KR20100121964A - 발광 다이오드용 전원 공급 장치 - Google Patents

발광 다이오드용 전원 공급 장치 Download PDF

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Abstract

실시 예는 발광 다이오드용 전원 공급 장치에 관한 것이다.
실시 예에 따른 발광 다이오드용 전원 공급 장치는 외부로부터 외부 전압을 공급받아 소정의 전압으로 변환하는 LED 전원부, LED 전원부를 통해 제공되는 전압에 의해서 턴 온되는 발광 다이오드가 적어도 하나 연결되는 발광 다이오드부, 발광 다이오드부에 흐르는 전류를 센싱하면서 발광 다이오드부에 흐르는 전류를 제어하는 전류 제어부, 전류 제어부에서 제공되는 제어 신호를 통해 선형적으로 스위칭 동작을 하는 선형 조절부, 발광 다이오드부와 선형 조절부 사이에 배치되어 발광 다이오드부를 통해 선형 조절부에 공급되는 전압 또는 전류를 분산시키는 분산 스위칭부 및 분산 스위칭부가 동작하도록 일정한 전압을 공급하는 분산 전원부를 포함한다.
발광 다이오드, 액정 표시, 전원

Description

발광 다이오드용 전원 공급 장치{Apparatus for supplying Power of Light Emitting Diode}
실시 예는 발광 다이오드용 전원 공급 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정 표시 장치는 전계 인가 전극이 구비된 두 표시 평판과 그사이에 배치되어 있는 유전율 이방성을 갖는 액정층을 구비한다. 전계 인가 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고, 전압을 변화시켜 이 전기장의 세기를 조절함으로써 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조정하여 원하는 화상을 표시한다.
이러한 액정 표시 장치는 자체 발광을 하지 못하므로, 백라이트라고 불리는 별도의 광원이 필요하며, 이러한 백라이트에는 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED), 냉음극 형광 램프(Cold Cathod Fluorescent Lamp; CCFL), 외부 전극 형광 램프(External Electrode Fluorescent Lamp; EEFL) 등이 이용되고 있다.
상술한 냉음극 형광 램프나 외부 전극 형광 램프는 전력 소모가 크며, 발열로 인해서 액정 표시 장치의 특성이 나빠질 수 있다. 또한, 상술한 냉음극 형광 램프(CCFL)나 외부 전극 형광 램프(EEFL)는 대개 막대형으로 제조되므로 충격에 약하 고, 파손의 위험이 크며, 램프 위치에 따라 온도가 일정하지 않아 램프 위치 별로 휘도가 달라지므로, 액정 표시 장치의 색재현성을 악화시킬 수 있다.
한편, 발광 다이오드는 반도체 소자이므로 수명이 길고, 점등 속도가 빠르며, 소비 전력이 적고, 색재현성이 뛰어나다. 또한, 충격에 강하며, 소형화 및 박형화에 유리하다.
따라서 휴대 전화기 등의 소형 액정 표시 장치뿐만 아니라 컴퓨터 모니터나 TV와 같은 중대형 액정 표시 장치에도 발광 다이오드를 이용한 백라이트가 장착되고 있는 추세이다.
실시 예에 따라 경제적이면서 설계 자유도를 높일 수 있는 발광 다이오드용 전원 공급 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
실시 예에 따른 발광 다이오드용 전원 공급 장치는 외부로부터 외부 전압을 공급받아 소정의 전압으로 변환하는 LED 전원부, LED 전원부를 통해 제공되는 전압에 의해서 턴 온되는 발광 다이오드가 적어도 하나 연결되는 발광 다이오드부, 발광 다이오드부에 흐르는 전류를 센싱하면서 발광 다이오드부에 흐르는 전류를 제어하는 전류 제어부, 전류 제어부에서 제공되는 제어 신호를 통해 선형적으로 스위칭 동작을 하는 선형 조절부, 발광 다이오드부와 선형 조절부 사이에 배치되어 발광 다이오드부를 통해 선형 조절부에 공급되는 전압 또는 전류를 분산시키는 분산 스위칭부 및 분산 스위칭부가 동작하도록 일정한 전압을 공급하는 분산 전원부를 포함한다.
