KR102050440B1 - Back light unit and mehtod for driving the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광원어레이내의 발광 다이오드의 이상을 정확히 검출하고, 과전압으로부터 정전류 스위칭소자를 보호할 수 있는 백라이트 유닛 및 이의 구동방법에 관한 것으로, 구동전압전송라인으로부터 구동전압을 공급받으며 제 1 내지 제 m 노드(m은 1보다 큰 자연수) 각각에 개별적으로 접속된 제 1 내지 제 m 광원어레이들; 및, 상기 제 1 내지 제 m 노드로부터의 신호들을 근거로 제 1 내지 제 m 노드들 각각에 대한 플로팅 여부를 결정하고, 플로팅된 노드를 제외한 나머지 노드들의 전압들 중 가장 작은 전압을 근거로 상기 구동전압의 크기를 제어하는 광원제어부를 포함함을 특징으로 한다.The present invention relates to a backlight unit capable of accurately detecting an abnormality of a light emitting diode in a light source array and protecting a constant current switching device from an overvoltage, and a method of driving the same. First to m th light source arrays individually connected to each node (m is a natural number greater than 1); And determining whether to float each of the first to mth nodes based on the signals from the first to mth nodes, and driving the driving based on the lowest voltage among the voltages of the remaining nodes other than the floated node. It characterized in that it comprises a light source control unit for controlling the magnitude of the voltage.
Description
본 발명은 백라이트 유닛에 관한 것으로, 특히 광원어레이내의 발광 다이오드의 이상을 정확히 검출하고, 과전압으로부터 정전류 스위칭소자를 보호할 수 있는 백라이트 유닛 및 이의 구동방법에 대한 것이다.BACKGROUND OF THE
액정표시장치는 비발광 소자인 액정을 이용하기 때문에, 광을 생성하기 위한 백라이트 유닛이 필요하다.Since the liquid crystal display uses a liquid crystal that is a non-light emitting element, a backlight unit for generating light is required.
이 백라이트 유닛은 다수의 발광 다이오드들이 구비된 다수의 광원어레이들을 포함한다. 이들 광원어레이들은 구동전압이 인가되는 하나의 구동전압전송라인에 병렬로 접속되는 바, 어느 하나의 광원어레이에 이상이 발생하면 그 광원어레이에 구동전류가 흐르지 못하게 될 수 있다. 종래의 백라이트 유닛은 그 이상이 발생된 광원어레이로부터 검출된 구동전류를 근거로 구동전압을 설정하게 되는 바, 전술된 바와 같이 그 광원어레이의 구동전류가 거의 0에 근접할 경우 그 구동전압이 최대로 상승된다. 이와 같은 경우 나머지 정상적인 광원어레이들의 구동전류 조절을 담당하는 정전류 스위칭소자들로 과전압이 인가될 수 있는 바, 이 과전압이 이 정전류 스위칭소자들이 버틸 수 있는 시간 보다 더 오랫동안 유지되면 이들이 파손될 수 있다. 이와 같이 종래의 백라이트 유닛은 광원어레이의 이상이 발생할 경우 정전류 스위칭소자들을 과전압으로부터 보호할 수 없는 문제점이 있었다.The backlight unit includes a plurality of light source arrays provided with a plurality of light emitting diodes. These light source arrays are connected in parallel to one driving voltage transmission line to which a driving voltage is applied. When an abnormality occurs in any one light source array, the driving current may not flow through the light source array. The conventional backlight unit sets the driving voltage based on the driving current detected from the light source array in which the abnormality is generated. As described above, when the driving current of the light source array approaches almost zero, the driving voltage is maximum. Is raised. In such a case, overvoltage may be applied to the constant current switching elements that are in charge of controlling the driving current of the remaining normal light source arrays. If the overvoltage is maintained for longer than the constant current switching elements can withstand, they may be damaged. As such, the conventional backlight unit has a problem in that constant current switching devices cannot be protected from overvoltage when an abnormality of the light source array occurs.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 정전류 스위칭소자의 베이스 전류를 근거로 광원어레이의 이상 여부를 판단하고, 이상이 발생된 광원어레이가 접속된 노드를 제외한 나머지 노드들 각각의 개별 전압들 중 가장 작은 전압을 근거로 구동전압의 크기를 제어함으로써 과전압으로부터 정전류 스위칭소자들을 보호할 수 있는 백라이트 유닛 및 이의 구동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, it is determined whether the light source array is abnormal on the basis of the base current of the constant current switching device, the remaining nodes other than the node is connected to the light source array is generated It is an object of the present invention to provide a backlight unit and a driving method thereof which can protect the constant current switching elements from overvoltage by controlling the magnitude of the driving voltage based on the smallest voltage of each individual voltage.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 백라이트 유닛은, 구동전압전송라인으로부터 구동전압을 공급받으며 제 1 내지 제 m 노드(m은 1보다 큰 자연수) 각각에 개별적으로 접속된 제 1 내지 제 m 광원어레이들; 및, 상기 제 1 내지 제 m 노드로부터의 신호들을 근거로 제 1 내지 제 m 노드들 각각에 대한 플로팅 여부를 결정하고, 플로팅된 노드를 제외한 나머지 노드들의 전압들 중 가장 작은 전압을 근거로 상기 구동전압의 크기를 제어하는 광원제어부를 포함함을 특징으로 한다.The backlight unit according to the present invention for achieving the above object, the first to the first to the m-th node (m is a natural number greater than 1) is supplied with a driving voltage from the driving voltage transmission line, respectively m light source arrays; And determining whether to float each of the first to mth nodes based on the signals from the first to mth nodes, and driving the driving based on the lowest voltage among the voltages of the remaining nodes other than the floated node. It characterized in that it comprises a light source control unit for controlling the magnitude of the voltage.
상기 광원제어부는, 상기 제 1 내지 제 m 광원어레이들 각각으로 공급되는 구동전류들 각각을 개별적으로 제어하는 제 1 내지 제 m 정전류제어부들; 상기 제 1 내지 제 m 노드들로부터의 신호들 각각을 개별적으로 감지하고, 이 감지 결과에 따라 감지신호를 출력하는 제 1 내지 제 m 노드감지부들; 상기 제 1 내지 제 m 노드감지부들로부터의 감지신호들에 근거하여 상기 제 1 내지 제 m 노드들 각각에 대한 플로팅 여부를 결정하는 노드제어부; 상기 제 1 내지 제 m 노드들의 전압들 중 가장 작은 전압을 검출하는 최소전압검출부; 상기 최소전압검출부로부터 검출된 전압에 근거하여 상기 구동전압의 크기를 제어하는 구동전압제어부를 포함함을 특징으로 한다.The light source controller may include first to mth constant current controllers to individually control each of the driving currents supplied to each of the first to mth light source arrays; First to m-th node detectors respectively sensing signals from the first to m-th nodes and outputting a detection signal according to the detection result; A node controller determining whether to float each of the first to mth nodes based on the detection signals from the first to mth node detectors; A minimum voltage detector detecting a smallest voltage among the voltages of the first to mth nodes; And a driving voltage controller configured to control the magnitude of the driving voltage based on the voltage detected by the minimum voltage detector.
제 k 정전류제어부(k는 1 내지 m 중 어느 하나)는, 상기 제 k 노드에 컬렉터단자를 통해 접속된 정전류 스위칭소자; 상기 정전류 스위칭소자의 에미터단자와 접지단자 사이에 접속된 감지저항; 및 미리 설정된 제 1 기준전압과 상기 에미터단자에 인가된 전압을 비교하고, 이 비교 결과를 근거로 제어신호의 크기를 조절하여 상기 정전류 스위칭소자의 베이스단자로 출력하는 제 1 비교기를 포함함을 특징으로 한다.The kth constant current controller (k is any one of 1 to m) includes: a constant current switching element connected to the kth node via a collector terminal; A sense resistor connected between the emitter terminal and the ground terminal of the constant current switching element; And a first comparator comparing the preset first reference voltage with the voltage applied to the emitter terminal, and adjusting the magnitude of the control signal based on the comparison result and outputting the control signal to the base terminal of the constant current switching device. It features.
제 k 노드감지부는, 상기 제 k 정전류제어부에 포함된 제 1 비교기의 출력단자와 상기 정전류 스위칭소자의 베이스단자 사이에 직렬로 접속된 검출저항; 및, 상기 제 k 정전류제어부에 포함된 제 1 비교기의 출력단자로부터 검출된 전압과 미리 설정된 제 2 기준전압을 비교하고, 이 비교 결과를 근거로 감지신호의 크기를 조절하여 노드제어부로 공급하는 제 2 비교기를 포함함을 특징으로 한다.The kth node detection unit includes: a detection resistor connected in series between an output terminal of the first comparator included in the kth constant current control unit and a base terminal of the constant current switching element; And comparing the voltage detected from the output terminal of the first comparator included in the k-th constant current controller with the preset second reference voltage, and adjusting the magnitude of the detected signal based on the comparison result to supply the node to the node controller. 2 comparators.
상기 노드제어부는, 상기 제 k 노드감지부로부터의 감지신호가 미리 설정된 시간동안 임계값보다 큰 값으로 유지될 때 상기 제 k 정전류제어부에 속한 정전류 스위칭소자를 턴-오프시킴으로써 상기 제 k 노드를 플로팅 상태로 만드는 것을 특징으로 한다.The node controller is configured to float the k-th node by turning off the constant current switching element belonging to the k-th constant current control unit when the detection signal from the k-th node detector is maintained at a value greater than a threshold value for a preset time. It is characterized by making a state.
상기 노드제어부는, 상기 제 k 정전류제어부에 속한 제 1 비교기로 인가되는 제 1 기준전압을 0[V]로 떨어뜨림으로써 상기 정전류 스위칭소자를 턴-오프시킴을 특징으로 한다.The node controller may turn off the constant current switching device by dropping the first reference voltage applied to the first comparator belonging to the k-th constant current control unit to 0 [V].
상기 최소전압검출부는, 제 1 내지 제 m 노드들과 공통노드 사이에 접속된 제 1 내지 제 m 다이오드들; 및, 전원전압을 출력하는 전압원과 상기 공통노드 사이에 접속된 풀업저항을 포함하며; 그리고, 제 k 다이오드의 애노드단자는 상기 공통노드에 접속되며, 캐소드단자는 제 k 노드에 접속됨을 특징으로 한다.The minimum voltage detector may include first to mth diodes connected between the first to mth nodes and a common node; A pull-up resistor connected between the common node and a voltage source for outputting a power supply voltage; The anode terminal of the k th diode is connected to the common node, and the cathode terminal is connected to the k th node.
