KR101242423B1 - 발광소자 구동 장치, 구동 회로 및 그 회로의 구동 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예는 발광소자 구동 장치, 구동 회로 및 그 회로의 구동 방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 발광소자 구동 장치는 입력 전압의 전압 레벨을 변환하여 구동전압을 출력하는 전압 변환부; 상기 전압 변환부의 출력단에 일측을 연결하여 병렬 배치되는 하나 또는 둘 이상의 서브 발광부를 구비하고, 상기 서브 발광부는 하나 또는 서로 직렬 연결되는 둘 이상의 발광소자를 포함하며, 상기 구동전압에 의해 발광하는 발광부; 및 상기 발광소자의 구동전류 값을 설정하고, 상기 발광부의 구동 상태를 검출하여 검출 결과에 따라 기설정한 상기 구동전류 값을 조절하는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

발광소자 구동 장치, 구동 회로 및 그 회로의 구동 방법{Apparatus for Driving Light Emitting Device, Circuit for Driving Light Emitting Device and Diriving Method Thereof}

본 발명의 실시예는 발광소자 구동 장치, 구동 회로 및 그 회로의 구동 방법에 관한 것이다. 더 상세하게는 액정표시장치(LCD)의 백라이트(backlight) 등에서 예컨대 LED(Light Emitting Diode) 소자들이 스트링(string)을 이루어 구성될 때, 특정 스트링의 LED 소자에 발생하는 쇼트 상태를 검출하고 검출결과에 따라 쇼트가 발생한 특정 스트링에 제공되는 구동전류 값을 제어할 수 있는 발광소자 구동 장치, 구동 회로, 그 회로의 구동 방법에 관한 것이다.

이하의 부분에서 기술되는 내용은 본 발명의 실시예와 관련되는 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아님을 밝혀둔다.

LCD는 TV, 모니터, 의료기기, 노트북, 휴대폰 등의 디스플레이 장치에 광범위하게 사용된다. LCD는 자체적으로 발광할 수 없기 때문에 LCD 패널에 화상을 표현하기 위하여는 LCD 패널의 후면으로부터 빛을 제공하는 백라이트가 필요하다. 백라이트로는 냉음극관(CCFL)과 LED가 주로 사용된다.

휴대폰의 경우에는 LED 백라이트가 대부분 사용되며, 노트북 및 소형 휴대 기기에서는 일정 부분 LED 백라이트가 사용되지만, 종래에 모니터나 TV의 경우에는 냉음극관 백라이트가 주로 사용되었다. 그러나 최근에는 수은과 같은 환경 유해 요소를 함유하지 않도록 환경 친화적이며, 또한 에너지를 적게 소모하는 LED 백라이트가 냉음극관 백라이트를 급속도로 대체하고 있는 추세이다.

도 1은 종래기술에 따른 LED 구동 장치를 나타내는 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 LED 구동 장치는 전압변환부(100), 발광부(110)를 포함한다.

여기서, 전압변환부(100)는 발광부(110)에 구동전류(i₁ ~ i₄)가 정상적으로 공급될 수 있도록 입력전압(Vin)을 발광부 구동전압(Vout)으로 변환하여 출력한다.

발광부(110)는 LED 소자들이 서로 직렬 연결되어 하나의 스트링을 이루며, 각각의 스트링은 서로 병렬 연결된다. 여기서, 스트링은 채널이라 지칭되기도 한다. LED 소자들은 일정한 구동전류(i₁ ~ i₄)에 의해 구동되어 발광한다. 구동전류(i₁ ~ i₄)에 걸리는 전압을 전류원 전압이라고 한다.

그런데 발광부(110)를 이루는 LED 소자들은 생산 과정에서 정전기, 서지(surge) 등과 같은 전기적 손상을 받거나 혹은 오랜 사용에 따른 열화 등의 이유로 인해 전기적으로 전류가 흐를 수 없는 오픈(open) 상태가 되거나 전류는 흐르지만 전압이 영인 쇼트(short) 상태가 될 수 있다.

그 가운데 LED 소자가 어떤 요인에 의해 손상을 받아 쇼트된 경우에는 쇼트된 LED 스트링을 구동하는 전류원 전압은 LED 온 전압만큼 높아지게 된다. 가령 LED 온 전압이 3.5 V라고 가정할 때 LED가 하나 쇼트되었을 경우 전류원 전압은 다른 정상 채널의 전류원 전압보다 3.5 V 높은 전압이 되고 두 개의 LED가 쇼트되면 7V가 높아지게 된다. 이에 따라 LED 쇼트가 발생한 채널의 전력 소모는 증가하게 되는데 예를 들어 100 mA의 LED 구동 전류인 경우 LED 한 개가 쇼트된 채널에서는 350 mW가, 두 개가 쇼트되면 700 mW가 다른 정상 채널보다 더 전력을 소비하게 된다. 보통 10개 이상의 LED가 하나의 스트링을 구성하는 경우 한두 개의 LED 소자가 쇼트되었다 하더라도 백라이트의 전체적인 휘도가 크게 문제되지는 않는다.

그러나 쇼트된 채널의 전류원 전압이 상승함에 따라 발생하는 전력 소모는 반도체 소자의 패키지가 감당할 수 있는 수준이어야 하는데 이를 넘어서는 경우 제품 신뢰성의 문제를 초래할 수 있다.

이와 같은 문제는 LCD 모니터와 같이 TV에 비해 요구되는 휘도가 낮아서 LED 구동 IC 내에 다채널의 전류원이 집적되는 경우에서 보다 쉽게 발생할 수 있다. 예를 들어 100 mA 3채널의 LED 백라이트에서 LED 온 전압이 3.5 V 일 때 2개 채널에서 LED가 2개씩 쇼트된 경우를 가정하면 정상인 경우와 비교하여 1.4 W의 전력소모를 더하게 된다. 밀폐된 LCD 모니터 내부의 온도가 높은 상태에서 LED 구동 IC에서 추가적으로 발생하는 전력 소모는 IC 패키지가 감당할 수 있는 수준을 넘을 수 있고 이에 따라 LED 구동 IC에 심각한 손상이 발생할 수 있다.

이와 관련해 종래에는 어떤 LED 스트링에서 쇼트 LED가 발생하면 해당 LED 스트링에 공급되는 전류원을 오프(off)시키고 해당 채널의 전류원 전압은 전압변환부(100)의 부궤환 제어시 배제되도록 하는 쇼트 LED 보호(SLP) 기능을 갖도록 설계되기도 한다.