다른 실시 예에 따른 발광 다이오드용 전원 공급 장치는 외부로부터 외부 전압을 공급받아 소정의 전압으로 변환하는 LED 전원부, LED 전원부를 통해 제공되는 전압에 의해서 턴 온되는 발광 다이오드가 적어도 하나 연결되는 발광 다이오드 그룹을 적어도 하나 이상 포함하는 발광 다이오드 부하단, 발광 다이오드 그룹 각각에 흐르는 전류를 센싱하면서 발광 다이오드 그룹에 흐르는 전류를 제어하는 전류 제어부, 전류 제어부에서 제공되는 제어 신호를 통해 선형적으로 스위칭 동작을 하 는 선형 조절부, 발광 다이오드 그룹과 선형 조절부 사이에 배치되어 발광 다이오드부 그룹을 통해 선형 조절부에 공급되는 전압 또는 전류를 분산시키는 분산 스위칭부 및 분산 스위칭부가 동작하도록 일정한 전압을 공급하는 분산 전원부를 포함한다.
실시 예에 따른 발광 다이오드용 전원 공급 장치는 분산 스위칭부를 발광 다이오드부와 선형 조절부에 사이에 배치함으로써 저렴한 부품 선택의 폭이 넓어 50% 이상의 원가절감과 설계 자유도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광 다이오드용 전원 공급 장치는 분산 스위칭부를 발광 다이오드부와 선형 조절부에 사이에 배치함으로써 분산 스위칭부는 고전압-저전력, 선형 조절부는 저전압-고전력을 사용할 수 있어 저렴한 부품 선택의 폭을 넓힐 수 있을 뿐만 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 발광 다이오드용 전원 공급 장치의 회로를 설명하기 위한 것이다.
도 1을 살펴보면, 본 발명의 일실시 예에 따른 발광 다이오드용 전원 공급 장치는 LED 전원부(110), 발광 다이오드부(120), 전류 제어부(160), 선형 조절부(140), 분산 스위칭부(130) 및 분산 전원부(150)를 포함하여 구성될 수 있다.
LED 전원부(110)는 외부로부터 외부 전압을 공급받아 소정의 전압으로 변환할 수 있다. 이러한 LED 전원부(110)는 외부로부터 외부 전압을 공급받아 발광 다이오드(LED)를 동작시킬 수 있는 소정의 전압으로 변환할 수 있다. 이와 같이, 소정의 전압으로 변환하여 발광 다이오드부(120)에 제공할 수 있다.
발광 다이오드부(120)는 LED 전원부(110)를 통해 제공되는 소정의 전압에 의해서 턴 온(Turn on)되는 발광 다이오드(LED)가 적어도 하나 이상 연결될 수 있다. 이러한 발광 다이오드부(120)는 적어도 하나 이상의 발광 다이오드(LED)가 직렬 또는 병렬로 연결되거나 직렬과 병렬로 연결되어 배치될 수 있다. 이와 같이 배치된 발광 다이오드(LED)는 LED 전원부(110)로부터 소정의 전압을 공급받아 턴 온(Turn on) 될 수 있다.
전류 제어부(160)는 발광 다이오드부(120)에 흐르는 전류를 센싱하면서 발광 다이오드부(120)에 흐르는 전류를 제어할 수 있다. 이러한 전류 제어부(160)는 에러앰프(161), 센싱저항(162a), 구동저항(162b), 기준전압원(163) 등을 포함하여 구성될 수 있다. 전류 제어부(160)는 에러앰프(161)를 이용함으로써 정전류를 제어하는 동작을 할 수 있다. 에러앰프(161)의 정극성 단(+)에 기준 전압원(163)을 통해 제공되는 기준 전압을 공급하여 초기에 선형 조절부(140)를 동작하면 센싱저항(162a)에 LED 전원부(110)를 통해 발광 다이오드(LED)를 거친 전류가 흐르며 발생한 전압을 에러앰프(161)의 부극성 단(-)으로 유입될 수 있다. 이때, 에러앰프(161)의 부극성 단(-)에 공급되는 전압이 에러앰프(161)의 정극성 단(+)에 공급되는 기준 전압과 비교하여 높아질 경우에는 에러앰프(161)의 출력전압이 낮아질 수 있고, 낮아질 경우에는 에러앰프(161)의 출력전압이 높아질 수 있다. 이와 같이, 피드백(Feedback)을 통해 에러앰프(161)의 출력전압을 상승과 하강을 반복하면서 선형 조절부(140)를 선형적으로 변화하게 함으로써, 정전류를 제어할 수 있다.
