KR101133497B1 - 백라이트용 led 구동 회로 및 방법과 백라이트 구동장치 - Google Patents

백라이트용 led 구동 회로 및 방법과 백라이트 구동장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101133497B1
KR101133497B1 KR1020100040882A KR20100040882A KR101133497B1 KR 101133497 B1 KR101133497 B1 KR 101133497B1 KR 1020100040882 A KR1020100040882 A KR 1020100040882A KR 20100040882 A KR20100040882 A KR 20100040882A KR 101133497 B1 KR101133497 B1 KR 101133497B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pwm signal
led
duty
backlight
signal
Prior art date
Application number
KR1020100040882A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110121330A (ko
Inventor
백승범
김미진
김응선
신두수
Original Assignee
매그나칩 반도체 유한회사
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 매그나칩 반도체 유한회사 filed Critical 매그나칩 반도체 유한회사
Priority to KR1020100040882A priority Critical patent/KR101133497B1/ko
Priority to US13/049,705 priority patent/US20110267387A1/en
Priority to CN201110115492.5A priority patent/CN102237043B/zh
Priority to TW100115225A priority patent/TWI536344B/zh
Publication of KR20110121330A publication Critical patent/KR20110121330A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101133497B1 publication Critical patent/KR101133497B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control 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
    • G09G3/34Control 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
    • G09G3/3406Control of illumination source
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30Driver circuits
    • H05B45/37Converter circuits
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/02Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0247Flicker reduction other than flicker reduction circuits used for single beam cathode-ray tubes
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/06Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0626Adjustment of display parameters for control of overall brightness
    • G09G2320/064Adjustment of display parameters for control of overall brightness by time modulation of the brightness of the illumination source
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2360/00Aspects of the architecture of display systems
    • G09G2360/14Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors
    • G09G2360/145Detecting 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)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

본 발명은 플리커링을 방지하여 안정적인 LED 밝기를 유지할 있는 백라이트용 LED 구동 회로 및 방법 그리고 백라이트 구동장치를 개시한다.
상기 백라이트용 LED 구동회로는 PWM 신호를 입력하여 소정 대역의 노이즈를 제거하는 필터링부; 상기 필터링부를 통해 필터링된 PWM 신호의 듀티를 안정화시켜 주는 듀티 안정화부; 상기 듀티 안정화부를 통해 안정화된 PWM 신호에 근거하여 디밍 신호를 발생하는 디밍 신호 발생부; 및 상기 디밍 신호 발생부로부터 발생되는 상기 디밍 신호에 근거하여 백라이트용 LED 를 구동시켜 주는 LED 구동부를 구비한다.