상기 구동전압제어부는 상기 공통노드로부터의 전압을 근거로 상기 구동전압의 크기를 제어함을 특징으로 한다.The driving voltage controller controls the magnitude of the driving voltage based on the voltage from the common node.
상기 광원제어부는 제 1 내지 제 m 스위치들을 더 포함하며; 제 k 스위치는 상기 제 k 노드와 상기 제 k 정전류제어부에 속한 정전류 스위칭소자의 컬렉터단자 사이에 접속됨을 특징으로 한다.The light source controller further includes first to mth switches; The k th switch is connected between the k th node and the collector terminal of the constant current switching element belonging to the k th constant current control unit.
상기 노드제어부는, 상기 제 k 노드감지부로부터의 제 2 제어신호가 미리 설정된 시간동안 기준값보다 큰 값으로 유지될 때 상기 제 k 스위치를 턴-오프시킴으로써 상기 제 k 노드를 플로팅 상태로 만드는 것을 특징으로 한다.The node controller may turn the k-th switch into a floating state by turning off the k-th switch when the second control signal from the k-th node detector is maintained at a value greater than a reference value for a preset time. It is done.
제 k 노드감지부는, 상기 제 k 정전류제어부에 포함된 제 1 비교기의 출력단자와 상기 정전류 스위칭소자의 베이스단자 사이에 직렬로 접속된 검출저항; 상기 검출저항의 양단에 걸리는 전압을 검출하는 전압검출부; 상기 전압검출부로부터의 전압을 증폭하는 증폭기; 및, 상기 전압검출부로부터의 전압과 미리 설정된 제 2 기준전압을 비교하고, 이 비교 결과를 근거로 제 2 제어신호의 크기를 조절하여 노드제어부로 공급하는 제 2 비교기를 포함함을 특징으로 한다.The kth node detection unit includes: a detection resistor connected in series between an output terminal of the first comparator included in the kth constant current control unit and a base terminal of the constant current switching element; A voltage detector detecting a voltage across both ends of the detection resistor; An amplifier for amplifying the voltage from the voltage detector; And a second comparator for comparing the voltage from the voltage detector with a preset second reference voltage and adjusting the magnitude of the second control signal based on the comparison result to supply the node to the node controller.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 구동방법은, 구동전압전송라인으로부터 구동전압을 공급받으며 제 1 내지 제 m 노드(m은 1보다 큰 자연수) 각각에 개별적으로 접속된 광원어레이들을 포함하는 백라이트 유닛의 구동방법에 있어서, 상기 제 1 내지 제 m 노드로부터의 신호들을 근거로 제 1 내지 제 m 노드들 각각에 대한 플로팅 여부를 결정하고, 플로팅된 노드를 제외한 나머지 노드들 각각의 개별 전압들 중 가장 작은 전압을 근거로 상기 구동전압의 크기를 제어하는 1단계를 포함함을 특징으로 한다.In addition, the driving method of the backlight unit according to the present invention for achieving the above object, is supplied with a driving voltage from the driving voltage transmission line and is individually connected to each of the first to m-th node (m is a natural number greater than 1) A method of driving a backlight unit including light source arrays, the method comprising: determining whether to float each of the first to mth nodes based on the signals from the first to mth nodes, and remaining nodes other than the floated node. And controlling the magnitude of the driving voltage based on the smallest voltage of each individual voltage.
상기 1단계는, 상기 제 1 내지 제 m 광원어레이들 각각으로 공급되는 구동전류들 각각을 개별적으로 제어하는 1-A단계; 상기 제 1 내지 제 m 노드들로부터의 신호들 각각을 개별적으로 감지하고, 이 감지 결과에 따른 감지신호를 생성하는 1-B단계; 상기 감지신호들에 근거하여 상기 제 1 내지 제 m 노드들 각각에 대한 플로팅 여부를 결정하는 1-C단계; 상기 제 1 내지 제 m 노드들의 전압들 중 가장 작은 전압을 검출하는 1-D단계; 및, 상기 1-D단계로부터 검출된 전압에 근거하여 상기 구동전압의 크기를 제어하는 1-E단계를 포함함을 특징으로 한다.The first step may include steps 1-A for individually controlling each of the driving currents supplied to each of the first to m th light source arrays; Step 1-B of individually sensing the signals from the first to m-th nodes and generating a detection signal according to the detection result; Determining whether to float each of the first to m th nodes based on the detection signals; Detecting the smallest voltage among the voltages of the first to mth nodes; And step 1-E of controlling the magnitude of the driving voltage based on the voltage detected from the step 1-D.
본 발명에 따른 백라이트 유닛 및 이의 구동방법에는 다음과 같은 효과가 있다.The backlight unit and the driving method thereof according to the present invention have the following effects.
첫째, 이상이 발생된 특정 광원어레이를 정확하게 발견할 수 있다.First, it is possible to accurately find a specific light source array in which an abnormality has occurred.
둘째, 베이스 전류를 근거로 이상 여부를 판단하므로, 에미터 전압이 낮게 가변될 수 있는 디밍 방식에서도 광원어레이의 이상 여부를 정확하게 판단할 수 있다.Second, since the abnormality is determined based on the base current, the abnormality of the light source array can be accurately determined even in the dimming method in which the emitter voltage is low.
셋째, 광원어레이의 이상 발생시, 구동전류의 크기와 관계없이 베이스 전류가 항상 일정한 값(제 1 비교기의 최대 출력값)으로 설정되므로 이상 검출에 대한 신뢰성이 높다.Third, when an abnormality occurs in the light source array, the base current is always set to a constant value (the maximum output value of the first comparator) regardless of the magnitude of the driving current, so that the reliability of the abnormal detection is high.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 도면
도 2는 하나의 채널에 대응되는 제 1 비교기, 제 2 비교기, 검출저항, 풀업저항, 노드제어부 및 구동전압제어부가 하나의 집적회로에 형성된 것을 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛의 동작을 설명하기 위한 도면
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 도면
도 5는 하나의 채널에 대응되는 제 1 비교기, 제 2 비교기, 검출저항, 풀업저항, 노드제어부 및 구동전압제어부가 하나의 집적회로에 형성된 것을 나타낸 도면
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛의 동작을 설명하기 위한 도면
도 7은 노드감지부의 또 다른 구성을 나타낸 도면
도 8은 정상적인 환경에서의 정전류 스위칭소자의 에미터전압 및 베이스전류와, 어느 하나의 광원어레이의 발광 다이오드에 이상이 발생된 비정상적인 환경에서의 정전류 스위칭소자의 에미터전압 및 베이스전류를 나타낸 도면1 is a view showing a backlight unit according to a first embodiment of the present invention;
2 is a diagram illustrating that a first comparator, a second comparator, a detection resistor, a pull-up resistor, a node controller, and a driving voltage controller corresponding to one channel are formed in one integrated circuit.
3 is a view for explaining the operation of the backlight unit according to the first embodiment of the present invention;
4 illustrates a backlight unit according to a second embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating that a first comparator, a second comparator, a detection resistor, a pull-up resistor, a node controller, and a driving voltage controller corresponding to one channel are formed in one integrated circuit.
6 is a view for explaining the operation of the backlight unit according to the second embodiment of the present invention;
7 is a view showing still another configuration of the node detection unit
8 is a diagram showing the emitter voltage and the base current of the constant current switching device in a normal environment, and the emitter voltage and the base current of the constant current switching device in an abnormal environment in which an error occurs in the light emitting diode of one light source array.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a backlight unit according to a first embodiment of the present invention.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛은, 도 1에 도시된 바와 같이, 제 1 내지 제 m 광원어레이들(LA1 내지 LAm)과, 그리고 이들 광원어레이들의 이상 여부를 판단하고, 이 판단에 근거하여 광원들의 동작을 제어하는 광원제어부(도 1에서의 광원어레이들을 제외한 나머지 구성요소들을 모두 포함한 구성부)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the backlight unit according to the first embodiment of the present invention determines the first to m th light source arrays LA1 to LAm and whether the light source arrays are abnormal. And a light source controller (a component including all the components except for the light source array in FIG. 1) for controlling the operation of the light sources based on the above.
제 1 내지 제 m 광원어레이들(LA1 내지 LAm; m은 1보다 큰 자연수)은 구동전압전송라인(DVL)에 병렬로 접속되어 있다. 구체적으로, 이 제 1 내지 제 m 광원어레이들은 구동전압전송라인(DVL)에 공통으로 접속됨과 아울러, 제 1 내지 제 m 노드(N1 내지 Nm) 각각에 개별적으로 접속된다. 각 광원어레이(LAk)는 서로 직렬로 접속된 다수의 발광 다이오드(LED)들을 포함한다. 하나의 광원어레이(LAk; k는 1 내지 m중 어느 하나)는 하나의 채널로 볼 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 광원어레이의 수가 m개라면 m개의 채널이 있는 것으로 볼 수 있다. The first to m th light source arrays LA1 to LAm (m is a natural number greater than 1) are connected in parallel to the driving voltage transmission line DVL. Specifically, the first to m th light source arrays are commonly connected to the driving voltage transmission line DVL and individually connected to each of the first to m th nodes N1 to Nm. Each light source array LAk includes a plurality of light emitting diodes LEDs connected in series with each other. One light source array LAk (k is any one of 1 to m) may be viewed as one channel. As shown in FIG. 1, if the number of light source arrays is m, there may be m channels.
광원제어부는, 제 1 내지 제 m 노드들(N1 내지 Nm)로부터의 신호들을 근거로 제 1 내지 제 m 노드들(N1 내지 Nm) 각각에 대한 플로팅 여부를 결정하고, 그리고 이 플로팅된 노드를 제외한 나머지 노드들 각각의 개별 전압들 중 가장 작은 전압을 근거로 구동전압의 크기를 제어한다. 예를 들어, 제 1 광원어레이(LA1)에 포함된 발광 다이오드(LED)들 중 어느 하나가 손상되어 구동전압전송라인(DVL)과 제 1 노드(N1)간의 전기적인 연결이 끊어지면, 이 광원제어부는 제 1 노드(N1)를 플로팅 상태로 만들어 제 1 노드(N1)의 전압이 최소값으로 검출되지 않도록 조치를 취하고, 이후 제 2 내지 제 m 노드들(N2 내지 Nm)의 전압들 중 가장 작은 전압을 최소값으로 검출하고, 그리고 이 검출된 최소값을 근거로 구동전압(VLED)의 크기를 조절한다. The light source controller determines whether to float each of the first to mth nodes N1 to Nm based on the signals from the first to mth nodes N1 to Nm, and excludes the floated node. The magnitude of the driving voltage is controlled based on the smallest voltage among the individual voltages of the remaining nodes. For example, when one of the light emitting diodes LED included in the first light source array LA1 is damaged and the electrical connection between the driving voltage transmission line DVL and the first node N1 is broken, the light source The control unit makes the floating state of the first node N1 so that the voltage of the first node N1 is not detected to the minimum value, and then the smallest of the voltages of the second to mth nodes N2 to Nm. The voltage is detected as the minimum value, and the magnitude of the driving voltage VLED is adjusted based on the detected minimum value.