그러나 SLP 기능을 이용해 쇼트가 발생한 채널의 전류원을 오프시키게 되면 휘도는 사람이 시각적으로 느낄 수 있을 만큼 저하된다.

본 발명의 실시예는 예컨대 LED 백라이트 등의 특정 LED 스트링에서 적은 수의 LED 소자가 쇼트되었을 때, 해당 LED 쇼트 채널을 정격 전류가 아닌 일정 비율 작은 전류로 구동시켜 백라이트의 휘도 저하 및 LED 구동 IC의 전력 소모에 따른 제품 신뢰성의 문제를 개선하려는 발광소자 구동 장치, 구동 회로 및 그 회로의 구동 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 실시예에 따른 발광소자 구동 장치는 입력 전압의 전압 레벨을 변환하여 구동전압을 출력하는 전압 변환부; 상기 전압 변환부의 출력단에 일측을 연결하여 병렬 배치되는 하나 또는 둘 이상의 서브 발광부를 구비하고, 상기 서브 발광부는 하나 또는 서로 직렬 연결되는 둘 이상의 발광소자를 포함하며, 상기 구동전압에 의해 발광하는 발광부; 및 상기 발광소자의 구동전류 값을 설정하고, 상기 발광부의 구동 상태를 검출하여 검출 결과에 따라 기설정한 상기 구동전류 값을 조절하는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 발광소자 구동 회로는 복수의 채널을 형성하는 발광소자들로 이루어진 발광부에 구동전류를 공급하는 복수 전류원의 전류원 전압 중에서 최소 전압을 피드백 전압으로 제공하고, 상기 채널의 오픈 또는 쇼트 상태를 검출한 제1 검출결과에 따라 상기 오픈 또는 상기 쇼트가 발생한 이상채널의 전류원 전압은 상기 피드백 전압에 관여하지 않도록 하고 상기 쇼트가 발생한 상기 이상채널의 전류원은 오프시키며, 상기 발광소자들의 쇼트 상태를 검출한 제2 검출결과에 대한 신호를 이용해 쇼트된 채널의 상기 구동전류를 조절하는 전류원 제어부; 상기 전류원 제어부에서 제공되는 피드백 전압을 이용하여 상기 발광부로 전압을 제공하는 전압변환부의 출력전압을 PWM(Pulse Width Modulation) 제어하는 전압변환 제어부; 및 상기 발광소자들의 쇼트 상태를 검출하여 상기 제2 검출결과를 생성하고, 생성한 상기 제2 검출결과에 따라 쇼트된 채널의 상기 구동전류를 조절하는 신호를 상기 전류원 제어부에 제공하는 쇼트전류 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 발광소자 구동 회로의 구동 방법은 발광소자들로 이루어져 복수의 채널을 형성하는 발광부에 일정한 구동전류가 공급되도록 전류원 전압을 제어하는 단계; 상기 채널의 오픈(open) 또는 쇼트 상태를 검출한 제1 검출결과에 따라 상기 오픈 또는 상기 쇼트가 발생한 이상채널의 전류원 전압을 제외시키고 상기 복수의 채널에 인가되는 전류원 전압 중 최소의 전압을 출력하는 단계; 상기 이상채널의 위치 및 쇼트된 상기 발광소자의 개수에 대한 제2 검출결과를 제공받아 상기 제2 검출결과를 이용해 상기 구동전류를 조절하는 단계; 상기 최소의 전압을 이용하여 상기 발광부의 구동전압을 PWM(Pulse Width Modulation) 제어하는 단계; 및 상기 발광소자들의 쇼트 상태를 검출하여 상기 제2 검출결과를 생성하고, 생성한 상기 제2 검출결과로서 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 발광소자 구동 장치 및 구동 회로는 가령 LED 백라이트 등의 LED 스트링에서 특정 LED 소자에 쇼트가 발생한 경우 쇼트 발생에 의해 초래되는 LED 구동 IC의 전력 소모가 증가함에 따라 발생하는 제품 신뢰성의 문제를 해결할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 발광소자 구동 장치 및 구동 회로는 LED의 쇼트 발생시 종래에서와 같이 해당 LED 소자를 포함하는 스트링 즉 채널을 오프시켜 구동함으로써 발생하던 휘도 저하 문제를 개선할 수 있을 것이다.

도 1은 종래기술에 따른 LED 구동 장치를 나타내는 도면,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 발광소자 구동 장치를 나타내는 도면,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 구동전류원부의 회로도,
도 4는 도 3의 단위 전류원을 나타내는 도면,
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 쇼트전류 제어부의 회로도,
도 6은 도 5의 쇼트전류 제어부의 변형 예를 나타내는 도면,
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 구동전류원부의 회로도,
도 8은 도 7의 단위 전류원을 나타내는 도면,
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 쇼트전류 제어부를 나타내는 도면,
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 구동전류원부의 회로도,
도 11은 도 10의 단위 전류원을 나타내는 도면,
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 쇼트전류 제어부를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 발광소자 구동 장치를 나타내는 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 발광소자 구동 장치는 전압 변환부(200), 발광부(210) 및 구동부(220)를 포함한다.

여기서, 전압 변환부(200)는 예컨대 DC/DC 컨버터로서 입력 전압 Vin을 발광부(210)를 구동하기 위한 구동 전압 Vout으로 발광부(210)에 제공하기 위한 부로, 구동부(220)의 PWM(Pulse Width Modulation) 제어에 의해 구동 전압 Vout이 정해진다.

발광부(210)는 복수의 서브 발광부를 포함하며, 복수의 서브 발광부는 전압변환부(200)의 출력단과 구동부(220)의 사이에서 서로 병렬 연결된다. 각각의 서브 발광부는 n개의 발광소자, 예컨대 LED가 직렬로 연결되어 하나의 스트링 즉 채널을 형성한다. 도 1에서는 발광부(210)가 4개의 채널을 형성하는 것을 예시하였지만, 실질적으로는 그보다 적거나 많을 수도 있다.

구동부(220)는 전압변환 제어부(221), 전류원 제어부(223) 및 쇼트전류 제어부(225)를 포함하며, 집적회로(IC)의 형태로 형성될 수 있다. 여기서, 전류원 제어부(223)는 피드백 제어부(223a), 센싱 제어부(223b) 및 구동전류원부(223c)를 포함하며, 쇼트전류 제어부(225)는 쇼트전류 제어기(225a) 및 쇼트발광소자 센싱부(225b)를 포함한다.