Description

백라이트용 LED 구동 회로 및 방법과 백라이트 구동장치{LED driving circuit for back light and driving method thereof and back light driving apparatus}
본 발명은 백라이트용 LED 구동 회로에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 플리커를 방지하여 LED 밝기를 안정적으로 유지할 수 있는 백라이트용 LED 구동 회로 및 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 백라이트 구동장치에 관한 것이다.
대표적인 평판표시장치인 액정표시장치(Liquid Crystal Display : LCD)는 액정의 전기적 및 광학적 특성을 이용하여 영상을 표시한다. 상기 액정표시장치(LCD)는 다른 표시장치에 비해 두께가 얇고 무게가 가벼우며, 소비 전력이 낮고 구동 전압이 낮아서 널리 사용되고 있다. 그러나, 액정표시장치는 영상을 표시하는 액정표시패널이 자체적으로 발광을 하지 못하는 비발광 소자이므로, 액정표시패널에 광을 공급하기 위한 별도의 백라이트를 필요로 한다.
상기 백라이트로는 냉음극선관 램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp; CCFL) 및 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED) 등이 많이 사용된다. CCFL을 사용하는 백 라이트는 수은을 사용하기 때문에 환경 유해하며 응답 속도가 느리다. 또한, 색재현성이 낮으며, 사전에 설정된 백색광을 생성한다는 단점이 있다.
반면, LED를 사용하는 백 라이트는 환경 유해 물질을 사용하지 않고 고속 응답이 가능하며 임펄스(impulsive) 구동이 가능한 이점이 있다. 또한, 색재현성이 우수하며, 적색, 청색, 녹색 LED의 광량을 조정하여 빛의 색좌표 및 휘도를 임의로 조절할 수 있다. 이러한 LED 백 라이트는 적색 광과 청색 광 및 녹색 광을 적절히 혼합하여 백색 광을 만들어 내므로, LED 백 라이트에는 적색 광을 방출하는 다수의 적색 LED 어레이, 청색 광을 방출하는 다수의 청색 LED 어레이 및 녹색 광을 만들어내기 위한 다수의 녹색 LED 어레이를 포함한다.
LED 백라이트는 디밍(dimming) 방법으로 LED의 밝기(brightness)를 조절한다. 디밍 방법은 아날로그 디밍과 디지탈 디밍이 있다. 아날로그 디밍 방법은 백라이트용 LED들로 각각 공급되는 전류량을 조절하여 LED 의 밝기를 조절하는 방식이다. 즉, 아날로그 디밍 방법의 경우, 백라이트용 LED들 각각으로 공급되는 전류량을 반으로 줄이면, 백라이트용 LED 의 밝기는 절반으로 줄어든다. 디지탈 디밍 방식인 PWM(pulse width modulation) 디밍 방법은 백라이트용 LED 각각의 온-오프 시간(On-Off time)의 비율을 PWM 신호에 따라 조절하여 백라이트용 LED 밝기를 조절하는 방식이다.
PWM 디밍 방식을 사용하는 LED 구동 장치는 LED 어레이로 흐르는 전류를 제어하여 LED의 밝기를 조절한다. LED 구동 장치에는 전류제어를 위한 PWM 신호를 LED 구동회로에 전달하는 콘트롤러 또는 마이크로 콘트롤러 유니트(MCU)가 있다. 상기 콘트롤러 또는 MCU가 LED 의 밝기 조절용 PWM신호를 발생시켜 LED 구동 회로로 제공할 때, 원하지 않는 외부 EMI(electromagnetic interference)가 발생하여 상기 PWM신호에 유입되고, 이에 따라 PWM 신호의 듀티 비가 왜곡된다. PWM 신호의 듀티비 왜곡은 잡음을 유발하여 LED 가 깜박거리는 플리커링(flickering) 현상이 발생되고, LED의 밝기를 안정적으로 유지할 수 없게 된다.
종래에는 LED의 밝기를 안정적으로 조절하기 위하여, 아날로그 필터를 이용하여 PWM 신호의 노이즈를 제거하였다. 아날로그 필터를 이용하는 방법은 로우 패스 필터를 사용하여 순간적으로 인가되는 고주파 노이즈를 제거할 수 있었다. 그러나, 이 방법은 필터 대역내에 있는 저주파 노이즈를 제거할 수 있으나, PWM 신호의 듀티가 흔들리는 경우에는 노이즈를 제거할 수 없었으며, LED 의 밝기가 불안정하여 플리커가 발생하게 된다.