즉, 어느 특정 발광 다이오드가 손상될 경우 그 특정 발광 다이오드가 연결되었던 노드의 전압 감소로 인해 구동전압(VLED)이 비정상적으로 크게 상승하고, 이에 따라 다른 노드들에 접속된 정상적인 정전류제어부들로 과전압이 공급되어 이들마저 손상될 수 있는 바, 본 발명에서의 광원제어부는 그러한 특정 발광 다이오드의 파손 여부를 정확히 파악하고, 이 파악된 결과를 근거로 구동전압(VLED)을 조절하여 과전압의 발생을 억제함으로써 특정 발광 다이오드의 이상 발생 시에도 각 정전류제어부에 포함된 정전류 스위칭소자들을 과전압으로부터 안전하게 보호할 수 있다. 이를 위해, 본 발명에 따른 광원제어부는, 도 1에 도시된 바와 같이, 제 1 내지 제 m 정전류제어부들(CC1 내지 CCm), 제 1 내지 제 m 노드감지부들(NS1 내지 NSm), 노드제어부(NC), 최소전압검출부(MIN) 및 구동전압제어부(DC)를 포함할 수 있는 바, 이 열거된 구성요소들을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.That is, when a specific light emitting diode is damaged, the driving voltage VLED is abnormally increased due to the decrease in the voltage of the node to which the specific light emitting diode is connected, and accordingly, overvoltage is increased to normal constant current controllers connected to other nodes. The light source control unit according to the present invention accurately detects whether or not such a specific light emitting diode is damaged, and adjusts the driving voltage (VLED) on the basis of the result to suppress the occurrence of overvoltage. Even when an abnormality occurs in a specific light emitting diode, the constant current switching elements included in each constant current controller may be safely protected from overvoltage. To this end, the light source control unit according to the present invention, as shown in Figure 1, the first to m-th constant current control unit (CC1 to CCm), the first to m-th node detection unit (NS1 to NSm), the node control unit ( NC), the minimum voltage detector MIN, and the driving voltage controller DC may be included. Specifically, the listed components will be described below.
정전류제어부Constant current controller
제 1 내지 제 m 정전류제어부들(CC1 내지 CCm)은 제 1 내지 제 m 광원어레이들(LA1 내지 LAm) 각각으로 공급되는 구동전류들 각각을 개별적으로 제어한다. 즉, 제 1 내지 제 m 정전류제어부들(CC1 내지 CCm)은, 구동전압(VLED)이 증가 또는 감소할 때에도 이의 크기 증감에 관계없이 제 1 내지 제 m 광원어레이(LA1 내지 LAm)로 항상 일정한 크기의 구동전류가 흐르도록 그 구동전류들의 크기를 제어한다.The first to m th constant current controllers CC1 to CCm individually control each of the driving currents supplied to each of the first to m th light source arrays LA1 to LAm. That is, the first to m th constant current controllers CC1 to CCm are always of constant size as the first to m th light source arrays LA1 to LAm regardless of their size increase or decrease even when the driving voltage VLED increases or decreases. The magnitude of the drive currents is controlled so that the drive current flows.
도 1에는 m개의 정전류제어부들(CC1 내지 CCm)이 도시되어 있는 바, 이들 중 어느 하나인 제 k 정전류제어부는 제 k 광원어레이로 공급되는 구동전류를 제어한다. 예를 들어, 제 1 정전류제어부(CC1)는 제 1 광원어레이(LA1)로 공급되는 구동전류를 제어하고, 제 2 정전류제어부(CC2)는 제 2 광원어레이(LA2)로 공급되는 구동전류를 제어하고, .... 제 m 정전류제어부(CCm)는 제 m 광원어레이(LAm)로 공급되는 구동전류를 제어한다. 이를 위해, 각 정전류제어부(CC1 내지 CCm)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 정전류 스위칭소자(BT), 감지저항(Rs) 및 제 1 비교기(COM1)를 포함한다. 각 정전류제어부(CC1 내지 CCm)는 서로 다른 채널의 광원어레이에 연결될 뿐, 모두 동일한 구성을 가지므로, 어느 하나의 제 k 정전류제어부에 구비된 정전류 스위칭소자(BT), 감지저항(Rs) 및 제 1 비교기(COM1)를 대표적으로 설명한다.In FIG. 1, m constant current controllers CC1 to CCm are shown. The k-th constant current controller, which is one of them, controls the driving current supplied to the k-th light source array. For example, the first constant current controller CC1 controls the driving current supplied to the first light source array LA1, and the second constant current controller CC2 controls the driving current supplied to the second light source array LA2. The m-th constant current controller CCm controls the drive current supplied to the m-th light source array LAm. To this end, each of the constant current controllers CC1 to CCm includes a constant current switching element BT, a sensing resistor Rs, and a first comparator COM1 as shown in FIG. 1. Each of the constant current controllers CC1 to CCm is connected to the light source arrays of different channels, and all have the same configuration. Therefore, the constant current switching element BT, the sensing resistor Rs, and the first resistor of the kth constant current controller are provided. 1 Comparator COM1 will be described representatively.
제 k 정전류제어부에 구비된 정전류 스위칭소자(BT)는 베이스단자, 컬렉터단자 및 에미터단자를 포함하는 바, 이의 베이스단자는 검출저항(Rd)을 통해 제 1 비교기(COM1)의 출력단자에 연결되며, 컬렉터단자는 제 k 노드에 연결되고, 그리고 에미터단자는 감지저항(Rs)에 연결된다. 이 정전류 스위칭소자(BT)로는 바이폴라 트랜지스터(bipolar transistor)가 사용될 수 있다.The constant current switching device BT provided in the k-th constant current control unit includes a base terminal, a collector terminal, and an emitter terminal, and the base terminal thereof is connected to the output terminal of the first comparator COM1 through the detection resistor Rd. The collector terminal is connected to the k-th node, and the emitter terminal is connected to the sensing resistor Rs. As the constant current switching element BT, a bipolar transistor may be used.
제 k 정전류제어부에 구비된 감지저항(Rs)은 정전류 스위칭소자(BT)의 에미터단자와 접지단자 사이에 접속된다. 에미터단자의 전압은 이 감지저항(Rs)에 의해 발생된다.The sensing resistor Rs provided in the k-th constant current control unit is connected between the emitter terminal and the ground terminal of the constant current switching element BT. The voltage at the emitter terminal is generated by this sense resistor Rs.
제 k 정전류제어부에 구비된 제 1 비교기(COM1)는, 미리 설정된 제 1 기준전압(VR1)과 에미터단자에 인가된 전압(감지저항(Rs)에 의해 발생된 감지전압)을 비교하고, 이 비교 결과를 근거로 제어신호의 크기를 조절하여 이를 정전류 스위칭소자(BT)의 베이스단자로 출력한다. 이를 위해, 이 제 1 비교기(COM1)의 비반전단자(+)로는 제 1 기준전압(VR1)이 인가되고, 이의 반전단자(-)로는 에미터단자로부터 발생된 감지전압이 인가된다.The first comparator COM1 included in the k-th constant current control unit compares the preset first reference voltage VR1 with a voltage applied to the emitter terminal (a sensing voltage generated by the sensing resistor Rs). Based on the comparison result, the control signal is adjusted in magnitude and output to the base terminal of the constant current switching element BT. To this end, the first reference voltage VR1 is applied to the non-inverting terminal (+) of the first comparator COM1, and the sensing voltage generated from the emitter terminal is applied to the inverting terminal (−) thereof.
이러한 제 1 비교기(COM1)는 감지저항(Rs)을 통해 감지된 감지전압과 제 1 기준전압(VR1)을 비교하여, 이 감지전압이 제 1 기준전압(VR1)보다 작으면 이 감지전압이 제 1 기준전압(VR1)과 동일해질 때까지 출력전류(제어신호)를 증가시켜 정전류 스위칭소자(BT)가 더 많은 구동전류를 흘릴 수 있도록 하고, 반면 이 감지전압이 제 1 기준전압(VR1)보다 크면 이 감지전압이 제 1 기준전압(VR1)과 동일해질 때까지 출력전류(제어신호)를 감소시켜 정전류 스위칭소자(BT)가 더 적은 구동전류를 흘릴 수 있도록 한다.The first comparator COM1 compares the sensing voltage sensed through the sensing resistor Rs with the first reference voltage VR1, and if the sensing voltage is less than the first reference voltage VR1, the sensing voltage is set to zero. The output current (control signal) is increased until it becomes equal to the first reference voltage VR1 so that the constant current switching element BT can flow more driving current, while the detected voltage is higher than the first reference voltage VR1. If large, the output current (control signal) is reduced until the detection voltage is equal to the first reference voltage VR1, so that the constant current switching element BT can flow less driving current.
제 1 기준전압(VR1)은 정전류 스위칭소자(BT)가 미리 설정된 일정 크기의 구동전류를 흘릴 수 있도록 그 값이 설정된다. 모든 정전류제어부에서의 제 1 기준전압(VR1)은 동일한 값을 가질 수도 있고, 또는 모두 다른 값을 가질 수도 있다.The value of the first reference voltage VR1 is set such that the constant current switching element BT can flow a predetermined predetermined driving current. The first reference voltages VR1 in all the constant current controllers may have the same value, or may all have different values.
노드감지부Node detection unit
제 1 내지 제 m 노드감지부들(NS1 내지 NSm)은 제 1 내지 제 m 노드들(N1 내지 Nm)로부터의 신호들 각각을 개별적으로 감지하고, 이 감지 결과에 따라 감지신호를 출력한다. The first to m th node detection units NS1 to NSm separately detect each of the signals from the first to m th nodes N1 to Nm, and output a detection signal according to the detection result.
