KR20070002802A

KR20070002802A - 정전류 제어기능을 갖는 백라이트용 ｌｅｄ 구동회로

Info

Publication number: KR20070002802A
Application number: KR1020050058476A
Authority: KR
Inventors: 김도헌
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2005-06-30
Filing date: 2005-06-30
Publication date: 2007-01-05
Also published as: JP2007013183A; KR100735480B1; US7564434B2; JP4833754B2; US20070001625A1

Abstract

본 발명은 LCD패널의 백라이트 유니트에서 LED의 구동전류를 일정한 정전류로 제어할 수 있는 백라이트용 LED 구동회로를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 백라이트용 LED 구동회로는, 복수의 LED가 직렬로 연결된 LED 어레이를 구동시키는 백라이트용 LED 구동회로에 있어서, 직류전압단과 접지 사이에 연결되고, 스위칭 펄스에 따라 상기 직류전압을 스위칭하는 스위치; 상기 직류전압단과 상기 스위치와의 접속노드와, 상기 LED 어레이의 일단 사이에 연결되어, 상기 스위치의 스위칭 동작에 따라 공급되는 구동전류를 정류하는 정류 다이오드; 상기 정류 다이오드의 캐소드에 일단이 접속되고, 접지에 타단이 접속된 평활 커패시터; 상기 접지로 연결된 상기 LED 어레이의 타단과 상기 평활 커패시터의 타단 사이에 연결되어, 상기 접지로 흐르는 전류를 전압으로 검출하는 전압검출용 저항; 및 사전에 설정된 내부 기준전압과 상기 전압검출용 저항에 의해 검출된 검출전압에 따라 결정되는 듀티비를 갖는 상기 스위칭 펄스로 상기 스위치의 온/오프를 제어하는 PWM 제어부를 포함한다.

백라이트 유니트, 구동회로, PWM, 직류전류 검출, 정전류 제어

Description

정전류 제어기능을 갖는 백라이트용 ＬＥＤ 구동회로{LIGHT EMITTING DIODE DRIVING CIRCUIT FOR BACK-LIGHT WITH CONSTANT CURRENT CONTROL FUNCTION}

도 1은 종래 LCD패널의 백라이트용 LED 구동회로도.

도 2는 종래 LCD패널의 백라이트용 LED 구동회로의 PWM 제어 타이밍챠트.

도 3은 종래 LCD패널의 백라이트용 LED 구동회로의 구동전류 검출 타이밍챠트.

도 4는 본 발명에 따른 백라이트용 LED 구동회로도.

도 5는 도 4의 PWM 제어부의 내부 회로블럭도.

도 6의 (a) 및 (b)는 본 발명에 따른 백라이트용 LED 구동회로의 구동전류 검출 개념도.

도 7은 본 발명에 따른 백라이트용 LED 구동회로의 구동전류 검출 타이밍챠트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

Vin : 직류전압 SW4 : 스위치

N : 접속노드 LED-AY : LED 어레이

T11 : LED 어레이의 일단 T12 : LED 어레이의 타단

D4 : 정류 다이오드 C4 : 평활 커패시터

T21 : 평활커패시터의 일단 T22 : 평활커패시터의 타단

GND : 접지 Rd : 전압검출용 저항

Vd : 검출전압 100 : PWM 제어부

SP : 스위칭 펄스

본 발명은 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display: LCD, 이하 LCD라 함) 패널의 백라이트 유니트에 관한 것으로, 특히 LCD패널의 백라이트 유니트의 광원인 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED, 이하 LED라 함)의 구동전류 검출방식을 개선하여 LED의 구동전류를 일정한 정전류로 제어할 수 있어, LED 구동전류를 안정화시킬 수 있는 백라이트용 LED 구동회로에 관한 것이다.

일반적으로, LCD TV 또는 LCD 모니터 등의 LCD 패널의 백라이트 광원으로 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp: CCFL, 이하 CCFL이라 함)와 LED 등의 발광소자가 이용된다.

