KR20080081435A - Multi-channel inductor and led backlight multi driver using multi-channel inductor - Google Patents

Multi-channel inductor and led backlight multi driver using multi-channel inductor Download PDF

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Abstract

A multi-channel inductor and an LED(Light Emitting Diode) backlight multi-driver using the same are provided to maintain uniform brightness by constructing a single-colored LED with a plurality of arrays and correcting a lifetime difference due to a characteristic difference and deterioration of each of the LEDs. A multi-channel inductor includes a main coil(300) and at least one sub coil(301-303). The main coil is charged with energy and discharges the energy by being turned on and off at predetermined intervals by receiving power. At least one sub coil is sequentially charged with energy through electromotive force induced from the main coil by sequentially winding at least one winding around the same core as the main coil. The multi-channel inductor further includes a sensing coil for sensing an energy change of the main coil.

Description

다채널 인덕터 및 이를 이용한 엘이디 백라이트 멀티 구동회로{Multi-Channel Inductor and LED backlight multi driver using Multi-Channel Inductor}Multi-channel inductor and LED backlight multi driver circuit using the same {Multi-Channel Inductor and LED backlight multi driver using Multi-Channel Inductor}

도 1은 승압형 컨버터(Boost Converter)를 이용한 일반적인 LED 백라이트 구동회로도이다.1 is a diagram illustrating a general LED backlight driving circuit using a boost converter.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 LED 백라이트 멀티 구동회로의 블록도이다.2 is a block diagram of an LED backlight multi driving circuit according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다채널 인덕터의 구조를 도시한 그림이다.3 is a diagram illustrating a structure of a multichannel inductor according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4a는 본 발명의 실시 예에 따라 페라이트 보빈을 코어로 하는 다채널 인덕터의 내부 사시도이다.4A is an internal perspective view of a multichannel inductor having a ferrite bobbin as a core according to an embodiment of the present invention.

도 4b는 본 발명의 실시 예에 따라 막대 코어를 사용하는 다채널 인덕터의 내부 사시도이다.4B is an internal perspective view of a multichannel inductor using a bar core in accordance with an embodiment of the present invention.

도 5는 본 본 발명의 실시 예에 따른 감지형 다채널 인덕터의 구조를 도시한 그림이다.5 is a diagram illustrating a structure of a sensing multichannel inductor according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 상기 다채널 인덕터를 채용한 LED 백라이트 멀티 구동회로도이다. 6 is a diagram illustrating an LED backlight multi driver circuit employing the multi-channel inductor according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 상기 감지형 다채널 인덕터를 채용한 LED 백라이트 멀티 구동회로도이다. FIG. 7 is a diagram illustrating an LED backlight multi driver circuit employing the sensing multichannel inductor according to an exemplary embodiment of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

202: 스위칭 제어기 204: 다채널 인덕터202: switching controller 204: multichannel inductor

206: 피드백 저항 208: FET206: feedback resistor 208: FET

214a: LED 제1어레이 216: 제1 정전류 조절부214a: LED first array 216: first constant current adjusting unit

218: 정전류 제어기 300: 주코일218: constant current controller 300: main coil

301: 제1 종속코일 302: 제2 종속코일301: first dependent coil 302: second dependent coil

303: 제N 종속코일 305: 센싱코일303: Nth dependent coil 305: Sensing coil

본 발명은 다수개의 코일을 갖는 다채널 인덕터와 이를 이용한 LED 백라이트 멀티 구동회로에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-channel inductor having a plurality of coils and an LED backlight multi driving circuit using the same.

일반적으로 각종 전자기기용 직류전원으로 많이 이용되고 있는 커패시터 입력형 정류회로는 가격이 싸고 구성이 간단하여 복잡한 제어가 불필요하며, 커패시터의 용량증대에 따라 출력 리플이 저감되는 등의 우수한 특징이 있지만, 입력역률이 낮고 입력전류의 파형이 크게 왜곡되는 등의 많은 문제가 발생하므로 그 특성 개선이 요망되고 있었다. 따라서 정류회로에 초퍼회로를 접속해서 입력전류를 정현 파 형태로 제어해서 파형개선을 하는 것과 함께 입력역률을 고역률화하는 승압형 컨버터가 사용된다. In general, the capacitor input type rectifier circuit, which is widely used as a DC power supply for various electronic devices, has low cost and simple configuration, which does not require complicated control, and has excellent characteristics such as output ripple due to the increase of capacitor capacity. Since many problems such as low power factor and distortion of the input current are greatly distorted, the improvement of the characteristics has been desired. Therefore, a step-up converter that connects a chopper circuit to a rectifier circuit to control the input current in the form of a sine wave to improve waveforms and to increase the input power factor is used.

한편, TFT-LCD 패널 등의 액정패널의 LED 백라이트(back-light)를 점등시키고 백라이트의 점등을 안정시키기 위하여, LED 백라이트 구동회로에서 상기 승압형 컨버터(Boost Converter)가 사용된다. 상기 LED 백라이트 구동회로에서 하드 스위칭(hard switching) 방식의 쵸퍼회로 역할을 하는 승압형 컨버터(Boost Converter)의 일 예를 도 1에 도시하였다. 상기 도 1을 참조하면, LED 백라이트(114) 측으로 전원을 공급할 때는 FET(106)를 개방(오프)시켜 LED 백라이트(114)로 전압을 공급하며, 반대로, LED 백라이트(114) 측으로 전원을 공급하지 않을 때는 FET(106)를 단락(온)시켜 결과적으로 LED 백라이트(114)로 전압이 공급되지 않도록 한다.On the other hand, the boost converter is used in the LED backlight driving circuit to light up the LED backlight of the liquid crystal panel such as the TFT-LCD panel and to stabilize the lighting of the backlight. An example of a boost converter serving as a hard switching chopper circuit in the LED backlight driving circuit is illustrated in FIG. 1. Referring to FIG. 1, when power is supplied to the LED backlight 114, the FET 106 is opened (off) to supply voltage to the LED backlight 114, and conversely, power is not supplied to the LED backlight 114. If not, the FET 106 is shorted (on) so that no voltage is supplied to the LED backlight 114 as a result.

즉, 외부로부터 유입되는 DC 전원(100)은 스위칭 제어기(102)에서 FET(106)를 온(ON)하는 동안 인덕터(104)에서 FET(106)로 전류가 흘러 인덕터에 에너지가 충전되도록 한다. 또한, 스위칭 제어기(102)는 피드백 저항(108; feedback resistor)의 전압을 감지하여 설정된 전압에 도달하면 FET(106)를 오프(OFF)시키며 인덕터(104)의 에너지는 다이오드(110)를 통해 커패시터(112)를 충전함과 동시에 LED 백라이트(114)에 전력을 공급해주며, 그 후, 스위칭 제어기(102)는 출력전압을 감지하여 설정 전압보다 낮으면 다시 FET(106)를 온(ON)하는 구동 사이클을 계속 반복한다.That is, the DC power supply 100 introduced from the outside flows current from the inductor 104 to the FET 106 while the switching controller 102 turns on the FET 106 to allow energy to be charged in the inductor. In addition, the switching controller 102 senses the voltage of the feedback resistor 108 and turns off the FET 106 when the set voltage is reached and the energy of the inductor 104 passes through the capacitor 110 to the capacitor. At the same time as charging 112, and supplies power to the LED backlight 114, the switching controller 102 senses the output voltage and the drive to turn on the FET 106 again when it is lower than the set voltage Repeat the cycle.

