KR101288146B1 - 발광 다이오드 구동회로 및 그의 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 출력전압을 안정화할 수 있도록 한 발광 다이오드 구동회로에 관한 것이다.
본 발명의 발광 다이오드 구동회로는 복수의 발광 다이오드를 포함하는 발광 다이오드 어셈블리와; 입력단자로 공급되는 입력전압을 승압하여 출력단자에 접속된 상기 발광 다이오드 어셈블리로 공급하기 위한 고전압 생성부와; 상기 발광 다이오드 어셈블리의 이전 프레임의 밝기 정보에 대응한 현재 프레임의 밝기 정보를 포함하는 감산 데이터를 생성하기 위한 로드 검출부를 구비하며; 상기 고전압 생성부는 상기 감산 데이터에 대응하여 상기 출력단자의 전압이 안정화되도록 상기 출력단자로 공급되는 전류량을 증가 또는 감소시키며; 상기 로드 검출부는 상기 발광 다이오드 어셈블리의 밝기 정보를 포함하는 디밍 데이터 및 클럭신호를 공급받는 버퍼와; 상기 버퍼로부터 상기 디밍 데이터 및 클럭신호를 공급받고, 상기 디밍 데이터를 이용하여 현재 및 이전 프레임간 상기 발광 다이오드 어셈블리의 밝기 차 정보를 추출하여 상기 감산 데이터를 생성하는 로드 감지부를 구비한다.

Description

발광 다이오드 구동회로 및 그의 구동방법{Driving Circuit for Light Emitting Diode(LED) and Driving Method Thereof}
본 발명은 발광 다이오드 구동회로 및 그의 구동방법에 관한 것으로, 특히 출력전압을 안정화할 수 있도록 한 발광 다이오드 구동회로 및 그의 구동방법에 관한 것이다.
최근 디스플레이 산업에서는 기존의 CRT(Cathode Ray Tube)를 대신하여 고해상도의 대화면등을 구현할 수 있는 평판 표시장치(FPD : Flat Panel Display)가 주로 사용되고 있다.
평판 표시장치로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display), 전계방출 표시장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시패널(Plasma Display Panel) 및 발광 표시장치(Organic Light Emitting Display) 등이 있다.
여기서, 액정 표시장치는 경량화 및 저전력 등의 이점을 가지고 있어서 핸드폰 등의 휴대용 기기뿐만 아니라 대형 제품인 모니터 및 TV 등에 장착되고 있다.
액정 표시장치는 백라이트 광원의 투과율을 제어하여 영상을 구현한다. 여기서, 백라이트 광원으로는 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp)가 주로 사용되어 왔으나, 현재에는 전력소모, 수명 및 환경성 등과 같은 다양한 장점으로 인하여 발광 다이오드(Light Emitting Diode : 이하 "LED"라 하기로 함)가 많이 사용되고 있다.
LED를 광원으로 이용할 경우 화면 전체에 걸쳐 균등한 휘도가 보장되어야 한다. 하지만, 종래에는 발광 다이오드의 휘도변화에 의하여 발광 다이오드로 공급되는 출력전압이 흔들리고, 이에 따라 불균일한 휘도가 표시되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 출력전압을 안정화할 수 있도록 한 발광 다이오드의 구동회로 및 그의 구동방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 의한 발광 다이오드 구동회로는 복수의 발광 다이오드를 포함하는 발광 다이오드 어셈블리와; 입력단자로 공급되는 입력전압을 승압하여 출력단자에 접속된 상기 발광 다이오드 어셈블리로 공급하기 위한 고전압 생성부와; 상기 발광 다이오드 어셈블리의 이전 프레임의 밝기 정보에 대응한 현재 프레임의 밝기 정보를 포함하는 감산 데이터를 생성하기 위한 로드 검출부를 구비하며; 상기 고전압 생성부는 상기 감산 데이터에 대응하여 상기 출력단자의 전압이 안정화되도록 상기 출력단자로 공급되는 전류량을 증가 또는 감소시키며; 상기 로드 검출부는 상기 발광 다이오드 어셈블리의 밝기 정보를 포함하는 디밍 데이터 및 클럭신호를 공급받는 버퍼와; 상기 버퍼로부터 상기 디밍 데이터 및 클럭신호를 공급받고, 상기 디밍 데이터를 이용하여 현재 및 이전 프레임간 상기 발광 다이오드 어셈블리의 밝기 차 정보를 추출하여 상기 감산 데이터를 생성하는 로드 감지부를 구비한다.