도 2에 도시된 바와 같이, IC 형태를 이루는 구동부(220)는 전압 변환부(200)를 제어하고 발광부(210)에 구동전류를 공급하기 위한 기본 핀들을 갖지만, 실제 IC는 PWM 주파수 설정, 디밍(dimming) 제어 등의 핀을 더 포함할 수 있다. 기본 핀들에 대해 간략하게 살펴보면, EN 핀은 구동부(220)의 동작을 온·오프하기 위한 핀으로서 온(ON) 시 구동 장치의 동작이 시작된다. RISET 핀은 발광부(210)의 구동전류 값을 설정하기 위해 R_SET 저항과 연결하기 위한 핀으로, R_SET 저항의 저항값에 의해 LED 구동전류 값이 정해진다. NDRV 핀은 전압 변환부(200)의 스위칭소자 M1에 연결하기 위한 핀으로 NDRV 핀에서 출력되는 제어 신호에 따라 스위칭소자 M1이 구동하며, CS 핀은 전류모드(current mode) 제어를 위해 스위칭소자 M1의 턴-온 시 인덕터 L1에 흐르는 전류를 센싱하기 위한 핀이다. CS 핀에서 센싱된 인덕터 L1의 전류는 센싱 저항 Rs에서 전압으로 변환되어 구동부(220)에 입력된다.

전압변환 제어부(221)는 발광부(210)로 LED 구동 전류가 정상적으로 공급될 수 있도록 전압변환부(200)의 출력 전압(Vout)을 제어하는 것으로, 피드백 제어부(223a)의 최소 출력전압(Vmin)이 에러 앰프(미도시)의 기준전압과 같아지도록 전압 변환부(200)를 피드백 제어한다.

피드백 제어부(223a)는 전류원 제어부(223)의 각 출력단(LS1 ~ LS4)과 접지 사이의 전압, 즉 전류원 전압들 중에서 가장 낮은 전압을 최소 출력전압(Vmin)으로 전압변환 제어부(221)에 출력한다. 센싱 제어부(223b)는 발광부(210)의 각 LED 스트링이 오픈 상태인지 혹은 쇼트 상태인지를 검출하여 제어 신호를 출력하고, LED 스트링이 쇼트된 경우 구동 전류원부(223c)의 해당 전류원을 오프시키고, LED 스티링이 오픈된 경우에는 구동 전류원부(223c)의 해당 전류원을 오프시키거나 혹은 계속 온시키며, LED 오픈 혹은 쇼트가 발생한 스트링의 전류원 전압은 전압변환 제어부(221)의 피드백 제어에 관여하지 않도록 피드백 제어부(223a)를 제어한다. 구동전류원부(223c)는 발광부(210)의 각 LED 스트링에 일정한 구동전류를 공급하며, LED 구동전류 값은 RISET 핀과 접지 사이의 R_SET 저항값에 의해 정해진다.

쇼트전류 제어부(225)의 쇼트전류 제어기(225a)는 발광부(210)의 LED 스트링에서 한두 개의 LED가 쇼트된 경우 해당 스트링의 LED 구동전류를 정격전류보다 작은 전류로 구동할 수 있도록 구동전류원부(223c)의 해당 쇼트 LED 스트링을 구동하는 전류원의 전류값 변경을 위한 전류 혹은 전압 신호를 출력한다. 여기서, 전류 신호를 이용하는 것과 관련해서는 도 3 내지 도 6을 참조하여 이후에 구체적으로 살펴보고, 전압 신호를 이용하는 것과 관련해서는 도 7 내지 도 9를 참조하여 자세히 살펴보도록 한다. 쇼트발광소자 센싱부(225b)는 LED 스트링의 쇼트 상태, 가령 어떤 LED 스트링에서 몇 개의 LED가 쇼트되었는지를 검출하여 쇼트전류 제어기(225a)에 제어 신호를 출력한다.

여기서, 쇼트전류 제어기(225a)는 IC 형태를 이루는 구동부(220)의 SLC 핀을 통해 저항 R_SH의 일단에 접속하며, 저항 R_SH의 저항값에 따라 쇼트 LED가 발생한 LED 스트링의 구동전류를 정격 LED 구동전류 대비 얼마의 비율로 설정할지가 정해진다. 물론 도 2에서는 쇼트전류 제어기(225a)가 쇼트 LED 전류를 설정하기 위하여 한 개의 SLC 핀에 접속하는 것을 도시하였지만, 본 발명의 실시예에서는 그것에 특별히 한정하지는 않을 것이다. 예를 들어 복수의 SLC 핀을 활용하는 것도 가능할 수 있고, 외부 입력 없이 IC 내부에 고정하여 설정하는 것도 가능할 수 있다. 더 나아가 IC에서 SLC 핀을 오픈 상태로 두거나 IC의 전원전압, 예를 들어 Vcc 단자에 연결하여 쇼트 LED 스트링의 구동전류 값을 조절하는 기능에 사용하지 않을 수도 있다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 구동전류원부의 회로도이고, 도 4는 도 3의 단위 전류원을 나타내는 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 구동전류원부(223c)는 기준전압발생기(300) 및 다중전류원부(310)를 포함한다.

여기서, 기준전압발생기(300)는 전류미러(300a) 이외에 OP 앰프 Ar, 스위칭소자 Ma, 저항 Rv를 포함하고, 저항 R_SET을 더 포함할 수 있다. OP 앰프 Ar의 비반전 단자에는 밴드갭 전압(V_BG)이 입력되고, 반전 단자는 스위칭소자 Ma의 소스 단자 및 RISET 핀을 통해 저항 R_SET의 일측에 접속하며, 출력단자는 스위칭소자 Ma의 게이트에 접속한다. 스위칭소자 Ma의 드레인은 전류미러(300a)를 구성하는 스위칭소자 Mb의 드레인과 스위칭소자 Mb 및 스위칭소자 Mc의 게이트에 공통 접속한다. 또한 스위칭소자 Mc의 드레인은 저항 Rv의 일측에 접속하고, 저항 Rv의 타측은 접지되며, 스위칭소자 Mb 및 Mc의 소스는 전원전압에 접속할 수 있다.

위의 구성에 따라 기준전압발생기(300)는 다중전류원부(310)의 정격전류값을 설정하기 위한 기준전압(V_REF)을 생성한다. 부궤환에 의해 스위칭소자 Ma에 흐르는 전류는 V_BG/R_SET가 되며 해당 전류는 전류미러(300a)에 입력된다. 전류미러(300a)의 이득이 1이라면 입력 전류와 같은 전류가 스위칭소자 Mc에서 출력되므로 저항 Rv 양단의 기준전압(V_REF)은 V_REF = V_BG×(Rv/R_SET)로 변환된다.