상기와 같이 LED 백라이트를 구동하기 위한 승압형 컨버터가 사용되는데, LED의 적용 방법에 따라 LED를 직렬 또는 병렬로 연결한 다수의 LED 어레이 조합을 가지는 LED 백라이트에 승압형 컨버터를 통해 전원을 인가하여 점등하게 된다. A boost converter for driving the LED backlight is used as described above, and the LED backlight having a combination of a plurality of LED arrays in which the LEDs are connected in series or in parallel according to the application method of the LED is turned on by applying power through the boost converter. Done.

따라서 종래에는 LED의 연결수량과 입력 전압에 따라 승압하는 승압형 컨버터가 다수개 필요로 하였다. 특히, LED 백라이트를 복수개의 LED 어레이로 구성할 경우, 도 1과 같은 승압형 컨버터가 LED 어레이 수량만큼 각각 필요로 하기 때문에, LED 백라이트 구동회로가 복잡하게 되는 문제가 있다. 따라서 이로 인해 설계할 부품이 많아지게 되어 소형화에 한계가 있으며 제품 개발기간이 많이 소요되고 원가 상승의 요인이 되는 문제가 있다.Therefore, in the related art, a plurality of boost type converters that boost the voltage according to the connection quantity and the input voltage of the LED are required. In particular, when the LED backlight is configured with a plurality of LED arrays, each of the boost type converters as shown in FIG. 1 requires as much as the number of LED arrays, which causes a problem that the LED backlight driving circuit becomes complicated. As a result, the number of parts to be designed increases, so there is a limit to miniaturization, which requires a lot of product development period and causes a cost increase.

본 발명은 다수의 LED 어레이로 이루어진 LED 백라이트를 효과적으로 구동시킬 수 있다. 또한, 이러한 LED 백라이트 내 각각의 LED 어레이에 전력을 공급하는 다채널 인덕터의 구조를 제안한다. The present invention can effectively drive an LED backlight consisting of a plurality of LED arrays. In addition, a structure of a multichannel inductor for supplying power to each LED array in the LED backlight is proposed.

본 발명의 다채널 인덕터는, 전원이 유입되어 일정 주기로 온/오프됨으로써, 에너지 충전/방전되는 주코일과, 상기 주코일의 코어와 동일 코어에 권선이 차례로 적어도 하나 감기어 있어, 상기 주코일로부터 유기된 기전력으로 인해 에너지가 차례로 충전되는 적어도 하나의 종속 코일을 포함한다. 또한, 상기 다채널 인덕터는 상기 주코일의 에너지 변화상태를 감지하는 센싱 코일을 더 포함한다.In the multi-channel inductor of the present invention, the main coil to be energized / discharged by power is turned on / off at a constant cycle, and at least one winding is wound around the core of the main coil and the same core in turn, It includes at least one dependent coil in which energy is charged in turn due to the induced electromotive force. The multi-channel inductor may further include a sensing coil configured to detect an energy change state of the main coil.

또한, 상기 종속코일은 상기 주코일의 감김 방향과 같은 방향으로 권선이 감 기어 있다. 또한, 상기 센싱 코일은 상기 주코일의 감김 방향과 반대 방향으로 권선이 감기어 있으며, 상기 센싱 코일의 턴 수는 상기 주코일의 턴 수에 비례하여 설정됨을 특징으로 한다.In addition, the slave coil is wound around the winding in the same direction as the winding direction of the main coil. The sensing coil may have a winding wound in a direction opposite to the winding direction of the main coil, and the number of turns of the sensing coil is set in proportion to the number of turns of the main coil.

또한, 본 발명의 LED 백라이트 멀티 구동회로는, 적어도 하나의 LED 어레이 중에서, 첫 번째 LED 어레이에 공급되는 전력을 스위칭하는 FET와, 상기 FET의 출력전압을 감지하는 피드백 저항과, 상기 피드백 저항에서 감지된 출력전압 값 및 상기 첫 번째 LED 어레이로 인가되는 전압 값에 따라 상기 FET의 스위칭을 수행하는 PWM 신호를 출력하는 스위칭 제어기와, 충전되는 에너지 전력을 상기 스위칭 제어기의 PWM 신호에 따른 일정 듀티비로서 상기 다수의 LED 어레이에 각각 공급하는 다수의 코일로 된 다채널 인덕터와, 상기 LED 어레이로의 출력 전압을 필터링하는 커패시터와, 상기 LED 어레이로의 출력 전류의 역방향 흐름을 차단하는 다이오드와, 각 LED 어레이에 흐르는 출력 전류를 일정하게 유지시키는 정전류 조절부를 포함한다. 상기 스위칭 제어기는, 상기 피드백 저항에서 측정된 전압값이 특정 값에 도달하면 상기 FET를 오프(OFF)시키며, 상기 첫 번째 LED 어레이로 인가되는 전압 값이 상기 특정 값보다 낮으면 상기 FET를 온(ON)시키는 제어를 수행한다. In addition, the LED backlight multi-drive circuit of the present invention, among the at least one LED array, the FET for switching the power supplied to the first LED array, a feedback resistor for sensing the output voltage of the FET, and the sensed in the feedback resistor A switching controller for outputting a PWM signal for switching the FET according to the output voltage value and the voltage value applied to the first LED array, and the charged energy power as a constant duty ratio according to the PWM signal of the switching controller. A multi-channel inductor with a plurality of coils respectively supplying the plurality of LED arrays, a capacitor for filtering the output voltage to the LED array, a diode for blocking the reverse flow of output current to the LED array, and each LED And a constant current controller for maintaining a constant output current flowing through the array. The switching controller turns off the FET when the voltage value measured by the feedback resistor reaches a specific value, and turns on the FET when the voltage value applied to the first LED array is lower than the specific value. ON).

또한, 상기 다채널 인덕터는, 외부의 전원과 상기 FET의 입력단 사이에 위치하여 상기 FET의 스위칭에 따라 일정 듀티비로 충전/방전함으로써, 상기 첫 번째 LED 어레이측으로 펄스 전력을 공급하는 주코일과, 상기 주코일의 코어와 동일 코어에 권선이 차례로 다수개 감긴 형태로서, 상기 주코일로부터 유기된 기전력으로 인해 에너지가 차례로 충전된 후, 충전된 에너지를 나머지 LED 어레이로 각각 공급 하는 다수개의 종속 코일을 포함한다. 상기 다채널 인덕터는, 상기 주코일의 전류 상태를 감지하여 상기 스위칭 제어기로 출력하는 센싱 코일을 더 포함하며, 상기 센싱 코일에서 출력 값이 0[V]로 될 시에는 상기 FET를 온(ON)시키는 제어를 수행한다.The multi-channel inductor may include a main coil positioned between an external power supply and an input terminal of the FET to charge / discharge at a constant duty ratio according to switching of the FET, thereby supplying pulse power to the first LED array; A plurality of windings are wound in turn on the core of the main coil and the same core, and includes a plurality of subordinate coils, each of which supplies energy to the remaining LED arrays after the energy is sequentially charged by the electromotive force induced from the main coil. do. The multi-channel inductor further includes a sensing coil which senses a current state of the main coil and outputs it to the switching controller. When the output value of the sensing coil is 0 [V], the FET is turned on. To perform the control.

