KR101009049B1 - Ｌｅｄ 조명 장치 - Google Patents

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산켄덴키 가부시키가이샤
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Abstract

LED 조명 장치는, LED를 갖는 LED 그룹 부하, LED 그룹 부하에 인가되는 전압을 생성하기 위한 컨버터, LED 그룹 부하의 전류를 제어하기 위한 전류 제어기, 컨버터에 의해 제공된 출력 전압을 제어하기 위한 전압 제어기, LED 그룹 부하에 전류를 단속적으로 제공하기 위한 시분할 회로, 및 선택기를 포함한다. 상기 선택기는 시분할 회로가 전류를 LED 그룹 부하로 통과시키는 구간 동안 LED 그룹 부하를 통과하는 전류를 제어하여 컨버터에 의해 제공된 출력 전압을 제어하도록 전류 제어기를 선택하고, 시분할 회로가 전류를 LED 그룹 부하로 통과시키지 않는 구간 동안 컨버터에 의해 제공된 출력 전압을 제어하도록 전압 제어기를 선택한다.
Figure R1020090079601
LED, LED 조명, 컨버터, 전류 제어, 전압 제어, 액정 표시 장치

Description

ＬＥＤ 조명 장치{APPARATUS FOR LIGHTING LEDS}
본 발명은 LED(Light Emitting Diodes), 예를 들어, 액정 디스플레이의 백라이트로 사용되는 조명 장치에 관한 것이다.
LED 조명 장치의 일례는, 예를 들어, 심사되지 않은 일본 특허 출원 공보 No.2003-332624호에 개시된다. 이 관련 기술은 직렬 연결된 LED 그룹의 개수에 관계없이 전원보다 항상 더 낮게 설정된 전압으로 직렬 연결된 LED를 조명하여, 이에 의해 저내압 IC의 사용을 가능하게 하고 전력 손실을 감소시킨다.
도 1은 전술한 관련 기술에 따른 장치를 도시한다. 이 장치는 시분할 신호(S1 - S3)에 응답하여 턴 온/오프하는 드라이버(12 - 14)를 포함한다. 드라이버(12 - 14)의 제1 단은 LED(21 - 26)에 연결된 단자(P23 - P25)에 연결된다. 드라이버(12 - 14)는 드라이버(12 - 14)가 OFF일 때 전류를 통과시키는 바이패스부(15 - 17)와 병렬로 연결되고, 바이패스부(15 - 17)를 통과한 전류는 LED(21 - 26)을 조명하지 않는 정도의 레벨이 된다. 선택기(18)는 드라이버(12 - 14)의 드레인-소스 전압 중 하나, 또는 LED(21 - 26)의 라인을 통과하는 전류 중 하나를 선택한다.
LED(21 - 26)를 조명하기 위한 구간에서, 드라이버(12 - 14)는 LED(21 - 26)에 필요 전류를 통과시키고, LED(21 - 26)을 턴 오프하기 위한 구간에서, 드라이버(12 - 14)는 전류를 중단시키고 바이패스부(15 - 17)는 컨버터(27)로부터의 출력 전압이 점프하는 것을 방지하기 위하여 미세 전류를 통과시킨다.
최근, 낮은 프로파일(low-profile)의 백라이트에 대한 요구가 증가하고 있다. 이 요구를 만족시키기 위하여, 백라이트 역할을 하는 LED 조명 장치는 칩 부분을 자주 사용한다. LED 조명 장치는 대부분 액정 패널의 뒤에 배치되며, 따라서, 낮은 프로파일의 칩 세라믹 커패시터를 사용한다. 칩 세라믹 커패시터에 의해 제공된 것과 동일한 전기적 특성이 전해 커패시터 또는 필름 커패시터에 의해 제공될 수 있다.
그러나, 전해 커패시터는 기판 두께를 증가시키고, 필름 커패시터는 비용을 높여, 이에 따라 칩 세라믹 커패시터가 선호된다.
도 1에 도시된 관련 기술은 컨버터(27)에서 커패시터(C27)로서 칩 세라믹 커패시터를 이용할 수 있다. 시분할 신호(S1 - S3)가 드라이버(12 - 14)를 턴 온/오프하고 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 LED(21 - 26)에 전류를 통과시키고 중단시키는 PWM(Pulse Width Modulation) 디밍 동작을 수행하기 위하여 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 제공된다.
이 때, 컨버터(27)로부터의 출력 전압은 요동하고(감소하고), LED(21 - 26)가 턴온할 때, 컨버터(27)는 도 2의 (c)에 도시된 바와 같은 전압 강하를 발생시킨다. 이 전압 강하는 커패시터(C27)를 신속하게 충전함으로써 보상된 있다. 그러나, 이것은 커패시터(C27)가 노이즈를 발생시키게 한다.