다중전류원부(310)는 4개의 LED 스트링(LS1 ~ LS4)에 구동전류를 각각 공급하기 위한 복수의 단위전류원(310_1 ~ 310_4)을 포함하며, 단위전류원(310_1 ~ 310_4)은 OP 앰프 Ai, 스위칭소자 Mi, 저항 Rx 및 저항 Ri를 포함한다. OP 앰프 Ai의 비반전 단자는 저항 Rv의 일측에 접속하여 기준전압(V_REF)을 입력받고, 비반전 단자는 저항 Rx의 일측 및 쇼트전류 제어기(225a)에 접속하여 전류 신호를 제공받으며, 출력단은 스위칭소자 Mi의 게이트에 접속한다. 스위칭소자 Mi의 소스는 저항 Rx의 타측 및 저항 Ri의 일측에 접속하고, 드레인은 발광부(210)의 LED 스트링(LS1 ~ LS4)에 접속한다. 저항 Ri의 타측은 접지된다.

도 4에서 볼 때, 단위전류원은 구동전류 조절 전류원 Ix와 피드백 저항 Rx에 의해 LED 구동전류(I_LEDx)가 조절 되도록 구성된 것이다. LED 정격 구동전류 값은 조절 전류원 Ix = 0인 경우이고 V_REF 전압에 의해 정해진다. 여기서, 피드백 저항 Rx는 LED 구동전류(I_LEDx)를 정하기 위한 저항이 아니므로 저항 Ri에 비해 매우 크게 할 수 있다. 예컨대 수백 mV의 V_REF 전압에 대해 수십 mA의 LED 구동전류(I_LEDx)가 되도록 LED 구동 장치를 설계하는 경우 저항 Ri는 수 Ω 대의 저항값을 가지는 데 반해 피드백 저항 Rx는 수십 kΩ 이상의 저항을 사용할 수 있다.

도 4에 나타낸 단위전류원에서 OP 앰프 Ai와 스위칭소자 Mi로 이루어지는 부궤환에 의해 Vx = V_REF가 되므로 Vy = V_REF-Ix·Rx이고, 따라서 LED 구동전류(I_LEDx)는 <수학식 1>과 같이 나타내어질 수 있다.

그런데, <수학식 1>에서 Rx는 Ri에 비해 매우 큰 값으로 설계할 수 있으므로, 결국 I_LEDx = Vy/Ri = (V_REF-IxRx)/Ri에서 Ix를 조절하면 LED 쇼트가 발생한 채널의 LED 구동전류를 변경할 수 있게 되는 것이다.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 쇼트전류 제어부의 회로도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 도 2의 쇼트전류 제어부(225)는 쇼트전류 제어기(225a) 및 쇼트발광소자 센싱부(225b)를 포함하며, 여기서 쇼트전류 제어기(225a)는 쇼트기준전류발생기(500), 전류미러(510) 및 스위칭부(520)를 포함한다.

쇼트기준전류발생기(500)는 LED 스트링에서 쇼트 LED 발생시 LED 구동전류를 변경할 수 있는 제어전류(I_X1 ~ I_X4)를 출력하기 위한 기준전류(I_A)를 생성한다. 이와 같은 기능을 수행하기 위해 쇼트기준전류발생기(500)는 OP 앰프 As, 스위칭 소자 Ms를 포함하고, 저항 R_SH를 더 포함할 수 있다. LED 쇼트 발생시 LED 구동전류의 비율 설정은 쇼트기준전류발생기(500)에서 SLC 핀과 접지 사이의 저항 R_SH의 저항값에 의해 결정될 수 있다. OP 앰프 As의 비반전 단자에는 밴드갭 전압(V_BG)이 제공되고, 반전 단자는 스위칭소자 Ms의 소스와 SLC 핀을 통해 저항 R_SH의 일측에 공통 접속하여 저항 R_SH의 양단 전압을 피드백 받으며, 출력단자는 스위칭소자 Ms의 게이트에 접속한다. 또한 스위칭소자 Ms의 드레인은 전류미러(510)를 형성하는 제2 스위칭소자(M₂)의 드레인과 제2 내지 제10 스위칭소자(M₂ ~ M₁₀)의 게이트에 공통 접속한다. 저항 R_SH의 타측은 접지된다.

또한 전류미러(510)는 쇼트기준전류발생기(500)로부터 기준전류(I_A)를 제공받아 LED 스트링에서 한 개의 LED 쇼트가 발생한 경우 해당 LED 스트링의 구동전류를 정격전류 대비 일정 비율로 조절하기 위한 제어전류(I_B1)와 두 개의 LED 쇼트가 발생한 경우 해당 스트링의 구동전류를 정격전류 대비 또 다른 비율로 조절하기 위한 제어전류(I_B2)를 출력한다. 이와 같은 기능을 수행하기 위해 전류미러(510)는 제2 내지 제10 스위칭소자(M₂ ~ M₁₀)를 포함한다. 제2 내지 제10 스위칭소자(M₂ ~ M₁₀)의 소스는 전원전압(Vcc)에 접속할 수 있으며, 제3 내지 제10 스위칭소자(M₃~ M₁₀)의 드레인은 스위칭부(520)를 이루는 제11 내지 제18 스위칭소자(M₁₁ ~ M₁₈)의 드레인에 각각 접속한다. 이와 같은 구성에서 예컨대 전류미러(510)에서 LED 쇼트가 한 개 혹은 두 개가 쇼트된 경우를 구별하여 구동 전류값 조절의 비율을 각각 달리하기 위해 제2 스위칭소자(M₂)에 대한 제3 내지 제6 스위칭소자(M₃ ~ M₆)와 제7 내지 제10 스위칭소자(M₇ ~M₁₀)의 크기의 비를 달리 설정할 수 있다.

스위칭부(520)는 전류미러(510)로부터 복수의 제어전류 I_B1 혹은 I_B2를 입력받아 쇼트 LED가 발생한 LED 스트링에서 쇼트된 LED의 개수에 따라 해당 LED 스트링을 구동하는 전류원의 전류값을 조절하기 위해 I_B1 혹은 I_B2의 제어전류를 조절원 전류 I_X1 ~ I_X4로 출력한다. 이의 기능을 수행하기 위하여 스위칭부(520)는 제11 내지 제14 스위칭소자(M₁₁ ~ M₁₄)로 이루어지는 제1 스위칭부(520_1)와 제15 내지 제18 스위칭소자(M₁₅ ~ M₁₈)로 이루어지는 제2 스위칭부(520_2)를 포함할 수 있다.