상기 정전류 조절부는, 상기 LED 어레이에 흐르는 전류를 온/오프 스위칭 시키는 스위칭 소자와, 상기 LED 어레이에 흐르는 전류를 감지하는 센싱 저항과, 상기 센싱 저항에서 감지된 전류와 소정의 기준 전압을 비교하여 상기 스위칭 소자를 온/오프 시키는 비교기를 포함하며, 상기 스위칭 소자는, 바이폴라 트랜지스터(BJT), 전계효과 트랜지스터(FET) 중 어느 하나로 구현된다.The constant current controller may include: a switching device configured to switch on / off current flowing through the LED array; a sensing resistor sensing a current flowing through the LED array; and a current detected by the sensing resistor and a predetermined reference voltage. A comparator for turning on / off the switching element, wherein the switching element is implemented by any one of a bipolar transistor (BJT) and a field effect transistor (FET).

또한, 상기 피드백 저항은 상기 FET의 출력단에 위치하는 것을 특징으로 하며, 상기 정전류 조절부는 상기 LED 어레이의 종단에 각각 구비되어 있는 것을 특징으로 하며, 상기 스위칭 소자는 상기 LED 어레이의 종단에 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the feedback resistor is characterized in that located at the output terminal of the FET, the constant current control unit is characterized in that each of which is provided at the end of the LED array, the switching element is provided at the end of the LED array It is characterized by.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 하기에서 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.Hereinafter, the detailed description of the preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description of the reference numerals to the components of the drawings it should be noted that the same reference numerals as possible even if displayed on different drawings.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 LED 백라이트 멀티 구동회로의 블록도이다.2 is a block diagram of an LED backlight multi driving circuit according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명의 LED 백라이트 멀티 구동회로는 다수의 LED 어레이(214a,214b,214c,214n; LED 제1어레이, LED 제2어레이, LED 제3어레이, LED 제N어레이)로 이루어진 백라이트 구동 전력을 공급하는 회로로서, 각 LED 어레이(214a,214b,214c,214n)는 다채널 인덕터(204) 내의 각 코일에 할당 연결되어 구동 전력을 공급받는다. The LED backlight multi-drive circuit of the present invention provides a backlight driving power consisting of a plurality of LED array (214a, 214b, 214c, 214n; LED first array, LED second array, LED third array, LED N array). As a circuit, each LED array 214a, 214b, 214c, 214n is allocated and connected to each coil in the multi-channel inductor 204 to receive driving power.

상기 LED 백라이트 멀티 구동회로는 첫 번째 LED 어레이(214a)에 공급되는 전력을 스위칭하는 FET(208)와, 상기 FET(208)의 스위칭을 수행하기 위해 PWM 신호를 출력하는 스위칭 제어기(202;PWM 제어기)와, 첫 번째 LED 어레이(214a)로 출력되는 출력전압을 감지하는 피드백 저항(206)과, 턴오프 구간 및 턴온 구간이 반복될 때 에너지 충전이 일어나는 다채널 인덕터(204)와, 각 LED 어레이(214a,214b,214c,214n)에 구비된 정전류 조절부(216a,216b,216c,216n)를 제어하기 위한 정전류 제어기(218)가 구비된다. 또한, 각 LED 어레이(214a,214b,214c,214n)에는 역방향 전류 흐름을 방지하는 다이오드(210a,210b,210c,210n)와, 출력전압을 일정하게 유지하기 위해 필터링하는 커패시터(212a,212b,212c,212n)와, 각 LED 어레이(214a,214b,214c,214n)에 흐르는 출력 전류를 일정하게 유지해주는 정전류 조절부(216a,216b,216c,216n)가 구비된다.The LED backlight multi driving circuit includes a FET 208 for switching the power supplied to the first LED array 214a, and a switching controller 202 for outputting a PWM signal to perform the switching of the FET 208. ), A feedback resistor 206 for sensing the output voltage output to the first LED array 214a, a multi-channel inductor 204 where energy charging occurs when the turn-off period and the turn-on period are repeated, and each LED array Constant current controllers 218 are provided for controlling the constant current adjusting units 216a, 216b, 216c, and 216n provided at 214a, 214b, 214c, and 214n. In addition, each of the LED arrays 214a, 214b, 214c, and 214n includes diodes 210a, 210b, 210c, and 210n for preventing reverse current flow, and capacitors 212a, 212b, and 212c for filtering to keep the output voltage constant. 212n and constant current adjusting units 216a, 216b, 216c, and 216n for maintaining a constant output current flowing through each of the LED arrays 214a, 214b, 214c, and 214n.

상기와 같은 구성부를 가진 LED 백라이트 멀티 구동회로는, 외부로부터 유입되는 전원(200)을 스위칭 제어기(202)를 이용하여 FET(208)를 온(ON)하는 동안 다채널 인덕터(204) 내의 주코일에서 FET(208)로 전류가 흘러 다채널 인덕터에 에너지가 충전되도록 한다.The LED backlight multi-driving circuit having the above-described configuration includes a main coil in the multi-channel inductor 204 while turning on the FET 208 using the switching controller 202 with the power 200 flowing from the outside. Current flows from the FET 208 to charge the multichannel inductor.

스위칭 제어기(202)는, 상기 피드백 저항에서 측정된 전압값이 특정 값에 도달하면 상기 FET를 오프시키며, 상기 첫 번째 LED 어레이(214a)로 인가되는 전압 값이 상기 특정 값보다 낮으면 상기 FET를 온시키는 제어를 수행한다. 즉, 피드백 저항(feedback resistor)의 전압을 감지하여 설정된 전압에 도달하면 FET(208)를 오프(OFF)시키며 다채널 인덕터의 에너지는 다이오드(210a,210b,210c,210n)를 통해 커패시터(212a,212b,212c,212n)를 충전함과 동시에 LED 어레이(214a,214b,214c,214n)된 LED 백라이트에 전력을 공급해주며, 그 후, 스위칭 제어기(202)는 첫 번째 LED 어레이(214a)로 인가되는 전압을 감지하여 설정 전압보다 낮으면 다시 FET(208)를 온(ON)하는 구동 사이클을 계속 반복한다.The switching controller 202 turns off the FET when the voltage value measured at the feedback resistor reaches a specific value, and turns off the FET when the voltage value applied to the first LED array 214a is lower than the specific value. To turn on control. That is, when the voltage of the feedback resistor is sensed and the set voltage is reached, the FET 208 is turned off, and the energy of the multi-channel inductor is transferred through the diodes 210a, 210b, 210c, and 210n. While charging 212b, 212c and 212n, the LED backlights 214a, 214b, 214c and 214n are powered by the LED backlight, and then the switching controller 202 is applied to the first LED array 214a. When the voltage is sensed and lower than the set voltage, the driving cycle for turning on the FET 208 again is repeated.

