KR101643318B1 - Apparatus for driving light emitting diode - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다수 개의 발광 다이오드가 서로 전기적으로 연결되는 발광 다이오드 그룹과, 발광 다이오드 그룹에 전원을 제공하는 전원 전압원과, 발광 다이오드 그룹으로부터 출력되는 출력 전압을 저장하는 전압 저장부와, 발광 다이오드 그룹이 일정 주기 동안 발광하고 전압 저장부에 출력 전압이 저장되어 일정 주기 동안 방전되기 시작할 때에 선택적으로 턴오프되는 스위칭부와, 스위칭부에 의해 일정 주기 동안 방전되는 방전 전압을 회수하여 발광 다이오드 그룹의 일단에 회수 전압을 제공하는 회수 전압 제공부와, 발광 다이오드 그룹으로부터 출력되는 출력 전류를 센싱하는 엘이디 출력 전류 센싱부, 및 엘이디 출력 전류 센싱부를 통해 센싱된 출력 전류가 기준 출력 전류의 범위가 아닐 경우에 스위칭부를 선택적으로 턴온하고 발광 다이오드 그룹의 출력 전류가 안정화될 때까지 회수 전압을 반복적으로 발광 다이오드 그룹에 제공하는 엘이디 출력 전류 안정화부를 포함하는 발광 다이오드 구동 장치를 포함하는 발광 다이오드 구동 장치를 제공한다.The light emitting diode group includes a light emitting diode group in which a plurality of light emitting diodes are electrically connected to each other, a power source voltage source for supplying power to the light emitting diode group, a voltage storage unit for storing an output voltage output from the light emitting diode group, The switching unit selectively turns off when the output voltage is stored in the voltage storing unit and starts to be discharged for a predetermined period, and the discharging voltage is discharged for a certain period by the switching unit to be discharged at one end of the light emitting diode group An LED output current sensing unit for sensing an output current outputted from the light emitting diode group, and a switching unit for switching the output current sensed by the LED output current sensing unit when the sensed output current is not within the range of the reference output current. Lt; RTI ID = 0.0 > LED < / RTI > It provides the LED driving apparatus including the LED driving apparatus including the group of the output current is stabilized LED output current to provide the recovered voltage to the LED group repeatedly until the stabilization unit.
발광 다이오드 구동 장치, 스위칭부, 회수 전압 제공부 A light emitting diode driving device, a switching part,
Description
실시예는 발광 다이오드 구동 장치에 관한 것이다.An embodiment relates to a light-emitting diode driving apparatus.
일반적으로, 액정 표시 장치는 전계 인가 전극이 구비된 두 표시 평판과 그사이에 배치되어 있는 유전율 이방성을 갖는 액정층을 구비한다. 전계 인가 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고, 전압을 변화시켜 이 전기장의 세기를 조절함으로써 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조정하여 원하는 화상을 표시한다.Generally, a liquid crystal display device includes two display flat plates provided with electric field application electrodes and a liquid crystal layer having dielectric anisotropy disposed thereon. A voltage is applied to the electric field application electrode to generate an electric field in the liquid crystal layer, and the intensity of the electric field is controlled by changing the voltage to adjust the transmittance of light passing through the liquid crystal layer to display a desired image.
이러한 액정 표시 장치는 자체 발광을 하지 못하므로, 백라이트라고 불리는 별도의 광원이 필요하며, 이러한 백라이트에는 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED), 냉음극 형광 램프(Cold Cathod Fluorescent Lamp; CCFL), 외부 전극 형광 램프(External Electrode Fluorescent Lamp; EEFL) 등이 이용되고 있다.Since such a liquid crystal display device can not emit light by itself, a separate light source called a backlight is required. The backlight includes a light emitting diode (LED), a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) A fluorescent lamp (EEFL) or the like is used.