도 1에는 m개의 노드감지부들(NS1 내지 NSm)이 도시되어 있는 바, 이들 중 어느 하나인 제 k 노드감지부는 제 k 노드로부터의 신호를 감지하고, 이 감지 결과에 따라 감지신호를 출력한다. 예를 들어, 제 1 노드감지부(NS1)는 제 1 노드(N1)로부터의 신호를 감지하여 감지신호를 출력하고, 제 2 노드감지부(NS2)는 제 2 노드(N2)로부터의 신호를 감지하여 감지신호를 출력하고, ... 그리고, 제 m 노드감지부(NSm)는 제 m 노드(Nm)로부터의 신호를 감지하여 감지신호를 출력한다.In FIG. 1, m node detection units NS1 to NSm are shown. The k-th node detection unit, which is one of them, detects a signal from the k-th node and outputs a detection signal according to the detection result. For example, the first node detection unit NS1 detects a signal from the first node N1 and outputs a detection signal, and the second node detection unit NS2 outputs a signal from the second node N2. The sensing signal is outputted, and the ... m th node detecting unit NSm detects a signal from the m th node Nm and outputs a sensing signal.
즉, 각 노드감지부(NS1 내지 NSm)는 정전류 스위칭소자(BT)의 베이스전류의 변화를 직접적으로 감지하여 각 노드의 신호 변화를 간접적으로 파악한다. 이에 따라, 각 노드감지부(NS1 내지 NSm)는 정전류 스위칭소자(BT)의 베이스전류 변화를 근거로 발광 다이오드의 이상 여부를 알 수 있다. 이를 위해, 각 노드감지부(NS1 내지 NSm)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 검출저항(Rd) 및 제 2 비교기(COM2)를 포함한다. 각 노드감지부는 서로 다른 채널의 광원어레이에 연결될 뿐, 모두 동일한 구성을 가지므로, 어느 하나의 제 k 노드감지부에 구비된 검출저항(Rd) 및 제 2 비교기(COM2)를 대표적으로 설명한다.That is, each node detection unit NS1 to NSm directly detects a change in the base current of the constant current switching element BT to indirectly detect a change in signal of each node. Accordingly, each node detection unit NS1 to NSm may determine whether the LED is abnormal based on the base current change of the constant current switching element BT. To this end, each node detection unit NS1 to NSm includes a detection resistor Rd and a second comparator COM2 as shown in FIG. 1. Since each node detection unit is connected to light source arrays of different channels and all have the same configuration, the detection resistor Rd and the second comparator COM2 included in any one k-th node detection unit will be described.
제 k 노드감지부에 구비된 검출저항(Rd)은, 제 k 정전류제어부에 속한 제 1 비교기(COM1)의 출력단자와 제 k 정전류제어부에 속한 정전류 스위칭소자(BT)의 베이스단자 사이에 직렬로 접속된다. 이 검출저항(Rd)에 의해 베이스단자에 흐르는 전류(베이스전류)에 대응되는 전압이 검출된다. 따라서, 제 k 노드감지부에 구비된 검출저항(Rd)으로부터 검출된 전압은 제 k 노드의 신호 변화를 반영한다. 즉, 제 k 노드의 전류 또는 전압 변화는 이 제 k 노드에 접속된 정전류 스위칭소자(BT)의 베이스전류에 영향을 주는 바, 이 베이스전류의 변화는 검출저항(Rd)에 의해 발생된 전압에 영항을 준다. The detection resistor Rd included in the k-th node detection unit is connected in series between the output terminal of the first comparator COM1 belonging to the k-th constant current control unit and the base terminal of the constant current switching element BT belonging to the k-th constant current control unit. Connected. The voltage corresponding to the current (base current) flowing through the base terminal is detected by this detection resistor Rd. Accordingly, the voltage detected from the detection resistor Rd included in the k-th node detection unit reflects the signal change of the k-th node. That is, the current or voltage change of the k-th node affects the base current of the constant current switching element BT connected to the k-th node, and the change of the base current is dependent on the voltage generated by the detection resistor Rd. Give effect.
제 k 노드감지부에 구비된 제 2 비교기(COM2)는, 제 k 정전류제어부에 속한 제 1 비교기(COM1)의 출력단자로부터 검출된 전압과 미리 설정된 제 2 기준전압(VR2)을 비교하고, 이 비교 결과를 근거로 감지신호의 크기를 조절하여 노드제어부(NC)로 공급한다. 이를 위해, 제 2 비교기(COM2)의 비반전단자(+)로는 검출저항(Rd)에 의해 발생된 전압(검출전압)이 인가되고, 이의 반전단자(-)로는 제 2 기준전압(VR2)이 인가된다.The second comparator COM2 included in the k-th node detection unit compares the voltage detected from the output terminal of the first comparator COM1 belonging to the k-th constant current control unit with the preset second reference voltage VR2. Based on the comparison result, the sensing signal is adjusted in magnitude and supplied to the node controller NC. To this end, the voltage (detection voltage) generated by the detection resistor Rd is applied to the non-inverting terminal (+) of the second comparator COM2, and the second reference voltage VR2 is applied to the inverting terminal (-) of the second comparator COM2. Is approved.
이러한 제 2 비교기(COM2)는 검출전압이 제 2 기준전압(VR2)보다 클 때 미리 설정된 임계값보다 큰 값을 갖도록 감지신호의 크기를 증가시켜 출력하는 반면, 이 검출전압이 제 2 기준전압(VR2)보다 작거나 같을 때 그 임계값보다 작은 값을 갖도록 감지신호의 크기를 감소시켜 출력한다.When the detection voltage is greater than the second reference voltage VR2, the second comparator COM2 increases the size of the detection signal so as to have a value greater than a preset threshold value, and outputs the detected signal as the second reference voltage ( When smaller than or equal to VR2), the magnitude of the detection signal is reduced and output so as to have a value smaller than the threshold value.
노드제어부(Node control unit NCNC ))
노드제어부(NC)는 제 1 내지 제 m 노드감지부들(NS1 내지 NSm)로부터의 감지신호들에 근거하여 제 1 내지 제 m 노드들(N1 내지 Nm) 각각에 대한 플로팅 여부를 결정한다.The node controller NC determines whether to float each of the first to mth nodes N1 to Nm based on the detection signals from the first to mth node detection units NS1 to NSm.
이때, 이 노드제어부(NC)는, 제 k 정전류제어부에 속한 정전류 스위칭소자(BT)를 턴-오프시킴으로써 제 k 노드를 플로팅 상태로 만들 수 있는 바, 예를 들어 제 k 노드감지부로부터의 감지신호가 미리 설정된 기준시간 동안 임계값보다 큰 값으로 유지될 때 제 k 정전류제어부에 속한 정전류 스위칭소자(BT)를 턴-오프시킴으로써 이를 수행할 수 있다. 다시 말하여, 노드제어부(NC)는 임계값보다 높은 감지신호가 입력되더라도 바로 해당 노드를 플로팅 상태로 변환시키지 않고, 그 감지신호가 임계값을 초과하는 순간부터 시간을 카운트하기 시작하여 그 감지신호의 유지시간(임계값을 초과하는 값으로 유지되는 시간)이 전술된 기준시간을 초과할 때 비로소 해당 노드를 플로팅시키게 된다.At this time, the node controller NC can make the k-th node in a floating state by turning off the constant current switching element BT belonging to the k-th constant current controller, for example, the detection from the k-th node detector. This can be done by turning off the constant current switching element BT belonging to the k-th constant current control unit when the signal is maintained at a value greater than the threshold for a preset reference time. In other words, even when a detection signal higher than a threshold is input, the node controller NC does not immediately convert the node into a floating state, but starts counting the time from the moment when the detection signal exceeds the threshold and the detection signal. The node will be floated only when the holding time (time remaining at the value exceeding the threshold value) exceeds the reference time described above.
여기서, 노드를 플로팅시키기 위해, 노드제어부(NC)는 제 k 정전류제어부에 속한 제 1 비교기(COM1)로 인가되는 제 1 기준전압(VR1)을 0[V]로 떨어뜨림으로써 정전류 스위칭소자(BT)를 턴-오프시킬 수 있다.Here, in order to float the node, the node controller NC drops the first reference voltage VR1 applied to the first comparator COM1 belonging to the k-th constant current controller to 0 [V] so that the constant current switching device BT ) Can be turned off.
한편, 전술된 바와 같이 기준시간을 두는 이유는, 외부로부터의 노이즈 등에 의해 잠시 동안 순간적으로 어떤 노드의 전압이 급격하게 떨어질 때, 노드제어부(NC)가 이를 발광 다이오드에 이상이 발생된 것으로 잘못 인식하는 것을 방지하기 위함이다. 대부분의 노이즈는 짧은 시간 동안 발생한 후 사라지므로, 전술된 바와 같이 노이즈에 의해 급격하게 하강하였던 노드의 전압은 다시 원래의 값으로 회복된다.On the other hand, the reason for the reference time as described above is that when the voltage of a node suddenly drops for a while due to noise from the outside, the node controller NC incorrectly recognizes this as an abnormality in the light emitting diode. To prevent it. Since most of the noise occurs for a short time and then disappears, as described above, the voltage of the node which has dropped sharply by the noise is restored to its original value.
최소전압검출부(Minimum voltage detector MINMIN ))
최소전압검출부(MIN)는 제 1 내지 제 m 노드(N1 내지 Nm)들의 전압들 중 가장 작은 전압을 검출한다. 이를 위해, 이 최소전압검출부(MIN)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 제 1 내지 제 m 다이오드들(D1 내지 Dm), 그리고 풀업저항(Rp)을 포함한다.The minimum voltage detector MIN detects the smallest voltage among the voltages of the first to m th nodes N1 to Nm. To this end, the minimum voltage detector MIN includes first to m th diodes D1 to Dm and a pull-up resistor Rp as shown in FIG. 1.