선형 조절부(140)는 전류 제어부(160)에서 제공되는 제어 신호를 통해 선형적으로 스위칭 동작을 할 수 있다. 이러한 선형 조절부(140)는 바이폴라 정션 트랜지스터(Bipolar Junction Transistor; BJT)으로 구성될 수 있다. 이에 따라, 전류 제어부(160)를 통해 제공된 제어 신호를 공급받아 용이하게 선형적으로 스위칭 동작을 할 수 있다.
분산 스위칭부(130)는 발광 다이오드부(120)와 선형 조절부(140) 사이에 배치되어 발광 다이오드부(120)를 통해 선형 조절부(140)에 공급되는 전압 또는 전류를 분산시킬 수 있다. 이러한 분산 스위칭부(130)는 바이폴라 정션 트랜지스터(Bipolar Junction Transistor; BJT)으로 구성될 수 있다. 이와 같이, 바이폴라 정션 트랜지스터(Bipolar Junction Transistor; BJT)를 포함하는 분산 스위칭부(130)가 발광 다이오드부(120)와 선형 조절부(140) 사이에 배치되어 동작함에 따라, 발광 다이오드부(120)를 통해 선형 조절부(140)에 공급되는 전압 또는 전류를 용이하게 분산시킬 수 있다. 따라서, 분산 스위칭부(130)와 선형 조절부(140)를 선택할 수 있는 부품의 폭이 넓어지고 설계 자유도가 개선될 수 있다.
분산 전원부(150)는 분산 스위칭부(130)가 동작하도록 일정한 전압을 공급할 수 있다. 이러한 분산 전원부(150)는 분산 스위칭부(130)에 일정한 전압을 공급함으로써, 선형 조절부(140)에 공급되는 전압과 비교할 수 있기 때문에 분산 스위칭 부(130)를 턴 온(Turn on)하거나 턴 오프(Turn off)할 수 있다. 분산 스위칭부(130) 및 분산 전원부(150)가 동작하는 것에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.
지금까지 설명한 본 발명의 일실시 예에 따른 발광 다이오드용 전원 공급 장치의 회로에 대한 연결관계는 다음과 같다.
LED 전원부(110)의 일단은 그라운드 전압(GND)과 전기적으로 연결되고, 타단은 발광 다이오드부(120)의 일단과 전기적으로 연결된다. 여기서 발광 다이오드부(120)는 적어도 하나 이상의 발광 다이오드(LED)가 직렬로 배치되어 전기적으로 연결될 수 있다. 발광 다이오드부(120)의 타단은 분산 스위칭부(130)의 제1 단과 전기적으로 연결된다. 분산 스위칭부(130)의 제2 단은 분산 전원부(150)의 일단과 전기적으로 연결되고, 분산 스위칭부(130)의 제3 단은 선형 조절부(140)의 제1 단과 전기적으로 연결된다. 분산 전원부(150)의 타단은 그라운드 전압(GND)과 전기적으로 연결된다. 선형 조절부(140)의 제2 단은 구동저항(162b)의 일단과 전기적으로 연결되고, 선형 조절부(140)의 제3 단은 센싱저항(162a)의 일단, 에러앰프(161)의 부극성 단(-)과 전기적으로 공통 연결된다. 구동저항(162b)의 타단은 에러엠프(161)의 출력 단자와 전기적으로 연결된다. 에러엠프(161)의 정극성 단(+)은 기준 전압원(163)의 일단과 전기적으로 연결된다. 기준 전압원(163)의 타단과 센싱저항(162a)의 타단은 그라운드 전압(GND)과 전기적으로 연결된다.