상술한 냉음극 형광 램프나 외부 전극 형광 램프는 전력 소모가 크며, 발열로 인해서 액정 표시 장치의 특성이 나빠질 수 있다. 또한, 상술한 냉음극 형광 램프나 외부 전극 형광 램프는 대개 막대형으로 제조되므로 충격에 약하고, 파손의 위험이 크며, 램프 위치에 따라 온도가 일정하지 않아 램프 위치 별로 휘도가 달라 지므로, 액정 표시 장치의 색재현성을 악화시킬 수 있다.The above-described cold cathode fluorescent lamp or external electrode fluorescent lamp consumes a large amount of power, and the characteristics of the liquid crystal display device may deteriorate due to heat generation. In addition, since the cold cathode fluorescent lamp and the external electrode fluorescent lamp described above are usually manufactured in the form of a rod, they are vulnerable to impact, there is a large risk of breakage, and the temperature is not constant depending on the lamp position. It is possible to deteriorate the color reproducibility.
한편, 발광 다이오드는 반도체 소자이므로 수명이 길고, 점등 속도가 빠르며, 소비 전력이 적고, 색재현성이 뛰어나다. 또한, 충격에 강하며, 소형화 및 박형화에 유리하다.On the other hand, since the light emitting diode is a semiconductor device, it has a long life, has a high lighting speed, low power consumption, and excellent color reproducibility. Also, it is resistant to impact, and is advantageous in downsizing and thinning.
따라서 휴대 전화기 등의 소형 액정 표시 장치뿐만 아니라 컴퓨터 모니터나 TV와 같은 중대형 액정 표시 장치에도 발광 다이오드를 이용한 백라이트가 장착되고 있는 추세이다.Therefore, a backlight using a light emitting diode is also being installed not only in a small liquid crystal display device such as a mobile phone, but also in a medium and large-sized liquid crystal display device such as a computer monitor or a TV.
최근에는, 발광 다이오드를 이용한 백라이트의 출력 전류를 빠르게 안정화시키면서, 소비전력의 상승을 억제시킬 수 있는 개선된 발광 다이오드 구동 장치가 지속적으로 연구되어 오고 있다.In recent years, an improved LED driving apparatus capable of suppressing an increase in power consumption while quickly stabilizing the output current of a backlight using a light emitting diode has been continuously studied.
실시예에 따른 발광 다이오드 구동 장치는 발광 다이오드 그룹의 출력 전류를 빠르게 안정화시킬 수가 있다.The LED driving apparatus according to the embodiment can quickly stabilize the output current of the light emitting diode group.
또한, 실시예에 따른 발광 다이오드 구동 장치는 발광 다이오드 그룹의 출력 전류를 안정화시키기 위해 공급되는 소비전력의 상승을 억제시킬 수가 있다.Further, the LED driving apparatus according to the embodiment can suppress the increase of the power consumption supplied to stabilize the output current of the LED group.
실시예에 따른 발광 다이오드 구동 장치는 다수 개의 발광 다이오드가 서로 전기적으로 연결되는 발광 다이오드 그룹과, 발광 다이오드 그룹에 전원을 제공하는 전원 전압원과, 발광 다이오드 그룹으로부터 출력되는 출력 전압을 저장하는 전압 저장부와, 발광 다이오드 그룹이 일정 주기 동안 발광하고 전압 저장부에 출력 전압이 저장되어 일정 주기 동안 방전되기 시작할 때에 선택적으로 턴오프되는 스위칭부와, 스위칭부에 의해 일정 주기 동안 방전되는 방전 전압을 회수하여 발광 다이오드 그룹의 일단에 회수 전압을 제공하는 회수 전압 제공부와, 제 1 발광 다이오드 그룹으로부터 출력되는 출력 전류를 센싱하는 엘이디 출력 전류 센싱부, 및 엘이디 출력 전류 센싱부를 통해 센싱된 출력 전류가 기준 출력 전류의 범위가 아닐 경우에 스위칭부를 선택적으로 턴온하고 제 1 발광 다이오드 그룹의 출력 전류가 안정화될 때까지 회수 전압을 반복적으로 제 1 발광 다이오드 그룹에 제공하는 엘이디 출력 전류 안정화부를 포함한다.The LED driving apparatus includes a light emitting diode group in which a plurality of light emitting diodes are electrically connected to each other, a power voltage source for providing power to the light emitting diode group, a voltage storage unit for storing an output voltage output from the light emitting diode group, And a switching unit selectively turned off when the light emitting diode group emits light for a predetermined period and the output voltage is stored in the voltage storage unit and starts to be discharged for a predetermined period of time, An output current sensing unit for sensing an output current output from the first light emitting diode group, and an output current sensing unit for sensing an output current sensed through the LED output current sensing unit, If the current is not within the range of the current, Alternatively turns includes a first light emitting diode group as a repeated a number of times until the voltage is stabilized output current portion LED output current stabilization provided by the first light emitting diode group.