바람직하게, 상기 로드 감지부는 상기 디밍 데이터를 프레임 단위로 합산하여 합산 데이터를 생성하기 위한 합산부와, 이전 프레임의 제 1합산 데이터를 저장하기 위한 제 1저장부와, 현재 프레임의 제 2합산 데이터를 저장하기 위한 제 2저장부와, 상기 제 1합산 데이터 및 제 2합산 데이터의 차값에 대응하는 상기 감산 데이터를 생성하기 위한 감산부를 구비한다.
상기 고전압 생성부는 상기 입력단자와 출력단자 사이에 직렬로 접속되는 인덕터 및 다이오드와; 상기 인덕터 및 다이오드의 공통단자와 기저전원 사이에 접속되는 제 1트랜지스터와; 상기 출력단자와 기저전원 사이에 직렬로 접속되어 분압전압을 생성하기 위한 저항들과; 상기 출력단자와 기저전원 사이에 접속되는 커패시터와; 상기 감산 데이터에 대응하여 구형파 펄스의 주파수를 변경하는 발진부와; 상기 분압전압, 감지전압을 이용하여 비교전압을 생성하고, 상기 비교전압과 상기 발진부로부터 공급되는 삼각파 펄스를 비교하여 리셋신호를 생성하기 위한 비교부와; 상기 구형파 펄스 및 리셋신호를 공급받으며, 상기 리셋신호의 폭에 대응하여 상기 제 1트랜지스터의 턴-오프 시간을 제어하는 게이트 드라이버를 구비한다.
상기 발진부는 상기 구형파 펄스를 생성하는 발진기와, 상기 감산 데이터에 대응하여 상기 구형파 펄스의 주파수가 변화되도록 상기 발진기를 제어하는 주파수 제어부와, 상기 구형파 펄스를 상기 삼각파 펄스로 변환하여 상기 비교부로 공급하기 위한 기울기 제어부를 구비한다. 상기 주파수 제어부는 상기 감산 데이터를 참조하여 상기 발광 다이오드 어셈블리가 이전 프레임보다 현재 프레임이 밝은 경우 상기 발진기의 주파수를 증가시키고, 이전 프레임보다 현재 프레임이 어두운 경우 상기 발진기의 주파수를 감소시킨다. 상기 비교부는 상기 분압전압 및 감지전압을 공급받고, 상기 분압전압 및 감지전압이 유사해지도록 상기 비교전압을 생성하기 위한 오피 앰프와; 상기 감산 데이터에 대응하여 상기 오피 앰프의 대역폭을 제어하기 위한 대역폭 제어부와; 상기 비교전압과 상기 삼각파 펄스를 비교하여 상기 리셋신호를 생성하기 위한 비교기를 구비한다. 상기 대역폭 제어부는 상기 감산 데이터를 참조하여 상기 발광 다이오드 어셈블리의 이전 프레임 및 현재 프레임의 밝기차가 클수록 상기 대역폭을 증가시킨다.
본 발명의 실시예에 의한 발광 다이오드 구동회로의 구동방법은 이전 프레임에 대응한 발광 다이오드 어셈블리 각각의 채널의 디밍 데이터를 합산하여 제 1합산 데이터를 생성하는 단계와, 현재 프레임에 대응한 상기 발광 다이오드 어셈블리 각각의 채널의 디밍 데이터를 합산하여 제 2합산 데이터를 생성하는 단계와, 상기 제 1합산 데이터 및 제 2합산 데이터의 차값을 이용하여 밝기 정보를 추출하는 단계와, 상기 밝기 정보에 대응하여 전압이 안정화되도록 상기 발광 다이오드 어셈블리로 공급되는 전류량을 제어하는 단계를 포함한다.