여기서, 분산 스위칭부(130)의 제1 단은 컬렉터 단(C)이고, 제2 단은 베이스 단(B)이고, 제3 단은 에미터 단(E)일 수 있다. 또한, 선형 조절부(140)의 제1 단은 컬렉터 단(C)이고, 제2 단은 베이스 단(B)이고, 제3 단은 에미터 단(E)일 수 있다.
본 발명의 일실시 예에 따른 분산 스위칭부(130)와 분산 전원부(150)를 구성하고, 분산 스위칭부(130)를 발광 다이오드부(120)와 선형 조절부(140) 사이에 배치하고 분산 전원부(150)와 전기적으로 연결함으로써 폐회로를 형성할 수 있다. 즉, 분산 전원부(150)에서 제공하는 일정한 전압이 분산 스위칭부(130)의 베이스 단(B)을 통해 공급되고 베이스 단(B)과 에미터 단(E) 간의 전위차이가 발생하면 분산 스위칭부(130)가 턴 온(Turn on)하고, 베이스 단(B)과 에미터 단(E) 간의 전위차이가 발생하지 않으면 분산 스위칭부(130)가 턴 오프(Turn off)할 수 있다.
선형 조절부(140)가 턴 오프(Turn off)되는 동안에는 분산 스위칭부(130)의 베이스 단(B)과 에미터 단(E) 간의 전위차이가 발생하지 않기 때문에 분산 스위칭부(130)가 턴 오프(Turn off) 될 수 있다. 즉, 회로가 개방되어 회로가 동작을 하지 않을 수 있다. 이와 반대로 선형 조절부(140)가 턴 온(Turn on)되는 동안에는 분산 스위칭부(130)의 베이스 단(B)과 에미터 단(E) 간의 전위차이가 발생하기 때문에 분산 스위칭부(130)가 턴 온(Turn on) 될 수 있다. 즉, 회로가 페회로가 되어 회로가 동작을 할 수 있다. 이와 같이, 선형 조절부(140)가 턴 온(Turn on)하면 분산 스위칭부(130)도 턴 온(Turn on)하고, 선형 조절부(140)가 턴 오프(Turn off)하면 분산 스위칭부(130)도 턴 오프(Turn off)하여 연동적으로 동작할 수 있다.
이때, 분산 전원부(150)에서 공급하는 일정한 전압은 선형 조절부(140)의 컬렉터 단(C)에 걸리는 전압보다 높은 전압이거나 분산 스위칭부(130)의 베이스 단(B)에 걸리는 전압과 에미터 단(E)에 걸리는 전압을 합한 전압보다 높은 전압일 수 있다. 이에 따라, 선형 조절부(140)가 턴 온(Turn on)되는 동안 분산 스위칭부(130)가 포화영역에서 용이하게 동작할 수 있다.
이와 같이, 선형 조절부(140)가 턴 온(Turn on)되는 동안 분산 스위칭부(130)가 턴 온(Turn on)됨으로써, 발광 다이오드부(120)가 턴 온(Turn on)되어 발광할 수 있다. 발광 다이오드부(120)가 턴 온(Turn on)되어 전압 강하되기 때문에 선형 조절부(140)와 분산 스위칭부(130)에 낮은 전압이 공급될 수 있다.
또한, 선형 조절부(140)가 턴 오프(Turn off)되는 동안 분산 스위칭부(130)가 턴 오프(Turn off)됨으로써, 발광 다이오드부(120)가 턴 오프(Turn off)될 수 있다. 발광 다이오드부(120)가 턴 오프(Turn off)되기 때문에 LED 전원부(110)에서 제공하는 소정의 전압은 선형 조절부(140)와 분산 스위칭부(130)에 분산되어 공급될 수 있다.