실시예에 따른 발광 다이오드 구동 장치는 발광 다이오드 그룹의 출력 전류를 빠르게 안정화시킬 수 있는 효과가 있다.The LED driving apparatus according to the embodiment has the effect of rapidly stabilizing the output current of the LED group.
또한, 실시예에 따른 발광 다이오드 구동 장치는 발광 다이오드 그룹의 출력 전류를 안정화시키기 위해 공급되는 소비전력의 상승을 억제시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the LED driving apparatus according to the embodiment has an effect of suppressing an increase in the power consumption supplied to stabilize the output current of the LED group.
이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<실시예><Examples>
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 구동 장치를 나타낸 내부 회로도이다.1 is an internal circuit diagram illustrating an LED driving apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2a는 도 1에 도시한 스위칭부가 턴온 상태일때의 전류 패스를 나타낸 내부 회로도이고, 도 2b는 도 1에 도시한 스위칭부가 턴오프 상태일때의 전류 패스를 나타낸 내부 회로도이다.FIG. 2A is an internal circuit diagram showing a current path when the switching unit shown in FIG. 1 is turned on, and FIG. 2B is an internal circuit diagram showing a current path when the switching unit shown in FIG. 1 is turned off.
도 1 내지 도 2b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 구동 장치(100)는 발광 다이오드 그룹(102), 전원 전압원(104), 전압 저장부(106), 스위칭부(107), 회수 전압 제공부(108), 엘이디 출력 전류 센싱부(110), 엘이디 출력 전류 안정화부(112)등을 포함한다.1 to 2B, an
도 2a에 도시된 바와 같이, 발광 다이오드 그룹(102)은 다수 개의 발광 다이오드(LED1, LED2, LED3, LED4)가 서로 전기적으로 연결되도록 제공되고, 전원 전압원(104)은 발광 다이오드 그룹(102)에 전원을 공급하도록 제공된다.2A, the light
이때, 발광 다이오드 그룹(102)은 서로 병렬 연결되나, 본 발명은 이에 한정하지 않고 도시하지는 않았지만, 발광 다이오드(LED1, LED2, LED3, LED4)의 출력 전류 특성에 따라 서로 직렬 연결될 수도 있다.In this case, the light
전압 저장부(106)는 발광 다이오드 그룹(102)으로부터 출력되는 출력 전압을 저장하도록 제공된다.The
여기서, 전압 저장부(106)는 제 1 커패시터(C1)를 포함하여 구성될 수가 있으나, 전압의 방전 특성에 따라 둘 이상의 커패시터(미도시)를 포함하여 구성될 수가 있다.Here, the
도 2b에 도시된 바와 같이, 스위칭부(107)는 발광 다이오드 그룹(102)이 일정 주기 동안 발광하고 전압 저장부(106)에 출력 전압이 저장되어 일정 주기 동안 방전되기 시작할 때에, 선택적으로 턴오프되도록 제공된다.2B, when the light
이때, 스위칭부(107)는 MOSFET을 포함하여 구성될 수가 있으나, 누설 전류 특성으로 인한 스위칭 손실율을 고려하여 BJT, IGBT중 적어도 하나로 구성될 수도 있다.At this time, the
회수 전압 제공부(108)는 스위칭부(107)에 의해 일정 주기 동안 방전되는 방전 전압을 회수하여 발광 다이오드 그룹(102)의 일단에 회수 전압을 공급하도록 제공되고, 엘이디 출력 전류 센싱부(110)는 발광 다이오드 그룹(102)으로부터 출력되는 출력 전류를 센싱하도록 제공된다.The