LED(21 - 26)의 OFF 구간, 즉, 드라이버(12 - 14)의 OFF 구간 동안의 컨버 터(27)로부터의 출력 전압은 LED(21 - 26)의 IF-VF 특성에 의해 결정된다. 바이어스 전류가 작다면, PWM 디밍 동작의 OFF 구간 동안의 컨버터(27)로부터의 출력 전압은 그 ON 구간 동안의 출력 전압보다도 더 낮아질 것이며, 따라서, PWM 디밍 동작은 컨버터(27)의 출력 전압을 요동하게 한다. 그 결과, 커패시터(C27)는 노이즈를 생성한다.
도 1의 장치에 바이패스부(15 - 17)가 제공되지 않는다면, 무부하 상태 때문에 LED(21 - 26)의 OFF 구간, 즉, 드라이버(12 - 14)의 OFF 구간 동안 컨버터(27)로부터의 출력 전압은 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이 점프한다. PWM 디밍 동작의 OFF 구간 동안의 컨버터(27)로부터의 이러한 고전압 출력은 장치를 손상시킬 위험을 증가시킨다.
본 발명은 PWM 디밍 동작 동안 노이즈를 발생시키지 않고, 낮은 프로파일이면서 저비용으로 제조가능한 LED 조명 장치를 제공한다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, LED 조명 장치는, LED를 갖는 LED 그룹 부하; 상기 LED 그룹 부하에 인가되는 전압을 생성하도록 구성된 컨버터; 상기 LED 그룹 부하를 통과하는 전류를 제어하도록 구성된 전류 제어기; 상기 컨버터에 의해 제공된 출력 전압을 제어하도록 구성된 전압 제어기; 상기 LED 그룹 부하에 전류를 단속적으로 제공하도록 구성된 시분할 회로; 및 상기 시분할 회로가 전류를 상기 LED 그룹 부하로 통과시키는 구간 동안 상기 LED 그룹 부하를 통과하는 전류를 제어하고 상기 컨버터에 의해 제공된 출력 전압을 제어하도록 상기 전류 제어기를 선택하 고, 상기 시분할 회로가 전류를 상기 LED 그룹 부하로 통과시키지 않는 구간 동안 상기 컨버터에 의해 제공된 출력 전압을 제어하도록 상기 전압 제어기를 선택하도록 구성된 선택기;를 포함한다.
본 발명의 제2 양태에 따르면, 상기 전류 제어기는 상기 LED 그룹 부하를 통과하는 전류에 따라 전류 피드백 신호를 생성하고 상기 전압 제어기는 상기 컨버터로부터의 출력 전압에 따라 전압 피드백 신호를 생성한다. 상기 선택기는 상기 시분할 회로가 전류를 상기 LED 그룹 부하로 통과시키는 구간 동안 상기 컨버터에 의해 제공된 출력 전압을 PWM 제어하도록 상기 전류 피드백 신호를 선택하고, 상기 시분할 회로가 전류를 상기 LED 그룹 부하로 통과시키지 않는 구간 동안 상기 컨버터에 의해 제공된 출력 전압을 PWM 제어하도록 상기 전압 피드백 신호를 선택한다.
본 발명의 실시예에 따른 LED 조명 장치에 의하면, 컨버터로부터의 출력 전압이 PWM 디밍 동작이 수행될 때에도 일정하게 홀드되고, 이에 의해, 컨버터는 노이즈를 생성하지 않으면서 커패시터로서 칩 세라믹 커패시터를 사용할 수 있어 장치의 높이와 비용을 감소시키는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치가 설명된다.
도 4는 본 실시예에 따른 장치를 나타내는 블록도이다. 본 장치는 LED 그룹 부하(1), 컨버터(2), 제어기(3) 및 게이트 전압을 설정하기 위한 저항(R1)을 포함한다.
LED 그룹 부하(1)는 백라이트(1)를 형성하기 위한 복수의 LED(7)를 포함한다. LED(7)는 직렬 연결된 복수의 LEF를 각각 갖는 LED 그룹들로 분할된다. LED 그룹들은 서로 병렬로 연결된다. 도 4에서, 서로 병렬로 연결된 3개의 LED 그룹이 있다. 병렬로 연결된 LED 그룹의 개수는 선택 사항이다. LED 그룹 부하(1)는 컨버터(2)의 출력단과 제어기(3)에 배치된 싱크 드라이버(37) 사이에 연결된다.