이에 따라, 선형 조절부(140)는 선형영역에서 동작할 수 있어 고전력, 저전압의 낮은 정격을 사용할 수 있고, 분산 스위칭부(130)는 포화영역에서 동작할 수 있어 저전력, 고전압의 정격을 사용할 수 있다.
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명의 일실시 예에 따른 분산 스위칭부(130)가 발광 다이오드부(120)와 선형 조절부(140) 사이에 배치됨에 따라 발광 다이오드부(120)에 배치되는 발광 다이오드(LED)의 직렬연결 수량이 많아 전원을 높게 공급될 경우에도 분산 스위칭부는 고전압-저전력, 선형 조절부는 저전압-고전력을 사용하는 것이 가능할 수 있다. 이에 따라, 저렴한 부품 선택의 폭이 넓어 50% 이상의 원가절감과 설계 자유도를 향상시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 발광 다이오드용 전원 공급 장치의 회로가 동작하는 것에 대한 타이밍을 설명하기 위한 것이다.
도 2를 살펴보면, 본 발명의 일실시 예에 따른 분산 스위칭부(130)와 선형 조절부(140)의 스위칭 동작을 나타난 것이다.
여기서 M구간은 초기 LED 전원부(110)를 통해 초기 전압이 공급될 때와 구동될 때를 나타낸 것이고, N구간은 발광 다이오드부(120)가 발광하면서 자체 발열할 때와 주변 온도에 따라 변화될 때 전압이 변화 또는 전압특성 편차를 나타낸 것이다.
a는 전류 제어부(160)의 펄스신호가 M구간과 N구간에서 하이(High) 또는 로우(Low)로 동작하는 것을 나타낸 것이고, b는 선형 조절부(140)의 에미터 단(E)에 공급되는 전압과 c는 선형 조절부(140)의 컬렉터 단(C)에 공급되는 전압이 M구간과 N구간에서 동작하는 것을 나타낸 것이고, d는 분산 스위칭부(130)의 컬렉터 단(C)에 공급되는 전압이 M구간과 N구간에서 동작하는 것을 나타낸 것이다.
일반적으로 발광 다이오드부(120)를 발광시키는 전압은 온도에 반비례로 증감할 수 있기 때문에 발광 다이오드부(120)에 배치되는 발광 다이오드가 직렬 어레이로 많이 연결될수록 전압변동폭이 클 수 있다. 이에 따라, 선형 조절부(140)에서 흡수해야 할 부하로 작용할 수 있다. 선형 조절부(140)와 분산 스위칭부(130)에 대한 동작설명은 도 1에서 이미 설명하였으므로 생략하기로 한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발광 다이오드용 전원 공급 장치의 회로를 설명하기 위한 것이다.
도 3을 살펴보면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발광 다이오드용 전원 공급 장치는 적어도 하나 이상의 발광 다이오드 그룹(120,121,122)을 포함하고 이러한 발광 다이오드 그룹(120,121,122)이 병렬로 연결된 것이다. 도 3에서는 도 1 및 도 2와 중복되는 설명에 대해서는 생략하기로 한다.
LED 전원부(110)는 외부로부터 외부 전압을 공급받아 소정의 전압으로 변환할 수있다.
발광 다이오드 부하단은 LED 전원부(110)를 통해 제공되는 전압에 의해서 턴 온(Turn on)되는 발광 다이오드(LED)가 적어도 하나 연결되는 발광 다이오드 그룹(120,121,122)을 적어도 하나 이상 포함할 수 있다.
전류 제어부(160,170,180)는 발광 다이오드 그룹(120,121,122) 각각에 흐르는 전류를 센싱하면서 발광 다이오드 그룹(120,121,122)에 흐르는 전류를 제어할 수 있다.
선형 조절부(140,141,142)는 전류 제어부(160,170,180)에서 제공되는 제어 신호를 통해 선형적으로 스위칭 동작을 할 수 있다.