상기 다채널 인덕터(204)는 각 LED 어레이에 전력을 공급하기 위하여 동일 방향으로 감긴 여러 개의 코일을 가지는 다채널 인덕터로 구현한다. 이러한 다채널 인덕터의 구조에 대해서 도 3과 함께 상세히 후술한다. 그런데 주코일을 스위칭하는 FET의 물리적 특성 때문에 주코일과 종속코일로 된 상기 다채널 인덕터를 사용할 때는, FET의 입출력 기생 커패시터와 인덕터가 공진하면서 열이 발생한다. 따라서 상기 다채널 인덕터(204)를 사용할 시에는 발열 대책이 필수적이며 더 높은 내열 부품을 사용해야 하므로 설계 시에 많은 주의가 필요하므로 개발기간이 길어질 수 있다. The multichannel inductor 204 is implemented as a multichannel inductor having a plurality of coils wound in the same direction to supply power to each LED array. The structure of the multi-channel inductor will be described later in detail with reference to FIG. 3. However, when the multi-channel inductor consisting of the main coil and the dependent coil is used because of the physical characteristics of the FET for switching the main coil, heat is generated when the input / output parasitic capacitor and the inductor of the FET resonate. Therefore, when the multi-channel inductor 204 is used, heat generation measures are essential, and since a higher heat resistance component must be used, a lot of attention is required in the design, so that the development period can be long.

상기와 같은 점을 보완하기 위하여 본 발명은 다른 실 시 예로서, 상기 다채널 인덕터에 센싱 코일을 추가시킨 다채널 인덕터(이하, '감지형 다채널 인덕터'라 함)로서 구현할 수 있다. 상기 감지형 다채널 인덕터를 사용할 시에는, 상기 다채 널 인덕터를 사용할 때보다 발생 열을 줄일 수 있다. 이러한 감지형 다채널 인덕터의 구조에 대해서는 도 5와 함께 상세히 후술한다. In order to compensate for the above, the present invention may be implemented as a multi-channel inductor (hereinafter, referred to as a “sense multi-channel inductor”) in which a sensing coil is added to the multi-channel inductor. When the sensing multi-channel inductor is used, heat generated may be reduced than when the multi-channel inductor is used. The structure of the sensing multichannel inductor will be described later in detail with reference to FIG. 5.

상기 다채널 인덕터의 구조를 도 3에 도시하였는데, 상기 다채널 인덕터는 외부의 전원이 유입되어 일정 주기로 온/오프됨으로써 에너지 충전/방전이 이루어지는 주코일(300)과, 상기 주코일의 코어와 동일 코어에 권선이 차례로 다수개 감기어 있어 상기 주코일(300)로부터 유기된 기전력으로 인해 에너지가 차례로 충전되는 다수개의 종속 코일(301,302,303)을 가진다. 즉, 주코일(300)에 전류가 흘러 기전력이 형성되면, 이러한 기전력은 제1 종속코일(301)에 영향을 미쳐 제1 종속코일(301)에 전류를 흐르게 하고, 이로 인해 다시 제2 종속코일(302)에 전류를 흐르게 하고, 이러한 방식으로 최종적으로 마지막 코일인 제N 종속코일(303)에 전류를 흐르게 한다. 따라서 주코일(300)에 발생되는 기전력이 제1 종속코일(301), 제 2종속코일(302)을 거쳐 마지막 제N 종속코일(303)까지 전달되는 것이다.The structure of the multi-channel inductor is shown in FIG. 3, wherein the multi-channel inductor is the same as the main coil 300 and the core of the main coil 300, in which energy charging / discharging is performed by turning on / off a predetermined period by an external power supply. A plurality of windings are wound in turn on the core, and thus the plurality of slave coils 301, 302, and 303 are sequentially charged with energy due to the electromotive force induced from the main coil 300. That is, when current flows through the main coil 300 to form an electromotive force, the electromotive force affects the first dependent coil 301 to flow a current through the first dependent coil 301, thereby again causing the second dependent coil. A current flows to 302, and finally a current flows to the Nth slave coil 303 which is the last coil in this manner. Therefore, the electromotive force generated in the main coil 300 is transferred to the last Nth dependent coil 303 through the first dependent coil 301 and the second dependent coil 302.

상기 다채널 인덕터 내의 주코일(300)과 종속코일(301,302,303)은 하나의 코어에 동일 방향으로 여러 개의 코일이 서로 절연되어 동일 방향을 감긴 특징을 가진다. 이때 용량에 따라 감는 턴수와 코일의 단면적은 달리할 수 있으며 감는 코일의 수량은 유도 에너지량에 여러 개로 늘릴 수 있다. 이를 이용하는 회로는 여러 코일 중에서 주코일(300)을 일정 주기로 온(ON), 오프(OFF)를 반복하여 전류를 단속함으로써 에너지를 충전과 방전시키면 기전력이 발생하여 제2,제3, 제N 종속코일(301,302,303)에 에너지가 전달된다. 도 3에 도시된 극성 표시는 동일 방향으로 각 코일 권선이 감기어 있음을 의미한다. 상기 다채널 인덕터의 실제 외관 사시도를 도 4에 도시하였는데, 도 4a는 페라이트 보빈(310)에 주코일(300)과 종속코일(301,302,303)로 된 다수의 코일이 서로 절연되어 동일 방향으로 감기어 있는 모습을 도시한 사시도이고, 도 4b는 막대형 코어(312)에 주코일(300)과 종속코일(301,302,303)로 된 다수의 코일이 서로 절연되어 동일 방향으로 감기어 있는 모습을 도시한 사시도이다.The main coil 300 and the slave coils 301, 302, and 303 in the multi-channel inductor have a feature in which several coils are insulated from each other in the same direction on one core and wound in the same direction. At this time, the number of turns and the cross-sectional area of the coil may vary according to the capacity, and the number of coils to be wound may be increased to several induction energy amounts. In the circuit using the same, the main coil 300 is repeatedly turned ON and OFF at a predetermined cycle to intercept a current to charge and discharge energy, thereby generating an electromotive force. Energy is transferred to the coils 301, 302, 303. The polarity indicator shown in FIG. 3 means that each coil winding is wound in the same direction. 4 is a perspective view of an actual external appearance of the multi-channel inductor. In FIG. 4A, a plurality of coils of the main coil 300 and the slave coils 301, 302, and 303 are insulated from each other and wound in the same direction in the ferrite bobbin 310. 4B is a perspective view illustrating a state in which a plurality of coils of the main coil 300 and the slave coils 301, 302 and 303 are insulated from each other and wound in the same direction in the rod-shaped core 312.

한편, 상기 감지형 다채널 인덕터의 구조를 도 5에 도시하였는데, 상기 감지형 다채널 인덕터는 CRM(Critical Conduction Mode)에서 사용하는 인덕터를 응용한 구조로서, 센싱 코일(304; sensing coil)은 주코일(300)의 에너지 변화 상태를 감지하여 외부로 알려주는 기능을 수행한다. 상기 감지형 다채널 인덕터는 도 4a, 도 4b의 다채널 인덕터의 구조에서 주코일과 종속코일의 감기는 방향과 반대방향으로 감기는 센싱 코일이 추가되는 구조를 가진다. 즉, 상기 감지형 다채널 인덕터는 도 4a의 다채널 인덕터와 같이 페라이트 보빈에 주코일과 종속코일로 된 다수의 코일이 서로 절연되어 동일 방향으로 감기어 있는 상태에서 추가적으로 반대방향으로 감기어 있는 센싱코일이 추가되어 있는 구조를 가진다. 마찬가지로 감지형 다채널 인덕터가 도 4b와 같이 막대형 코일로 구현될 시에는 도 4b의 다채널 인덕터 구조에 반대방향으로 감기는 센싱코일이 추가되어 있는 구조를 가진다. Meanwhile, the structure of the sensing multichannel inductor is illustrated in FIG. 5, wherein the sensing multichannel inductor is a structure in which an inductor used in a critical conduction mode (CRM) is applied, and a sensing coil 304 has a main structure. It detects an energy change state of the coil 300 and informs the outside. The sensing multichannel inductor has a structure in which a sensing coil wound in a direction opposite to a winding direction of a main coil and a slave coil is added in the structures of the multichannel inductors of FIGS. 4A and 4B. That is, the sensing type multi-channel inductor senses additionally wound in the opposite direction in a state in which a plurality of coils of the main coil and the slave coil are insulated from each other and wound in the same direction as in the multi-channel inductor of FIG. 4A. It has a structure in which a coil is added. Similarly, when the sensing multichannel inductor is implemented as a bar coil as illustrated in FIG. 4B, a sensing coil wound in an opposite direction to the multichannel inductor structure of FIG. 4B is added.