삭제
본 발명의 발광 다이오드의 구동회로에 의하면 LED 어셈블리의 휘도변화를 미리 검출하고, 검출된 휘도변화에 대응하여 출력단자로 공급되는 전류량을 제어함으로써 출력전압의 변화를 최소화할 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 발광 다이오드 구동회로를 나타내는 도면이다.
도 3은 발광 다이오드 어셈블리의 밝기에 대응한 출력전압을 나타내는 도면이다.
도 4는 출력전압에 대응한 전류 제어 방법을 나타내는 도면이다.
도 5a 내지 5c는 오피 앰프의 대역폭 및 발진기의 주파수에 대응한 출력전압의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 6은 발진기의 주파수에 대응한 리셋신호의 폭을 나타내는 파형도이다.
도 7은 도 1에 도시된 로드 검출부의 실시예를 나타내는 블록도이다.
도 8은 도 7에 도시된 합산부의 동작과정을 나타내는 도면이다.
도 9는 도 7에 도시된 감산부로부터 생성되는 감산 데이터의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 의한 발광 다이오드 구동회로의 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예가 첨부된 도 1 내지 도 10을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 LED 구동회로를 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 LED 구동회로(100)는 고전압 생성부(110), 로드 검출부(150), LED 어셈블리(160) 및 전류 제어부(170)를 구비한다.
고전압 생성부(110)는 입력단자(200)로 입력되는 입력전압(Vin)을 승압하여 출력전압(Vout)을 생성하고, 생성된 출력전압(Vout)을 출력단자(300)로 공급한다. 출력단자(300)로 공급된 출력전압(Vout)은 소정 휘도의 빛이 생성되도록 LED 어셈블리(160)로 공급된다. 이와 같은 고전압 생성부(110)는 제 1트랜지스터(M1)의 턴-온 여부에 대응하여 전류를 제 1경로 또는 제 2경로로 제어한다.
여기서, 제 1경로로 전류가 흐르는 경우 LED 어셈블리(160)(즉, 출력단자(300))로 공급되는 전류량이 증가하며, 제 2경로로 전류가 흐르는 경우 LED 어셈블리(160)로 공급되는 전류량이 감소된다. 본 발명의 LED 구동회로(100)는 출력전압(Vout)이 안정적으로 유지되도록 제 1경로 또는 제 2경로로 흐르는 전류를 제어한다.
상세히 설명하면, LED 어셈블리(160)의 각각의 채널의 밝기는 도 3에 도시된 바와 같은 디밍신호(Vd)에 의하여 결정된다. 여기서, LED 어셈블리(160)의 휘도가 이전 프레임에 비하여 상승될 때 출력전압(Vout)이 일시적으로 하강하는 문제점이 발생한다. 또한, 도면에 도시되지 않았지만 LED 어셈블리(160)의 휘도가 이전 프레임에 비하여 하강될 때 출력전압(Vout)이 일시적으로 상승하는 문제점이 발생한다.
이와 같은 문제점을 방지하기 위하여 본원 발명의 LED 어셈블리(160)는 도 4와 같이 출력전압(Vout)이 상승되는 경우 제 2경로의 전류 도통시간을 늘려 LED 어셈블리(160)로 공급되는 전류량을 감소시킨다. LED 어셈블리(160)로 공급되는 전류량이 감소되면 출력전압(Vout)의 상승폭이 최소화되고, 이에 따라 출력전압(Vout)을 안정화시킬 수 있다.
또한, 출력전압(Vout)이 하강되는 경우 제 1경로의 전류 도통시간을 늘력 LED 어셈블리(160)로 공급되는 전류량을 증가시킨다. LED 어셈블리(160)로 공급되는 전류량이 증가되면 출력전압(Vout)의 하강폭이 최소회되고, 이에 따라 출력전압(Vout)을 안정화시킬 수 있다.
고전압 생성부(110)는 인덕터(L), 다이오드(D), 제 1트랜지스터(M1), 커패시터(C), 저항들(R1, R2), 게이트 드라이버(140), 발진부(120), 비교부(130)를 구비한다.
