KR20120012085A - 램프 구동 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 램프에서 출력되는 전류의 크기에 따라 턴 온 또는 턴 오프 동작하는 스위칭부, 램프에서 출력되는 전류가 소정 이하의 디밍 제어 시 출력된 전류이면, 램프에서 출력되는 전류를 평활하여 스위칭부를 턴 온 동작시키는 평활부 및 스위칭부의 동작에 따라 로우 또는 하이 신호를 출력하여 백라이트가 정상적으로 동작하는지 검출하는 출력부를 포함하는 램프 구동 장치로 보다 간소화된 회로를 사용하여 백라이트가 정상적으로 구동하고 있는지 검출할 수 있는 장점이 있다.

Description

램프 구동 장치{Lamp driving apparatus}

본 발명은 램프 구동 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수 개의 램프로 구성된 백라이트가 정상적으로 구동하고 있는지 검출하여 램프의 구동을 제어하는 램프 구동 장치에 관한 것이다.

일반적으로 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display : LCD)는 경량, 박형, 저소비 전력 구동 등의 특징으로 인해 그 응용 범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있으며, 이러한 추세에 따라 액정 표시 장치는 사무 자동화 기기, 오디오/비디오 기기 등에 이용되고 있다.

상기 액정 표시 장치는 자체 발광을 하지 못하므로 백라이트(backlight)라고 불리는 별도의 광원이 필요하며, 이러한 백라이트로는 발광 다이오드(Light Emitting Diode : 이하, 'LED'라고 함), 냉음극 형광 램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp : CCFL) 및 외부 전극 형광 램프(External Electrode Fluorescent Lamp : EEFL) 등이 사용되고 있다.

상술한 백라이트를 구동하기 위해서는 인버터(inverter)를 구동시켜 교류의 고전압을 백라이트로 인가하고, 램프에서 출력되는 전류를 이용하여 백라이트가 정상적으로 구동하고 있는지 검출한다. 이때, 백라이트가 비정상적으로 구동하면, 제어 신호를 출력하여 인버터를 다시 구동시킨다.

도 1은 일반적인 램프 구동 장치의 회로 구성도를 나타낸다.

도 1에서와 같이, 백라이트가 정상적으로 구동하고 있는지 검출하기 위해서는 센싱부(10)에서 램프의 출력 전류를 검출하여 검출된 전류의 크기에 따라 턴 온 또는 턴 오프 동작하고, 상태 출력부(20)에서는 램프의 출력 전류에 따라 상태 단자(status)를 통해 로우 또는 하이 신호를 출력하여 백라이트가 정상 또는 비정상적으로 동작하고 있는지 검출한다. 또한, 센싱부(10)와 상태 출력부(20) 사이에는 로우 디밍 검출부(30)가 마련되어 백라이트가 로우 디밍(low dimmimg) 모드로 동작하는지 검출한다.

그러나, 이러한 방식은 많은 소자를 사용하여 구현되기 때문에 회로가 복잡해지는 문제점이 있었다.

또한, 램프 구동 장치의 제조 비용이 증가하여 액정 표시 장치의 제조 비용을 전반적으로 증가시키기 때문에 제품의 경쟁력이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명의 사상은 보다 간소화된 회로를 사용하여 백라이트가 정상적으로 구동하고 있는지 검출할 수 있는 즉, 백라이트의 정상 구동 여부를 용이하게 검출할 수 있는 램프 구동 장치를 제공함에 있다.

이를 위해 본 발명의 일실시예에 의한 램프 구동 장치는 램프에서 출력되는 전류의 크기에 따라 턴 온 또는 턴 오프 동작하는 스위칭부; 상기 램프에서 출력되는 전류가 소정 이하의 디밍 제어 시 출력된 전류이면, 상기 램프에서 출력되는 전류를 평활하여 상기 스위칭부를 턴 온 동작시키는 평활부; 상기 스위칭부의 동작에 따라 로우 또는 하이 신호를 출력하여 백라이트가 정상적으로 동작하는지 검출하는 출력부를 포함한다.

또한, 본 발명의 일실시예에 의한 램프 구동 장치는 상기 평활부에 병렬로 접속되어 상기 평활부의 평활 동작을 소정 시간 동안 유지시키는 유지부를 포함한다.

그리고, 상기 스위칭부는 상기 램프에서 출력되는 전류의 크기가 소정 이상이면, 턴 온 동작하고, 상기 출력부는 상기 스위칭부가 턴 온 동작하면, 상기 로우 신호를 출력하여 상기 백라이트가 정상적으로 동작하는 것으로 검출한다.