상기 CCFL은 수은 가스를 사용하므로 환경 오염을 유발할 수 있고, 응답속도가 대략 15ms 정도로 느리며, 색재현성이 낮을 뿐만 아니라 LCD 패널의 경박단소화 에 적절하지 못한 단점을 가졌다.

이에 비해 LED는 친환경적이며, 응답속도가 수 나노 초로 고속 응답이 가능하여 비디오 신호 스트림에 효과적이고, 임펄시브(Impulsive) 구동이 가능하며, 색재현성이 100% 이상이고 적색, 녹색, 청색 LED의 광량을 조정하여 휘도, 색온도 등을 임의로 변경할 수 있을 뿐만 아니라, LCD 패널의 경박단소화에 적합한 장점들을 가지므로, 최근 LCD 패널 등의 백라이트용 광원으로 적극적으로 채용되고 있는 실정이다.

이러한 LCD패널의 백라이트 유니트는 광원으로 LED를 다수 개 직렬로 연결하여 사용하는데, 이 경우에 각 LED마다의 순방향(Forward) 전압 편차가 존재하게 되므로 직렬로 연결된 복수의 LED를 정전류로 구동할 수 있는 정전류 구동기가 필요하다.

이와 같은 LCD패널의 백라이트 유니트의 광원인 LED를 구동하기 위한 구동회로는 강압식(buck type) 또는 승압식(boost type) 직류-직류 컨버터로 구현될 수 있다.

종래의 LCD패널의 백라이트용 LED 구동회로중 PWM 방식의 승압식 직류-직류 컨버터를 채용한 LED 구동회로는 도 1에 도시되어 있다.

도 1은 종래 LCD패널의 백라이트용 LED 구동회로도이다.

도 1에 도시된 종래 백라이트용 LED 구동회로는, 직류전원(Vin)단에 인덕터(L)를 통해 다이오드(D)의 애노드가 연결되고, 상기 다이오드(D)의 캐소드와 집지 사이에 평활 커패시터(C)와 LED 어레이(11)가 서로 병렬로 연결된다. 상기 인덕터(L)와 다이오드(D)의 접속노드(N)와, 접지사이에 스위치(SW)가 연결된다. 상기 스위치(SW)는 MOS 트랜지스터로 이루어지는데, 이 MOS 트랜지스터의 소오스와 접지 사이에 전압검출 저항(Rs)이 연결된다.

상기 전압검출 저항(Rs)에서 검출되는 전압(Vs)은 PWM 제어부(10)에 입력되고, 상기 PWM 제어부(10)는 검출된 전압(Vs)의 크기에 따라 스위칭 펄스의 온-오프 듀티비를 조정하여 상기 스위치(SW)인 MOS 트랜지스터의 게이트로 출력한다. 이러한 스위칭 펄스를 이용한 PWM 제어에 대해서 도 2를 참조한다.

도 2는 종래 LCD패널의 백라이트용 LED 구동회로의 PWM 제어 타이밍챠트이다.

도 2의 (a) 내지 (c)를 참조하면, 상기 PWM 제어부(10)는 상기 검출전압(Vs)이 내부 기준전압과 거의 동일한 경우에는 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 거의 50% 듀티비를 갖는 스위칭 펄스(SP)를 상기 스위치(SW)에 출력하고, 상기 검출전압(Vs)이 내부 기준전압보다 큰 경우에는 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 50% 이상의 듀티비를 갖는 스위칭 펄스(SP)를 상기 스위치(SW)에 출력하며, 상기 검출전압(Vs)이 내부 기준전압보다 작을 경우에는 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이 50% 이하의 듀티비를 갖는 스위칭 펄스(SP)를 상기 스위치(SW)에 출력한다.