인덕터(L) 및 다이오드(D)는 입력단자(200)와 출력단자(300) 사이에 직렬로 접속된다. 인덕터(L)는 고전압이 생성되도록 자신을 경유하여 흐르는 전류에 대응하여 소정의 기전력을 발생시킨다. 다이오드(D)는 인덕터(L)로부터 출력단자(300) 쪽으로 전류가 흐르도록 제어한다.
제 1트랜지스터(M1)는 인덕터(L) 및 다이오드(D) 사이의 공통단자와 기저전원 사이에 접속된다. 이와 같은 제 1트랜지스터(M1)는 턴-온 또는 턴-오프되면서 출력전압(Vout)의 전압값을 제어한다. 즉, 제 1트랜지스터(M1)의 턴-온 또는 턴-오프에 대응하여 인덕터(L)를 경유하여 흐르는 전류의 경로(제 1경로 또는 제 2경로)가 제어된다.
커패시터(C)는 출력단자(300)와 기저전원 사이에 접속된다. 이와 같은 커패시터(C)는 출력단자(300)로 인가되는 출력전압(Vout)을 안정적으로 유지한다.
저항들(R1, R2)은 출력단자(300)와 기저전원 사이에 직렬로 접속된다. 이와 같은 저항들(R1, R2)은 출력전압(Vout)을 분압하고, 분압된 전압을 비교부(130)로 공급한다.
게이트 드라이버(140)는 비교부(130)로부터 리셋신호(reset)를 공급받고, 발진부(120)로부터 셋(set) 신호를 공급받는다. 이와 같은 게이트 드라이버(140)는 리셋신호의 폭에 비례하여 제 1트랜지스터(M1)를 턴-오프 기간을 증가시킨다. 이를 위하여, 게이트 드라이버(140)는 RS 플립플롭 등으로 구현될 수 있다.
발진부(120)는 소정 주파수의 펄스를 생성하고, 생성된 펄스를 게이트 드라이버(140) 및 비교부(130)로 공급한다. 여기서, 발진부(120)는 로드 검출부(150)로부터 공급되는 감산 데이터에 대응하여 펄스의 주파수를 변경한다.
이를 위해, 발진부(120)는 주파수 제어부(122), 발진기(124) 및 기울기 제어부(126)를 구비한다.
주파수 제어부(122)는 로드 검출부(150)로부터 감산 데이터를 공급받는다. 로드 검출부(150)로부터 공급되는 감산 데이터에는 이전 프레임에 대응한 현재 프레임의 LED 어셈블리(160)의 밝기 정보가 포함된다. 감산 데이터를 공급받은 주파수 제어부(122)는 감산 데이터에 대응하여 발진기(124)에서 출력되는 펄스의 주파수를 제어한다. 일례로, 주파수 제어부(120)는 감산 데이터의 정보에 대응하여 출력단자의 전압이 상승하는 경우 펄스의 주파수를 낮추고, 출력단자의 전압이 하강하는 경우 펄스의 주파수를 높인다.
상세히 설명하면, 발진기(124)로부터 출력되는 펄스의 주파수가 높은 경우 게이트 드라이버(140)로 공급되는 리셋신호의 폭이 좁아지고, 펄스의 주파수가 낮은 경우 리셋신호의 폭이 넓어진다. 여기서, 리셋신호의 폭이 넓어지면 인덕터(L)를 경유하여 제 2경로로 전류가 흐르는 시간이 증가되며, 이에 따라 출력단자(300)의 전압 상승을 최소화할 수 있다. 또한, 리셋신호의 폭이 좁아지면 인덕터(L)를 경유하여 제 1경로로 전류가 흐르는 시간이 증가되며, 이에 따라 출력단자(300)의 전압 하강을 최소화할 수 있다. 실제로, 도 5a와 같이 출력단자의 전압이 하강하는 경우 펄스의 주파수를 높이면 도 5b와 같이 출력단자의 전압 하강폭이 최소화된다.
발진기(124)는 주파수 제어부(122)의 제어에 대응하여 소정 주파수의 펄스를 생성한다. 여기서, 발진기(124)에서 생성된 구형파의 펄스는 게이트 드라이버(140) 및 기울기 제어부(126)로 공급된다. 기울기 제어부(126)는 구형파의 펄스를 삼각파로 변환하여 비교부(130)로 공급한다.