제 1 내지 제 m 다이오드들(D1 내지 Dm)은, 제 1 내지 제 m 노드들(N1 내지 Nm)과 공통 노드(CN) 사이에 접속된다. 즉, 이 제 1 내지 제 m 다이오드들(D1 내지 Dm) 각각의 애노드단자는 공통 노드(CN)에 공통으로 접속되는 반면, 이들 제 1 내지 제 m 다이오드들(D1 내지 Dm) 각각의 캐소드단자는 제 1 내지 제 m 노드들(N1 내지 Nm)에 개별적으로 접속된다. 다시 말하여, 제 k 다이오드의 애노드단자는 공통 노드(CN)에 접속되며, 캐소드단자는 제 k 노드에 접속된다.The first to m th diodes D1 to Dm are connected between the first to m th nodes N1 to Nm and the common node CN. That is, the anode terminal of each of the first to mth diodes D1 to Dm is commonly connected to the common node CN, while the cathode terminal of each of the first to mth diodes D1 to Dm is connected. The first to m th nodes N1 to Nm are individually connected. In other words, the anode terminal of the k th diode is connected to the common node CN, and the cathode terminal is connected to the k th node.
풀업저항(Rp)은 전원전압(VCC)을 출력하는 전압원과 공통 노드(CN) 사이에 접속된다.The pull-up resistor Rp is connected between the voltage source for outputting the power supply voltage VCC and the common node CN.
광원어레이내의 발광 다이오드의 특성에 따라 각 광원어레이의 전압강하 정도가 다를 수 있기 때문에, 각 노드(N1 내지 Nm)에는 그 전압강하 정도에 따라 서로 다른 전압이 걸릴 수 있다. 전압강하 정도가 높을수록 그 해당 노드에는 더 작은 값의 전압이 걸린다. 최소전압검출부(MIN)는 제 1 내지 제 m 노드들(N1 내지 Nm)의 전압들을 감지하여 가장 낮은 전압을 검출하고, 이 검출된 전압을 공통 노드(CN)로 인가한다. 예를 들어, 제 1 내지 제 m 광원어레이들(LA1 내지 LAm) 중 제 1 광원어레이(LA1)가 가장 높은 저항값을 가져 이 제 1 광원어레이(LA1)에 의한 전압강하가 가장 높다고 하면, 제 1 내지 제 m 노드(N1 내지 Nm)들 중 제 1 노드(N1)에 가장 낮은 전압이 걸리게 되므로, 이 제 1 노드(N1)의 전압이 최소전압검출부(MIN)에 의해 최소값으로서 검출된다.Since the voltage drop degree of each light source array may be different according to the characteristics of the light emitting diode in the light source array, each node N1 to Nm may have a different voltage according to the voltage drop degree. The higher the voltage drop, the smaller the voltage on that node. The minimum voltage detector MIN detects the voltages of the first to m th nodes N1 to Nm to detect the lowest voltage, and applies the detected voltage to the common node CN. For example, if the first light source array LA1 has the highest resistance value among the first to mth light source arrays LA1 to LAm, and the voltage drop caused by the first light source array LA1 is the highest, Since the lowest voltage is applied to the first node N1 among the first to mth nodes N1 to Nm, the voltage of the first node N1 is detected as the minimum value by the minimum voltage detector MIN.
구동전압제어부(Driving voltage control unit DCDC ))
구동전압제어부(DC)는 공통 노드(CN)로부터의 전압을 근거로 구동전압의 크기를 제어한다. 다시 말하여, 이 구동전압제어부(DC)는 가장 전압강하가 큰 광원어레이에 맞춰 구동전압의 크기를 조절한다. 이는 전술된 바와 같이 각 광원어레이별로 그 전압강하 정도가 다를 수 있는데도 불구하고 이들로 하나의 구동전압(VLED)이 인가되므로, 이 구동전압제어부(DC)는 가장 전압강하가 큰 광원어레이를 기준으로 구동전압의 값을 설정하게 된다. The driving voltage controller DC controls the magnitude of the driving voltage based on the voltage from the common node CN. In other words, the driving voltage control unit DC adjusts the magnitude of the driving voltage in accordance with the light source array having the largest voltage drop. Although the voltage drop degree may be different for each light source array as described above, since one driving voltage VLED is applied thereto, the driving voltage control unit DC is based on the light source array having the largest voltage drop. The driving voltage is set.
한편, 도 1에서의 제 1 비교기(COM1), 제 2 비교기(COM2), 검출저항(Rd), 풀업저항(Rp), 노드제어부(NC) 및 구동전압제어부(DC) 하나의 집적회로(IC)에 형성될 수 있다. 이를 도 2를 참조하여 구체적으로 설명한다.Meanwhile, one integrated circuit IC of the first comparator COM1, the second comparator COM2, the detection resistor Rd, the pull-up resistor Rp, the node controller NC, and the driving voltage controller DC in FIG. 1. ) May be formed. This will be described in detail with reference to FIG. 2.
도 2는 하나의 채널에 대응되는 제 1 비교기(COM1), 제 2 비교기(COM2), 검출저항(Rd), 풀업저항(Rp), 노드제어부(NC) 및 구동전압제어부(DC)가 하나의 집적회로(IC)에 형성된 것을 나타낸 도면으로서, 동 도면에 도시된 바와 같이 상기 열거된 구성요소들은 하나의 집적회로(IC)에 집적될 수 있다.FIG. 2 illustrates that a first comparator COM1, a second comparator COM2, a detection resistor Rd, a pull-up resistor Rp, a node controller NC, and a driving voltage controller DC corresponding to one channel are connected to one channel. As shown in the figure formed in the integrated circuit (IC), the components listed above may be integrated in one integrated circuit (IC).
여기서, 공통 노드(CN)는 제 1 핀(pin; P1)을 통해 다이오드(D1)에 접속되며, 검출저항(Rd)은 제 2 핀(P2)을 통해 정전류 스위칭소자(BT)의 베이스단자에 접속되며, 그리고 제 1 비교기(COM1)의 반전단자(-)는 제 3 핀(P3)을 통해 정전류 스위칭소자(BT)의 에미터단자에 접속된다.Here, the common node CN is connected to the diode D1 through a first pin P1, and the detection resistor Rd is connected to the base terminal of the constant current switching element BT through the second pin P2. The inverting terminal (−) of the first comparator COM1 is connected to the emitter terminal of the constant current switching element BT through the third pin P3.
나머지 다른 채널에 대응되는 제 1 비교기(COM1), 제 2 비교기(COM2), 검출저항(Rd), 풀업저항(Rp), 노드제어부(NC) 및 구동전압제어부(DC)도 이 집적회로(IC)에 집적될 수 있다.The first comparator COM1, the second comparator COM2, the detection resistor Rd, the pull-up resistor Rp, the node controller NC and the driving voltage controller DC corresponding to the other channels are also integrated circuits IC. Can be integrated into the device.
한편, 검출저항(Rd)은 이 집적회로(IC)의 외부에 형성될 수도 있다.The detection resistor Rd may be formed outside the integrated circuit IC.
이하, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛의 동작을, 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the backlight unit according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 3 is a view for explaining the operation of the backlight unit according to the first embodiment of the present invention.
예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 광원어레이(LA1)내의 발광 다이오드가 파손되어 구동전압전송라인(DVL)과 제 1 노드(N1)간의 전기적인 연결이 끊어지게 되면, 제 1 노드(N1)의 전류가 빠르게 감소하면서 이에 따라 이 제 1 노드(N1)의 전압이 거의 0으로 떨어진다. 이에 따라 정전류 스위칭소자(BT)(원형 점선으로 둘러싸인 것)의 에미터단자의 전압도 떨어지게 된다. 그러면, 이 에미터전압의 전압의 감소를 감지한 제 1 비교기(COM1)는 이 떨어진 전압을 보상하기 위해 자신의 출력전류(감지신호)를 증가시킨다. 도 3과 같은 상황에서는 에미터전압이 상당히 낮은 값으로 떨어지므로, 이 제 1 비교기(COM1)로부터의 출력전류는 최대가 된다. 따라서, 정전류 스위칭소자(BT)의 베이스단자의 전류(베이스전류)가 급격하게 증가한다. 그러면, 검출저항(Rd)을 통해 발생된 검출전압이 급격하게 높아지고, 이 검출전압을 공급받는 제 2 비교기(COM2)는 임계치보다 높은 값을 갖는 감지신호를 출력하게 된다. 이후, 이 감지신호는 노드제어부(NC)로 입력되는 바, 이 노드제어부(NC)는 이 감지신호가 기준시간 동안 임계치보다 큰 값으로 유지되는지를 판단한다. 그리고, 이 감지신호의 크기가 임계치를 초과한 상태로 기준시간보다 오랫동안 유지되면, 이 노드제어부(NC)는 제 1 비교기(COM1)로 공급되는 제 1 기준전압(VR1; 원형 점선으로 둘러싸인 것)을 0[V]로 떨어뜨린다. 그러면, 이 제 1 비교기(COM1)의 출력전류(감지신호)이 0이 되어 정전류 스위칭소자(BT)가 턴-오프되며, 이에 따라 제 1 노드(N1)가 플로팅 상태가 된다.For example, as shown in FIG. 3, when the light emitting diode in the first light source array LA1 is damaged and the electrical connection between the driving voltage transmission line DVL and the first node N1 is lost, the first connection is performed. As the current at node N1 decreases rapidly, the voltage at this first node N1 drops to nearly zero. As a result, the voltage at the emitter terminal of the constant current switching element BT (enclosed by a circular dotted line) also drops. Then, the first comparator COM1 that senses the decrease in the voltage of the emitter voltage increases its output current (detection signal) to compensate for the dropped voltage. In the situation as shown in FIG. 3, since the emitter voltage drops to a considerably low value, the output current from the first comparator COM1 becomes maximum. Therefore, the current (base current) of the base terminal of the constant current switching element BT increases rapidly. Then, the detection voltage generated through the detection resistor Rd is rapidly increased, and the second comparator COM2 supplied with the detection voltage outputs a detection signal having a value higher than the threshold. Thereafter, the detection signal is input to the node controller NC, and the node controller NC determines whether the detection signal is maintained at a value greater than the threshold for the reference time. When the magnitude of the detection signal is kept longer than the reference time while the magnitude of the detection signal exceeds the threshold value, the node controller NC receives the first reference voltage VR1 (enclosed by a circular dotted line) supplied to the first comparator COM1. To 0 [V]. As a result, the output current (detection signal) of the first comparator COM1 becomes 0, and the constant current switching element BT is turned off, thereby the first node N1 is in a floating state.