이때, 회수 전압 제공부(108)는 적어도 다른 하나의 커패시터(C2), 적어도 하나의 인덕터(L1), 적어도 하나의 정류 다이오드(D1, D2)등을 포함할 수가 있다.At this time, the recovery
적어도 다른 하나의 커패시터(C2)는 스위칭부(107)에 의해 일정 주기 동안 방전되는 방전 전압을 회수하도록 제공될 수가 있다.At least another capacitor C2 may be provided to recover the discharge voltage discharged by the
이때, 적어도 다른 하나의 커패시터(C2)는 제 2 커패시터(C2)를 포함하여 구성될 수가 있으나, 회수된 전압의 방전 특성에 따라 둘 이상의 커패시터(미도시)를 포함하여 구성될 수가 있다.At this time, at least the other capacitor (C2) may include the second capacitor (C2), but it may be configured to include two or more capacitors (not shown) depending on the discharge characteristic of the recovered voltage.
인덕터(L1)는 적어도 다른 하나의 커패시터(C2)와 서로 병렬 연결되어 적어도 다른 하나의 커패시터(C2)에 저장된 회수 전압의 공급 시간을 일정 시간 동안 늘리도록 제공될 수가 있다.The inductor L1 may be provided in parallel with at least the other capacitor C2 so as to increase the supply time of the recovered voltage stored in at least the other capacitor C2 for a predetermined time.
이때, 적어도 하나의 인덕터(L1)는 제 1 인덕터(L1)를 포함하여 구성될 수가 있으나, 일정 주기 동안에 맞춰 회수 전압을 발광 다이오드 그룹(102)에 제공하도록 둘 이상의 인덕터(미도시)를 포함하여 구성될 수가 있다.At this time, at least one inductor L1 may include a first inductor L1, but may include two or more inductors (not shown) to provide a recovered voltage to the light
적어도 하나의 정류 다이오드(D1, D2)는 일단이 적어도 다른 하나의 커패시터(C2)에 전기적으로 연결되고, 타단이 적어도 하나의 인덕터(L1)에 전기적으로 연결되어 회수 전압을 발광 다이오드 그룹(102)에 제공하도록 정류시킨다.The at least one rectifier diode D1 and D2 are electrically connected to at least one other capacitor C2 and the other end thereof is electrically connected to at least one inductor L1 to supply the recovered voltage to the light
이때, 적어도 하나의 정류 다이오드(D1, D2)는 서로 직렬 연결된 제 1 정류 다이오드(D1)와 제 2 정류 다이오드(D1, D2)를 포함하여 구성될 수가 있으나, 전류의 흐름 특성을 고려하여 서로 병렬 연결될 수가 있고, 셋 이상의 정류 다이오드(미도시)가 서로 직렬 연결되거나 서로 병렬 연결될 수도 있다.At least one of the rectifying diodes D1 and D2 may include a first rectifying diode D1 and a second rectifying diode D1 and D2 connected in series with each other, And three or more rectifying diodes (not shown) may be connected to each other in series or in parallel with each other.