제11 내지 제18 스위칭소자(M₁₁ ~ M₁₈)의 게이트는 쇼트발광소자 센싱부(225b)에 접속하여 쇼트발광소자 센싱부(225b)로부터 스위칭소자를 온/오프시키기 위한 제어신호를 제공받으며, 예컨대 제어신호는 쇼트발광소자 센싱부(225b)로부터 어떤 LED 스트링에서 발생한 쇼트 LED의 개수에 따라 해당 스위칭소자가 온 되도록 입력된다. 또한 서로 접속하는 제11 스위칭소자와 제15 스위칭소자(M₁₁, M₁₅)의 소스, 제12 스위칭소자(M₁₂)와 제16 스위칭소자(M₁₆)의 소스, 제13 스위칭소자(M₁₃)와 제17 스위칭소자(M₁₇)의 소스 및 제14 스위칭소자(M₁₄)와 제18 스위칭소자(M₁₈)의 소스는 각각 도 3의 다중전류원부(310)에 접속한다. 더 정확하게는 단위전류원(310_1 ~ 310_4)을 이루는 OP 앰프 Ai의 반전단자와 저항 Rx의 일측에 각각 접속한다.

위의 구성에 따라 예를 들어 도 3의 채널 2(LS2)와 채널 4(LS4)에서 쇼트 LED가 각각 한 개와 두 개가 발생했다면 제1 스위칭부(520_1)의 제12 스위칭소자(M₁₂)와 제2 스위칭부(520_2)의 제18 스위칭소자(M₁₈)가 온 되도록 스위칭 제어신호가 쇼트발광소자 센싱부(225b)로부터 입력되어 I_X2와 I_X4가 구동 전류원의 전류값을 조절하기 위한 조절원 전류로 출력된다. 만약, 도 5에서 쇼트 LED에 따라 LED 구동 전류값을 조절하는 기능을 사용하지 않으려면 SLC 핀을 오픈시키거나 전원전압(Vcc) 핀에 연결하여 I_A가 영이 되도록 하면 된다. 또한 도 5에서 어떤 LED 스트링에서 쇼트 LED 발생시 LED 구동전류를 조절하기 위해 하나의 SLC 핀으로부터 기준전류 I_A가 생성되기 때문에, 한 개 혹은 두 개 LED 쇼트 중 어느 하나를 기준으로 외부 저항 R_SH의 저항값을 설정하면 다른 하나는 IC 내에서 정해진 I_B1와 I_B2 크기의 비로 고정되어 버린다.

도 6은 도 5의 쇼트전류 제어부의 변형 예를 나타내는 도면으로서, 한 개 혹은 두 개의 LED가 쇼트된 경우에 대해서 독립적으로 각각의 LED 구동전류를 조절할 수 있는 쇼트전류제어부(225)의 구현 예를 나타낸다.

도 6에 도시된 바와 같이, 도 2의 쇼트전류 제어기(225a)는 쇼트기준전류발생기(600), 전류미러(610) 및 스위칭부(620)를 포함한다.

여기서, 쇼트기준전류발생기(600)는 LED가 한 개 혹은 두 개 쇼트되었을 때 LED 구동전류 값을 조절하기 위한 두 개의 기준전류 I_A1과 I_A2를 각각 출력하며, 기준전류 I_A1과 I_A2는 각각 제1 전류미러(610_1)와 제2 전류미러(610_2)로 입력된다. 쇼트기준전류발생기(600)에서 기준전류 I_A1과 I_A2는 각각 두 개의 핀 SLC1과 SLC2와 접지 사이에 부가한 저항 R_SH1과 R_SH2의 저항값에 따라 달리 설정할 수 있고, 그 결과 쇼트 LED 개수에 따라 각각 독립적으로 LED 구동전류 값을 조절할 수 있다.

도 6의 쇼트전류 제어기(225a)는 도 5와 대비해 볼 때, 전류미러(610)가 제1 및 제2 전류미러(610_1, 610_2)로 구분되고, 제1 및 제2 전류미러(610_1, 610_2)를 독립적으로 구동하기 위하여 쇼트기준전류발생기(600)는 복수의 기준전류를 생성하는 데에 그 차이가 있다.

이에 따라 쇼트기준전류발생기(600)의 OP 앰프 A_S1과 A_S2의 비반전 단자는 서로 접속하여 밴드갭 전압(V_BG)을 입력받으며, OP 앰프 A_S1의 반전단자는 스위칭소자 M_S1의 소스 및 SLC1을 통해 저항 R_SH1의 일측에 접속하고, OP 앰프 A_S2의 반전단자는 스위칭소자 M_S2의 소스 및 SLC2를 통해 저항 R_SH2의 일측에 접속한다. 또한 OP 앰프 A_S1 및 A_S2의 출력단은 각각 스위칭소자 M_S1 및 스위칭소자 M_S2의 게이트에 접속한다.

스위칭소자 M_S1의 드레인은 제1 전류미러(610_1)를 구성하는 스위칭소자 M_2B의 드레인 및 제3 내지 제6 스위칭소자(M₃ ~ M₆)의 게이트에 공통 접속하고, 스위칭소자 M_S2의 드레인은 제2 전류미러(610_2)를 구성하는 스위칭소자 M_2c의 드레인 및 제7 내지 제10 스위칭소자(M₇~ M₁₀)의 게이트에 공통 접속한다.

이와 같은 점을 제외한 기타 스위칭부(620)의 구성은 도 5의 스위칭부(520)의 구성과 다르지 않으므로 자세한 내용은 도 5에서 설명한 스위칭부(520)의 내용들로 대신하고자 하며, 이하 별도의 설명은 생략한다.

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 구동전류원부의 회로도이고, 도 8은 도 7의 단위전류원을 나타내는 도면이다. 도 8은 감쇄기(710a)를 기준전압 V_REF와 OP 앰프 Ai의 비반전 단자 사이에 부가하여 쇼트 LED 상태에 따라 LED 구동전류 값을 조절할 수 있도록 구현한 예이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 도 2의 구동전류원부(223c)는 기준전압발생기(700) 및 다중전류원부(710)를 포함한다.