최소전압검출부(MIN)는 플로팅된 제 1 노드(N1)를 제외한 나머지 제 2 내지 제 m 노드들(N2 내지 Nm)의 전압들 중 가장 작은 값을 최소값으로 검출한다. 여기서, 전술된 바와 같이 제 1 노드(N1)와 구동전압전송라인(DVL)간이 전기적으로 끊어져 있어 이 제 1 노드(N1)가 가장 작은 전압을 가지게 되지만, 이 제 1 노드(N1)가 플로팅됨에 따라 최소전압검출부(MIN)의 입장에서 볼 때 이 제 1 노드(N1)는 더 이상 회로적으로 존재하지 않게 된다. 그런데, 제 1 노드(N1)가 플로팅되기 전의 잠깐 동안 제 1 노드(N1)의 전압이 거의 0으로 유지될 수 있는 바, 이때 이 제 1 노드(N1)의 전압이 다른 정상적인 노드들(N2 내지 Nm)의 전압들보다도 가장 작기 때문에 이 제 1 노드(N1)의 전압이 최소값으로 검출될 수 있다. 그러면, 이 비정상적인 제 1 노드(N1)의 전압에 의해 구동전압(VLED)이 잠깐 동안 비정상적으로 급격하게 상승될 수는 있다. 그러나, 곧 이어 제 1 노드(N1)가 플로팅 상태로 됨에 따라 최소전압검출부(MIN)가 제 1 노드(N1)를 제외한 나머지 정상적인 제 2 내지 제 m 노드들의 전압들 중 가장 작은 값을 선택하게 되므로 이 구동전압(VLED)은 다시 정상적인 값을 가질 수 있다. 이와 같이, 본 발명에 따르면 그 이상이 발생된 광원어레이가 접속된 노드를 회로적으로 보이지 않게 플로팅 상태로 만듦으로써 나머지 정상적인 노드의 전압에 의해 구동전압의 크기가 정상적으로 설정될 수 있도록 한다. 따라서, 비정상적인 구동전압에 의한 과전압의 발생이 억제되며, 이로 인해 그 광원어레이의 이상 발생시에도 제 1 내지 제 m 노드(N1 내지 Nm)에 접속된 정전류 스위칭소자(BT)들을 과전압으로부터 안전하게 보호할 수 있다.The minimum voltage detector MIN detects the smallest value among the voltages of the second to mth nodes N2 to Nm other than the floating first node N1 as the minimum value. Here, as described above, since the first node N1 and the driving voltage transmission line DVL are electrically disconnected, the first node N1 has the smallest voltage, but the first node N1 is floated. Accordingly, from the standpoint of the minimum voltage detector MIN, the first node N1 no longer exists in a circuit. However, the voltage of the first node N1 may be maintained at almost zero for a short time before the first node N1 is floated. In this case, the voltages of the first node N1 may be different from those of the normal nodes N2 to other ones. Since it is smaller than the voltages of Nm, the voltage of this first node N1 can be detected to a minimum value. Then, the driving voltage VLED may increase abnormally sharply for a while by the abnormal voltage of the first node N1. However, as soon as the first node N1 is in a floating state, the minimum voltage detector MIN selects the smallest value among the voltages of the normal second to m nodes except the first node N1. This driving voltage VLED may again have a normal value. As described above, according to the present invention, the floating light source array is connected to the floating node so that the node connected to the light source array is not visible in circuit, so that the magnitude of the driving voltage can be normally set by the voltages of the remaining normal nodes. Therefore, occurrence of overvoltage due to an abnormal driving voltage is suppressed, and thus, even when an abnormality occurs in the light source array, the constant current switching elements BT connected to the first to mth nodes N1 to Nm can be safely protected from overvoltage. have.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating a backlight unit according to a second embodiment of the present invention.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛은, 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 내지 제 m 광원어레이들(LA1 내지 LAm)과, 그리고 이들 광원어레이들(LA1 내지 LAm)의 이상 여부를 판단하고, 이 판단에 근거하여 광원들의 동작을 제어하는 광원제어부(도 4에서의 광원어레이들을 제외한 나머지 구성요소들을 모두 포함한 구성부)를 포함한다.As shown in FIG. 4, the backlight unit according to the second exemplary embodiment of the present invention may check whether the first to m th light source arrays LA1 to LAm and the light source arrays LA1 to LAm are abnormal. And a light source controller (a component including all components except for the light source array in FIG. 4) for determining and controlling the operation of the light sources based on the determination.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광원제어부는 전술된 제 1 실시예에서의 그것에 비하여 제 1 내지 제 m 스위치들(SW1 내지 SWm)을 더 포함한다.As shown in Fig. 4, the light source control unit according to the second embodiment of the present invention further includes first to mth switches SW1 to SWm as compared to that in the above-described first embodiment.
제 k 스위치는 제 k 노드와 제 k 정전류제어부에 속한 정전류 스위칭소자(BT)의 컬렉터단자 사이에 접속된다. 예를 들어, 제 1 스위치(SW1)는 제 1 노드(N1)와 제 1 정전류제어부(CC1)에 속한 정전류 스위칭소자(BT)의 컬렉터단자 사이에 접속되며, 제 2 스위치(SW2)는 제 2 노드(N2)와 제 2 정전류제어부(CC2)에 속한 정전류 스위칭소자(BT)의 컬렉터단자 사이에 접속되며, ..., 그리고 제 m 스위치(SWm)는 제 m 노드(Nm)와 제 m 정전류제어부(CCm)에 속한 정전류 스위칭소자(BT)의 컬렉터단자 사이에 접속된다.The kth switch is connected between the kth node and the collector terminal of the constant current switching element BT belonging to the kth constant current control unit. For example, the first switch SW1 is connected between the first node N1 and the collector terminal of the constant current switching element BT belonging to the first constant current control unit CC1, and the second switch SW2 is connected to the second terminal SW2. It is connected between the node N2 and the collector terminal of the constant current switching element BT belonging to the second constant current control unit CC2, and the m th switch SWm is the m th node Nm and the m th constant current. It is connected between the collector terminals of the constant current switching element BT belonging to the control part CCm.
제 2 실시예에 따른 광원제어부에 구비된 제 1 내지 제 m 정전류제어부들(CC1 내지 CCm), 제 1 내지 제 m 노드감지부들(NS1 내지 NSm), 최소전압검출부(MIN) 및 구동전압제어부(DC)는 전술된 제 1 실시예의 그것들과 동일하므로, 이들에 대한 설명은 전술된 제 1 실시예를 참조한다.The first to mth constant current controllers CC1 to CCm, the first to mth node detectors NS1 to NSm, the minimum voltage detector MIN, and the driving voltage controller included in the light source controller according to the second embodiment of the present invention. Since DC) is the same as those of the above-described first embodiment, the description thereof refers to the above-described first embodiment.
단, 제 2 실시예에 따른 노드제어부(NC)는 제 1 실시예의 노드제어부(NC)와 다음과 같은 점에서 다르다.However, the node controller NC according to the second embodiment is different from the node controller NC of the first embodiment in the following points.
즉, 제 2 실시예에 따른 노드제어부(NC)는 각 제 1 비교기(COM1)의 제 1 기준전압(VR1) 대신 제 1 내지 제 m 스위치들(SW1 내지 SWm)를 제어한다. 예를 들어, 어느 한 채널의 광원어레이에 이상이 발생할 경우, 이 노드제어부(NC)는 그 채널에 연결된 스위치만을 선택적으로 턴-오프시킴으로써 그 채널에 연결된 노드를 플로팅 상태로 만들게 된다.That is, the node controller NC according to the second embodiment controls the first to m th switches SW1 to SWm instead of the first reference voltage VR1 of each first comparator COM1. For example, when an error occurs in the light source array of one channel, the node controller NC selectively turns off only the switch connected to the channel to make the node connected to the channel into a floating state.
한편, 도 4에서의 제 1 비교기(COM1), 제 2 비교기(COM2), 검출저항(Rd), 풀업저항(Rp), 노드제어부(NC) 및 구동전압제어부(DC)는 하나의 집적회로(IC)에 형성될 수 있다. 이를 도 5를 참조하여 구체적으로 설명한다.Meanwhile, in FIG. 4, the first comparator COM1, the second comparator COM2, the detection resistor Rd, the pull-up resistor Rp, the node controller NC, and the driving voltage controller DC are one integrated circuit ( IC). This will be described in detail with reference to FIG. 5.
도 5는 하나의 채널에 대응되는 제 1 비교기(COM1), 제 2 비교기(COM2), 검출저항(Rd), 풀업저항(Rp), 노드제어부(NC) 및 구동전압제어부(DC)가 하나의 집적회로(IC)에 형성된 것을 나타낸 도면으로서, 동 도면에 도시된 바와 같이 상기 열거된 구성요소들은 하나의 집적회로(IC)에 집적될 수 있다.FIG. 5 illustrates that the first comparator COM1, the second comparator COM2, the detection resistor Rd, the pull-up resistor Rp, the node controller NC, and the driving voltage controller DC corresponding to one channel are connected to one channel. As shown in the figure formed in the integrated circuit (IC), the components listed above may be integrated in one integrated circuit (IC).
여기서, 공통 노드(CN)는 제 1 핀(P1)을 통해 다이오드(D1)에 접속되며, 노드제어부(NC)는 제 2 핀(P2)을 통해 제 1 스위치에 접속되며, 검출저항(Rd)은 제 3 핀(P3)을 통해 정전류 스위칭소자(BT)의 베이스단자에 접속되며, 그리고 제 1 비교기(COM1)의 반전단자(-)는 제 4 핀(P4)을 통해 정전류 스위칭소자(BT)의 에미터단자에 접속된다.Here, the common node CN is connected to the diode D1 through the first pin P1, and the node controller NC is connected to the first switch through the second pin P2 and the detection resistor Rd. Is connected to the base terminal of the constant current switching device BT through the third pin P3, and the inverting terminal (-) of the first comparator COM1 is connected to the constant current switching device BT through the fourth pin P4. Is connected to the emitter terminal of.
나머지 다른 채널에 대응되는 제 1 비교기(COM1), 제 2 비교기(COM2), 검출저항(Rd), 풀업저항(Rp), 노드제어부(NC) 및 구동전압제어부(DC)도 이 집적회로(IC)에 집적될 수 있다.The first comparator COM1, the second comparator COM2, the detection resistor Rd, the pull-up resistor Rp, the node controller NC and the driving voltage controller DC corresponding to the other channels are also integrated circuits IC. Can be integrated into the device.
한편, 검출저항(Rd)은 이 집적회로(IC)의 외부에 형성될 수도 있다.The detection resistor Rd may be formed outside the integrated circuit IC.
이하, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛의 동작을, 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the backlight unit according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛의 동작을 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining the operation of the backlight unit according to the second embodiment of the present invention.