본 발명은 PWM 신호의 듀티가 흔들리는 경우에도 플리커의 발생을 방지할 수 있는 백라이트용 LED 구동 장치 및 방법 그리고 백라이트 구동장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트용 LED 구동 회로는 PWM 신호를 입력하여 소정 대역의 노이즈를 제거하는 필터링부; 상기 필터링부를 통해 필터링된 PWM 신호의 듀티를 안정화시켜 주는 듀티 안정화부; 상기 듀티 안정화부를 통해 안정화된 PWM 신호에 근거하여 디밍 신호를 발생하는 디밍 신호 발생부; 및 상기 디밍 신호 발생부로부터 발생되는 상기 디밍 신호에 근거하여 백라이트용 LED 를 구동시켜 주는 LED 구동부를 구비한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 구동장치는 백라이트용 LED 어레이; PWM 신호를 발생하는 PWM 신호 발생기; 상기 PWM 신호 발생기의 상기 PWM 신호에 근거하여 상기 백라이트용 LED 어레이를 구동하는 전압을 제공하는 DC-DC 컨버터; 및 상기 PWM 신호 발생기의 상기 PWM 신호를 입력하여 듀티를 안정화시키고, 상기 듀티가 안정화된 PWM 신호에 근거하여 상기 백라이트용 LED 어레이를 구동시켜 주기 위한 디밍 신호를 발생하는 LED 구동회로를 포함한다. 상기 LED 구동회로는 상기 PWM 신호를 샘플링하고, 샘플링된 PWM 신호를 카운트하여 평균화하는 듀티 안정화부를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백라이트용 LED 구동 방법은 PWM 신호를 필터링하고; 상기 필터링된 PWM 신호의 듀티를 안정화하며; 상기 듀티가 안정화된 PWM 신호로부터 일정한 듀티를 갖는 디밍 신호를 발생하고; 및 상기 디밍 신호에 근거하여 상기 백라이트용 LED 를 구동하는 것을 포함한다.
본 발명의 백라이트용 LED 구동 장치 및 방법에 따르면, 외부 노이즈나 PWM 신호의 듀티가 흔들리는 경우에도, 상기 PWM 신호의 듀티를 샘플링하고 카운트하여 평균화시켜 줌으로써 상기 PWM 신호의 듀티를 안정화시켜 주고, 이에 따라 균일한 듀티를 갖는 디밍 신호를 발생하여 플리커의 발생을 방지할 수 있으며, LED 의 밝기를 안정적으로 유지시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 구동장치의 블럭도이다.
도 2은 도 1의 백라이트 구동장치의 상세 회로도이다.
도 3은 도 2의 백라이트 구동 장치의 동작 파형도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 구동 장치의 블럭 구성도를 도시한 것이다. 도 1을 참조하면, 백라이트 구동장치는 PWM 신호 발생기(100), DC-DC 컨버터(200), LED 구동 회로(300) 및 LED 어레이(400)를 포함한다.
상기 PWM 신호 발생기(100)는 소정 듀티비를 갖는 PWM 신호(PWMIN)를 상기 DC-DC 컨버터(200)로 발생한다. 상기 PWM 신호 발생기(100)는 콘트롤러 또는 MCU를 포함할 수 있다. 상기 DC-DC 컨버터(200)는 상기 PWM 신호 발생기(100)로부터 제공되는 상기 PWM 신호(PWMIN)를 입력하여 백라이트용 LED 어레이(400)로 LED 를 구동하기 위한 출력 전압을 제공한다. 상기 DC-DC 컨버터(200)는 입력 전압을 부스트-업(boost-up)시켜 원하는 고전압을 상기 백라이트용 LED 어레이(400)로 제공하는 부스트-업 컨버터를 포함할 수 있다.
상기 LED 구동 회로(300)는 상기 PWM 신호 발생기(100)로부터 PWM 신호(PWMIN)를 입력하여 상기 백라이트용 LED 어레이(400)로 상기 LED의 밝기를 조정하기 위한 디밍신호(DM)를 발생한다. 상기 LED 어레이(400)는 도 2에 도시된 바와 같이 다수의 LED 들이 직렬 연결된 LED 스트링(LS)을 포함할 수 있다. 도 2에는 LED어레이(400)가 하나의 LED 스트링을 구비하는 것을 예시하였으나, 이에 반드시 한정되는 것은 아니며, 다수의 LED 스트링이 병렬 구성될 수 있다.
도 2는 도 1의 본 발명의 백라이트용 LED 구동 장치의 상세도를 도시한 것으로서, 상기 LED 구동 회로(300)의 상세 회로도를 도시한 것이다. 도 2를 참조하면, 상기 LED 구동 회로(300)는 필터링부(310), 듀티 안정화부(320), 디밍 신호 발생부(330), 전류 제어부(340), 스위칭부(350) 및 LED 구동부(360)를 구비한다.