여기서, 기준전압발생기(700)는 다중전류원부(710)의 정격전류값을 설정하는 기준전압(V_REF)을 생성하며, 도 3의 기준전압발생기(300)와 대비해 볼 때, 도 7의 기준전압발생기(700)는 다중전류원부(710)의 단위전류원(710_1 ~ 710_4)을 구동하기 위한 버퍼앰프 A_B를 추가적으로 구성한다. 버터앰프 A_B의 비반전 단자는 스위칭소자 Mc의 드레인 및 저항 Rv의 일측에 접속하고, 반전 단자는 출력단 및 단위전류원(710_1 ~ 710_4)를 구성하는 감쇄기(710a)에 접속한다. 그 이외의 기타 자세한 내용은 도 3의 내용들과 다르지 않으므로 그 내용들로 대신하고자 한다.

다중전류원부(710)는 LED 스트링에 구동전류(I_LED1 ~ I_LED4)를 각각 공급하기 위한 복수의 단위전류원(710_1 ~ 710_4)을 포함하며, 단위전류원(710_1 ~ 710_4) 각각은 감쇄기(710a), OP 앰프 Ai, 스위칭소자 Mi 및 저항 Ri를 포함한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 감쇄기(710a)는 버퍼앰프 A_B의 출력단과 OP 앰프 Ai의 비반전 단자에 양단이 접속하는 저항 R_A, OP 앰프 Ai의 비반전 단자에 일측이 접속하여 서로 병렬로 배치되는 저항 R_A1, R_A2, R_B1, R_B2, 저항 R_A1, R_A2, R_B1, R_B2의 타측과 접지 사이에서 전기적으로 접속하는 스위칭소자 M_A1, M_A2, M_B1, M_B2를 포함하며, 스위칭소자 M_A1, M_A2, M_B1, M_B2의 소스는 접지되고, 게이트는 도 9의 쇼트전류제어기(225a)에 접속한다. OP 앰프 Ai의 반전 단자는 스위칭소자 Mi의 소스 및 저항 Ri의 일측에 접속하며, 출력단은 스위칭소자 Mi의 게이트에 접속한다. 또한 스위칭소자 Mi의 드레인은 LED 스트링(LSx) 즉 채널에 접속하며, 저항 Ri의 타측은 접지된다.

도 8에서 볼 때, 스위칭소자 M_A1, M_A2, M_B1 그리고 M_B2 모두가 오프된 경우가 LED 구동전류의 정격전류값이 되며, 감쇄기(710a)의 이득을 K_A라고 할 때 LED 구동전류 I_LEDX = K_A·V_REF/Ri의 관계식으로 표현된다. 저항 R_A에 대한 R_A1, R_A2, R_B1 그리고 R_B2 값의 비율에 따라 쇼트 LED 발생시 LED 구동전류 값을 정격전류에 대해 얼마만큼의 비율로 할 지가 결정된다.

가령 쇼트 LED가 한 개 발생한 경우, 도 8에서 LED 구동전류를 조절하는 비율을 R_A1과 R_B1에 의해서 정해지는 2개 비율 중 하나를 선택할 수 있으며, 쇼트 LED가 두 개 발생한 경우에는 R_A2와 R_B2에 의해서 정해지는 2개 비율 중 하나를 선택할 수 있도록 예시하고 있지만, 3개 이상의 경우에 대해서도 얼마든지 확장하여 설계될 수 있고, 더 나아가 도 8에서 쇼트 LED가 예를 들어 한 개 혹은 두 개가 발생한 경우에만 LED 구동전류 값이 조절되도록 설계할 수도 있을 것이다. 따라서 이와 관련해 본 발명의 실시예에서는 위의 내용에 특별히 한정하지는 않을 것이다.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 쇼트전류 제어부를 나타내는 도면이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 도 2의 쇼트전류 제어부(225)는 쇼트전류제어기(225a) 및 쇼트발광소자 센싱부(225b)를 포함한다. 여기서 쇼트전류제어기(225a)는 A/D 변환기(900) 및 디코더(910)를 포함하며, 디코더(910)는 채널1 내지 채널4 디코더(910_1 ~ 910_4)를 포함할 수 있다.

쇼트전류제어기(225a)는 4개의 LED 스트링, 즉 4개의 채널 중 특정 채널에서 LED 쇼트가 발생한 경우 각 채널의 LED 구동전류값 조절을 위한 단위전류원의 전류값 조절 제어전압(V_A1, V_A2, V_B1, V_B2)을 각각 출력한다. 이때 LED 쇼트가 발생한 채널의 LED 구동전류를 정격전류에 비해 어떤 비율로 선택할지는 SLC 핀 전압에 따라 결정된다.

좀더 구체적으로는, A/D 변환기(900)에서 SLC 핀을 통해 제공되는 전압에 따라 어떤 비율을 선택할지에 대한 정보를 디코더(910)로 입력하면, 디코더(910)는 쇼트발광소자 센싱부(225b)로부터 어떤 LED 스트링에서 쇼트 LED가 몇 개 발생했는지에 대한 정보를 추가적으로 입력받아 해당 LED 스트링을 구동하기 위한 단위 전류원 즉 도 8의 감쇄기(710a)에 제어전압(V_A1, V_A2, V_B1, V_B2)을 출력하게 된다.

도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 구동전류원부의 회로도이고, 도 11은 도 10의 단위전류원을 나타내는 도면이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 도 2의 구동전류원부(223c)는 기준전압발생기(1000) 및 다중전류원부(1010)를 포함한다.

여기서, 기준전압발생기(1000)는 도 7의 기준전압발생기(700)와 같으며 다중전류원부(1010)의 정격전류값을 설정하는 기준전압(V_REF)을 생성한다. 그 이외의 기타 자세한 내용은 도 3의 내용들과 다르지 않으므로 그 내용들로 대신하고자 한다.

다중전류원부(1010)는 LED 스트링에 구동전류(I_LED1 ~ I_LED4)를 각각 공급하기 위한 복수의 단위전류원(1010_1 ~ 1010_4)을 포함하며, 단위전류원(1010_1 ~ 1010_4)은 전압선택기(1010a), OP 앰프 Ai, 스위칭소자 Mi 및 저항 Ri를 포함한다.

도 11에 도시된 바와 같이, 전압선택기(1010a)는 버퍼앰프 A_B의 출력단과 OP 앰프 Ai의 비반전 단자에 전기적으로 접속하는 스위치 M_S1, 입력 전압 V_REF2와 OP 앰프 Ai의 비반전 단자에 전기적으로 접속하는 스위치 M_S2, 제어전압 V_SELx와 스위치 M_S2의 게이트에 접속하는 인버터 G1를 포함한다. 제어전압 V_SELx는 스위치 M_S1의 게이트와 인버터 G1의 입력으로 제공되며, 인버터 G1의 출력은 스위치 M_S2의 게이트에 접속한다. OP 앰프 Ai의 반전 단자는 스위칭소자 Mi의 소스 및 저항 Ri의 일측에 접속하며, 출력단은 스위칭소자 Mi의 게이트에 접속한다. 또한 스위칭소자 Mi의 드레인은 LED 스트링(LSx) 즉 채널에 접속하며, 저항 Ri의 타측은 접지된다.