컨버터(2)는, 예를 들어, 부스트 쵸퍼(boost chopper)이며, 승압용 리액터(L1), MOSFET으로 이루어지는 스위칭 소자(Q1), 다이오드(D1), 및 커패시터(C1)를 포함한다. 제어기(3)로부터의 PWM 제어 신호에 응답하여, 스위칭 소자(Q1)는 출력 전압을 제공하도록 턴 온/오프한다. 컨버터(2)로부터의 출력 전압은 LED 그룹 부하(1)의 아노드에 인가된다.
제어기(3)는 시분할 회로(31), 지연 회로(32), 원샷 회로(33), 선택기(34), 게이트 전압 설정기(35), 전압 제어기(36), 싱크 드라이버(37), 전류 제어기(38), PWM 제어 콤퍼레이터(41), 및 톱니파 신호 발생기(43)를 포함한다.
시분할 회로(31)는 외부 DC PWM 디밍 신호에 의해 결정되는 듀티비로 턴 온/오프하는 시분할 신호를 생성한다. 시분할 회로(31)는 삼각파 신호 발생기(71)와 PWM 디밍 콤퍼레이터(72)를 포함한다. 삼각파 신호 발생기(71)는 삼각파 신호를 생성하고 그 신호를 PWM 디밍 콤퍼레이터(72)에 전송한다. PWM 디밍 콤퍼레이터(72)는 외부 PWM 디밍 신호를 수신하기 위한 비반전 입력 단자("+"로 표시됨)와 삼각파 신호 발생기(71)로부터 삼각파 신호를 수신하기 위한 반전 입력 단자("-"로 표시됨)를 갖는다. 콤퍼레이터(72)는 수신된 신호들을 서로 비교하고 구형파 시분 할 신호를 생성한다. 시분할 신호는 지연 회로(32), 원샷 회로(33), 선택기(34) 및 게이트 전압 설정기(35)로 전송되어, 게이트 전압 설정기(35)로부터 싱크 드라이버(37)로 공급되는 게이트 신호를 턴 온/오프한다.
지연 회로(32)는 시분할 회로(31)로부터의 시분할 신호를 미리 정의된 시간만큼 지연시키고 지연된 시분할 신호를 전압 제어기(36)로 공급한다.
원샷 회로(33)는 시분할 회로(31)로부터의 시분할 신호의 상승 에지에 응답하여 미리 정의된 폭을 갖는 펄스 신호를 생성한다. 이 펄스 신호는 릴리즈 신호로서 전압 제어기(36)에 전송된다.
게이트 전압 설정기(35)는 시분할 회로(31)로부터의 시분할 신호와 게이트 전압을 설정하기 위한 저항(R1)에 의해 설정된 전압에 따라 게이트 신호를 생성한다. 게이트 신호는 싱크 드라이버(37)로 전송된다.
싱크 드라이버(37)는, 예를 들어, 복수의 MOSFET으로 이루어진다. MOSFET의 개수는 LED 라인의 개수, 즉 직렬 연결된 LED 그룹의 개수와 동일하다. MOSFET의 게이트는 게이트 전압 설정기(35)에 연결되며, 드레인은 LED 그룹 부하(1)의 캐소드에 연결되며, 소스는 접지된다.
시분할 신호의 ON 구간에서, 싱크 드라이버(37)에서의 MOSFET은 게이트 전압 설정기(35)로부터의 게이트 신호에 응답하여 턴 온하여, 게이트 신호에 대응하는 전류를 LED 그룹 부하(1)에 통과시켜 LED를 조명한다. 시분할 신호의 OFF 구간에서, 싱크 드라이버(37)에서의 MOSFET은 게이트 전압 설정기(35)로부터의 게이트 신호에 응답하여 턴 오프하여, LED 그룹 부하(1)를 통과하는 전류를 중단시켜 LED를 턴 오프한다.
이러한 방법으로, LED 그룹 부하(1)의 밝기는 듀티비, 즉 시분할 회로(31) 또는 외부 DC PWM 디밍 신호의 ON/OFF 비에 따라 조정된다.
시분할 신호의 ON 구간 동안 LED 그룹 부하(1)의 세 라인을 통과하는 전류 또는 LED 그룹 부하(1)의 세 라인의 전압은 LED가 상이한 VF 특성을 가지고 있고 싱크 드라이버(37)가 얼리 효과(Early effect)를 나타내기 때문에 완전히 동일하지는 않다.
전류 제어기(38)는 LED 그룹 부하(1)와 싱크 드라이버(37)를 통과하는 세 라인 각각의 전류를 검출하고 이 세 라인의 전류를 나타내는 전류 검출 신호를 생성한다. 전류 선택기(61)는 3개의 전류 검출 신호를 수신하고 그 신호 중 하나를 선택하여 선택된 신호를 오차 증폭기(63)에 전송한다.
