상 여부를 감지하는 것으로써, 복수의 다이오드(411a)가 병렬로 연결된 앤드회로(410a)로 이루어진다.

상기 앤드회로(410a)의 구성인 상기 복수의 다이오드(411a)는 상기 복수의 LED스트링(110a)의 캐소드단과 상기 보호회로부(500a) 사이에 상기 복수의 LED스트링(110a)의 캐소드단을 향해 순방향으로 연결된다.

또한, 상기 앤드회로(410a)는 상기 복수의 LED스트링(110a)이 정상 상태로 동작하면, 상기 LED스트링부(100a)의 전위가 기 설정된 상기 보호회로부(500a)의 전위보다 높기 때문에 상기 보호회로부(500a)에서 흐르는 전류는 상기 개방감지회로부(400a)로 도통되지 않는다.

게다가, 상기 앤드회로(410a)는 상기 복수의 LED스트링(110a) 중 하나 이상의 상기 LED스트링(110a)이 개방되면, 상기 LED스트링부(100a)의 전위가 상기 LED스트링부(100a)의 캐소드단에 형성된 저항(R1~Rn) 중 하나 이상의 상기 저항(R1~Rn)에 전압이 급감하게 되고 결과적으로, 상기 저항(R1~Rn)의 전위가 기 설정된 상기 보호회로부(500a)의 전위보다 낮아져서 상기 보호회로부(500a)에서 흐르는 전류가 상기 개방감지회로부(400a)를 통하여 도통된다.

상기 제어부(600)는 상기 LED스트링부(100a)에 이상이 발생할 경우에 상기 컨버터(200)를 제어하여 상기 LED스트링부(100a)에 공급되는 구동 전원을 차단하는 것으로써, 상기 제어부(600)는 상기 보호회로부(500a)와 연결 형성되고 상기 보호회로부(500a)의 이상 판별에 의하여 상기 컨버터(200)를 제어하여 상기 LED스트링부(100a)에 공급되는 구동 전원을 공급 또는 유지 및 차단한다.

도 2는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 다중 LED스트링 구동회로를 나타낸 회로도로서, 본 발명의 다른 일실시예를 설명한다.

도 1에 도시된 다중 LED스트링 구동회로와 동일한 구성에 대하여는 동일한 참조번호를 사용하며 필요에 따라 그 설명은 생략할 수 있다.

보다 상세하게, 상기 LED스트링부(100b)의 종단부인 캐소드단에 연결되어 상기 LED스트링부(100b)의 전류편차를 해소하는 전류미러부(300b)가 형성되는 것을 나타낸다.

상기 전류미러부(300b)는 상기 복수의 LED스트링(110b)에 각각으로 연결되는 복수의 트랜지스트(310b)가 각각으로 형성되어 전류미러효과가 발생하게 됨으로써, 상기 복수의 LED스트링(110b)에 흐르는 전류의 편차를 해소한다.

또한, 상기 전류미러부(300b)는 상기 LED스트링부(100b)가 개방되면 상기 트랜지스트(310b)의 컬렉터단에 유입되는 전류가 제거되어 상기 트랜지스트(310b)의 컬렉터단 전위가 급감하게 되고, 상기 전류미러부(300b)의 전위가 기 설정된 상기 보호회로부(500b)의 전위보다 낮아져서 상기 개방감지회로부(400b)를 통하여 전류가 도통하게 된다.

따라서, 상기 LED스트링부(100b)가 개방되면 상기 보호회로부(500b)에서 흐르는 전류가 상기 개방감지회로부(400b)를 도통하게 되고, 상기 보호회로부(500b)의 비교기(510b) 입력신호(Vi)는 제 2 입력신호가 입력되어, 상기 보호회로부(500b)는 제 2 출력신호를 출력하게 됨으로써, 상기 LED스트링부(100b)의 이상을 판별한다.

도 3은 본 발명의 도 2에 따른 보호회로부를 나타낸 세부도로서, 상기 보호회로부(500b)는 기준신호(Vref)가 입력되고, 상기 개방감지회로부(400b)에서 전류가 차단되면 제 1 입력신호가 입력되고 상기 개방감지회로부로 전류가 도통되면 제 2 입력신호가 입력되며, 상기 기준신호(Vref)와 상기 제 1 입력신호에 의해 정상 상태를 판별하는 제 1 출력신호가 출력되거나, 기준신호(Vref)와 제 2 입력신호에 의해 이상 상태로 판별하는 제 2 출력신호를 출력하는 비교기(510b)를 포함한다.

보다 상세하게, 상기 비교기(510b)는 상기 개방감지회로부(400b)에서 도통 또는 차단된 전류에 의해서 상기 LED스트링부(100b)의 이상 여부를 판별하는 것으로서, 상기 보호회로부(500b)는 기준신호(Vref)가 입력되고, 기 설정된 상기 보호회로부(500b)의 전위가 상기 전류미러부(300b)의 전위보다 낮으면 상기 개방감지회로부(400b)에서 전류가 차단되어 상기 비교기(510b)의 입력(Vi)으로 제 1 입력신호가 입력되고 상기 보호회로부(500b)의 전위가 상기 전류미러부(300b)의 전위보다 높으면 상기 개방감지회로부(400b)로 전류가 도통되어 상기 비교기(510b)의 입력(Vi)으로 제 2 입력신호가 입력되며, 상기 기준신호(Vref)와 상기 제 1 또는 제 2 입력신호에 의해 정상 상태로 판별하는 제 1 출력신호 또는 이상 상태로 판별하 는 제 2 출력신호를 출력한다.