이와 같은 스위칭 펄스(SP)에 의해, 상기 스위치(SW)가 온인 경우에, 상기 직류전원(Vin)에서 공급되는 전류는 인덕터(L) 및 스위치(SW)를 통해 흐르게 되고, 이때, 상기 인덕터(L)에는 에너지가 저장된다. 상기 스위치(SW)가 오프인 경우에, 상기 직류전원(Vin)과 상기 인덕터(L)에 축적된 에너지의 합이 다이오드(D)를 통과하여 LED 어레이(11)에 전달된다. 이때, LED 어레이(11)로 전달되는 전압은 평활 캐패시터(C)에 의해 평활되어 전달되며, 그 값은 입력전압(Vin)보다 크거나 같게 된다.

전술한 PWM 제어는 상기 검출전압(Vs)에 기초해서 이루어지고, 상기 검출전압(Vs)은 상기 전압검출 저항(Rs)에서 검출되며, 상기 전압검출 저항(Rs)은 상기 LED 어레이(11)에 공급되는 구동전류를 전압으로 검출하게 되는데, 상기 전압검출 저항(Rs)에서 검출되는 구동전류에 대해서 도 3을 참조하여 설명한다.

도 3은 종래 LCD패널의 백라이트용 LED 구동회로의 구동전류 검출 타이밍챠트이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 스위치(SW)가 온인 경우에는, 상기 직류전압(Vin)에 의해 상기 스위치(SW)를 통해 흐르는 전류를 검출하고, 상기 스위치(SW)가 오프인 경우에는, 전류를 검출하지 않는다. 그리고, 상기 스위치(SW)가 온인 경우에 인덕터 및 커패시터에 축적된 에너지에 의해 스위치를 통해 흐르는 전류가 점차적으로 증가하므로 상기 검출 전류는 도 3에 도시한 바와 같이 삼각파 형태를 보인다.

그러나, 종래의 LCD패널의 백라이트용 LED 구동회로에서의 구동전류 검출방식이, 전술한 바와 같이 스위칭 온(switch on)이 된 경우 기울기가 있으면서 상승하다가 어느 수간에 급속도로 강하하게 되고, 또한 스위칭 오프(switch off)가 될때에는 전압검출 저항(Rs)을 거치지 않는다. 이에 따라 전류 검출과 미검출이 서로 교대로 반복해서 수행되므로, 일련의 신호검출에 공백이 존재하게 되며, 이에 따라 정확한 검출이 어려워서 출력전류를 일정하게 유지하기 어렵다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 그 목적은 LCD 패널의 백라이트 유니트에서, LCD패널의 백라이트 유니트의 광원인 LED의 구동전류 검출방식을 개선하여 LED의 구동전류를 일정한 정전류로 제어할 수 있어, LED 구동전류를 안정화시킬 수 있는 백라이트용 LED 구동회로를 제공하는데 있다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 백라이트용 LED 구동회로는, 복수의 LED가 직렬로 연결된 LED 어레이를 구동시키는 백라이트용 LED 구동회로에 있어서, 직류전압단과 접지 사이에 연결되고, 스위칭 펄스에 따라 상기 직류전압을 스위칭하는 스위치; 상기 직류전압단과 상기 스위치와의 접속노드와, 상기 LED 어레이의 일단 사이에 연결되어, 상기 스위치의 스위칭 동작에 따라 공급 되는 구동전류를 정류하는 정류 다이오드; 상기 정류 다이오드의 캐소드에 일단이 접속되고, 접지에 타단이 접속된 평활 커패시터; 상기 접지로 연결된 상기 LED 어레이의 타단과 상기 평활 커패시터의 타단 사이에 연결되어, 상기 접지로 흐르는 전류를 전압으로 검출하는 전압검출용 저항; 및 사전에 설정된 내부 기준전압과 상기 전압검출용 저항에 의해 검출된 검출전압에 따라 결정되는 듀티비를 갖는 상기 스위칭 펄스로 상기 스위치의 온/오프를 제어하는 PWM 제어부를 포함함을 특징으로 한다.