상기 필터링부(310)는 상기 PWM 신호 발생기(100)로부터 상기 PWM 신호(PWMIN)를 입력하고, 상기 PWM 신호(PWMIN)중 원하는 대역의 주파수 신호만을 출력하는 역할을 한다. 상기 필터링부(310)는 고주파 대역의 신호를 제거하여 노이즈 마진을 확보하는 로우 패스 필터를 포함할 수 있다. 상기 필터링부(310)는 아날로그 필터로서 RC 필터를 포함할 수 있다. 게다가, 상기 필터링부(310)는 히스테리시스(Hysteresis) 기능을 추가하여, PWM 신호(PWMIN)의 DC 레벨의 변화에 대한 노이즈 마진을 확보할 있다.
상기 듀티 안정화부(320)는 상기 필터링부(310)를 통해 필터링된 PWM 신호의 듀티를 안정화하는 역할을 한다. 상기 듀티 안정화부(320)는 상기 필터링된 PWM 신호의 듀티 흔들림을 평균화하는 부분으로서, 디지탈 필터를 포함할 수 있다. 상기 듀티 안정화부(320)는 상기 PWM 신호의 듀티에 대한 정보를 카운트하는 어큐뮬레이터를 포함할 수 있다. 상기 듀티 안정화부(320)는 일정 시간동안 시스템 클럭(Fsys)을 이용하여 상기 PWM 신호의 듀티를 샘플링하고, 샘플링된 듀티를 카운트하여 평균값을 구한다. 따라서, 상기 듀티 안정화부(320)는 듀티가 안정화된 PWM 신호를 발생할 수 있다.
상기 디밍 신호 발생부(330)는 상기 듀티 안정화부(320)의 출력 신호를 입력하여 상기 LED 어레이(400)의 LED 스트링(LS)을 구동하기 위한 디밍 신호(DM)를 발생한다. 여기에서는, 상기 백라이트용 LED 어레이(400)가 하나의 LED 스트링(LS)만으로 구성되어 하나의 디밍 신호(DS)만이 발생되었으나, 상기 LED 어레이(400)가 다수의 LED 스트링으로 구성되는 경우에는 다수의 디밍 신호가 발생되어 각각의 LED 스트링으로 제공될 수 있다.
상기 디밍 신호(DM)는 상기 LED 어레이(400)의 LED 스트링(LS)을 온, 오프시켜 주는 신호로서, 0 내지 100%의 듀티를 갖는 신호이다. 상기 디밍 신호(DM)의 듀티는 하기의 식(1)으로 계산되어질 수 있다.
듀티(DPWM)= HTFPWM/TFPWM ... (1)
여기서, HTFPWM 는 상기 듀티 안정화부(320)가 상기 필터링부(310)를 통해 필터링된 PWM 신호를 시스템 클럭에 동기시켜 샘플링할 때, 일정 주기동안 상기 샘플링된 PWM 신호의 하이 레벨의 시간을 나타낸다. TFPWM은 상기 PWM 신호의 총 샘플링 시간을 나타낸다. 이때, TFPWM 은 적어도 2주기 이상의 PWM 신호를 샘플링한 시간을 포함할 수 있다.
상기 전류 제어부(340)는 상기 LED 어레이(400)의 상기 LED 스트링(LS)을 통해 흐르는 전류를 제어한다. 상기 전류 제어부(340)는 비반전 단자에 기준전압(Vref)이 인가되고, 반전 단자에 출력단이 피드백 연결되는 연산 증폭기(341)와 상기 연산 중폭기(341)의 상기 반전 단자에 연결되는 전류 제한용 저항(345)을 포함할 수 있다.
상기 LED 스트링(LS)에 흐르는 전류는 하기의 식 (2)으로 표현될 수 있다.
I(LED)=Vref/R ... (2)
여기서, Vref 는 상기 연산 증폭기(341)의 비반전 단자에 제공되는 기준전압이고, R은 상기 저항(345)의 저항값이다.
상기 스위칭부(350)는 상기 디밍 신호 발생부(320)로부터의 디밍 신호(DM)에 근거하여 상기 전류 제어부(340)의 출력 신호를 상기 LED 구동부(360)로 제공한다. 상기 스위칭부(350)는 상기 디밍 신호(DM)에 의해 콘트롤되는 스위치를 포함할 수 있다.
상기 LED 구동부(360)는 상기 스위칭부(350)를 통해 제공되는 상기 전류 조절부(340)의 출력신호에 따라 상기 LED 어레이(400)의 상기 LED 스트링(LS)을 구동시켜 준다. 상기 LED 구동부(360)는 드레인이 상기 LED 어레이(400)의 상기 LED 스트링(LS)의 일단에 연결되고, 소오스가 상기 전류 조절부(340)에 연결되며, 게이트에 상기 스위칭부(350)를 통해 상기 전류 조절부(340)의 출력신호가 제공되는 MOS 트랜지스터를 포함할 수 있다.
도 1 및 도 2의 LED 구동 장치의 동작을 도 3의 동작 파형도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