상기 센싱 코일(304)은 회로에서 스위칭하는 코일의 턴 비율에 따라 설정하며 감는 방향을 반대로 한다. 또한, 상기 센싱 코일(304)은 주코일(300)의 감기는 턴수에 비례하여 턴 비율이 결정된다. 즉, 센싱 코일(304)의 턴 비율은 스위칭하는 주코일(300)의 턴 수를 Np라 하고 센싱 코일(304)의 턴수를 Ns라고 하면, 수식은 Ns/Np로 나타나며 이러한 비율에 따라 센싱 코일(304)의 턴 비율을 요구되는 특정값으로 설정한다. 상기 센싱 다채널 인덕터가 채용되어 사용될 시에는 PFC(Power Factor Correction)형태의 PWM 제어기가 사용된다. The sensing coil 304 is set according to the turn ratio of the coil switching in the circuit and reverses the winding direction. In addition, the sensing coil 304 is a turn ratio is determined in proportion to the number of turns of the main coil (300). That is, when the turn ratio of the sensing coil 304 is Np as the number of turns of the main coil 300 to switch, and the number of turns of the sensing coil 304 is Ns, the equation is expressed as Ns / Np. The turn ratio of 304 is set to the required specific value. When the sensing multi-channel inductor is employed and used, a PWM controller in the form of PFC (Power Factor Correction) is used.

정전류 조절부(216a,216b,216c,216n)는 각 LED 어레이(214a,214b,214c,214n)에 흐르는 출력 전류를 일정하게 유지하도록 하는 기능을 수행하는데, 이는 LED의 휘도를 균일하게 유지하도록 하기 위하여 LED 어레이의 종단에 정전류 조절부를 구비하는 것이다. 즉, 다채널 인덕터 내의 각 코일은 에너지량의 차이가 있을 수 있으며, 또한, 각 LED는 특성 편차를 가지를 수 있기 때문에, 이를 보완하기 위하여 각 LED 어레이(214a,214b,214c,214n)의 종단에 커런트 싱크(current sink), 커런트 미러(current mirror)와 같은 회로를 구성하여 LED의 휘도를 균일하게 유지하는 것이다. The constant current controllers 216a, 216b, 216c, and 216n perform a function of maintaining a constant output current flowing through each of the LED arrays 214a, 214b, 214c, and 214n, which maintains a uniform brightness of the LEDs. In order to provide a constant current control unit at the end of the LED array. That is, each coil in the multi-channel inductor may have a difference in the amount of energy, and because each LED may have a characteristic deviation, in order to compensate for this, the termination of each LED array 214a, 214b, 214c, and 214n. In order to maintain a uniform brightness of the LED by configuring a circuit such as a current sink (current sink), a current mirror (current mirror).

한편, 상기 외부로부터 유입되는 전원(200)은 교류(AC) 또는 직류(DC) 형태로서 입력될 수 있는데, 교류 형태로 입력될 시에는 트랜스포머의 2차측 전압을 브릿지 다이오드와 커패시터를 이용해 정류하면 된다.On the other hand, the power 200 flowing from the outside may be input in the form of alternating current (AC) or direct current (DC). When the input of the alternating current is performed, the secondary voltage of the transformer may be rectified using a bridge diode and a capacitor. .

도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 상기 다채널 인덕터를 채용한 LED 백라이트 멀티 구동회로도이다. 6 is a diagram illustrating an LED backlight multi driver circuit employing the multi-channel inductor according to an exemplary embodiment of the present invention.

스위칭 제어기(202)에서 FET(208)를 ON하는 동안 다채널 인덕터(204) 내의 주코일(300)에서 FET(208)로 전류가 흘러 다채널 인덕터(204) 내의 주코일(300)에 에너지가 충전되며 스위칭 제어기(202)는 피드백 저항(206)에서 측정되는 전압을 감지하여 감지된 전압이 설정된 전압에 도달하면 FET(208)를 오프(OFF)시킨다. 이때 주코일(300)은 전류 극성이 바뀌게 되고 주코일(300)의 에너지는 다이오드를 통해 커패시터(212a)를 충전하고 LED 제1어레이(214a)에 전력을 공급해주며 LED 제1어레이(214a)에 인가되는 전압을 감지하여 설정 전압보다 낮으면 다시 FET(208)를 온(ON)하는 사이클을 계속 반복한다.While the switching controller 202 turns on the FET 208, current flows from the main coil 300 in the multichannel inductor 204 to the FET 208 so that energy is applied to the main coil 300 in the multichannel inductor 204. The charging controller 202 senses the voltage measured at the feedback resistor 206 and turns off the FET 208 when the sensed voltage reaches the set voltage. At this time, the main coil 300 is changed in the current polarity and the energy of the main coil 300 charges the capacitor 212a through the diode and supplies power to the LED first array 214a and to the LED first array 214a. When the applied voltage is sensed and lower than the set voltage, the cycle of turning on the FET 208 again is repeated.

본 발명의 다채널 인덕터를 채용한 LED 백라이트 멀티 구동회로는 다채널 인덕터 내의 주코일(300) 하나만을 FET(208)로 ON, OFF함으로써 충전과 방출하는 과정에서 유도되는 자속을 이용하여 나머지 코일인 제1 종속코일(301), 제2 종속코일(302), 제3 종속코일(303)에 에너지를 유도하는 방식이다.The LED backlight multi-drive circuit employing the multi-channel inductor of the present invention uses only the main coil 300 in the multi-channel inductor to the FET 208 by using the magnetic flux induced in the process of charging and discharging the remaining coils. The first slave coil 301, the second slave coil 302, and the third slave coil 303 induce energy.

즉, 주코일(300)이 에너지를 충전하는 동안 나머지 인덕터인 제1 종속코일(301), 제2 종속코일(302), 제N 종속코일(303)도 동시에 에너지가 충전되며 반대로 방출하는 동안은 동시에 방출하게 됨으로써, 종래에 따로 따로 구성하였던 컨버터를 동기화하여 구동한다. 따라서 다채널 인덕터 내의 주코일(300)은 LED 제1어레이(214a)에, 제1 종속코일(301)은 LED 제2어레이(214b)에, 제2 종속코일(302)은 LED 제3어레이(214c)에, 마지막 종속코일인 제N 종속코일(303)은 LED 제N어레이(214n)에 각각 충전된 에너지를 전력으로서 공급한다.That is, while the main coil 300 is charging the energy, the remaining inductors, the first slave coil 301, the second slave coil 302, and the Nth slave coil 303, are simultaneously charged with energy and vice versa. By emitting at the same time, the converter, which is configured separately in the related art, is synchronized and driven. Therefore, the main coil 300 in the multi-channel inductor is the LED first array 214a, the first slave coil 301 is the LED second array 214b, the second slave coil 302 is the LED third array ( At 214c, the last dependent coil, the Nth dependent coil 303, supplies the charged energy to the LED Nth array 214n as power, respectively.