상기 스위치는, 직류전압단에 연결된 드레인과, 상기 접지에 연결된 소오스와, 상기 스위칭 펄스를 공급받는 게이트를 갖는 MOS 트랜지스터로 구현된 것을 특징으로 한다.

상기 PWM 제어부는, 상기 사전에 설정된 내부 기준전압과 상기 전압검출용 저항에 의해 검출된 검출전압을 비교하는 비교부; 및 상기 비교부의 비교결과에 따라 듀티비를 결정하고, 이 결정된 듀티비를 갖는 상기 스위칭 펄스를 상기 MOS 트랜지스터의 게이트에 공급하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 전압검출용 저항은, 상기 평활 커패시터의 타단에서 상기 PWM 제어부의 검출단에 연결되어, 상기 MOS 트랜지스터를 통해 상기 접지로 흐르는 전류를 검출하도록 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 전압검출용 저항은, 상기 평활 커패시터의 타단에서 상기 PWM 제어부의 검출단에 연결되어, 상기 평활 커패시터를 통해 상기 접지로 흐르는 전류를 검출하도록 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 전압검출용 저항은, 상기 평활 커패시터의 타단에서 상기 PWM 제어부의 검출단에 연결되어, 상기 MOS 트랜지스터 온시, 상기 MOS 트랜지스터를 통해 상기 접지로 흐르는 전류를 검출하고, 상기 MOS 트랜지스터 오프시, 상기 평활 커패시터를 통해 상기 접지로 흐르는 전류를 검출하도록 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 백라이트용 LED 구동회로도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 백라이트용 LED 구동회로는, 복수의 LED가 직렬로 연결된 LED 어레이(LED-AY)를 구동시키는 백라이트용 LED 구동회로로서, 이는 스위치(SW4), 정류 다이오드(D4), 평활 커패시터(C4), 전압검출용 저항(Rd) 및 PWM 제어부(100)를 포함한다.

상기 스위치(SW4)는, 직류전압(Vin)단과 접지(GND) 사이에 연결된다. 상기 스위치(SW4)는, 스위칭 펄스(SP)에 따라 상기 직류전압(Vin)을 스위칭한다. 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 스위치(SW4)는, 직류전압(Vin)단에 연결된 드레인과, 상기 접지(GND)에 연결된 소오스와, 상기 스위칭 펄스(SP)를 공급받는 게이트를 갖는 MOS 트랜지스터로 구현된다.

상기 정류 다이오드(D4)는, 상기 직류전압(Vin)단과 상기 스위치와의 접속노 드(N)와, 상기 LED 어레이(LED-AY)의 일단(T11) 사이에 연결된다. 상기 정류 다이오드(D4)는 상기 스위치(SW4)의 스위칭 동작에 따라 공급되는 구동전류를 정류하여 상기 LED 어레이(LED-AY)로 출력한다.

상기 평활 커패시터(C4)는, 상기 정류 다이오드(D4)의 캐소드에 일단(T21)이 접속되고, 접지(GND)에 타단(T22)이 접속된다. 상기 평활 커패시터(C4)는, 상기 정류 다이오드(D4)에 의해 정류된 구동전류를 평활한다.

상기 전압검출용 저항(Rd)은, 상기 접지(GND)로 연결된 상기 LED 어레이(LED-AY)의 타단(T12)과 상기 평활 커패시터(C4)의 타단(T22) 사이에 연결된다. 상기 전압검출용 저항(Rd)은 상기 접지(GND)로 흐르는 전류를 전압으로 검출한다.

상기 PWM 제어부(100)는, 사전에 설정된 내부 기준전압과 상기 전압검출용 저항(Rd)에 의해 검출된 검출전압(Vd)에 따라 결정되는 듀티비를 갖는 상기 스위칭 펄스(SP)를 이용하여 상기 스위치(SW4)의 온/오프를 제어한다.