상기 PWM 신호 발생기(100)로부터 PWM 신호(PWMIN)이 발생되어 DC-DC 컨버터(200)에 제공되고, DC-DC 컨버터(200)는 입력전압을 부스트업하여 원하는 고전압을 발생하여 상기 LED 어레이(400)로 제공한다.
한편, 상기 PWM 신호 발생기(100)로부터 PWM 신호(PWMIN)는 상기 LED 구동 회로(300)로 제공된다. 이때, 상기 PWM 신호(PWMIN)에 노이즈나 듀티의 흔들림이 있는 경우, 상기 필터링부(310)는 상기 PWM 신호(PWMIN)의 고주파 노이즈를 제거함과 동시에 DC 노이즈 마진을 확보하도록 필터링 동작을 수행한다. 따라서, 상기 필터링부(310)는 상기 듀티 안정화부(320)로 필터링된 PWM 신호(PWMF)를 제공한다.
상기 듀티 안정화부(320)는 상기 필터링부(310)를 통해 노이즈가 제거된 PWM 신호(PWMF)를 시스템 클럭신호(Fsys)에 동기시켜 샘플링한다. 도 3에서는, PWM 신호의 3주기 동안 상기 필터링된 PWM신호(PWMF)를 필터링하는 것을 예시하였으나, PWM 신호의 적어도 2주기 이상 샘플링하는 것이 바람직하다. 상기 샘플링된 PWM신호의 듀티를 카운트하여 평균값을 구한다. 평균값은 전체 듀티평균구간에서 로직 하이(High) 시간의 구간을 모두 더해서 구해진 상기 (1)번 식에 의해 계산되고 나서 다음 듀티평균계산구간(TFPWM) 동안 균일한 듀티를 갖는 PWM신호(PWMA)를 전달해 준다. 따라서, 듀티 안정화부(320)는 도 3과 같이 균일한 듀티를 갖는 PWM신호(PWMA)를 상기 디밍 신호 발생부(330)로 제공한다.
상기 디밍 신호 발생부(330)는 상기 듀티 안정화부(320)로부터 제공되는 듀티가 안정화된 PWM신호(PWMA)를 입력하여 안정된 디밍 신호(DM2)를 출력하게 된다. 종래와 같이, 상기 듀티 안정화부(320)가 구비되지 않은 경우에는, 상기 PWM 신호(PWMIN)의 듀티가 흔들리는 부분(A)에 의해 디밍 신호(DM1)과 같이 듀티가 균일하지 않은 디밍 신호가 발생하게 된다. 따라서, 디밍 신호(DM1)의 듀티가 균일하지 않은 부분(B)에서 플리커가 발생하게 된다.
그러나, 본 발명의 실시예에서와 같이, 상기 듀티 안정화부(320)가 구비되는 경우에는, 상기 듀티가 흔들리는 PWM신호(PWMIN)가 제공되더라도 상기 듀티 안정화부(320)의 상기 듀티 평균화동작에 의해 균일한 듀티를 갖는 디밍 신호(DM2)를 발생할 수 있게 된다.
상기 스위칭부(350)는 상기 디밍 신호(DM2)에 근거하여 스위치가 온, 오프되고, 상기 전류 조절부(340)에 의해 상기 전류 구동부(360)의 MOS 트랜지스터가 구동된다. 상기 MOS 트랜지스터가 구동됨에 따라 상기 LED 어레이(400)의 상기 LED 스트링(LS)이 구동된다. 상기 LED 스트링(LS)을 구성하는 LED들을 통해 전류가 흐르게 되어 상기 LED들을 원하는 밝기를 안정적으로 유지하게 된다.
즉, 본 발명에서는, 듀티가 흔들리는 PWM 신호(PWMIN)가 인가되더라도, 상기 듀티 안정화부(320)의 듀티 평균화 동작에 의해, 상기 디밍 신호 발생부(330)가 균일한 듀티를 갖는 디밍 신호(DM2)를 발생할 수 있다. 그러므로, 상기 PWM 신호(PWMIN)의 듀티 흔들림 부분(A)에 무관하게 상기 LED들의 밝기를 일정하게 유지시켜 줄 수 있으므로, 플리커의 발생을 방지할 수 있다.
상기 전류 조절부(340)의 저항(345)은 상기 LED 스트링(LS)을 통해 흐르는 전류를 제한하며, 상기 LED 스트링(LS)을 통해 흐르는 전류는 상기 연산 증폭기(341)의 상기 반전 단자로 피드백되므로, 상기 LED 스트링(LS)을 통해 흐르는 전류를 일정하게 유지시켜 줄 수 있다.
상술한 본 발명의 실시 예는 예시의 목적을 위한 것으로, 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상과 범위를 통해 다양한 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100: PWM 신호 발생기 200: DC-DC 컨버터
300: LED 구동회로 400: 백라이트용 LED 어레이
310: 필터링부 320: 듀티 안정화부
330: 디밍 신호 발생부 340: 전류 조절부
350: 스위칭부 360: LED 구동부
341: 연산 증폭기 345: 전류 제한용 저항
DF: D 플립 플롭 AG: 앤드게이트