예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 제 1 광원어레이(LA1)내의 어느 하나의 발광 다이오드(LED)가 파손되어 구동전압전송라인(DVL)과 제 1 노드(N1)간의 전기적인 연결이 끊어지게 되면, 제 1 노드(N1)의 전류가 빠르게 감소하면서 이에 따라 이 제 1 노드(N1)의 전압이 거의 0으로 떨어진다. 이에 따라 정전류 스위칭소자(BT)(원형 점선으로 둘러싸인 것)의 에미터단자의 전압도 떨어지게 된다. 그러면, 이 에미터전압의 전압의 감소를 감지한 제 1 비교기(COM1)는 이 떨어진 전압을 보상하기 위해 자신의 출력전류(감지신호)를 증가시킨다. 도 6과 같은 상황에서는 에미터전압이 상당히 낮은 값으로 떨어지므로, 이 제 1 비교기(COM1)로부터의 출력전류는 최대가 된다. 따라서, 정전류 스위칭소자(BT)의 베이스단자의 전류가 급격하게 증가한다. 그러면, 검출저항(Rd)을 통해 발생된 검출전압이 급격하게 높아지고, 이 검출전압을 공급받는 제 2 비교기(COM2)는 임계치보다 높은 값을 갖는 감지신호를 출력하게 된다. 이후, 이 감지신호는 노드제어부(NC)로 입력되는 바, 이 노드제어부(NC)는 이 감지신호가 기준시간 동안 임계치보다 큰 값으로 유지되는지를 판단한다. 그리고, 이 감지신호의 크기가 임계치를 초과한 상태로 기준시간보다 오랫동안 유지되면, 이 노드제어부(NC)는 제 1 스위치(SW1)로 스위치제어신호를 공급하여 이 제 1 스위치(SW1)를 턴-오프시킨다. 그러면, 제 1 노드(N1)가 플로팅 상태가 된다.For example, as shown in FIG. 6, one of the light emitting diodes LED in the first light source array LA1 is damaged, so that the electrical connection between the driving voltage transmission line DVL and the first node N1 is lost. When disconnected, the current of the first node N1 decreases rapidly, and thus the voltage of the first node N1 drops to almost zero. As a result, the voltage at the emitter terminal of the constant current switching element BT (enclosed by a circular dotted line) also drops. Then, the first comparator COM1 that senses the decrease in the voltage of the emitter voltage increases its output current (detection signal) to compensate for the dropped voltage. In the situation as shown in Fig. 6, since the emitter voltage drops to a considerably low value, the output current from the first comparator COM1 becomes maximum. Therefore, the current of the base terminal of the constant current switching element BT increases rapidly. Then, the detection voltage generated through the detection resistor Rd is rapidly increased, and the second comparator COM2 supplied with the detection voltage outputs a detection signal having a value higher than the threshold. Thereafter, the detection signal is input to the node controller NC, and the node controller NC determines whether the detection signal is maintained at a value greater than the threshold for the reference time. When the magnitude of the detection signal is kept longer than the reference time while the magnitude of the detection signal exceeds the threshold value, the node controller NC supplies the switch control signal to the first switch SW1 to turn the first switch SW1 on. -Turn it off. Then, the first node N1 is in the floating state.
최소전압검출부(MIN)는 플로팅된 제 1 노드(N1)를 제외한 나머지 정상적인 제 2 내지 제 m 노드들(N2 내지 Nm)의 전압들 중 가장 작은 값을 최소값으로 검출한다. 여기서, 전술된 바와 같이 제 1 노드(N1)와 구동전압전송라인(DVL)간이 전기적으로 끊어져 있어 이 제 1 노드(N1)가 가장 작은 전압을 가지게 되지만, 이 제 1 노드(N1)가 플로팅되면서 이 제 1 노드(N1)는 더 이상 회로적으로 존재하지 않은 것으로 간주된다. 따라서, 잠깐 동안 제 1 노드(N1)로부터 검출된 가장 작은 전압에 의해 구동전압이 비정상적으로 급격하게 상승될 수는 있으나, 곧 이어 제 1 노드(N1)가 플로팅 상태로 되므로, 최소전압검출부(MIN)는 제 1 노드(N1)를 제외한 나머지 정상적인 제 2 내지 제 m 노드들(N2 내지 Nm)의 전압들 중 가장 작은 값을 선택하게 되므로, 이 구동전압(VLED)은 다시 정상적인 값을 가질 수 있다. 이와 같이, 본 발명에 따르면 그 이상이 발생된 광원어레이가 접속된 노드를 회로적으로 보이지 않게 플로팅 상태로 만듦으로써 나머지 정상적인 노드의 전압에 의해 구동전압의 크기가 정상적으로 설정될 수 있도록 한다. 따라서, 비정상적인 구동전압에 의한 과전압의 발생이 억제되며, 이로 인해 그 광원어레이의 이상 발생시에도 제 1 내지 제 m 노드(N1 내지 Nm)에 접속된 정전류 스위칭소자(BT)들을 과전압으로부터 안전하게 보호할 수 있다.The minimum voltage detector MIN detects the smallest value among the voltages of the normal second to mth nodes N2 to Nm other than the floating first node N1 as the minimum value. Here, as described above, since the first node N1 and the driving voltage transmission line DVL are electrically disconnected, the first node N1 has the smallest voltage, but the first node N1 is floating. This first node N1 is no longer considered to be circuitally present. Therefore, the driving voltage may be abnormally sharply increased by the smallest voltage detected from the first node N1 for a while, but since the first node N1 is in a floating state, the minimum voltage detection unit MIN ) Selects the smallest value among the voltages of the normal second to mth nodes N2 to Nm except for the first node N1, and thus the driving voltage VLED may have a normal value again. . As described above, according to the present invention, the floating light source array is connected to the floating node so that the node connected to the light source array is not visible in circuit, so that the magnitude of the driving voltage can be normally set by the voltages of the remaining normal nodes. Therefore, occurrence of overvoltage due to an abnormal driving voltage is suppressed, and thus, even when an abnormality occurs in the light source array, the constant current switching elements BT connected to the first to mth nodes N1 to Nm can be safely protected from overvoltage. have.
도 7은 노드감지부의 또 다른 구성을 나타낸 도면이다.7 is a view showing another configuration of the node detection unit.
제 k 노드감지부(예를 들어 NS1)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 검출저항(Rd), 전압검출부, 증폭기 및 제 2 비교기(COM2)를 포함할 수 있다.As illustrated in FIG. 7, the k-th node detector (eg, NS1) may include a detection resistor Rd, a voltage detector, an amplifier, and a second comparator COM2.
도 7에서의 검출저항(Rd) 및 제 2 비교기(COM2)는 전술된 제 1 실시예에서의 그것들과 동일하므로, 이들에 대한 설명은 제 1 실시예를 참조한다. Since the detection resistor Rd and the second comparator COM2 in FIG. 7 are the same as those in the above-described first embodiment, the description thereof will be referred to the first embodiment.
전압검출(VD)부는 검출저항(Rd)의 양단에 걸리는 전압을 검출한다. 이 전압검출부는 검출저항(Rd)의 일측에 인가된 전압과 이 검출저항(Rd)의 타측에 인가된 전압간의 차전압을 산출하고, 이 산출된 차전압을 검출 전압으로서 출력한다.The voltage detection unit VD detects a voltage across the detection resistor Rd. The voltage detector calculates a difference voltage between the voltage applied to one side of the detection resistor Rd and the voltage applied to the other side of the detection resistor Rd, and outputs the calculated difference voltage as the detection voltage.
증폭기(APM)는 전압검출부(VD)로부터의 검출 전압을 일정 비율로 증폭한다.The amplifier APM amplifies the detected voltage from the voltage detector VD at a predetermined ratio.
도 7에 도시된 노드감지부는 전술된 제 1 실시예 및 제 2 실시예에 모두 적용될 수 있다.The node detecting unit shown in FIG. 7 may be applied to both the first and second embodiments described above.
도 8은 정상적인 구동 환경에서의 정전류 스위칭소자(BT)의 에미터전압 및 베이스전류와, 비정상적인 구동 환경에서의 정전류 스위칭소자(BT)의 에미터전압 및 베이스전류를 나타낸 도면이다.8 is a diagram illustrating an emitter voltage and a base current of the constant current switching device BT in a normal driving environment, and an emitter voltage and a base current of the constant current switching device BT in an abnormal driving environment.
도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 정상적인 환경에서 베이스전류는 약 200[uA]를 나타낸다. 하지만, 어느 하나의 발광 다이오드가 파손되어 어느 하나의 노드가 구동전압전송라인(DVL)으로부터 차단되면, 그 베이스전류가 급격하게 상승함을 알 수 있다.As shown in FIG. 8A, the base current represents about 200 [uA] in a normal environment. However, if any one of the light emitting diodes is damaged and one node is cut off from the driving voltage transmission line DVL, the base current rapidly increases.
구체적으로, 도 8의 (a)는 모든 광원어레이내의 발광 다이오드들에 전혀 이상이 없는 상태에서 광원어레이들로 구동전압을 인가하였을 때, 에미터전압(V_E)과 베이스전류(I_B)를 나타낸 것으로, 이에 따르면 에미터전압(V_E)은 약 1.9[V]를 그리고, 베이스전류(I_B)는 약 200[uA]를 나타낸다.Specifically, FIG. 8A illustrates the emitter voltage V_E and the base current I_B when the driving voltage is applied to the light source arrays in a state where there is no abnormality in the light emitting diodes in all the light source arrays. Accordingly, the emitter voltage V_E represents about 1.9 [V] and the base current I_B represents about 200 [uA].