전류 선택기(61)는 이 3개의 전류 검출 신호 중으로부터 가장 큰 것 또는 가장 작은 것을 선택할 수 있다.
이 대신에, 전류 검출기(38)는 싱크 드라이버(37)에서 MOSFET의 드레인 전압을 검출하고 드레인 전압에 대응하는 간접 전류 검출 신호를 생성하고, 이 간접 전류 검출 신호 중 하나를 선택할 수 있다.
오차 증폭기(63)는 전류 선택기(61)로부터 전압을 수신하기 위한 반전 입력 단자("-"로 표시됨)와, 기준 전압을 수신하기 위한 비반전 입력 단자("+"로 표시됨)를 갖는다. 오차 증폭기(63)는 수신된 전압 사이의 오차를 증폭하고 증폭된 전압을 전류 피드백 신호로서 선택기(34)에 전송한다.
컨버터(2)의 출력 전압은 저항(R2, R3)에 의해 분배되며, 분배된 전압은 전압 제어기(36)로 공급된다. 또한, 전압 제어기(36)는 지연 회로(32)로부터 지연된 시분할 신호와 원샷 회로(33)로부터 릴리즈 신호를 수신한다. 이 신호에 따라, 전압 제어기(36)는 전압 피드백 신호를 생성하고 이를 선택기(34)에 전송한다. 전압 제어기(36)의 상세가 이후 설명될 것이다.
시분할 회로(31)로부터의 시분할 신호에 따라, 선택기(34)는 전류 제어기(38)로부터의 전류 피드백 신호와 전압 제어기(36)로부터의 전압 피드백 신호 중 하나를 선택하고 선택된 신호를 PWM 제어 콤퍼레이터(41)에 전송한다.
톱니파 신호 생성기(43)는 톱니파 신호를 생성하여 이를 PWM 제어 콤퍼레이터(41)로 전송한다. PWM 제어 콤퍼레이터(41)는 선택기(34)로부터의 전류 피드백 신호 또는 전압 피드백 신호를 톱니파 신호 생성기(43)로부터의 톱니파 신호와 비교하고, 구형파 PWM 제어 신호를 생성하고, PWM 제어 신호를 컨버터(2)의 스위칭 소자(Q1)의 게이트에 전송한다.
전압 제어기(36)가 상세하게 설명된다. 전압 제어기(36)는 원샷 회로(51), 전압 홀드 회로(52) 및 전압 제어 증폭기(55)를 포함한다.
원샷 회로(51)는 지연 회로(32)로부터의 지연된 시분할 신호의 상승 에지에 응답하여 미리 정의된 폭을 갖는 펄스 신호를 생성하고, 이 펄스 신호를 홀드 신호로서 전압 홀드 회로(52)에 전송한다.
전압 홀드 회로(52)는 전류가 LED 그룹 부하(1)를 통과하고 있는 때에 컨버터(2)로부터의 전압을 홀드하는 기능을 한다. 원샷 회로(51)로부터의 홀드 신호에 응답하여, 전압 홀드 회로(52)는 컨버터(2)로부터의 출력 전압을 홀드하며, 원샷 회로(51)로부터의 릴리즈 신호에 응답하여 출력 전압 홀드를 중단한다. 전압 홀드 회로(52)에 의해 홀드된 전압은 전압 제어 증폭기(55)로 전송된다.
전압 제어 증폭기(55)는 전압 홀드 회로(52)로부터 전압을 수신하기 위한 비반전 입력 단자("+"로 표시됨)와, 컨버터(2)로부터 전압을 수신하기 위한 반전 입력 단자("-"로 표시됨)를 포함한다. 전압 제어 증폭기(55)는 수신된 전압들 사이의 차이를 증폭하고 증폭된 차이를 전압 피드백 신호로서 선택기(34)로 전송한다.
본 발명에 따른 LED 조명 장치의 동작이 도 5의 타이밍 차트를 참조하여 설명된다.
외부 PWM 디밍 신호를 수신하면, 시분할 회로(31)는 PWM 디밍 신호의 크기(전압 레벨)에 따라 턴 온/오프하는 도 5의 (a)에 도시된 시분할 신호를 생성하고 이 시분할 신호를 지연 회로(32), 원샷 회로(33), 선택기(34) 및 게이트 전압 설정기(35)로 전송한다.
게이트 전압 설정기(35)는 시분할 신호 및 게이트 전압을 설정하기 위한 저항(R1)에 의해 생성된 전압에 따라 게이트 신호를 생성하고 이 게이트 신호를 싱크 드라이버(37)에 전송한다. 게이트 신호에 따라, 싱크 드라이버(37)에서의 MOSFET은 LED 그룹 부하(1)로부터 싱크 드라이버(37)로 도 5의 (c)에 도시된 LED 전류를 통과시키기 위하여 턴 온/오프 한다.