도 11의 전압선택기(1010a)는 제어전압 V_SELx에 따라 두 입력전압 V_REF와 V_REF2 중 하나를 기준전압 V_REFO로 출력하여 OP 앰프 Ai의 비반전 단자로 입력되도록 한다.전압선택기(1010a)의 제어전압 V_SELx이 하이일 때 스위치 M_S1은 온되고 스위치 M_S2는 오프되므로 V_REF 전압이 기준전압 V_REFO로 출력된다. 제어전압 V_SELx이 로우인 경우에는 스위치 M_S1은 오프되고 스위치 M_S2는 온되므로 V_REF2 전압이 기준전압 V_REFO로 출력된다. V_REF2가 LED 정격 구동전류를 설정하는 V_REF 전압보다 작은 전압일 때 쇼트 LED가 발생한 채널의 제어전압 V_SELx를 로우로 주어 LED 구동전류 값을 조절할 수 있다.

도 11에서 V_REF가 LED 구동전류의 정격전류값을 설정하는 전압인 경우, 전압 V_REF에 대한 V_REF2 전압의 비율을 조절하여 쇼트 LED 발생시 LED 구동전류 값을 정격전류에 대해 얼마만큼의 비율로 할지 설정할 수 있을 것이다.

도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 쇼트전류 제어부를 나타내는 도면이다.

도 12에 도시된 바와 같이, 도 2의 쇼트전류 제어부(225)는 쇼트전류제어기(225a) 및 쇼트발광소자 센싱부(225b)를 포함한다. 여기서 쇼트전류제어기(225a)는 쇼트기준전압발생기(1200) 및 디코더(1210)를 포함한다.

쇼트전류제어기(225a)는 4개의 LED 스트링, 즉 4개의 채널 중 특정 채널에서 LED 쇼트가 발생한 경우 각 채널의 LED 구동전류값 조절을 위한 쇼트 LED 기준 전압 V_REF2와 전류값 조절 제어전압(V_SEL1, V_SEL2, V_SEL3, V_SEL4)을 각각 출력한다.

쇼트기준전압발생기(1200)는 LED 정격 구동전류를 설정하는 기준전압 V_REF를 비반전 단자로 입력받는 버퍼앰프 A_S3, 버퍼앰프 A_S3의 출력단과 SLC 핀 사이에 접속하는 저항 R_SHi, SLC 핀과 접지 사이에 접속하는 저항 R_SH를 포함한다. 따라서 쇼트 LED 기준전압 V_REF2는 V_REF2 = V_REF × {R_SH / (R_SHi + R_SH)}로 주어지므로 R_SH 저항값을 조절하여 쇼트 LED 발생한 채널의 구동전류값을 조절할 수 있다.

디코더(1210)는 쇼트발광소자 센싱부(225b)로부터 어떤 LED 스트링에서 쇼트 LED가 몇 개 발생했는지에 대한 정보를 추가적으로 입력받아 해당 LED 스트링의 구동 전류 값을 조절하기 위한 제어전압(V_SEL1, V_SEL2, V_SEL3, V_SEL4)을 각각 출력한다. 구동하기 위한 단위전류원 즉 도 11의 전압선택기(1010a)에 제어전압(V_SEL1, V_SEL2, V_SEL3, V_SEL4)을 출력하게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 LED 쇼트가 한 개 내지 두 개가 발생한 경우에 해당 스트링의 구동전류를 쇼트된 LED 개수에 따라 조절하는 방법의 실시예를 보였지만, 한 개의 LED 쇼트가 발생한 경우에만 해당 스트링의 구동전류를 조절하도록 하거나 혹은 IC 패키지의 열방출 능력 이내에서는 세 개 이상의 LED 쇼트에 대해서도 구동전류를 조절하는 방법이 가능하다.

한편, 본 발명의 실시예에서 스위칭소자들은 MOSFET에 한정되는 것이 아니라 접합형 FET, BJT(Bipolar Junction Transistor), IGBT(Insulatied Gate Bipolar Transistor), JFET(Junction gate FET) 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다. 그러므로, FET 계열 소자의 게이트 또는 BJT, IGBT 계열 소자의 베이스는 스위칭소자의 구동단으로 통칭하여 사용될 수 있다. 또한, FET 계열 소자의 드레인 또는 BJT, IGBT 계열 소자의 컬렉터는 스위칭소자의 전류 인입단이라 지칭될 수 있으며, FET 계열 소자의 소스 및 BJT, IGBT 계열 소자의 에미터는 전류 인출단이라 지칭될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서 저항은 그 저항의 상위 개념인 저항소자로 대체하여 사용될 수 있을 것이다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

그리고, 명세서상에 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 발명의 실시예는 발광소자 구동 장치, 구동 회로 및 그 회로의 구동 방법에 적용가능한 것으로서, 본 발명의 실시예에 따르면, 발광소자 구동 장치 및 구동 회로는 가령 LED 백라이트 등의 LED 스트링에서 특정 LED 소자에 쇼트가 발생한 경우 쇼트 발생에 의해 초래되는 LED 구동 IC의 전력 소모가 증가함에 따라 발생하는 제품 신뢰성의 문제를 해결할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 발광소자 구동 장치 및 구동 회로는 LED의 쇼트 발생시 종래에서와 같이 해당 LED 소자를 포함하는 스트링 즉 채널을 오프시켜 구동함으로써 발생하던 휘도 저하 문제를 개선할 수 있을 것이다.