비교부(130)는 저항들(R1, R2)로부터 공급되는 분압전압 및 전류 제어부(170)로부터 공급되는 감지전압을 이용하여 소정의 비교전압을 생성하고, 생성된 비교전압과 삼각파의 펄스를 이용하여 리셋신호를 생성한다. 또한, 비교부(130)는 로드 검출부(150)로부터 공급되는 감산 데이터에 대응하여 오피 앰프(134)의 대역폭을 제어한다.
이를 위하여, 비교부(130)는 대역폭 제어부(132), 오피 앰프(134) 및 비교기(136)를 구비한다.
오피 앰프(134)는 저항들(R1, R2)로부터 공급되는 분압전압 및 전류 제어부(170)로부터 공급되는 감지전압을 이용하여 소정의 비교전압을 생성한다. 예를 들어, 오피 앰프(134)는 분압전압과 감지전압이 유사해질 수 있도록 비교전압을 생성한다.
대역폭 제어부(132)는 감산 데이터에 대응하여 오피 앰프(134)의 대역폭을 제어한다. 일례로, 대역폭 제어부(132)는 감산 데이터에 대응하여 출력단자의 전압이 불안정(또는 흔들리는 경우)한 경우 오피 앰프(134)의 대역폭을 높여주고, 그 외의 경우에는 오피 앰프(134)의 대역폭을 낮춰준다.
오피 앰프(134)의 대역폭이 높아지는 경우 소비전력이 증가하지만 오피 앰프(134)로부터 출력되는 비교전압이 빠른 시간내에 안정적인 전압으로 유지된다. 실험적으로, 도 5a와 같이 출력전압의 전압이 변화될 때 오피 앰프(134)의 대역폭이 높아지면 도 5c와 같이 출력단자의 전압 변화가 최소화된다.
비교기(136)는 기울기 제어부(126)로부터의 삼각파 펄스와 비교전압을 비교하고, 비교결과에 대응하여 리셋신호를 생성한다.
여기서, 도 6에 도시된 바와 같이 비교전압의 전압값이 일정한 경우 삼각파 펄스의 주파수에 대응하여 리셋신호의 폭이 제어된다. 즉, 삼각파 펄스의 주파수가 높은 경우 리셋신호의 폭이 짧아지고, 이에 대응하여 제 1트랜지스터(M1)의 턴-온 시간이 증가된다. 반면에, 삼각파 펄스의 주파수가 낮은 경우 리셋신호의 폭이 길어지고, 이에 대응하여 제 1트랜지스터(M1)의 턴-온 시간이 감소된다.
LED 어셈블리(160)는 출력단자(300)와 전류 제어부(170) 사이에 직렬로 접속된 복수의 LED열이 병렬열로 배치되어 형성된다. 여기서, LED열들 각각은 하나의 채널을 이루며, 소정 휘도의 빛을 생성한다.
전류 제어부(170)는 LED 어셈블리(160) 각각의 채널마다 위치되는 전류 구동회로(미도시)를 포함한다. 전류 제어부(170)에 포함된 전류 구동회로는 각각의 채널에서 흐르는 전류량을 제어한다.
또한, 전류 제어부(170)는 다수의 채널 중 어느 하나의 채널에 인가된 전압을 감지전압으로서 오피 앰프(134)로 공급한다. 일례로, 전류 제어부(170)는 다수의 채널에 인가된 전압 중 가장 낮은 전압을 오피 앰프(134)로 공급할 수 있다.
로드 검출부(150)는 LED 어셈블리(160)의 밝기 정보를 포함한 감산 데이터를 생성한다. 이를 위하여, 로드 검출부(150)는 버퍼(152) 및 로드 감지부(154)를 구비한다.