다채널 인덕터 내의 각 코일의 에너지량의 차이, LED의 특성편차를 고려하여 이를 보완하기 위하여 각 LED 어레이(214a,214b,214c,214n)의 종단에 각각 정전류 조절부(216a,216b,216c,216n)를 두어 LED의 휘도를 균일하게 유지한다. 상기 정전 류 조절부(216a,216b,216c,216n)는 상기 LED 어레이의 종단에 구비되어 있어 상기 LED 어레이에 흐르는 전류를 온/오프 스위칭시키는 스위칭 소자(230a,230b,230c,230n)와, 상기 LED 어레이에 흐르는 전류를 감지하는 센싱 저항(234a,234b,234c,234n)과, 상기 센싱 저항에서 감지된 전류와 정전류 제어기(218)에서 출력되는 소정의 기준 전압을 비교하여 상기 스위칭 소자를 온/오프시키는 비교기(232a,232b,232c,232n)를 구비한다. Constant current regulators 216a, 216b, 216c, and 216n at the end of each LED array 214a, 214b, 214c, and 214n to compensate for the difference in energy amount of each coil in the multi-channel inductor and the characteristic deviation of the LED. Keep the brightness of LED uniformly. The electrostatic current adjusting units 216a, 216b, 216c, and 216n are provided at ends of the LED array to switch on / off the current flowing through the LED array, and the switching elements 230a, 230b, 230c, and 230n, The switching element is turned on by comparing the sensing resistors 234a, 234b, 234c, and 234n sensing current flowing through the LED array with a predetermined reference voltage output from the constant current controller 218 and the current sensed by the sensing resistor. Comparators 232a, 232b, 232c, and 232n to be turned off are provided.

상기와 같은 구성부를 가지는 정전류 조절부(230a,230b,230c,230n)는, 정전류 제어기(218)에서 설정한 레벨을 비교기에 기준 전압으로 입력함으로써 센싱 저항을 통해 감지한 출력 전류량과 비교하여 스위치를 ON, OFF하거나 전압을 부하로써 동작시켜 LED 동작을 균일하게 유지시켜 준다. 상기 스위칭 소자(230a,230b,230c,230n)는 바이폴라 트랜지스터(BJT), 전계효과 트랜지스터(FET)를 모두 사용할 수 있다. 상기 정전류 제어기(218)는 본체 모듈의 시스템과 연동하여 각 LED의 동작을 개별적으로 다양하게 제어할 수 있다.The constant current adjusting units 230a, 230b, 230c, and 230n having the above-described configuration input the level set by the constant current controller 218 as a reference voltage to the comparator, and compare the switch with the amount of output current sensed through the sensing resistor. It keeps LED operation uniformly by turning it ON or OFF or operating the voltage as a load. The switching elements 230a, 230b, 230c, and 230n may use both a bipolar transistor (BJT) and a field effect transistor (FET). The constant current controller 218 may individually and variously control the operation of each LED in conjunction with the system of the main body module.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 상기 감지형 다채널 인덕터를 채용한 LED 백라이트 멀티 구동회로도이다. FIG. 7 is a diagram illustrating an LED backlight multi driver circuit employing the sensing multichannel inductor according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6의 다채널 인덕터를 채용한 LED 백라이트 멀티 구동회로와 비교할 때, 상기 도 7은 주코일(300)의 전류량 변화를 감지하기 위한 센싱 코일(305)을 두어서, 상기 센싱 코일(305)에서 감지된 주코일(300)의 전류량 변화를 스위칭 제어기(202)에서 입력받아 FET(208)의 스위칭에 이용한다.Compared with the LED backlight multi driving circuit employing the multi-channel inductor of FIG. 6, FIG. 7 includes a sensing coil 305 for sensing a change in the amount of current of the main coil 300, and thus, in the sensing coil 305. The sensed change in the amount of current of the main coil 300 is input from the switching controller 202 and used to switch the FET 208.

상술하면, 스위칭 제어기(202)에서 FET(208)를 온(ON)하는 동안 감지형 다채널 인덕터(204) 내의 주코일(300)에서 FET(208)로 전류가 흘러 주코일(300)에 에너지가 충전되고, 스위칭 제어기(202)는 피드백 저항(206)의 전압을 감지하여 설정된 전압에 도달하면 FET(208)를 오프(OFF)시키게 된다. 이때 주코일(300)은 전류 극성이 바뀌게 되고 주코일(300)의 에너지는 다이오드(210a)를 통해 커패시터(212a)를 충전하고 LED 제1어레이(214a)에 전력을 공급해준다. 주코일(300)에 전류가 흐를 시에 센싱 코일(304)을 통해 유도된 전류는 스위칭 제어기(202)로 유입되며 0[V](zero voltage)에 도달하면 다시 FET(208)를 온(ON)하는 사이클을 계속 반복한다. 또한 LED 제1어레이(214a)로 인가되는 전압을 감지하여 설정 전압보다 높으면 FET를 OFF하여 설정 전압을 유지하게 한다. In detail, while the switching controller 202 turns on the FET 208, current flows from the main coil 300 in the sensed multi-channel inductor 204 to the FET 208 to energize the main coil 300. Is charged, and the switching controller 202 senses the voltage of the feedback resistor 206 and turns off the FET 208 when the set voltage is reached. At this time, the main coil 300 is changed in current polarity and the energy of the main coil 300 charges the capacitor 212a through the diode 210a and supplies power to the LED first array 214a. When current flows through the main coil 300, the current induced through the sensing coil 304 flows into the switching controller 202 and turns on the FET 208 again when it reaches zero voltage (V). Repeat the cycle). Also, when the voltage applied to the LED first array 214a is sensed and higher than the set voltage, the FET is turned off to maintain the set voltage.

본 발명의 감지형 다채널 인덕터를 채용한 LED 백라이트 멀티 구동회로는 감지형 다채널 인덕터 내의 주코일(300) 하나만을 FET(208)로 온(ON), 오프(OFF)함으로써 충전과 방출하는 과정에서 유도되는 자속을 이용하여 나머지 코일인 제1 종속코일(301), 제2 종속코일(302), 제N 종속코일(303)에 에너지를 유도한다.The LED backlight multi-drive circuit employing the sensing multichannel inductor of the present invention charges and discharges only one main coil 300 in the sensing multichannel inductor by turning on and off the FET 208. Energy is induced to the remaining coils of the first dependent coil 301, the second dependent coil 302, and the Nth dependent coil 303 by using the magnetic flux induced in the.