전류 제어기(38)에서의 전류 선택기(61)는 LED 그룹 부하(1)와 싱크 드라이브(37)를 통과하는 전류를 검출하고, 오차 증폭기(63)는 LED 전류가 통과하지 않는 구간 동안 하이(high)인 도 5의 (d)에 도시된 전류 피드백 신호를 생성한다. 전류 피드백 신호는 선택기(34)로 전송된다.
지연 회로(32)는 시분할 회로(31)로부터의 시분할 신호를 미리 정의된 시간 만큼 지연시켜, 전압 제어기(36)에 도 5의 (b)에 도시된 지연된 시분할 신호를 공급한다.
원샷 회로(33)는 시분할 회로(31)로부터의 시분할 신호의 상승 에지에 응답하여 도 5의 (e)에 도시된 릴리즈 신호를 생성한다. 릴리즈 신호는 미리 정의된 펄스 폭을 가지며 전압 제어기(36)로 전송된다.
전압 제어기(36)에서, 원샷 회로(51)는 지연 회로(32)로부터의 지연된 시분할 신호의 상승 에지에 응답하여 도 5의 (f)에 도시된 홀드 신호를 생성한다. 홀드 신호는 미리 정의된 펄스 폭을 가지며 전압 홀드 회로(36)로 전송된다.
홀드 회로(52)는 원샷 회로(51)로부터의 홀드 신호에 응답하여 컨버터(2)로부터의 출력 전압을 홀드시키고 홀드된 출력 전압을 전압 제어 증폭기(55)로 전송한다.
전압 제어 증폭기(55)는 전압 홀드 회로(52)로부터 전압을 수신하기 위한 비반전 입력 단자("+"로 표시됨)와, 컨버터(2)로부터 전압을 수신하기 위한 반전 입력 단자("-"로 표시됨)를 포함한다. 전압 제어 증폭기(55)는 수신된 전압들 사이의 차이를 증폭하여 LED 전류가 통과하지 않는 구간 동안 로우(low)인 도 5의 (g)에 도시된 전압 피드백 신호를 생성한다. 전압 피드백 신호는 선택기(34)로 전송된다.
시분할 회로(31)로부터의 시분할 신호가 하이(high)이고 전류가 LED 그룹 부하(1)를 통과하는 도 5에 도시된 구간 "A" 동안, 선택기(34)는 전류 제어기(38)로부터의 구간 "A"의 전류 피드백 신호를 선택하고 선택된 신호를 PWM 제어 콤퍼레이터(41)로 전송한다.
시분할 회로(31)로부터의 시분할 신호가 로우(low)이고 전류가 LED 그룹 부하(1)를 통과하지 않는 도 5에 도시된 구간 "B" 동안, 선택기(34)는 전류가 LED 그룹 부하(1)를 통과하는 구간 동안 컨버터(2)의 출력 전압으로부터 생성된 구간 "A"의 전압 피드백 신호를 선택한다. 선택된 신호는 PWM 제어 콤퍼레이터(41)로 전송된다.
그 결과, 전류가 LED 그룹 부하(1)를 통과하는지에 관계없이 항상 주어진 레벨인 PWM 제어 신호가 컨버터(2)의 스위칭 소자(Q1)로 전송되어 컨버터(2)로부터의 출력 전압을 도 5의 (h)에 도시된 바와 같이 일정하게 홀드한다.
전술한 실시예의 LED 조명 장치에 따르면, 컨버터(2)로부터의 출력 전압이 PWM 디밍 동작이 수행될 때에도 일정하게 홀드된다. 따라서, 컨버터(2)는 노이즈를 생성하지 않으면서 커패시터(C1)로서 칩 세라믹 커패시터를 사용할 수 있다. 칩 세라믹 커패시터의 사용은 장치의 높이와 비용을 감소시킨다.
전술한 실시예에 따르면, 선택기(34)는 시분할 신호에 따라 전류 제어기(38)로부터의 전류 피드백 신호와 전압 제어기(36)로부터의 전압 피드백 신호 중 하나를 선택한다. 이 대신에, 선택기는 전류 제어기(38)로부터의 전류 피드백 신호가 존재하는지 여부에 따라 전류 피드백 신호와 전압 피드백 신호 중 하나를 선택할 수 있다. 이 구성은 전술한 실시예와 동일한 효과를 제공한다.