도 5는 도 4의 PWM 제어부의 내부 회로블럭도이다.

도 5를 참조하면, 상기 PWM 제어부(100)는, 상기 사전에 설정된 내부 기준전압(Vref)과 상기 전압검출용 저항(Rd)에 의해 검출된 검출전압(Vd)을 비교하는 비교부(110)와, 상기 비교부(110)의 비교결과에 따라 듀티비를 결정하고, 이 결정된 듀티비를 갖는 상기 스위칭 펄스(SP)를 상기 MOS 트랜지스터의 게이트에 공급하는 제어부(120)를 포함한다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 전압검출용 저항(Rd)은, 상기 평활 커패시터(C4)의 타단(T22)에서 상기 PWM 제어부(100)의 검출단(TD)에 연결된다. 상기 전압검출용 저항(Rd)은, 상기 MOS 트랜지스터 온시, 상기 MOS 트랜지스터를 통해 상기 접지(GND)로 흐르는 전류를 검출하고, 상기 MOS 트랜지스터 오프시, 상기 평활 커패시터(C4)를 통해 상기 접지(GND)로 흐르는 전류를 검출한다.

도 6의 (a) 및 (b)는 본 발명에 따른 백라이트용 LED 구동회로의 구동전류 검출 개념도이다.

도 6의 (a)는 상기 스위치 온시, 상기 스위치를 통해 상기 접지(GND)로 흐르는 전류(ION)의 경로를 보이고 있고, 도 6의 (b)는 상기 스위치 오프시, 상기 평활 커패시터(C4)를 통해 상기 접지(GND)로 흐르는 전류(IOFF)의 경로를 보이고 있다.

도 7은 본 발명에 따른 백라이트용 LED 구동회로의 구동전류 검출 타이밍챠트이다.

도 7의 SP는 스위칭 펄스의 타이밍챠트이고, 도 7의 ION은 상기 스위치 온시에 상기 전압검출용 저항(Rd)에 흐르는 전류의 타이밍챠트이고, 도 7의 IOFF는 상기 스위치 오프시, 상기 평활 커패시터(C4)를 통해 상기 전압검출용 저항(Rd)에 흐르는 전류의 타이밍챠트이다. 그리고, 도 7의 IT는 상기 스위치 온시의 전류(ION)와 상기 스위치의 오프시의 전류(IOFF)가 합산된 전체전류이다.

이하, 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

본 발명의 백라이트용 LED 구동회로는, LCD패널의 백라이트 유니트에 적용된다. 본 발명의 백라이트용 LED 구동회로가 적용되는 백라이트 유니트는 광원으로 복수의 LED가 직렬로 연결된 LED 어레이를 포함한다. 이와 같은 본 발명의 백라이트용 LED 구동회로는 일정한 정전류 제어가 가능하여, 상기 LED 어레이의 구동전류를 안정화시켜 LED 어레이의 안정된 동작을 가능하게 한다. 이에 대해는 하기에 설명한다.

도 4 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 백라이트용 LED 구동회로에서, 도 4의 PWM 제어부(100)는 PWM 방식으로 스위치(SW4)의 온/오프를 제어하는데, 이는 내부의 기준전압과 검출전압과의 차에 따라 상기 스위치(SW4)를 PWM 방식으로 제어하는 방식으로, 상기 검출전압이 기준전압보다 낮을 경우에는 펄스폭을 넓게 제어하고, 이에 반해, 상기 검출전압이 기준전압보다 높을 경우에는 펄스폭을 좁게 하여, 원하는 일정한 구동전류가 되도록 제어한다.

이러한 PWM 제어과정에서, 일정한 구동전류로 제어하기 위해서는, 상기 검출전압을 검출의 공백없이 보다 정확하게 검출하여야 하며, 본 발명의 백라이트용 LED 구동회로에서는, 하기에 설명되는 바와 같이, LED 어레이에 흐르는 구동전류를 검출구간의 공백없이 지속되는 직류전류를 검출할 수 있다.