도 8의 (b)는, 인위적으로 하나의 광원어레이내에 속한 하나의 발광 다이오드를 제거한 상태에서, 광원어레이들로 구동전압을 인가하기 전 및 후의 에미터전압(V_E) 및 베이스전류(I_B)의 변화를 나타낸 것이다. 여기서, 점등시점(Ton) 이전의 기간은 전술된 바와 같이 광원어레이들로 구동전압을 인가하기 전의 기간을 의미하며, 그리고 점등시간(Ton) 이후의 기간은 전술된 바와 같이 광원어레이들로 구동전압을 인가한 후의 기간 의미한다. 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 점등시점(Ton)을 기준으로 이의 이전과 이후를 비교할 때 에미터전압(V_E)은 거의 변화가 없다. 즉, 정상적인 상황에서라면 점등시점(Ton) 후 이 에미터전압(V_E)은 도 8의 (a)에 도시된 바와 같은 크기로 상승하여야 하나, 거의 상승하지 않았음을 알 수 있다. 다시 말하여, 비정상적인 구동 환경에서는 이 에미터전압(V_E)이 상승하지 못하고 급격하게 낮은 상태로 유지됨을 알 수 있다. 만약 구동 중에 발광 다이오드가 파손된 경우라면, 이 에미터전압(V_E)은 도 8의 (a)와 같은 상태에서 도 8의 (b)와 같은 상태(점등시점(Ton) 후의 상태)로 급격하게 떨어질 것이다. 반면, 그 점등시점(V_E) 후에 베이스전류(I_B)는 큰 폭으로 상승함을 알 수 있다. 이는 전술된 바와 같이, 에미터전압(V_E)을 감지한 제 1 비교기(COM1)의 출력이 최대가 되었기 때문이다.FIG. 8B shows the emitter voltage V_E and the base current I_B before and after applying the driving voltage to the light source arrays in a state in which one light emitting diode artificially belonging to one light source array is removed. It is a change. Here, the period before the lighting time Ton refers to a period before the driving voltage is applied to the light source arrays as described above, and the period after the lighting time Ton indicates the driving voltage to the light source arrays as described above. It means the period after authorization. As shown in (b) of FIG. 8, the emitter voltage V_E is almost unchanged when compared with before and after the lighting time Ton. That is, under normal circumstances, the emitter voltage V_E should rise to the size as shown in FIG. In other words, it can be seen that in the abnormal driving environment, the emitter voltage V_E does not rise but remains sharply low. If the light emitting diode is damaged during driving, the emitter voltage V_E is rapidly changed from the state as shown in FIG. 8A to the state as shown in FIG. 8B (after ON). Will fall. On the other hand, it can be seen that the base current I_B rises significantly after the lighting time V_E. This is because, as described above, the output of the first comparator COM1 sensing the emitter voltage V_E becomes the maximum.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, and it is common in the art that various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention. It will be evident to those who have knowledge of.
VLED: 구동전압 LA#: 제 # 광원어레이
VCC: 전원전압 LED: 발광 다이오드
D: 다이오드 DVL: 구동전압전송라인
MIN: 최소전압검출부 Rp: 풀업저항
N#: 제 # 노드 CN: 공통 노드
DC: 구동전압제어부 NC: 노드제어부
CC#: 정전류제어부 NS#: 제 # 노드감지부
COM#: 제 # 비교기 VR#: 제 # 기준전압
Rd: 검출저항 Rs: 감지저항
BT: 정전류 스위칭소자VLED: Drive voltage LA #: # # light source array
VCC: Power Voltage LED: Light Emitting Diode
D: Diode DVL: Drive Voltage Transmission Line
MIN: Minimum voltage detector Rp: Pullup resistor
N #: Node # CN: Common Node
DC: drive voltage controller NC: node controller
CC #: constant current controller NS #: node # node detection unit
COM #: # comparator VR #: # # reference voltage
Rd: detection resistance Rs: detection resistance
BT: constant current switching element
Claims (13)
상기 제 1 내지 제 m 광원어레이들 각각으로 공급되는 구동전류들 각각을 개별적으로 제어하는 제 1 내지 제 m 정전류제어부들;
상기 제 1 내지 제 m 노드들로부터의 신호들 각각을 개별적으로 감지하고, 이 감지 결과에 따라 감지신호를 출력하는 제 1 내지 제 m 노드감지부들;
상기 제 1 내지 제 m 노드감지부들 중 제 k(k는 1 내지 m 중 어느 하나) 노드감지부로부터의 감지신호가 미리 설정된 시간동안 임계값보다 큰 값으로 유지될 때 제 k 정전류제어부에 속한 정전류 스위칭소자를 턴-오프시킴으로써 상기 제 k 노드를 플로팅 상태로 만드는 노드제어부;
상기 제 1 내지 제 m 노드들의 전압들 중 가장 작은 전압을 검출하는 최소전압검출부; 및
상기 최소전압검출부로부터 검출된 전압에 근거하여 상기 구동전압의 크기를 제어하는 구동전압제어부를 포함함을 특징으로 하는 백라이트 유닛.First to mth light source arrays, each of which is supplied with a driving voltage from the driving voltage transmission line and individually connected to each of the first to mth nodes (m is a natural number greater than 1);
First to mth constant current controllers individually controlling each of the driving currents supplied to each of the first to mth light source arrays;
First to m-th node detectors respectively sensing signals from the first to m-th nodes and outputting a detection signal according to the detection result;
Constant current belonging to the k-th constant current controller when the detection signal from the k-th node (k is any one of 1 to m) among the first to m-th node detectors is maintained at a value greater than a threshold value for a predetermined time. A node controller which makes the k-th node in a floating state by turning off a switching element;
A minimum voltage detector detecting a smallest voltage among the voltages of the first to mth nodes; And
And a driving voltage controller configured to control the magnitude of the driving voltage based on the voltage detected by the minimum voltage detector.
제 k 정전류제어부는,
상기 제 k 노드에 컬렉터단자를 통해 접속된 정전류 스위칭소자;
상기 정전류 스위칭소자의 에미터단자와 접지단자 사이에 접속된 감지저항; 및
미리 설정된 제 1 기준전압과 상기 에미터단자에 인가된 전압을 비교하고, 이 비교 결과를 근거로 제어신호의 크기를 조절하여 상기 정전류 스위칭소자의 베이스단자로 출력하는 제 1 비교기를 포함함을 특징으로 하는 백라이트 유닛.The method of claim 1,
Kth constant current control unit,
A constant current switching element connected to the k-th node through a collector terminal;
A sense resistor connected between the emitter terminal and the ground terminal of the constant current switching element; And
And a first comparator comparing the preset first reference voltage with the voltage applied to the emitter terminal and adjusting the magnitude of the control signal based on the comparison result and outputting the control signal to the base terminal of the constant current switching device. Backlight unit.
제 k 노드감지부는,
상기 제 k 정전류제어부에 포함된 제 1 비교기의 출력단자와 상기 정전류 스위칭소자의 베이스단자 사이에 직렬로 접속된 검출저항; 및,
상기 제 k 정전류제어부에 포함된 제 1 비교기의 출력단자로부터 검출된 전압과 미리 설정된 제 2 기준전압을 비교하고, 이 비교 결과를 근거로 감지신호의 크기를 조절하여 노드제어부로 공급하는 제 2 비교기를 포함함을 특징으로 하는 백라이트 유닛.The method of claim 3, wherein
K-th node detection unit,
A detection resistor connected in series between an output terminal of the first comparator included in the k-th constant current control unit and a base terminal of the constant current switching element; And,
A second comparator that compares the voltage detected from the output terminal of the first comparator included in the k-th constant current controller with the preset second reference voltage and adjusts the magnitude of the detection signal to supply to the node controller based on the comparison result; Backlight unit comprising a.
상기 노드제어부는,
상기 제 k 정전류제어부에 속한 제 1 비교기로 인가되는 제 1 기준전압을 0[V]로 떨어뜨림으로써 상기 정전류 스위칭소자를 턴-오프시킴을 특징으로 하는 백라이트 유닛.The method of claim 3, wherein
The node control unit,
And turning off the constant current switching device by dropping the first reference voltage applied to the first comparator belonging to the k-th constant current control unit to 0 [V].
상기 최소전압검출부는,
제 1 내지 제 m 노드들과 공통노드 사이에 접속된 제 1 내지 제 m 다이오드들; 및,
전원전압을 출력하는 전압원과 상기 공통노드 사이에 접속된 풀업저항을 포함하며; 그리고,
제 k 다이오드의 애노드단자는 상기 공통노드에 접속되며, 캐소드단자는 제 k 노드에 접속됨을 특징으로 하는 백라이트 유닛.The method of claim 1,
The minimum voltage detection unit,
First to mth diodes connected between the first to mth nodes and a common node; And,
A pull-up resistor connected between the common node and a voltage source for outputting a power supply voltage; And,
And an anode terminal of the kth diode is connected to the common node, and a cathode terminal of the kth diode is connected to the kth node.
상기 구동전압제어부는 상기 공통노드로부터의 전압을 근거로 상기 구동전압의 크기를 제어함을 특징으로 하는 백라이트 유닛.The method of claim 7, wherein
And the driving voltage controller controls the magnitude of the driving voltage based on the voltage from the common node.
상기 제 1 내지 제 m 노드들 각각과 상기 제 1 내지 제 m 정전류제어부들에 속한 각 정전류 스위칭소자의 컬렉터단자 사이에 접속되는 제 1 내지 제 m 스위치들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.The method of claim 4, wherein
And first to mth switches connected between each of the first to mth nodes and a collector terminal of each of the constant current switching elements belonging to the first to mth constant current controllers.
상기 노드제어부는,
상기 제 k 노드감지부로부터의 제 2 제어신호가 미리 설정된 시간동안 기준값보다 큰 값으로 유지될 때 제 k 스위치를 턴-오프시킴으로써 상기 제 k 노드를 플로팅 상태로 만드는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.The method of claim 9,
The node control unit,
And turning off the k-th switch when the second control signal from the k-th node detector is maintained at a value greater than a reference value for a preset time, thereby bringing the k-th node into a floating state.
제 k 노드감지부는,
상기 제 k 정전류제어부에 포함된 제 1 비교기의 출력단자와 상기 정전류 스위칭소자의 베이스단자 사이에 직렬로 접속된 검출저항;
상기 검출저항의 양단에 걸리는 전압을 검출하는 전압검출부;
상기 전압검출부로부터의 전압을 증폭하는 증폭기; 및,
상기 전압검출부로부터의 전압과 미리 설정된 제 2 기준전압을 비교하고, 이 비교 결과를 근거로 제 2 제어신호의 크기를 조절하여 노드제어부로 공급하는 제 2 비교기를 포함함을 특징으로 하는 백라이트 유닛.The method of claim 3, wherein
K-th node detection unit,
A detection resistor connected in series between an output terminal of the first comparator included in the k-th constant current control unit and a base terminal of the constant current switching element;
A voltage detector detecting a voltage across both ends of the detection resistor;
An amplifier for amplifying the voltage from the voltage detector; And,
And a second comparator comparing the voltage from the voltage detector with a preset second reference voltage, and adjusting the magnitude of the second control signal based on the comparison result and supplying the second control signal to the node controller.
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