전술한 실시예의 장치는 시분할 신호가 로우 레벨인 동안 싱크 드라이버(37)에서 임의의 라인에 전류가 통과하면 스위칭 소자(Q1)로의 신호를 중단하는 셧다운 회로를 더 채용할 수 있다. 또한, 본 장치는 전압/전류 피드백 신호에 상관없이 제어기(3)의 시동으로부터 미리 정의된 구간 동안 스위칭 소자(Q1)로의 신호의 ON 폭을 0에서부터 점차 넓히는 소프트 스타터를 채용할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 LED 조명장치는 LED 그룹 부하(1)릍 통과하는 전류를 제어하기 위하여 전류 제어기(38)를 채용하여, 전류가 LED 그룹 부하(1)를 통과하는 구간 동안 컨버터(2)에 의해 제공된 출력 전압을 제어한다. LED 그룹 부하(1)을 통과하는 전류가 없는 구간 동안에, 장치는 컨버터(2)에 의해 제공된 출력 전압을 제어하기 위하여 전압 제어기(36)를 사용하고, 이에 의해 컨버터(2)의 출력 전압을 항상 일정하게 홀드시킨다.
이러한 구성은 노이즈를 발생시키지 않으면서 칩 세라믹 커패시터가 컨버터(2)용으로 사용될 수 있게 한다. 칩 세라믹 커패시터를 이용하는 것은 LED 조명 장치의 높이와 비용을 감소시킨다.
본 발명은 개인용 컴퓨터 및 텔레비젼 세트의 액정 표시 장치의 백라이트에 적용가능하다.
본 출원은 2008년 9월 1일 출원되고 본 명세서에 참조로서 편입되는 일본 특허 출원 No.2008-223373에 대한 우선권을 주장한다. 본 발명이 본 발명에 대한 소 정의 실시예를 참조하여 전술되었지만, 본 발명은 전술된 실시예에 한정되지 않는다. 전술한 실시예에 대한 수정 및 변형이 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 상기 개시 내용에 대하여 이루어질 수 있다. 본 발명의 범위는 다음의 청구의 범위를 참조하여 정의된다.
도 1은 관련 기술에 따른 LED 조명 장치를 나타내는 블록도이다;
도 2는 도 1의 장치의 동작을 나타내는 타이밍 차트이다;
도 3은 다른 관련 기술에 따르는 LED 조명 장치의 동작을 나타내는 타이밍도이다;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치를 나타내는 블록도이다; 그리고,
도 5는 도 4의 장치의 동작을 나타내는 타이밍 차트이다.

Claims (5)

  1. LED를 갖는 LED 그룹 부하;
    상기 LED 그룹 부하에 인가되는 전압을 생성하도록 구성된 컨버터;
    상기 LED 그룹 부하를 통과하는 전류를 제어하도록 구성된 전류 제어기;
    상기 컨버터에 의해 제공된 출력 전압을 제어하도록 구성된 전압 제어기;
    상기 LED 그룹 부하에 전류를 단속적으로 제공하도록 구성된 시분할 회로; 및
    상기 시분할 회로가 전류를 상기 LED 그룹 부하로 통과시키는 구간 동안 상기 LED 그룹 부하를 통과하는 전류를 제어하고 상기 컨버터에 의해 제공되는 출력 전압을 제어하도록 상기 전류 제어기를 선택하고,
    상기 시분할 회로가 전류를 상기 LED 그룹 부하로 통과시키지 않는 구간 동안 상기 컨버터에 의해 제공되는 출력 전압을 제어하도록 상기 전압 제어기를 선택하도록 구성된 선택기;
    를 포함하는 LED 조명 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전류 제어기는 상기 LED 그룹 부하를 통과하는 전류에 따라 전류 피드백 신호를 생성하고;
    상기 전압 제어기는 상기 컨버터로부터의 출력 전압에 따라 전압 피드백 신 호를 생성하고; 그리고,
    상기 선택기는:
    상기 시분할 회로가 전류를 상기 LED 그룹 부하로 통과시키는 구간 동안 상기 컨버터에 의해 제공된 출력 전압을 PWM 제어하도록 상기 전류 피드백 신호를 선택하고; 그리고
    상기 시분할 회로가 전류를 상기 LED 그룹 부하로 통과시키지 않는 구간 동안 상기 컨버터에 의해 제공된 출력 전압을 PWM 제어하도록 상기 전압 피드백 신호를 선택하는,
    LED 조명 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 선택기는 상기 시분할 회로에 의해 생성된 시분할 신호에 따라 상기 전류 피드백 신호 및 상기 전압 피드백 신호 중 하나를 선택하는,
    LED 조명 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 선택기는 상기 전류 피드백 신호가 존재하는지 여부에 따라 상기 전류 피드백 신호 및 상기 전압 피드백 신호 중 하나를 선택하는,
    LED 조명 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 컨버터에 의해 제공되고 전류가 상기 LED 그룹 부하를 통과하는 동안 홀드된 출력 전압과, 전류가 상기 LED 그룹 부하를 통과하지 않는 동안에 상기 컨버터에 의해 제공된 출력 전압의 차이를 증폭하여, 전류가 상기 LED 그룹 부하를 통과하지 않는 구간 동안 상기 전압 피드백 신호로서 증폭된 상기 차이를 제공하는 오차 증폭기
    를 더 포함하는 LED 조명 장치.