Claims (24)

  1. 백라이트용 LED 를 구동하는 회로에 있어서,
    PWM 신호를 입력하여 소정 대역의 노이즈를 제거하는 필터링부;
    상기 필터링부를 통해 필터링된 PWM 신호의 듀티를 안정화시켜 주는 듀티 안정화부;
    상기 듀티 안정화부를 통해 안정화된 PWM 신호에 근거하여 디밍 신호를 발생하는 디밍 신호 발생부; 및
    상기 디밍 신호 발생부로부터 발생되는 상기 디밍 신호에 근거하여 상기 백라이트용 LED 를 구동시켜 주는 LED 구동부를 구비하는 백라이트용 LED 구동회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 필터링부는 고주파 대역의 노이즈를 제거하는 로우 패스 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트용 LED 구동회로.
  3. 제2항에 있어서, 상기 필터링부는 RC 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트용 LED 구동회로.

  4. 제2항에 있어서, 상기 필터링부는 상기 PWM 신호의 DC 레벨 변동을 방지하는 히스테리시스 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트용 LED 구동회로.
  5. 제1항에 있어서, 상기 듀티 안정화부는 상기 PWM 신호를 샘플링하고, 샘플링된 신호를 카운트하여 상기 PWM 신호의 듀티를 평균화하는 것을 특징으로 하는 백라이트용 LED 구동회로.
  6. 제5항에 있어서, 상기 듀티 안정화부는 클럭 신호에 동기되어 상기 PWM 신호를 샘플링하는 것을 특징으로 하는 백라이트용 LED 구동회로.
  7. 제6항에 있어서, 상기 듀티 안정화부는 적어도 2주기 이상의 상기 PWM 신호를 샘플링하는 것을 특징으로 하는 백라이트용 LED 구동회로.
  8. 제5항에 있어서, 상기 듀티 안정화부는 디지탈 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트용 LED 구동회로.
  9. 제8항에 있어서, 상기 듀티 안정화부는 상기 샘플링된 PWM 신호를 카운트하는 어큐뮬레이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트용 LED 구동회로.
  10. 제1항에 있어서, 상기 LED 구동부는 상기 LED 의 일단에 연결되고, 상기 디밍 신호 발생부로부터의 상기 디밍 신호에 근거하여 구동되는 MOS 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트용 LED 구동회로.
  11. 제1항에 있어서, 상기 LED 를 통해 흐르는 전류를 조절하는 전류 조절부; 및
    상기 전류 조절부의 출력 신호를 상기 디밍 신호 발생부로부터의 상기 디밍 신호에 근거하여 상기 LED 구동부로 제공하는 스위칭부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트용 LED 구동회로.
  12. 백라이트용 LED 어레이;
    PWM 신호를 발생하는 PWM 신호 발생기;
    상기 PWM 신호 발생기의 상기 PWM 신호에 근거하여 상기 백라이트용 LED 어레이를 구동하는 전압을 제공하는 DC-DC 컨버터; 및
    상기 PWM 신호 발생기의 상기 PWM 신호를 입력하여 듀티를 안정화하고, 상기 듀티가 안정화된 PWM 신호에 근거하여 상기 백라이트용 LED 어레이를 구동시켜 주기 위한 디밍 신호를 발생하는 LED 구동회로를 포함하되,
    상기 LED 구동회로는 상기 PWM 신호를 샘플링하고, 샘플링된 PWM 신호를 카운트하여 평균화하는 듀티 안정화부를 포함하는 백라이트 구동장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 듀티 안정화부는 상기 샘플링된 PWM 신호를 어큐뮬레이트하는 기능을 갖는 디지탈 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 구동장치.
  14. 제12항에 있어서, 상기 듀티 안정화부는 클럭 신호에 동기되어 상기 PWM 신호를 샘플링하는 것을 특징으로 하는 백라이트 구동장치.
  15. 제13항에 있어서, 상기 듀티 안정화부는 적어도 2주기 이상의 상기 PWM 신호를 샘플링하는 것을 특징으로 하는 백라이트 구동장치.

  16. 제12항에 있어서, 상기 LED 구동회로는 상기 PWM 신호를 입력하여 소정 대역의 노이즈 및 DC 레벨 변동을 제거함으로써, 상기 PWM신호를 필터링하고, 상기 필터링된 PWM 신호를 상기 듀티 안정화부로 제공하는 필터링부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 구동장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 필터링부는 히스테리시스 기능을 갖는 로우 패스 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 구동장치.
  18. 제12항에 있어서, 상기 LED 구동회로는 상기 듀티 안정화부로부터 듀티가 안정화된 PWM 신호를 입력하여 디밍 신호를 발생하는 디밍 신호 발생부; 및
    상기 디밍 신호 발생부로부터의 상기 디밍 신호에 근거하여 상기 백라이트 어레이를 구동시켜 주는 LED 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 구동장치.
  19. 백라이트용 LED 구동 방법에 있어서,
    PWM 신호를 필터링하고;
    상기 필터링된 PWM 신호의 듀티를 안정화하며;
    상기 듀티가 안정화된 PWM 신호로부터 일정한 듀티를 갖는 디밍 신호를 발생하고; 및
    상기 디밍 신호에 근거하여 상기 백라이트용 LED 를 구동하는 것을 포함하는 백라이트용 LED 구동방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 PWM 신호를 필터링하는 것은 상기 PWM 신호의 DC 레벨 변동을 제거하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트용 LED 구동방법.
  21. 제19항에 있어서, 상기 PWM 신호를 필터링하는 것은 상기 PWM 신호를 로우 패스 필터링하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트용 LED 구동방법.
  22. 제19항에 있어서, 상기 PWM 신호의 듀티를 안정화하는 것은
    상기 PWM 신호를 샘플링하고; 및
    상기 샘플링된 PWM 신호를 카운트하여 평균화하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트용 LED 구동방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 PWM 신호를 샘플링하는 것은 상기 PWM 신호를 클럭신호에 동기시켜 샘플링하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트용 LED 구동방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 PWM 신호를 샘플링하는 것은 적어도 2주기 이상의 상기 PWM 신호를 샘플링하는 것을 특징으로 하는 백라이트용 LED 구동방법.
KR1020100040882A 2010-04-30 2010-04-30 백라이트용 led 구동 회로 및 방법과 백라이트 구동장치 KR101133497B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100040882A KR101133497B1 (ko) 2010-04-30 2010-04-30 백라이트용 led 구동 회로 및 방법과 백라이트 구동장치
US13/049,705 US20110267387A1 (en) 2010-04-30 2011-03-16 Circuit and method for driving a light emitting diode for a backlight, and backlight driving apparatus using the same
CN201110115492.5A CN102237043B (zh) 2010-04-30 2011-04-29 驱动用于背光的发光二极管的电路和方法及背光驱动设备
TW100115225A TWI536344B (zh) 2010-04-30 2011-04-29 用以驅動一用於一背光源之發光二極體之電路及方法,以及使用該電路和方法之背光源驅動裝置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100040882A KR101133497B1 (ko) 2010-04-30 2010-04-30 백라이트용 led 구동 회로 및 방법과 백라이트 구동장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110121330A KR20110121330A (ko) 2011-11-07
KR101133497B1 true KR101133497B1 (ko) 2012-04-05