버퍼(152)는 외부 시스템으로부터 디밍 데이터(Vdata) 및 클럭신호(Clock)를 공급받는다. 디밍 데이터(Vdata)는 도 3a에 도시된 디밍신호(Vd)에 대응하는 것으로 LED 어셈블리(160) 각각의 채널의 밝기 정보를 포함한다. 디밍 데이터(Vdata) 및 클럭신호(Clock)를 공급받은 버퍼(152)는 자신에게 공급된 디밍 데이터(Vdata) 및 클럭신호(Clock)를 로드 감지부(154)로 공급한다.
로드 감지부(154)는 디밍 데이터(Vdata)를 이용하여 현재 및 이전 프레임 간 LED 어셈블리(160)의 밝기 차 정보를 추출하고, 추출된 밝기 차 정보에 대응한 감산 데이터를 발진부(120) 및 비교부(130)로 공급한다.
도 7은 도 1에 도시된 로드 감지부를 상세히 나타내는 블록도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 로드 감지부(154)는 합산부(1541), 제 1저장부(1542), 제 2저장부(1543) 및 감산부(1544)를 구비한다.
합산부(1541)는 버퍼(152)로부터 디밍 데이터(Vdata)와 클럭신호(Clock)를 공급받는다. 디밍 데이터(Vdata)를 공급받은 합산부(1541)는 한 프레임의 디밍 데이터(Vdata)를 합산하여 합산 데이터를 생성하고, 생성된 합산 데이터를 제 1저장부(1542) 또는 제 2저장부(1543)로 공급한다.
상세히 설명하면, 합산부(1541)는 도 8과 같이 이전 프레임(n)의 각 채널별 디밍 데이터(Vdata)를 공급받고, 공급받은 각 채널별 디밍 데이터(Vdata)를 제 1합산 데이터로서 제 1저장부(1542)로 공급한다. 그리고, 합산부(1541)는 현재 프레임(n+1)의 각 채널별 디밍 데이터(Vdata)를 공급받고, 공급받은 각 채널별 디밍 데이터(Vdata)를 제 2합산 데이터로서 제 2저장부(1543)로 공급한다. 이 경우, 제 1저장부(1542)에 저장된 제 1합산 데이터는 이전 프레임의 밝기 정보를 포함하고, 제 2저장부(1543)에 저장된 제 2합산 데이터는 현재 프레임의 밝기 정보를 포함한다.
감산부(1544)는 제 1저장부(1542)에 저장된 제 1합산 데이터와 제 2저장부(1543)에 저장된 제 2합산 데이터의 차값에 대응하는 감산 데이터를 생성하고, 생성된 감산 데이터를 발진부(120) 및 비교부(130)로 공급한다.
여기서, 디밍 데이터(Vdata)가 8bit로 설정되고, LED 어셈블리(160)에 24개의 채널이 포함되는 경우 합산 데이터는 13bit로 설정된다. 따라서, 감산부(1544)에서 생성되는 감산 데이터도 13bit로 설정되며, 도 9와 같이 각각의 비트에 대응하여 발진기(124)의 주파수 및 오피 앰프(134)의 대역폭을 제어할 수 있다.
도 9에서 sign은 감산 데이터의 극성을 의미한다. 예를 들어, sign "0"은 양극성을 의미하고, sing "1"은 부극성을 의미한다.
sign "0"은 현재 프레임이 이전 프레임 보다 밝은 경우를 나타내며, 이에 대응하여 출력단자의 전류가 증가될 수 있도록 발진기(124)의 주파수를 상승시킴과 동시에 오피 앰프(134)의 대역폭을 높인다. 예를 들어, 감산 데이터의 212비트가 "1"로 설정되는 경우 발진기(124)의 주파수는 2MHz로 설정되고, 오피 앰프(134)의 대역폭은 10.8M로 설정된다.
sign "1"은 현재 프레임이 이전 프레임보다 어두운 경우를 나타내며, 이에 대응하여 출력단자의 전류가 감소될 수 있도록 발진기(124)의 주파수를 감소시킴과 동시에 오피 앰프(134)의 대역폭을 높인다. 예를 들어, 감산 데이터의 212비트가 "1"로 설정되는 경우 발진기(124)의 주파수는 500khz로 설정되고, 오피 앰프(134)의 대역폭은 10.8M로 설정된다.