100, 200: 전압 변환부 110, 210: 발광부
220: 구동부 221: 전압변환 제어부
223: 전류원 제어부 223a: 피드백 제어부
223b: 센싱 제어부 223c: 구동전류원부
225: 쇼트전류 제어부 225a: 쇼트전류 제어기
225b: 쇼트발광소자 센싱부 300, 700, 1000: 기준전압발생기
310: 710, 1010: 다중전류원부 500, 600: 쇼트기준전류발생기
300a, 510, 610: 전류미러 520, 620: 스위칭부
710a: 감쇄기 900: A/D 변환기
910, 1210: 디코더 1010a: 전압선택기
1200: 쇼트기준전압발생기

Claims (17)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 복수의 채널을 형성하는 발광소자들로 이루어진 발광부에 구동전류를 공급하는 복수 전류원의 전류원 전압 중에서 최소 전압을 피드백 전압으로 제공하고, 상기 채널의 오픈 또는 쇼트 상태를 검출한 제1 검출결과에 따라 상기 오픈 또는 상기 쇼트가 발생한 이상채널의 전류원 전압은 상기 피드백 전압에 관여하지 않도록 하고 상기 쇼트가 발생한 상기 이상채널의 전류원은 오프시키며, 상기 발광소자들의 쇼트 상태를 검출한 제2 검출결과에 대한 신호를 이용해 쇼트된 채널의 상기 구동전류를 조절하는 전류원 제어부;
   상기 전류원 제어부에서 제공되는 피드백 전압을 이용하여 상기 발광부로 전압을 제공하는 전압변환부의 출력전압을 PWM(Pulse Width Modulation) 제어하는 전압변환 제어부; 및
   상기 발광소자들의 쇼트 상태를 검출하여 상기 제2 검출결과를 생성하고, 생성한 상기 제2 검출결과에 따라 쇼트된 채널의 상기 구동전류를 조절하는 신호를 상기 전류원 제어부에 제공하는 쇼트전류 제어부를 포함하되,
   상기 전류원 제어부는,
   상기 채널의 오픈 또는 쇼트 상태를 검출하고, 상기 제1 검출결과에 따라 상기 이상채널을 구동하는 전류원을 오프(off)시키기 위한 제어 신호와 상기 이상채널의 전류원 전압은 피드백 제어시 배제하도록 제어하는 제어 신호를 출력하는 센싱 제어부; 상기 제어 신호를 이용하여 상기 전류원 전압의 피드백 제어시 상기 이상채널의 전류원 전압은 배제하고, 상기 복수의 채널에 제공되는 전류원 전압 중 최소 레벨의 전류원 전압을 출력하는 피드백 제어부; 및 상기 제어 신호에 따라 상기 이상채널을 구동하는 전류원을 오프시키며, 상기 제2 검출결과를 제공받아 상기 제2 검출결과를 이용해 상기 구동전류를 조절하는 구동전류원부를 포함하고,
   상기 구동전류원부는, 상기 발광소자의 구동전류 값을 설정하기 위한 기준전압을 생성하여 출력하는 기준전압발생기; 및 상기 기준전압 및 상기 제2 검출결과를 이용하여 쇼트가 발생한 상기 채널에 제공되는 상기 발광소자의 구동전류 값을 조절하는 다중전류원부를 포함하고,
   상기 다중전류원부는 복수의 단위전류원을 포함하며,
   상기 단위 전류원은, 상기 기준전압을 비반전 단자로 제공받고, 상기 제2 검출결과로서 상기 구동전류 값을 조절하기 위한 조절 전류원을 반전 단자로 제공받는 OP 앰프; 상기 OP 앰프의 출력 전압에 의해 구동하는 스위칭소자; 및 상기 조절 전류원을 이용해 상기 구동전류 값을 조절하도록 상기 OP 앰프의 반전단자, 상기 스위칭소자의 소스 및 접지에 전기적으로 접속하는 복수의 저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 구동 회로.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 복수의 채널을 형성하는 발광소자들로 이루어진 발광부에 구동전류를 공급하는 복수 전류원의 전류원 전압 중에서 최소 전압을 피드백 전압으로 제공하고, 상기 채널의 오픈 또는 쇼트 상태를 검출한 제1 검출결과에 따라 상기 오픈 또는 상기 쇼트가 발생한 이상채널의 전류원 전압은 상기 피드백 전압에 관여하지 않도록 하고 상기 쇼트가 발생한 상기 이상채널의 전류원은 오프시키며, 상기 발광소자들의 쇼트 상태를 검출한 제2 검출결과에 대한 신호를 이용해 쇼트된 채널의 상기 구동전류를 조절하는 전류원 제어부;
   상기 전류원 제어부에서 제공되는 피드백 전압을 이용하여 상기 발광부로 전압을 제공하는 전압변환부의 출력전압을 PWM(Pulse Width Modulation) 제어하는 전압변환 제어부; 및
   상기 발광소자들의 쇼트 상태를 검출하여 상기 제2 검출결과를 생성하고, 생성한 상기 제2 검출결과에 따라 쇼트된 채널의 상기 구동전류를 조절하는 신호를 상기 전류원 제어부에 제공하는 쇼트전류 제어부를
   포함하되,
   상기 전류원 제어부는,
   상기 채널의 오픈 또는 쇼트 상태를 검출하고, 상기 제1 검출결과에 따라 상기 이상채널을 구동하는 전류원을 오프(off)시키기 위한 제어 신호와 상기 이상채널의 전류원 전압은 피드백 제어시 배제하도록 제어하는 제어 신호를 출력하는 센싱 제어부; 상기 제어 신호를 이용하여 상기 전류원 전압의 피드백 제어시 상기 이상채널의 전류원 전압은 배제하고, 상기 복수의 채널에 제공되는 전류원 전압 중 최소 레벨의 전류원 전압을 출력하는 피드백 제어부; 및 상기 제어 신호에 따라 상기 이상채널을 구동하는 전류원을 오프시키며, 상기 제2 검출결과를 제공받아 상기 제2 검출결과를 이용해 상기 구동전류를 조절하는 구동전류원부를 포함하고,
   상기 쇼트전류 제어부는,
   상기 채널을 형성하는 상기 발광소자들의 쇼트 상태를 검출하여 상기 제2 검출결과를 생성하여 출력하는 쇼트발광소자 센싱부; 및 상기 제2 검출결과를 이용하여 상기 이상채널에 제공되는 상기 구동전류를 조절하기 위한 조절 전류원 또는 제어 전압을 생성하여 상기 구동전류원부에 제공하는 쇼트전류 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 구동 회로.
10. 제9항에 있어서, 상기 쇼트전류 제어기는,
    상기 이상채널에서 상기 발광소자의 구동전류 값을 변경하도록 기준전류를 생성하여 제공하는 쇼트기준전류 발생기;
    상기 쇼트기준전류 발생기의 상기 기준전류를 이용하여 상기 발광소자의 정격 전류 대비 구동전류 값의 비율을 조절하는 제어 전류를 생성 및 출력하는 전류미러; 및
    상기 제2 검출결과에 따라 온/오프 구동하고, 온 구동시 통과하는 상기 제어 전류를 상기 조절 전류원으로서 출력하는 스위칭부를
    포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 구동 회로.
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