Family

ID=44857919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100040882A KR101133497B1 (ko) 2010-04-30 2010-04-30 백라이트용 led 구동 회로 및 방법과 백라이트 구동장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20110267387A1 (ko)
KR (1) KR101133497B1 (ko)
CN (1) CN102237043B (ko)
TW (1) TWI536344B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130127223A (ko) * 2012-05-14 2013-11-22 현대모비스 주식회사 차량용 멀티미디어 기기의 조명 밝기 조정 장치 및 그 방법

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9261866B2 (en) * 2011-05-20 2016-02-16 Ecolab Usa Inc. Distributed control system for hospitality management
KR101978509B1 (ko) * 2011-12-07 2019-05-15 매그나칩 반도체 유한회사 Led 구동장치
CN102542981A (zh) * 2011-12-14 2012-07-04 深圳市华星光电技术有限公司 发光二极管的驱动电路与方法及其应用的显示装置
KR20130085261A (ko) * 2012-01-19 2013-07-29 삼성전자주식회사 안경 장치 및 전원 공급 장치
JP5926977B2 (ja) * 2012-02-16 2016-05-25 シャープ株式会社 画像表示装置、明るさ設定方法、プログラムおよびコンピュータ読取り可能な記録媒体
KR102034049B1 (ko) 2012-12-27 2019-10-18 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시 장치의 백라이트 드라이버 및 그 구동 방법
CN103150999B (zh) * 2013-03-29 2015-07-15 深圳市华星光电技术有限公司 一种led背光驱动电路和液晶显示装置
US9018859B2 (en) 2013-03-29 2015-04-28 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. LED backlight driving circuit and LCD device
TWI581242B (zh) * 2013-05-15 2017-05-01 明基電通股份有限公司 可操作於二維顯示模式與三維顯示模式之顯示器
CN104681003A (zh) * 2013-11-29 2015-06-03 晨星半导体股份有限公司 显示装置的控制电路及信号转换电路
CN105704874B (zh) * 2014-11-28 2019-01-04 上海航空电器有限公司 一种基于pwm调光的pba驱动电路
US10074299B2 (en) 2015-07-28 2018-09-11 Microsoft Technology Licensing, Llc Pulse width modulation for a head-mounted display device display illumination system
CN106856085A (zh) * 2016-12-31 2017-06-16 马鞍山格尚智能装备有限公司 一种户外大型显示屏画面稳定电路
TWI669985B (zh) * 2018-10-12 2019-08-21 力林科技股份有限公司 發光二極體驅動裝置以及發光二極體背光模組
TWI692982B (zh) * 2018-11-02 2020-05-01 茂達電子股份有限公司 背光裝置及其調光控制方法
CN111146984B (zh) * 2019-12-11 2024-04-26 均胜均安汽车电子(上海)有限公司 一种基于时序的直流电机预驱动控制模块及开环控制方法
CN111465137A (zh) * 2020-05-13 2020-07-28 迅驰车业江苏有限公司 一种车灯驱动模块输出电流调节的pid控制方法
US11490481B2 (en) * 2021-03-30 2022-11-01 Novatek Microelectronics Corp. Pulse width modulation driver and operation method thereof
CN116312402B (zh) * 2023-05-17 2023-08-29 中科(深圳)无线半导体有限公司 一种mini LED背光驱动方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005505940A (ja) 2001-10-05 2005-02-24 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 発光ダイオードを主体とするアレイのパルス幅変調制御
KR20090026946A (ko) * 2007-09-11 2009-03-16 엘지전자 주식회사 영상기기의 백라이트 제어 방법 및 그 방법을 채용한영상기기