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Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101614304B1 (ko) 2007-11-16 2016-04-21 알레그로 마이크로시스템스, 엘엘씨 직렬 연결된 발광 다이오드 열들을 구동하는 전자 회로들
JP5154531B2 (ja) * 2009-11-10 2013-02-27 Ｔｄｋラムダ株式会社 Ｌｅｄ駆動装置
CN102065600B (zh) * 2010-03-16 2014-06-25 成都芯源系统有限公司 一种led调光驱动系统
JP5523917B2 (ja) * 2010-04-23 2014-06-18 ローム株式会社 スイッチング電源の制御回路、制御方法およびそれらを用いた発光装置および電子機器
TWI420968B (zh) * 2010-05-25 2013-12-21 Green Solution Tech Co Ltd 發光二極體驅動電路及背光模組
JP5595126B2 (ja) * 2010-06-03 2014-09-24 ローム株式会社 Ｌｅｄ駆動装置およびこれを備えた電子機器
JP2012003865A (ja) * 2010-06-14 2012-01-05 Toshiba Lighting & Technology Corp Ｌｅｄ点灯装置
US8773477B2 (en) 2010-09-15 2014-07-08 Dolby Laboratories Licensing Corporation Method and apparatus for edge lit displays
JP5599279B2 (ja) * 2010-10-08 2014-10-01 シャープ株式会社 調光回路及び照明装置
JP5657366B2 (ja) * 2010-12-10 2015-01-21 ローム株式会社 発光素子の駆動回路およびそれを用いた発光装置、電子機器
US8692482B2 (en) 2010-12-13 2014-04-08 Allegro Microsystems, Llc Circuitry to control a switching regulator
US8618743B2 (en) * 2010-12-14 2013-12-31 Elm Inc. High stability dimmer
JP2012138279A (ja) * 2010-12-27 2012-07-19 Sanken Electric Co Ltd Ｌｅｄ駆動装置
CN102595681A (zh) * 2011-01-10 2012-07-18 原景科技股份有限公司 具有发光二极管驱动电路的发光二极管电路及其运作方法
US8988005B2 (en) * 2011-02-17 2015-03-24 Cooledge Lighting Inc. Illumination control through selective activation and de-activation of lighting elements
ES2391218B1 (es) * 2011-03-04 2013-08-08 Universidad Carlos Iii De Madrid Método y sistema de alimentación de una carga constituida por una pluralidad de cargas elementales, en particular de led.
JP5691712B2 (ja) * 2011-03-23 2015-04-01 サンケン電気株式会社 定電流電源装置
US9265104B2 (en) 2011-07-06 2016-02-16 Allegro Microsystems, Llc Electronic circuits and techniques for maintaining a consistent power delivered to a load
US9155156B2 (en) 2011-07-06 2015-10-06 Allegro Microsystems, Llc Electronic circuits and techniques for improving a short duty cycle behavior of a DC-DC converter driving a load
JP5839222B2 (ja) * 2011-08-29 2016-01-06 サンケン電気株式会社 定電流電源装置
JP2013149479A (ja) * 2012-01-19 2013-08-01 Tdk Corp 発光素子駆動装置
EP2648482A1 (en) * 2012-04-05 2013-10-09 Koninklijke Philips N.V. LED lighting system
TW201349927A (zh) * 2012-05-23 2013-12-01 Luxul Technology Inc 高功因無閃頻ｌｅｄ驅動電路
TW201349932A (zh) * 2012-05-25 2013-12-01 Darfon Electronics Corp 整合型調光控制電路
JP6037161B2 (ja) 2012-08-06 2016-11-30 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 点灯装置、照明器具、ランプ及び音鳴り防止方法
US9144126B2 (en) 2012-08-22 2015-09-22 Allegro Microsystems, Llc LED driver having priority queue to track dominant LED channel
US8957607B2 (en) 2012-08-22 2015-02-17 Allergo Microsystems, LLC DC-DC converter using hysteretic control and associated methods
JP2014157862A (ja) * 2013-02-14 2014-08-28 Rohm Co Ltd 半導体集積回路、表示装置、及び電子機器
JP6211360B2 (ja) * 2013-09-19 2017-10-11 ローム株式会社 アンテナ駆動装置
KR101447712B1 (ko) 2013-11-14 2014-10-06 숭실대학교산학협력단 다중 출력 컨버터 및 그 제어방법