분산 스위칭부(130,131,132)는 발광 다이오드 그룹(120,121,122)과 선형 조절부(140,141,142) 사이에 배치되어 발광 다이오드 그룹(120,121,122)을 통해 선형 조절부(140,141,142)에 공급되는 전압 또는 전류를 분산시킬 수 있다.
분산 전원부(150,151,152)는 분산 스위칭부(130,131,132)가 동작하도록 일정한 전압을 공급할 수 있다.
즉, 하나의 LED 전원부(110)에 대해 적어도 하나 이상의 발광 다이오드 그 룹(120,121,122)을 병렬 연결하여 구동할 수 있다. 이때, 발광 다이오드 그룹(120,121,122)이 병렬로 배치되는 개수만큼 선형 조절부(140,141,142), 분산 스위칭부(130,131,132), 전류 제어부(160,170,180) 등도 배치될 수 있다. 이에 따라, 적어도 하나의 분산 스위칭부(130,131,132)는 발광 다이오드 그룹(120,121,122)과 일대일로 전기적으로 연결될 수 있다. 각각의 발광 다이오드 그룹(120,121,122) 간의 전압 편차에 대해 분산 스위칭부(130,131,132)는 모두 포화영역에서 동일한 스위칭 동작을 할 수 있다.
여기서, 각각 다른 선형 조절부(140,141,142)는 LED 전원부(110)에서 제공하는 실질적으로 동일한 전압을 공급 받지만 발광 다이오드 그룹(120,121,122)간에 발생하는 편차 전압을 흡수할 수 있다. 이때, 복수 개의 발광 다이오드 그룹(120,121,122)를 발광시키는 전압 편차가 클수록 선형 조절부(140,141,142)의 정격용량을 크게 해야 하는데 발광 다이오드 그룹(120,121,122)과 선형 조절부(140,141,142) 사이에 분산 스위칭부(130,131,132)를 배치함으로써 저전압, 고전력 소자를 사용할 수 있다. 따라서, 제품의 단가를 낮출 수 있을 뿐만 아니라 단자를 선택할 수 있는 선택의 폭이 넓어질 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 발광 다이오드용 전원 공급 장치의 회로를 설명하기 위한 것이다.
도 4를 살펴보면, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 분산 스위칭부(220) 및 선형 조절부(210)는 트랜지스터, FET 등 반도체 소자를 사용할 수 있다. 도 4에서는 분산 스위칭부(220) 및 선형 조절부(210)가 모스 트랜지스터(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor; MOSFET)인 것을 나타낸 것이다.
즉, 분산 스위칭부(220) 및 선형 조절부(210)를 통해 정전류 스위칭 구동을 전류제어로 할 경우에는 바이폴라 정션 트랜지스터(Bipolar Junction Transistor; BJT)로 구성할 수 있고, 전압제어로 할 경우에는 모스 트랜지스터(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor; MOSFET)를 사용할 수 있다.
이와 같이, 분산 스위칭부(220) 및 선형 조절부(210)가 모스 트랜지스터(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor; MOSFET)를 사용함으로써, 보다 다양한 부품을 선택할 수 있고 설계 자유도를 개선할 수 있다. 이에 대한 동작은 도 1에서 설명한 분산 스위칭부(130) 및 선형 조절부(140)와 실질적으로 동일한 기능과 효과가 나타날 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 발광 다이오드용 전원 공급 장치의 회로를 설명하기 위한 것이다.
도 5를 살펴보면, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 분산 스위칭부(220) 및 선형 조절부(210)는 트랜지스터, FET 등 반도체 소자를 사용할 수 있다. 도 5에서는 바이폴라 정션 트랜지스터(Bipolar Junction Transistor; BJT, 201)가 포함된 전류 제어부(200)를 나타낸 것이다.
도 5에서는 도 1 내지 도 4과 중복되는 설명에 대해서는 생략하기로 한다.