본 발명의 스위치(SW4)는 직류전압(Vin)단과 접지(GND) 사이에 연결되어, 상기 PWM 제어부(100)의 스위칭 펄스(SP)에 따라 상기 직류전압(Vin)을 스위칭한다. 여기서, 상기 스위치(SW4)는 직류전압(Vin)단에 연결된 드레인과, 상기 접지(GND)에 연결된 소오스와, 상기 스위칭 펄스(SP)를 공급받는 게이트를 갖는 MOS 트랜지스터로 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 스위칭 펄스(SP)의 하이레벨(온,ON) 구간에서는 상기 스위치(SW4)가 온되어, 상기 직류전압(Vin)에 의한 전류가 스위치(SW4)를 통해 접지(GND)로 흐른다.

또한, 상기 스위칭 펄스(SP)의 로우레벨(오프,OFF) 구간에서는 상기 스위치(SW4)가 오프되어, 상기 직류전압(Vin)에 의한 전류의 일부 전류가 정류 다이오드(D4)를 통해 상기 LED 어레이(LED-AY)로 흐르고, 상기 직류전압(Vin)에 의한 전류의 다른 일부 전류는 평활 커패시터(C4)를 통해 접지(GND)로 흐른다.

한편, 본 발명의 정류 다이오드(D4)는 상기 직류전압(Vin)단과 상기 스위치(SW4)와의 접속노드(N)와, 상기 LED 어레이(LED-AY)의 일단(T11) 사이에 연결되어, 상기 스위치(SW4)의 스위칭 동작에 따라 공급되는 구동전류를 정류하여 상기 LED 어레이(LED-AY)로 공급한다. 이때, 본 발명의 평활 커패시터(C4)가 상기 정류 다이오드(D4)에서 상기 LED 어레이(LED-AY)로 공급되는 구동전류를 평활하여 상기 LED 어레이(LED-AY)에 일정한 전류가 흐르도록 한다.

이러한 PWM 제어에 따른 스위치의 온-오프 동작에 따라, 상기 LED 어레이(LED-AY)에 포함된 복수의 LED가 동작하고, 이에 따라 LCD패널의 백라이트용 광원 으로서 작용하게 된다.

이러한 동작과정중에, 본 발명의 전압검출용 저항(Rd)은, 상기 접지(GND)로 연결된 상기 LED 어레이(LED-AY)의 타단(T12)과 상기 평활 커패시터(C4)의 타단(T22) 사이에 연결되어, 상기 접지(GND)로 흐르는 전류를 전압으로 검출하여 상기 PWM 제어부(100)의 검출단(TD)으로 공급한다.

이때, 상기 PWM 제어부(100)는, 전술한 바와 같이, 사전에 설정된 내부 기준전압과 상기 전압검출용 저항(Rd)에 의해 검출된 검출전압(Vd)에 따라 결정되는 듀티비를 갖는 상기 스위칭 펄스(SP)로 상기 스위치(SW4)의 온/오프를 제어한다.

도 5를 참조하면, 상기 PWM 제어부(100)의 비교부(110)는, 상기 사전에 설정된 내부 기준전압(Vref)과 상기 전압검출용 저항(Rd)에 의해 검출된 검출전압(Vd)을 비교하여 그 비교결과를 제어부(120)로 출력한다. 이때, 상기 제어부(120)는 상기 비교부(110)의 비교결과에 따라 듀티비를 결정하고, 이 결정된 듀티비를 갖는 상기 스위칭 펄스(SP)를 상기 MOS 트랜지스터의 게이트에 공급한다.