한편, 본원 발명에서 로드 검출부(150), 주파수 제어부(122) 및 대역폭 제어부(132)를 제외한 구성은 현재 공지된 다양한 형태의 회로로 구현될 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 의한 발광 다이오드 구동회로의 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 발광 다이오드 구동회로의 경우 출력전압(Vout)이 흔들림이 최소화됨을 알 수 있다. 즉, 본원 발명의 발광 다이오드 구동회로는 출력전압(Vout)의 흔들림을 최소화하고, 이에 따라 균일한 휘도의 빛을 출력할 수 있다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
100 : LED 구동회로 110 : 고전압 생성부
120 : 발진부 122 : 주파수 제어부
124 : 발진기 126 : 기울기 제어부
130 : 비교부 132 : 대역폭 제어부
134 : 오피 앰프 136 : 비교기
140 : 게이트 드라이버 150 : 로드 검출부
152 : 버퍼 154 : 로드 감지부
160 : LED 어셈블리 170 : 전류 제어부
200 : 입력단자 300 : 출력단자
1541 : 합산부 1542,1543 : 저장부
1544 : 감산부

Claims (14)

  1. 복수의 발광 다이오드를 포함하는 발광 다이오드 어셈블리와;
    입력단자로 공급되는 입력전압을 승압하여 출력단자에 접속된 상기 발광 다이오드 어셈블리로 공급하기 위한 고전압 생성부와;
    상기 발광 다이오드 어셈블리의 이전 프레임의 밝기 정보에 대응한 현재 프레임의 밝기 정보를 포함하는 감산 데이터를 생성하기 위한 로드 검출부를 구비하며;
    상기 고전압 생성부는 상기 감산 데이터에 대응하여 상기 출력단자의 전압이 안정화되도록 상기 출력단자로 공급되는 전류량을 증가 또는 감소시키며;
    상기 로드 검출부는
    상기 발광 다이오드 어셈블리의 밝기 정보를 포함하는 디밍 데이터 및 클럭신호를 공급받는 버퍼와;
    상기 버퍼로부터 상기 디밍 데이터 및 클럭신호를 공급받고, 상기 디밍 데이터를 이용하여 현재 및 이전 프레임간 상기 발광 다이오드 어셈블리의 밝기 차 정보를 추출하여 상기 감산 데이터를 생성하는 로드 감지부를 구비하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동회로.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 로드 감지부는
    상기 디밍 데이터를 프레임 단위로 합산하여 합산 데이터를 생성하기 위한 합산부와,
    이전 프레임의 제 1합산 데이터를 저장하기 위한 제 1저장부와,
    현재 프레임의 제 2합산 데이터를 저장하기 위한 제 2저장부와,
    상기 제 1합산 데이터 및 제 2합산 데이터의 차값에 대응하는 상기 감산 데이터를 생성하기 위한 감산부를 구비하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동회로.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 발광 다이오드 어셈블리에 접속되어 상기 발광 다이오드 어셈블리에 포함된 다수의 채널의 전류량을 각각 제어하며, 상기 채널 중 어느 하나에 인가된 감지전압을 상기 고전압 생성부로 공급하기 위한 전류 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동회로.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 고전압 생성부는
    상기 입력단자와 출력단자 사이에 직렬로 접속되는 인덕터 및 다이오드와;
    상기 인덕터 및 다이오드의 공통단자와 기저전원 사이에 접속되는 제 1트랜지스터와;
    상기 출력단자와 기저전원 사이에 직렬로 접속되어 분압전압을 생성하기 위한 저항들과;
    상기 출력단자와 기저전원 사이에 접속되는 커패시터와;
    상기 감산 데이터에 대응하여 구형파 펄스의 주파수를 변경하는 발진부와;
    상기 분압전압, 감지전압을 이용하여 비교전압을 생성하고, 상기 비교전압과 상기 발진부로부터 공급되는 삼각파 펄스를 비교하여 리셋신호를 생성하기 위한 비교부와;
    상기 구형파 펄스 및 리셋신호를 공급받으며, 상기 리셋신호의 폭에 대응하여 상기 제 1트랜지스터의 턴-오프 시간을 제어하는 게이트 드라이버를 구비하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동회로.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 게이트 드라이버는 상기 리셋신호의 폭에 비례하여 상기 제 1트랜지스터의 턴-오프 시간을 증가시키는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동회로.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 발진부는
    상기 구형파 펄스를 생성하는 발진기와,
    상기 감산 데이터에 대응하여 상기 구형파 펄스의 주파수가 변화되도록 상기 발진기를 제어하는 주파수 제어부와,
    상기 구형파 펄스를 상기 삼각파 펄스로 변환하여 상기 비교부로 공급하기 위한 기울기 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동회로.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 주파수 제어부는 상기 감산 데이터를 참조하여 상기 발광 다이오드 어셈블리가 이전 프레임보다 현재 프레임이 밝은 경우 상기 발진기의 주파수를 증가시키고, 이전 프레임보다 현재 프레임이 어두운 경우 상기 발진기의 주파수를 감소시키는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동회로.