선형 조절부(140)의 에미터 단(E)은 바이폴라 정션 트랜지스터(BJT,201)의 베이스 단(B)과 센싱저항(202a)의 일단과 전기적으로 연결되고, 바이폴라 정션 트랜지스터(BJT,201)의 에미터 단(E)과 센싱저항(202a)의 타단과 전기적으로 연결된 다. 즉, 바이폴라 정션 트랜지스터(BJT,201)의 베이스 단(B)과 에미터 단(E)에 센싱저항(202a)이 병렬로 연결된다.
기준전압원(203)을 통해 기준전압이 선형 조절부(140)의 베이스 단(B)에 공급되면 선형 조절부(140)가 턴 온(Turn on)되어 전류가 흐르게 되면서 점차 센싱저항(202a)에 흐르는 전류가 상승된다.이에 따라, 병렬로 연결된 바이폴라 졍선 트랜지스터(BJT,201)의 베이스 단(B)과 에미터 단(E) 간의 전압이 상승하면서 바이폴라 졍선 트랜지스터(BJT,201)의 컬렉터 단(C)에 전류가 증가된다.
바이폴라 졍선 트랜지스터(BJT,201)의 컬렉터 단(C)에 전류가 증가하면 선형 조절부(140)의 베이스 단(B)에 전압이 낮아지므로 선형 조절부(140)의 베이스 단(B)에 전류가 낮아지면서 선형 조절부(140)의 컬렉터 단(C)에 전류가 낮아지진다. 따라서, 전류도 낮아지며 센싱저항(202a)의 전압도 낮아질 수 있다.
이 때, 바이폴라 졍선 트랜지스터(BJT,201)의 베이스 단(B)에 전압이 낮아지면서 바이폴라 졍션 트랜지스터(BJT,201)의 컬렉터 단(C)에 전류가 낮아져 선형 조절부(140)의 베이스 단(B)에 전류가 상승하게 되고, 선형 조절부(140)의 컬렉터 단(C)에 전류가 증가하여 전류가 상승된다. 이렇게 전류 제어부(200)가 바이폴라 졍선 트랜지스터(BJT,201)를 포함함으로써 반복하는 피드백(Feedback)을 간단하게 구성할 수 있다. 이러한 구성은 전류 제어 정밀도가 크지 않을 때 사용할 수 있다.
도 5에서도 분산 스위칭부(130) 및 선형 조절부(140)를 모스 트랜지스터(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor; MOSFET)를 사용할 수 있으며 이에 대한 설명은 앞에서 충분히 설명하였기 때문에 생략하기로 한다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시 예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다.
오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 발광 다이오드용 전원 공급 장치의 회로를 설명하기 위한 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 발광 다이오드용 전원 공급 장치의 회로가 동작하는 것에 대한 타이밍을 설명하기 위한 것이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발광 다이오드용 전원 공급 장치의 회로를 설명하기 위한 것이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 발광 다이오드용 전원 공급 장치의 회로를 설명하기 위한 것이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 발광 다이오드용 전원 공급 장치의 회로를 설명하기 위한 것이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>
110: LED 전원부 120: 발광 다이오드부
130: 분산 스위칭부 140: 선형 조절부
150: 분산 전원부 160: 전류 제어부

Claims (15)

  1. 외부로부터 외부 전압을 공급받아 소정의 전압으로 변환하는 LED 전원부;
    상기 LED 전원부를 통해 제공되는 상기 전압에 의해서 턴 온되는 발광 다이오드가 적어도 하나 연결되는 발광 다이오드부;
    상기 발광 다이오드부에 흐르는 전류를 센싱하면서 상기 발광 다이오드부에 흐르는 상기 전류를 제어하는 전류 제어부;
    상기 전류 제어부에서 제공되는 제어 신호를 통해 선형적으로 스위칭 동작을 하는 선형 조절부;
    상기 발광 다이오드부와 상기 선형 조절부 사이에 배치되어 상기 발광 다이오드부를 통해 상기 선형 조절부에 공급되는 상기 전압 또는 상기 전류를 분산시키는 분산 스위칭부; 및
    상기 분산 스위칭부가 동작하도록 일정한 전압을 공급하는 분산 전원부;
    를 포함하는 발광 다이오드용 전원 공급 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 선형 조절부가 턴 온하면, 상기 분산 스위칭부도 턴 온하고, 상기 선형 조절부가 턴 오프하면, 상기 분산 스위칭부도 턴 오프하는 발광 다이오드용 전원 공급 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 선형 조절부 및 상기 분산 스위칭부는 바이폴라 정션 트랜지스터(Bipolar Junction Transistor; BJT)를 포함하는 발광 다이오드용 전원 공급 장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 선형 조절부 및 상기 분산 스위칭부는 모스 트랜지스터(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor; MOSFET)를 포함하는 발광 다이오드용 전원 공급 장치.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 분산 전원부에서 공급하는 상기 일정한 전압은 상기 선형 조절부의 컬렉터 단에 걸리는 전압보다 높은 전압인 발광 다이오드용 전원 공급 장치.