주코일(300)이 에너지를 충전하는 동안 나머지 인덕터인 제1 종속코일(301), 제2 종속코일(302), 제N 종속코일(303)도 동시에 충전되며 반대로 방출하는 동안은 동시에 방출하게 됨으로써, 종래의 따로 따로 구성하였던 컨버터를 동기화하여 구동한다. 따라서 감지형 다채널 인덕터 내의 주코일(300)은 LED 제1어레이(214a)에, 제1 종속코일(301)은 LED 제2어레이(214b)에, 제2 종속코일(302)은 LED 제3어레이(214c)에, 마지막 종속코일(303)은 LED 제N어레이(214n)에 각각 충전된 에너지를 전력으로서 공급하게 된다.While the main coil 300 charges the energy, the remaining inductors, the first slave coil 301, the second slave coil 302, and the Nth slave coil 303, are also simultaneously charged and vice versa. In addition, the conventionally configured separately driven converter is synchronized. Accordingly, the main coil 300 in the sensing multichannel inductor is connected to the LED first array 214a, the first dependent coil 301 is the LED second array 214b, and the second dependent coil 302 is the LED third. In the array 214c, the last slave coil 303 supplies the charged energy to the LED Nth array 214n as power, respectively.

또한, 각 인덕터의 에너지량의 차이가 있거나 LED의 특성 편차를 고려하여 이를 보완하기 위해 각 LED 어레이의 종단에 정전류 조절부(216a,216b,216c,216n)를 두어 LED의 휘도를 균일하게 유지한다. 상기 정전류 조절부(216a,216b,216c,216n)는 정전류 제어기(218)에서 설정한 레벨을 비교기(232a,232b,232c,232n)에 기준 전압으로 입력함으로써 센싱 저항(234a,234b,234c,234n)을 통해 감지한 출력 전류량과 비교하여 스위치 소자(230a,230b,230c,230n)를 ON, OFF하거나 전압을 부하로써 동작시켜 LED 동작을 균일하게 유지시켜 준다. 상기 스위치 소자(230a,230b,230c,230n)는 바이폴라 트랜지스터(BJT), 전계효과 트랜지스터(FET)를 모두 사용할 수 있다. 상기 정전류 제어기(218)는 본체 모듈의 시스템과 연동하여 각 LED의 동작을 개별적으로 다양하게 구현할 수 있다.In addition, in order to compensate for the difference in the amount of energy of each inductor or considering the characteristic variation of the LED, constant current adjusting units 216a, 216b, 216c, and 216n are provided at the ends of each LED array to maintain uniform brightness of the LED. . The constant current controllers 216a, 216b, 216c, and 216n input the level set by the constant current controller 218 to the comparators 232a, 232b, 232c, and 232n as reference voltages to sense resistors 234a, 234b, 234c, and 234n. Compared to the amount of output current sensed through), the switch elements 230a, 230b, 230c, 230n are turned on or off or voltage is operated as a load to maintain the LED operation uniformly. The switch elements 230a, 230b, 230c, and 230n may use both a bipolar transistor (BJT) and a field effect transistor (FET). The constant current controller 218 may implement various LED operations individually in association with the system of the main body module.

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 본 발명의 특허 범위는 상기 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위뿐 아니라 균등 범위에도 미침은 자명할 것이다.In the above description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not to be determined by the embodiments described above, but will be apparent in the claims as well as equivalent scope.

상기에서 기술한 바와 같이 본 발명은, 다수의 LED 어레이로 이루어진 LED 백라이트를 하나로 된 다채널 인덕터로 구동할 수 있기 때문에 회로의 단순화 및 소형화를 이룰 수 있는 효과가 있다. 또한, 제품 개발 기간 단축 및 제조원가 절감 효과를 가질 수 있다. As described above, the present invention can drive a LED backlight composed of a plurality of LED arrays as a single multi-channel inductor, so that the circuit can be simplified and miniaturized. In addition, the product development period can be shortened and manufacturing costs can be reduced.

또한, 단일 색상을 갖는 LED 즉, 화이트(white), 레드(red), 그린(green), 블루(blue), 옐로우(yellow) 등을 복수로 어레이로 구성할 수 있으며 각 LED의 특성편차와 열화에 따른 수명 차이를 보정할 수 있어 휘도를 균일하게 유지할 수 있다. 또한, 레드, 그린, 블루의 혼합으로 색상을 구현하는 장치의 경우도 마찬가지로 레드, 그린, 블루에 인가되는 전압과 전류를 달리 제어할 수 있으므로 각 LED의 특성편차와 열화에 따른 수명 차이를 보정할 수 있어 휘도를 균일하게 유지할 수 있을 뿐만 아니라 다양한 색상을 구현할 수 있다.In addition, LEDs with a single color, ie, white, red, green, blue, yellow, etc., can be configured in a plurality of arrays, and the characteristic deviation and deterioration of each LED Can be used to correct the difference in lifespan. In addition, in the case of a device that implements color by mixing red, green, and blue, the voltage and current applied to the red, green, and blue can be controlled differently. Not only can the brightness be kept uniform, but also various colors can be realized.

Claims (18)