또한, 상기 비교기(510b)는 상기 기준신호(Vref)와 제 1 입력신호가 입력되면 정상 상태를 판별하는 제 1 출력신호가 출력되어 상기 LED스트링부(100b)를 정상 상태로 판별하고, 상기 기준신호(Vref)와 제 2 입력신호가 입력되면 이상 상태를 판별하는 제 2 출력신호가 형성되어 상기 LED스트링부(100b)에 이상이 발생한 것으로 판별한다.

게다가, 상기 비교기(510b)는 상기 전류미러부(300b)의 전위가 기 설정된 상기 보호회로부(500b)보다 낮으면 상기 보호회로부(500b)에서 흐르는 전류가 상기 개방감지회로부(400b)로 도통하게 되고, 상기 개방감지회로부(400b)로부터 전류가 도통되는 경우에 상기 보호회로부(500b)의 비교기(510b)에 제 2 입력신호가 입력되고 이상 상태를 판별하는 제 2 출력신호가 출력됨으로써, 상기 비교기(510b)는 상기 LED스트링부(100b)에서 이상이 발생한 것으로 판별한다. 상기 보호회로부(500b)에서 상기 LED스트링부(100b)에 이상이 발생한 것으로 판별하면 최종적으로 상기 제어부(600)가 상기 컨버터부(200)를 제어하여 상기 LED스트링부(100b)에 공급되는 구동 전원을 차단하게 된다.

더욱이, 상기 제어부(600)가 상기 컨버터부(200)를 제어하여 구동 전원을 차단하면 상기 복수의 LED스트링(110b)이 모두 소등되며 상기 복수의 LED스트링(110b)과 연결된 복수의 트랜지스터(310b) 컬렉터 전압은 접지전위에 근접하게 되고, 상기 보호회로부(500b)의 비교기(510b) 출력은 이상 상태를 판별하는 제 2 출력신호를 유지하여 상기 컨버터부(200)는 상기 LED스트링부(100b)에 구동 전원의 공급을 복원하지 않고 차단된 상태를 유지하게 된다.

따라서, 상기 보호회로부(500b)는 상기 LED스트링부(100b)의 이상 상태가 해소되거나 상기 컨버터부(200)에 전원이 재투입될 때 까지 전원 공급의 차단 상태를 유지할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 LED스트링 구동회로를 이용한 LCD 백라이트 유닛을 나타낸 구성도로서, 상기 다중 LED스트링 구동회로(800)는 액정표시장치(700)와 결합되어 광원을 제공한다.

보다 상세하게, 상기 다중 LED스트링 구동회로(800)가 상기 액정표시장치(700)의 후면에 장착되어 광원을 발생함으로써, 상기 액정표시장치(700)의 백라이트 유닛으로 동작됨을 알 수 있다.

지금까지 본 발명에 대해서 상세히 설명하였으나, 그 과정에서 언급한 실시예는 예시적인 것일 뿐이며, 한정적인 것이 아님을 분명히 하고, 본 발명은 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상이나 분야를 벗어나지 않는 범위내에서, 균등하게 대처될 수 있는 정도의 구성요소 변경은 본 발명의 범위에 속한다 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 LED스트링부의 이상 여부를 감지하고 상기 LED스트링부의 이상 발생시 상기 컨버터부가 상기 LED스트링부의 동작을 차단하는 효과가 있을 뿐만 아니라, 상기 LED스트링부의 이상 해소 또는 전원의 재투입 까지 동작 차단상태를 유지하는 효과가 있다.

Claims

복수의 LED가 직렬로 연결된 복수의 LED스트링이 상호 병렬로 연결된 LED스트링부와;

상기 LED스트링부에 구동 전원을 공급하는 컨버터부와;

상기 LED스트링부의 이상 여부를 감지하는 개방감지회로부와;

상기 개방감지회로부의 이상 감지에 의해서 상기 LED스트링부의 이상 여부를 판별하는 보호회로부; 및

상기 보호회로부에 의해 상기 LED스트링부의 이상이 판별된 경우 상기 LED스트링부에 공급되는 구동 전원이 차단되도록 상기 컨버터부를 제어하는 제어부를 포함하되,

상기 개방감지회로부는 상기 복수의 LED스트링 중 하나 이상의 상기 LED스트링이 개방되면 이상을 감지하는 앤드회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 다중 LED스트링 구동회로.
제1항에 있어서,

상기 LED스트링부의 애노드단에 연결되어 상기 LED스트링부의 전류편차를 해소하는 전류미러부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 LED스트링 구동회로.
삭제
제1항에 있어서,

상기 앤드회로는 상기 복수의 LED스트링의 애노드단과 상기 보호회로부 사이에 상기 복수의 LED스트링의 애노드단을 향해 순방향으로 연결되는 복수의 다이오드를 포함하며;

상기 보호회로부는 상기 LED스트링이 개방되어 상기 전류미러부의 전위가 급감하는 경우 상기 다이오드에 의해 상기 보호회로부와 상기 전류미러부가 도통되는 것을 감지하여 상기 LED스트링부의 이상을 판별하는 것을 특징으로 하는 다중 LED스트링 구동회로.
제1항에 있어서,

상기 보호회로부는 기준신호가 입력되고, 상기 개방감지회로부에서 전류가 차단되면 제 1 입력신호가 입력되고 상기 개방감지회로부로 전류가 도통되면 제 2 입력신호가 입력되며, 상기 기준신호와 상기 제 1 입력신호에 의해 정상 상태를 판별하는 제 1 출력신호가 출력되거나, 상기 기준신호와 상기 제 2 입력신호에 의해 이상 상태를 판별하는 제 2 출력신호를 출력하는 비교기를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 LED스트링 구동회로.
제1항, 제2항, 제4항 또는 제5항 중 어느 한 항에 따른,

다중 LED스트링 구동회로를 이용한 LCD 백라이트 유닛.