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7277106B2 (en) * 2002-07-10 2007-10-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Scanning apparatus having a fluorescent lamp and control method thereof
US6853174B1 (en) * 2003-08-11 2005-02-08 Micrel, Inc. Selective high-side and low-side current sensing in switching power supplies
US7456829B2 (en) * 2004-12-03 2008-11-25 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Methods and systems to control electronic display brightness
US7528818B2 (en) * 2005-04-27 2009-05-05 Intersil Americas Inc. Digitally synchronized integrator for noise rejection in system using PWM dimming signals to control brightness of light source
KR101236238B1 (ko) * 2006-03-15 2013-02-22 엘지디스플레이 주식회사 엘이디 백라이트 구동회로
KR101215513B1 (ko) * 2006-10-17 2013-01-09 삼성디스플레이 주식회사 게이트 온 전압/발광 다이오드 구동전압 발생부와, 이를포함하는 직류/직류 컨버터 및 이를 갖는 액정표시장치와,액정표시장치의 에이징 테스트 장치
US7548030B2 (en) * 2007-03-29 2009-06-16 Microsemi Corp.—Analog Mixed Signal Group Ltd. Color control for dynamic scanning backlight
JP2008276039A (ja) * 2007-05-02 2008-11-13 Texas Instr Japan Ltd バックライト装置
KR100862507B1 (ko) * 2007-06-20 2008-10-08 삼성전기주식회사 Led 구동 디바이스
KR101222991B1 (ko) * 2008-05-02 2013-01-17 엘지디스플레이 주식회사 백라이트 구동회로 및 이의 구동방법
CN101668363B (zh) * 2008-09-05 2014-01-29 艾默龙电子科技(嘉兴)有限公司 高效率led驱动控制方法
US20110249035A1 (en) * 2008-12-26 2011-10-13 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device and television receiver
CN201440747U (zh) * 2009-07-21 2010-04-21 北京诚创星光科技有限公司 Led串联驱动器
US8228098B2 (en) * 2009-08-07 2012-07-24 Freescale Semiconductor, Inc. Pulse width modulation frequency conversion

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005505940A (ja) 2001-10-05 2005-02-24 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 発光ダイオードを主体とするアレイのパルス幅変調制御
KR20090026946A (ko) * 2007-09-11 2009-03-16 엘지전자 주식회사 영상기기의 백라이트 제어 방법 및 그 방법을 채용한영상기기

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130127223A (ko) * 2012-05-14 2013-11-22 현대모비스 주식회사 차량용 멀티미디어 기기의 조명 밝기 조정 장치 및 그 방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN102237043A (zh) 2011-11-09
CN102237043B (zh) 2015-05-06
TWI536344B (zh) 2016-06-01
KR20110121330A (ko) 2011-11-07
TW201214394A (en) 2012-04-01
US20110267387A1 (en) 2011-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101133497B1 (ko) 백라이트용 led 구동 회로 및 방법과 백라이트 구동장치
JP6635689B2 (ja) 照明装置、そのコントロール回路、制御方法、ならびにそれを用いたディスプレイ装置
KR101153219B1 (ko) 디밍 신호를 이용한 dc-dc 컨버터용 pwm 신호 발생회로 및 방법과 이를 구비한 백라이트용 led 구동 회로
KR100587022B1 (ko) 디밍 회로를 갖는 led 구동회로
JP4525287B2 (ja) 発光素子駆動装置および表示装置
US8988010B2 (en) LED driving device and lighting device
KR101974090B1 (ko) 백 라이트 구동 장치 및 액정 표시 장치
JP2007199648A (ja) 半導体発光デバイスアレイのドライバ及びその駆動方法
JP2013122846A (ja) 点灯装置
JP2007110070A (ja) 発光ダイオードのためのコントローラ回路
US9105219B2 (en) Light emitting element drive device, light emitting element drive method, and display apparatus
JP2007066897A (ja) 統合された電子機器を用いたバックライティングのためのled光源
JP2007129862A (ja) 電源装置
EP2360668A1 (en) Backlight unit and display apparatus
KR20100108302A (ko) 구동 장치, 상기 구동 장치를 포함하는 백라이트 및 백라이트의 구동 방법
JP2013233033A (ja) バックライト用ledストリングの駆動回路および駆動方法、ならびにそれを用いたバックライト装置および電子機器
JP6152290B2 (ja) バックライト装置ならびにそれを用いたディスプレイ装置および電子機器
KR101352123B1 (ko) 백라이트 유닛 및 그 구동방법
KR102597701B1 (ko) 표시 장치 및 이의 구동 방법
JP2002056996A (ja) 液晶バックライト調光方式
Lin et al. A balancing strategy and implementation of current equalizer for high power LED backlighting
US9532432B2 (en) LED driver apparatus
KR102103798B1 (ko) 광원 구동 방법, 이를 수행하기 위한 광원 장치 및 이 광원 장치를 포함하는 표시 장치
KR100992265B1 (ko) 백라이트 유닛용 발광다이오드 구동 장치
KR20130045056A (ko) 엘이디 구동회로와 그 구동방법 및 이를 이용한 엘이디 조명 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150223

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160219

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170216

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180221

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190218

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200218

Year of fee payment: 9