전원이 유입되어 일정 주기로 온/오프됨으로써, 에너지 충전/방전되는 주코일과,Main coil which is charged / discharged by supplying power and turning on / off at a predetermined cycle, 상기 주코일의 코어와 동일 코어에 권선이 차례로 적어도 하나 감기어 있어, 상기 주코일로부터 유기된 기전력으로 인해 에너지가 차례로 충전되는 적어도 하나의 종속 코일At least one slave coil in which at least one winding is wound around the core of the main coil in the same core so that energy is sequentially charged due to the electromotive force induced from the main coil. 을 포함하는 다채널 인덕터.Multi-channel inductor comprising a. 제1항에 있어서, 상기 다채널 인덕터는 상기 주코일의 에너지 변화상태를 감지하는 센싱 코일을 더 포함하는 다채널 인덕터.The multichannel inductor of claim 1, wherein the multichannel inductor further comprises a sensing coil configured to sense an energy change state of the main coil. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 종속코일은 상기 주코일의 감김 방향과 같은 방향으로 권선이 감기어 있는 다채널 인덕터.The multi-channel inductor of claim 1, wherein the slave coil has a winding wound in the same direction as the winding direction of the main coil. 제2항에 있어서, 상기 센싱 코일은 상기 주코일의 감김 방향과 반대 방향으로 권선이 감기어 있는 다채널 인덕터.The multi-channel inductor of claim 2, wherein the sensing coil has a winding wound in a direction opposite to the winding direction of the main coil. 제2항에 있어서, 상기 센싱 코일의 턴 수는 상기 주코일의 턴 수에 비례하여 설정됨을 특징으로 하는 다채널 인덕터.The multi-channel inductor of claim 2, wherein the number of turns of the sensing coil is set in proportion to the number of turns of the main coil. 적어도 하나의 LED 어레이 중에서, 첫 번째 LED 어레이에 공급되는 전력을 스위칭하는 FET와,A FET for switching power supplied to the first LED array among the at least one LED array; 상기 FET의 출력전압을 감지하는 피드백 저항과,A feedback resistor for sensing the output voltage of the FET; 상기 피드백 저항에서 감지된 출력전압 값 및 상기 첫 번째 LED 어레이로 인가되는 전압 값에 따라 상기 FET의 스위칭을 수행하는 PWM 신호를 출력하는 스위칭 제어기와,A switching controller for outputting a PWM signal for switching the FET according to an output voltage value sensed by the feedback resistor and a voltage value applied to the first LED array; 충전되는 에너지 전력을 상기 스위칭 제어기의 PWM 신호에 따른 일정 듀티비로서 상기 다수의 LED 어레이에 각각 공급하는 다수의 코일로 된 다채널 인덕터와,A multi-channel inductor having a plurality of coils respectively supplying charged energy power to the plurality of LED arrays as a constant duty ratio according to the PWM signal of the switching controller; 상기 LED 어레이로의 출력 전압을 필터링하는 커패시터와,A capacitor for filtering the output voltage to the LED array; 상기 LED 어레이로의 출력 전류의 역방향 흐름을 차단하는 다이오드와,A diode that blocks a reverse flow of output current to the LED array; 각 LED 어레이에 흐르는 출력 전류를 일정하게 유지시키는 정전류 조절부 Constant current regulator keeps output current flowing through each LED array constant 를 포함하는 LED 백라이트 멀티 구동회로.LED backlight multi-drive circuit comprising a. 제6항에 있어서, 상기 스위칭 제어기는, 상기 피드백 저항에서 측정된 전압값이 특정 값에 도달하면 상기 FET를 오프(OFF)시키며, 상기 첫 번째 LED 어레이로 인가되는 전압 값이 상기 특정 값보다 낮으면 상기 FET를 온(ON)시키는 제어를 수행하는 LED 백라이트 멀티 구동회로. The switching controller of claim 6, wherein the switching controller turns off the FET when the voltage value measured by the feedback resistor reaches a specific value, and a voltage value applied to the first LED array is lower than the specific value. LED backlight multi-drive circuit for performing the control to turn (ON) the FET. 제6항에 있어서, 상기 다채널 인덕터는, The method of claim 6, wherein the multi-channel inductor, 외부의 전원과 상기 FET의 입력단 사이에 위치하여 상기 FET의 스위칭에 따라 일정 듀티비로 충전/방전함으로써, 상기 첫 번째 LED 어레이측으로 펄스 전력을 공급하는 주코일과,A main coil positioned between an external power source and an input terminal of the FET to charge / discharge at a constant duty ratio according to the switching of the FET, thereby supplying pulse power to the first LED array; 상기 주코일의 코어와 동일 코어에 권선이 차례로 다수개 감긴 형태로서, 상기 주코일로부터 유기된 기전력으로 인해 에너지가 차례로 충전된 후, 충전된 에너지를 나머지 LED 어레이로 각각 공급하는 다수개의 종속 코일A plurality of windings are sequentially wound around the core of the main coil and a plurality of windings, and after the energy is sequentially charged due to the electromotive force induced from the main coil, a plurality of subordinate coils respectively supply the charged energy to the remaining LED arrays. 을 포함하는 LED 백라이트 멀티 구동회로.LED backlight multi-drive circuit comprising a. 제8항에 있어서, 상기 다채널 인덕터는,The method of claim 8, wherein the multi-channel inductor, 상기 주코일의 전류 상태를 감지하여 상기 스위칭 제어기로 출력하는 센싱 코일을 더 포함하는 LED 백라이트 멀티 구동회로.And a sensing coil configured to sense a current state of the main coil and output the sensing coil to the switching controller. 제9항에 있어서, 상기 센싱 코일에서 출력 값이 0[V]로 될 시에는 상기 FET를 온(ON)시키는 제어를 수행하는 LED 백라이트 멀티 구동회로.10. The LED backlight multi driver circuit of claim 9, wherein the control unit turns on the FET when an output value of the sensing coil becomes 0 [V]. 제9항에 있어서, 상기 센싱 코일은 상기 주코일의 감김 방향과 반대 방향으로 권선이 감기어 있는 LED 백라이트 멀티 구동회로.The LED backlight multi-driving circuit of claim 9, wherein the sensing coil has a winding wound in a direction opposite to the winding direction of the main coil. 제9항에 있어서, 상기 센싱 코일의 턴 수는 상기 주코일의 턴 수에 비례하여 설정됨을 특징으로 하는 LED 백라이트 멀티 구동회로.The LED backlight multi-driving circuit of claim 9, wherein the number of turns of the sensing coil is set in proportion to the number of turns of the main coil. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 종속코일은 상기 주코일의 감김 방향과 같은 방향으로 권선이 감기어 있는 LED 백라이트 멀티 구동회로.The LED backlight multi-driving circuit of claim 8 or 9, wherein the slave coil has a winding wound in the same direction as the winding direction of the main coil. 제6항에 있어서, 상기 정전류 조절부는,The method of claim 6, wherein the constant current adjusting unit, 상기 LED 어레이에 흐르는 전류를 온/오프 스위칭 시키는 스위칭 소자와,A switching element for switching on / off current flowing through the LED array; 상기 LED 어레이에 흐르는 전류를 감지하는 센싱 저항과,A sensing resistor for sensing current flowing through the LED array; 상기 센싱 저항에서 감지된 전류와 소정의 기준 전압을 비교하여 상기 스위칭 소자를 온/오프 시키는 비교기A comparator to turn on / off the switching element by comparing the current sensed by the sensing resistor with a predetermined reference voltage 를 포함하는 LED 백라이트 멀티 구동회로.LED backlight multi-drive circuit comprising a. 제14항에 있어서, 상기 스위칭 소자는, 바이폴라 트랜지스터(BJT), 전계효과 트랜지스터(FET) 중 어느 하나로 구현되는 LED 백라이트 멀티 구동회로.The LED backlight multi driver circuit of claim 14, wherein the switching device is implemented by any one of a bipolar transistor (BJT) and a field effect transistor (FET). 제6항에 있어서, 상기 피드백 저항은 상기 FET의 출력단에 위치하는 것을 특징으로 하는 LED 백라이트 멀티 구동회로.The LED backlight multi driving circuit of claim 6, wherein the feedback resistor is located at an output terminal of the FET. 제6항에 있어서, 상기 정전류 조절부는 상기 LED 어레이의 종단에 각각 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 LED 백라이트 멀티 구동회로.The LED backlight multi-driving circuit of claim 6, wherein the constant current controller is provided at each end of the LED array. 제14항에 있어서, 상기 스위칭 소자는 상기 LED 어레이의 종단에 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 LED 백라이트 구동회로.15. The LED backlight driving circuit according to claim 14, wherein the switching element is provided at an end of the LED array.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102202446A (en) * 2010-03-22 2011-09-28 三星电机株式会社 Driver for light emitting diodes
KR20120082569A (en) * 2011-01-14 2012-07-24 매그나칩 반도체 유한회사 Backlight driving circuit and display apparatus

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102074480B1 (en) 2018-01-11 2020-02-06 주식회사큐룩스 A Converter Circuit for LED Lamps
KR102074484B1 (en) 2018-01-11 2020-02-06 주식회사큐룩스 A Converter Circuit for LED Lamps Having Multiple Protection Functions

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990028858U (en) * 1997-12-27 1999-07-15 전주범 Power Supply for Power Saving Monitor
JP2004039344A (en) 2002-07-01 2004-02-05 Olympus Corp Electrical discharge light-emitting device
TW587405B (en) * 2002-10-02 2004-05-11 Darfon Electronics Corp Voltage-supplying circuit with multiple lamp tubes
KR20070093234A (en) * 2006-03-13 2007-09-18 엘지이노텍 주식회사 Led driving circuit

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102202446A (en) * 2010-03-22 2011-09-28 三星电机株式会社 Driver for light emitting diodes
KR101101494B1 (en) * 2010-03-22 2012-01-03 삼성전기주식회사 Driver for light emitting diodes
KR20120082569A (en) * 2011-01-14 2012-07-24 매그나칩 반도체 유한회사 Backlight driving circuit and display apparatus

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