예를 들어, 상기 검출전압(Vd)이 내부 기준전압(Vref)과 거의 동일한 경우에는 거의 50% 듀티비를 갖는 스위칭 펄스를 상기 스위치(SW4)에 출력하고, 상기 검출전압(Vd)이 내부 기준전압(Vref)보다 큰 경우에는 50% 이상의 듀티비를 갖는 스위칭 펄스를 상기 스위치(SW4)에 출력하며, 상기 검출전압(Vs)이 내부 기준전압보다 작을 경우에는 50% 이하의 듀티비를 갖는 스위칭 펄스를 상기 스위치(SW4)에 출 력한다.

이와 같은 PWM 제어과정을 통해서, 상기 LED 어레이에 흐르는 구동전류를 일정하게 제어할 수 있다.

그런데, 이러한 PWM 제어과정에서, 종래의 백라이트용 LED 구동회로에서와 같이, 검출전압이 불안정하게나 공백구간이 존재하는 경우에는 상기 LED 어레이에 흐르는 구동전류를 정확하게 검출하지 못하게 되고, 이에 따라 LED 어레이에 흐르는 구동전류가 일정하지 않게 되어, PWM 제어가 불안정해진다.

이에 반해, 본 발명의 백라이트용 LED 구동회로에서는, 상기 LED 어레이에 흐르는 구동전류를 검출구간의 공백없이 지속되는 직류전류를 검출하므로, 상기 LED 어레이에 흐르는 구동전류를 보다 정확하게 검출할 수 있고, 이에 따라 LED 어레이에 흐르는 구동전류가 일정하게 되어 PWM 제어가 안정해진다.

도 6의 (a)를 참조하면, 상기 전압검출용 저항(Rd)은, 상기 평활 커패시터(C4)의 타단(T22)에서 상기 PWM 제어부(100)의 검출단(TD)에 연결되어, 상기 MOS 트랜지스터를 통해 상기 접지(GND)로 흐르는 전류(ION)를 검출하여 상기 PWM 제어부(100)의 검출단(TD)으로 출력한다.

도 6의 (b)를 참조하면, 상기 전압검출용 저항(Rd)은, 상기 평활 커패시터(C4)를 통해 상기 접지(GND)로 흐르는 전류(IOFF)를 검출하여 상기 PWM 제어부(100)의 검출단(TD)으로 출력한다.

도 6의 (a) 및 (b)를 참조하면, 상기 전압검출용 저항(Rd)은, 상기 평활 커패시터(C4)의 타단(T22)에서 상기 PWM 제어부(100)의 검출단(TD)에 연결되어, 상기 MOS 트랜지스터 온시, 상기 MOS 트랜지스터를 통해 상기 접지(GND)로 흐르는 전류(ION)를 검출하고, 상기 MOS 트랜지스터 오프시, 상기 평활 커패시터(C4)를 통해 상기 접지(GND)로 흐르는 전류(IOFF)를 검출한다.

본 발명의 전압검출용 저항(Rd)에는 상기 스위치가 온시 및 오프시에 구동전류가 항상 흐르게 되므로, 검출의 공백이 없다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 스위칭 펄스(SP)는 도 7에 도시한 바와 같이, 온/오프 구간을 반복하는 경우, 본 발명의 전압검출용 저항(Rd)은, 상기 스위치가 온되는 동안에는 상기 스위치를 통해 접지로 흐르는 전류(ION)를 검출하고, 또한, 상기 전압검출용 저항(Rd)은 상기 스위치(SW4)가 오프되는 동안에 상기 평활 커패시터(C4)를 통해 접지로 흐르는 전류(IOFF)를 검출하므로, 상기 스위치(SW4)가 온되는 구간과 오프되는 구간 동안에는 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 전류 ION 및 IOFF를 합한 전체전류(IT)를 검출한다.

이에 따라, 본 발명의 전압검출용 저항(Rd)은, 상기 스위치의 온구간 및 오프구간 동안에 전류를 각각 검출하므로, 종래에 검출되는 삼각형태와 달리, 직류전류를 검출할 수 있고, 즉, 상기 스위치의 온/오프에 무관하게 항상 일정한 전류를 검출할 수 있다. 또한, 종래의 백라이트용 LED 구동회로와는 달리, 검출 공백구간이 존재하지 않으므로, 보다 안정된 정전류 제어가 가능해진다.