엘이디 출력 전류 안정화부(112)는 엘이디 출력 전류 센싱부(110)를 통해 센싱된 출력 전류가 기준 출력 전류의 범위가 아닐 경우에, 도 2a에 도시된 바와 같이 스위칭부(107)를 선택적으로 턴온하고 발광 다이오드 그룹(102)의 출력 전류가 안정화될 때까지 회수 전압을 반복적으로 발광 다이오드 그룹(102)에 공급하도록 제공된다.2A, when the output current sensed through the LED output
이때, 엘이디 출력 전류 안정화부(112)는 반전 OP-AMP(112a)와 PWM Control IC(112b)등을 포함할 수가 있다.At this time, the LED output current stabilizing
반전 OP-AMP(112a)는 엘이디 출력 전류 센싱부(110)를 통해 센싱된 출력 전류가 기준 출력 전류보다 작을 경우에 센싱된 출력 전류를 출력하도록 제공될 수가 있고, PWM Control IC(112b)는 반전 OP-AMP(112a)와 전기적으로 연결되어 반전 OP-AMP(112a)로부터 센싱된 출력 전류를 공급받아 스위칭부(107)에 턴온 펄스 신호를 공급하도록 제공될 수가 있다.The inverted OP-
이때, 회수 전압 제공부(108)는 발광 다이오드 그룹(102)의 출력 전류가 안정화될 때까지, 스위칭부(107)의 선택적인 턴온/턴오프 동작을 통해 회수 전압을 반복적으로 발광 다이오드 그룹(102)에 공급하게 된다.At this time, the recovered
이와 같은, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 구동 장치(100)는 발광 다이오드 그룹(102), 전원 전압원(104), 전압 저장부(106), 스위칭부(107), 회수 전압 제공부(108), 엘이디 출력 전류 센싱부(110), 엘이디 출력 전류 안정화부(112)등을 포함한다.The light emitting
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 구동 장치(100)는 회수 전압 제공부(108)를 통해 회수된 회수 전압으로 발광 다이오드 그룹(102)의 출력 전류가 안정화될 때까지 발광 다이오드 그룹(102)에 제공할 수가 있으므로, 발광 다이오드 그룹(102)의 출력 전류를 빠르게 안정화시킬 수가 있게 된다.Therefore, the
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 구동 장치(100)는 회수 전압 제공부(108)를 통해 회수된 회수 전압으로 발광 다이오드 그룹(102)의 출력 전류가 안정화될 때까지 발광 다이오드 그룹(102)에 제공할 수가 있으므로, 발광 다 이오드 그룹(102)의 출력 전류를 안정화시키기 위해 공급되는 소비전력의 상승을 억제시킬 수가 있게 된다.The light emitting
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, the scope of the invention being indicated by the appended claims rather than the foregoing description, It is intended that all changes and modifications derived from the equivalent concept be included within the scope of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 구동 장치를 나타낸 내부 회로도이다.1 is an internal circuit diagram illustrating an LED driving apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2a는 도 1에 도시한 스위칭부가 턴온 상태일때의 전류 패스를 나타낸 내부 회로도이다.FIG. 2A is an internal circuit diagram showing a current path when the switching unit shown in FIG. 1 is in a turned-on state.
도 2b는 도 1에 도시한 스위칭부가 턴오프 상태일때의 전류 패스를 나타낸 내부 회로도이다.FIG. 2B is an internal circuit diagram showing a current path when the switching unit shown in FIG. 1 is turned off.
*도면의 주요부분에 대한 설명*Description of the Related Art [0002]
100 : 발광 다이오드 구동 장치 102 : 발광 다이오드 그룹100: light emitting diode driving device 102: light emitting diode group
104 : 전원 전압원 106 : 전압 저장부104: power supply voltage source 106: voltage storage unit
107 : 스위칭부 108 : 회수 전압 제공부107: Switching unit 108:
110 : 엘이디 출력 전류 센싱부 112 : 엘이디 출력 전류 안정화부110: LED output current sensing unit 112: LED output current stabilization unit
112a : 반전 OP-AMP 112b : PWM Control IC112a: Inversion OP-
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