  9. 제 5항에 있어서,
    상기 비교부는
    상기 분압전압 및 감지전압을 공급받고, 상기 분압전압 및 감지전압이 유사해지도록 상기 비교전압을 생성하기 위한 오피 앰프와;
    상기 감산 데이터에 대응하여 상기 오피 앰프의 대역폭을 제어하기 위한 대역폭 제어부와;
    상기 비교전압과 상기 삼각파 펄스를 비교하여 상기 리셋신호를 생성하기 위한 비교기를 구비하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동회로.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 리셋신호의 폭은 상기 삼각파 펄스의 주파수가 낮을수록 넓어지는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동회로.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 대역폭 제어부는 상기 감산 데이터를 참조하여 상기 발광 다이오드 어셈블리의 이전 프레임 및 현재 프레임의 밝기차가 클수록 상기 대역폭을 증가시키는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동회로.
  12. 제 5항에 있어서,
    상기 제 1트랜지스터의 턴-온 시간이 늘어나면 상기 출력단자로 공급되는전류량이 증가되고, 상기 제 1트랜지스터의 턴-온 시간이 감소되면 상기 출력단자로 공급되는 전류량이 감소되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동회로.
  13. 이전 프레임에 대응한 발광 다이오드 어셈블리 각각의 채널의 디밍 데이터를 합산하여 제 1합산 데이터를 생성하는 단계와,
    현재 프레임에 대응한 상기 발광 다이오드 어셈블리 각각의 채널의 디밍 데이터를 합산하여 제 2합산 데이터를 생성하는 단계와,
    상기 제 1합산 데이터 및 제 2합산 데이터의 차값을 이용하여 밝기 정보를 추출하는 단계와,
    상기 밝기 정보에 대응하여 전압이 안정화되도록 상기 발광 다이오드 어셈블리로 공급되는 전류량을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동회로의 구동방법.
  14. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104023445B (zh) * 2014-06-12 2016-04-06 电子科技大学 一种led驱动电路
KR102367900B1 (ko) * 2014-11-11 2022-02-25 한국전자통신연구원 디지털 값 생성 장치 및 방법
CN112312107B (zh) * 2020-11-06 2022-05-24 歌尔光学科技有限公司 光路控制方法、装置、设备及存储介质

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100628178B1 (ko) * 1999-02-10 2006-09-27 엘지전자 주식회사 디지털 티브이의 영상 밝기 조절 장치
KR20090115431A (ko) * 2008-05-02 2009-11-05 엘지디스플레이 주식회사 백라이트 구동회로 및 이의 구동방법
KR101049972B1 (ko) * 2011-01-07 2011-07-15 강원대학교산학협력단 Ｌｅｄ 배면광 구동회로

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100628178B1 (ko) * 1999-02-10 2006-09-27 엘지전자 주식회사 디지털 티브이의 영상 밝기 조절 장치
KR20090115431A (ko) * 2008-05-02 2009-11-05 엘지디스플레이 주식회사 백라이트 구동회로 및 이의 구동방법
KR101049972B1 (ko) * 2011-01-07 2011-07-15 강원대학교산학협력단 Ｌｅｄ 배면광 구동회로

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