다른 한편, 빨간색(R), 녹색(G) 및 파란색(B)별 다수개의 LED 구동회로를 사용하는 LED 백라이트 유니트에서 구동회로간의 편차를 줄일 수 있고, 사용자가 설정한 휘도와 색좌표를 맞추기 위해 조정한 빨간색(R), 녹색(G) 및 파란색(B)별 LED 구동전류의 크기(Amplitude)를 일정하게 유지시킬 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 장치는 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 명백하다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, LCD 패널의 백라이트 유니트에 관한 것으로, 특히 LCD패널의 백라이트 유니트의 광원인 LED의 구동전류 검출방식을 개선하여 LED의 구동전류를 일정한 정전류로 제어할 수 있고, 이에 따라 LED 구동전류를 안정화시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

복수의 LED가 직렬로 연결된 LED 어레이를 구동시키는 백라이트용 LED 구동회로에 있어서,

직류전압단과 접지 사이에 연결되고, 스위칭 펄스에 따라 상기 직류전압을 스위칭하는 스위치;

상기 직류전압단과 상기 스위치와의 접속노드와, 상기 LED 어레이의 일단 사이에 연결되어, 상기 스위치의 스위칭 동작에 따라 공급되는 구동전류를 정류하는 정류 다이오드;

상기 정류 다이오드의 캐소드에 일단에 접속되고, 접지에 타단이 접속된 평활 커패시터; 및

상기 접지로 연결된 상기 LED 어레이의 타단과 상기 평활 커패시터의 타단 사이에 연결되어, 상기 접지로 흐르는 전류를 전압으로 검출하는 전압검출용 저항; 및

사전에 설정된 내부 기준전압과 상기 전압검출용 저항에 의해 검출된 검출전압에 따라 결정되는 듀티비를 갖는 상기 스위칭 펄스로 상기 스위치의 온/오프를 제어하는 PWM 제어부

를 포함하는 백라이트용 LED 구동회로.
제1항에 있어서, 상기 스위치는

직류전압단에 연결된 드레인과, 상기 접지에 연결된 소오스와, 상기 스위칭 펄스를 공급받는 게이트를 갖는 MOS 트랜지스터로 구현된 것을 특징으로 하는 백라이트용 LED 구동회로.
제2항에 있어서, 상기 PWM 제어부는

상기 사전에 설정된 내부 기준전압과 상기 전압검출용 저항에 의해 검출된 검출전압을 비교하는 비교부; 및

상기 비교부의 비교결과에 따라 듀티비를 결정하고, 이 결정된 듀티비를 갖는 상기 스위칭 펄스를 상기 MOS 트랜지스터의 게이트에 공급하는 제어부

를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트용 LED 구동회로.
제2항에 있어서, 상기 전압검출용 저항은

상기 평활 커패시터의 타단에서 상기 PWM 제어부의 검출단에 연결되어, 상기 MOS 트랜지스터를 통해 상기 접지로 흐르는 전류를 검출하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 백라이트용 LED 구동회로.
제2항에 있어서, 상기 전압검출용 저항은

상기 평활 커패시터의 타단에서 상기 PWM 제어부의 검출단에 연결되어, 상기 평활 커패시터를 통해 상기 접지로 흐르는 전류를 검출하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 백라이트용 LED 구동회로.
제2항에 있어서, 상기 전압검출용 저항은

상기 평활 커패시터의 타단에서 상기 PWM 제어부의 검출단에 연결되어, 상기 MOS 트랜지스터 온시, 상기 MOS 트랜지스터를 통해 상기 접지로 흐르는 전류를 검출하고, 상기 MOS 트랜지스터 오프시, 상기 평활 커패시터를 통해 상기 접지로 흐르는 전류를 검출하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 백라이트용 LED 구동회로.