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 분산 전원부에서 공급하는 상기 일정한 전압은 상기 분산 스위칭부의 베이스 단에 걸리는 전압과 상기 분산 스위칭부의 에미터 단에 걸리는 전압을 합한 전압보다 높은 전압인 발광 다이오드용 전원 공급 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 전류 제어부는 바이폴라 정션 트랜지스터(Bipolar Junction Transistor; BJT)로 제어하는 발광 다이오드용 전원 공급 장치.
  8. 외부로부터 외부 전압을 공급받아 소정의 전압으로 변환하는 LED 전원부;
    상기 LED 전원부를 통해 제공되는 상기 전압에 의해서 턴 온되는 발광 다이오드가 적어도 하나 연결되는 발광 다이오드 그룹을 적어도 하나 이상 포함하는 발광 다이오드 부하단;
    상기 발광 다이오드 그룹 각각에 흐르는 전류를 센싱하면서 상기 발광 다이오드 그룹에 흐르는 상기 전류를 제어하는 전류 제어부;
    상기 전류 제어부에서 제공되는 제어 신호를 통해 선형적으로 스위칭 동작을 하는 선형 조절부;
    상기 발광 다이오드 그룹과 상기 선형 조절부 사이에 배치되어 상기 발광 다이오드부 그룹을 통해 상기 선형 조절부에 공급되는 상기 전압 또는 상기 전류를 분산시키는 분산 스위칭부; 및
    상기 분산 스위칭부가 동작하도록 일정한 전압을 공급하는 분산 전원부;
    를 포함하는 발광 다이오드용 전원 공급 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    적어도 하나의 상기 분산 스위칭부는 상기 발광 다이오드 그룹과 일대일로 전기적으로 연결되는 발광 다이오드용 전원 공급 장치.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 선형 조절부가 턴 온하면, 상기 분산 스위칭부도 턴 온하고, 상기 선형 조절부가 턴 오프하면, 상기 분산 스위칭부도 턴 오프하는 발광 다이오드용 전원 공급 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 선형 조절부 및 상기 분산 스위칭부는 바이폴라 정션 트랜지스터(Bipolar Junction Transistor; BJT)를 포함하는 발광 다이오드용 전원 공급 장치.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 선형 조절부 및 상기 분산 스위칭부는 모스 트랜지스터(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor; MOSFET)를 포함하는 발광 다이오드용 전원 공급 장치.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 분산 전원부에서 공급하는 상기 일정한 전압은 상기 선형 조절부의 컬렉터 단에 걸리는 전압보다 높은 전압인 발광 다이오드용 전원 공급 장치.
  14. 제11 항에 있어서,
    상기 분산 전원부에서 공급하는 상기 일정한 전압은 상기 분산 스위칭부의 베이스 단에 걸리는 전압과 상기 분산 스위칭부의 에미터 단에 걸리는 전압을 합한 전압보다 높은 전압인 발광 다이오드용 전원 공급 장치.
  15. 제8 항에 있어서,
    상기 전류 제어부는 바이폴라 정션 트랜지스터(Bipolar Junction Transistor; BJT)로 제어하는 발광 다이오드용 전원 공급 장치.
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