KR101542112B1 (ko) 2013-11-14 2015-08-06 숭실대학교산학협력단 다중 배터리 충전기 및 그 제어방법
CN105896943B (zh) * 2016-05-27 2018-08-28 南京矽力杰半导体技术有限公司 一种控制电路、控制方法及应用其的开关电源
US10091849B2 (en) * 2016-08-22 2018-10-02 Semiconductor Components Industries, Llc Hybrid dimming for lighting circuits
CN106604450B (zh) * 2016-11-30 2018-06-29 华南理工大学 一种数控分段式交流驱动led芯片电路及其驱动方法
JP6928878B2 (ja) * 2018-01-30 2021-09-01 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 点灯装置
US10863600B2 (en) 2018-06-19 2020-12-08 Power Integrations, Inc. Power converter with current matching
US10827585B1 (en) 2019-04-17 2020-11-03 Goodrich Lighting Systems, Inc. Driving light emitting diodes and display apparatus

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040093457A (ko) * 2003-04-28 2004-11-05 도꼬가부시끼가이샤 스위칭 정전류 전원장치
JP2005500680A (ja) * 2001-08-15 2005-01-06 コーニンクレッカ　フィリップス　エレクトロニクス　エヌ　ヴィ Ｌｅｄドライバ装置
KR100727354B1 (ko) 2005-11-09 2007-06-13 주식회사 유양정보통신 발광 다이오드 정전류 펄스폭 변조 구동 회로
JP4169008B2 (ja) * 2005-01-31 2008-10-22 松下電工株式会社 Ｌｅｄ駆動装置、及びそれを用いた照明装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6178566A (ja) * 1984-09-21 1986-04-22 Osaka Denki Kk 短絡移行ア−ク溶接方法及びその装置
JP4177022B2 (ja) 2002-05-07 2008-11-05 ローム株式会社 発光素子駆動装置、及び発光素子を備えた電子機器
JP3747037B2 (ja) * 2003-04-28 2006-02-22 東光株式会社 スイッチング定電流電源装置
JP3747036B2 (ja) * 2003-04-28 2006-02-22 東光株式会社 スイッチング定電流電源装置
JP4306657B2 (ja) * 2004-10-14 2009-08-05 ソニー株式会社 発光素子駆動装置および表示装置
JP2006343531A (ja) * 2005-06-09 2006-12-21 Tohoku Pioneer Corp 発光パネルの駆動装置および駆動方法
US7888881B2 (en) * 2005-07-28 2011-02-15 Exclara, Inc. Pulsed current averaging controller with amplitude modulation and time division multiplexing for arrays of independent pluralities of light emitting diodes
JP2007220855A (ja) * 2006-02-16 2007-08-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ｌｅｄ点灯回路
US7605550B2 (en) * 2006-07-17 2009-10-20 Microsemi Corp.—Analog Mixed Signal Group Ltd. Controlled bleeder for power supply
US7902771B2 (en) * 2006-11-21 2011-03-08 Exclara, Inc. Time division modulation with average current regulation for independent control of arrays of light emitting diodes
CN201063902Y (zh) * 2007-03-08 2008-05-21 宁波安迪光电科技有限公司 Led驱动电源
US7893626B2 (en) * 2007-09-07 2011-02-22 Richtek Technology Corporation Multi-color backlight control circuit and multi-color backlight control method
CN101146388A (zh) * 2007-12-03 2008-03-19 孙民兴 独立式直流电源之led灯放电控制系统
US7825610B2 (en) * 2008-03-12 2010-11-02 Freescale Semiconductor, Inc. LED driver with dynamic power management
TWI391028B (zh) * 2008-04-18 2013-03-21 Novatek Microelectronics Corp 發光二極體驅動模組

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005500680A (ja) * 2001-08-15 2005-01-06 コーニンクレッカ　フィリップス　エレクトロニクス　エヌ　ヴィ Ｌｅｄドライバ装置
KR20040093457A (ko) * 2003-04-28 2004-11-05 도꼬가부시끼가이샤 스위칭 정전류 전원장치
JP4169008B2 (ja) * 2005-01-31 2008-10-22 松下電工株式会社 Ｌｅｄ駆動装置、及びそれを用いた照明装置
KR100727354B1 (ko) 2005-11-09 2007-06-13 주식회사 유양정보통신 발광 다이오드 정전류 펄스폭 변조 구동 회로

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