게다가, 상기 스위칭부는 상기 램프에서 출력되는 전류의 크기가 소정 미만이면, 턴 오프 동작하고, 상기 출력부는 상기 스위칭부가 턴 오프 동작하면, 상기 하이 신호를 출력하여 상기 백라이트가 비정상적으로 동작하는 것으로 검출한다.

여기서, 상기 소정 이하의 디밍 제어는 한 주기에 대하여 상기 램프의 온 시간의 비율이 소정 이하이다.

또한, 상기 평활부는 상기 스위칭부의 게이트단 및 소스단 사이에서 병렬로 접속된다.

그리고, 상기 출력부는 기준 전압원에서 출력되는 전압을 분압하는 제1 및 제2 분압 저항; 상기 제1 및 제2 분압 저항에서 분압된 전압의 레벨에 따라 로우 또는 하이 신호를 출력하는 출력 단자를 포함한다.

이때, 상기 제1 분압 저항은 상기 기준 전압원과 상기 스위칭부 사이에서 직렬로 접속되고, 상기 제2 분압 저항은 상기 스위칭부의 드레인단 및 소스단 사이에서 병렬로 접속되고, 상기 출력 단자는 상기 제1 분압 저항 및 상기 스위칭부의 공통 접점과 접속된다.

상술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 램프 구동 장치에 따르면, 보다 간소화된 회로를 사용하여 백라이트가 정상적으로 구동하고 있는지 검출할 수 있는 즉, 백라이트의 정상 구동 여부를 용이하게 검출할 수 있는 장점이 있다.

이로 인해, 램프 구동 장치의 제조 비용을 절감시켜 액정 표시 장치의 제조 비용을 전반적으로 낮추기 때문에 제품의 경쟁력이 향상되는 효과를 창출한다.

도 1은 일반적인 램프 구동 장치의 회로 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 램프 구동 장치의 블록 구성도이다.
도 3은 도 2의 구동 상태 검출부의 회로 구성도이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 램프 구동 장치의 블록 구성도를 나타낸다.

도 2에 도시한 바와 같이, 램프 구동 장치는 제어부(100), 마스터 스위칭부(200), 슬레이브 스위칭부(300), 마스터 변압부(400), 슬레이브 변압부(500) 및 구동 상태 검출부(600)를 포함하여 구성된다.

제어부(100)는 램프 구동 장치를 전반적으로 제어하는 수단으로서, 마스터 스위칭부(200) 및 슬레이브 스위칭부(300)로 펄스 제어 신호를 제공한다. 이때, 펄스 제어 신호는 램프의 온/오프 시간의 비율을 조절하여 램프의 밝기를 조절할 수 있는 디밍(dimming) 신호를 포함한다.

마스터 스위칭부(200)는 제어부(100)에서 출력된 펄스 제어 신호를 전달받아 마스터 입력 전류를 마스터 변압부(400)로 제공하고, 마스터 변압부(400)는 마스터 입력 전류를 전달받아 램프(10a~10n)로 마스터 출력 전류를 제공한다.

또한, 슬레이브 스위칭부(300)는 제어부(100)에서 출력된 펄스 제어 신호를 전달받아 슬레이브 입력 전류를 슬레이브 변압부(500)로 제공하며, 슬레이브 변압부(500)는 슬레이브 입력 전류를 전달받아 램프(10a~10n)에 슬레이브 출력 전류를 제공한다.

그리고, 제어부(100)는 마스터 출력 전류 또는 슬레이브 출력 전류를 피드백받아 펄스 제어 신호를 제어함으로써 램프(10a~10n)에 원하는 전류를 인가하여 램프(10a~10n)가 적절하게 구동될 수 있게 한다.

구동 상태 검출부(600)는 램프(10a~10n)에서 출력되는 전류를 이용하여 복수 개의 램프(10a~10n)로 구성된 백라이트(10)가 정상적으로 구동하고 있는지 검출한다.

이때, 구동 상태 검출부(600)에서 백라이트(10)가 비정상적으로 구동하고 있는 것으로 검출하면, 구동 상태 검출부(600)는 제어부(100)로 비정상(abnormal) 신호를 출력하여 제어부(100)로 하여금 백라이트(10)를 재구동할 수 있게 하고, 구동 상태 검출부(600)에서 백라이트(10)가 정상적으로 구동하고 있는 것으로 검출하면, 구동 상태 검출부(600)는 제어부(100)로 정상(normal) 신호를 출력하여 현 상태를 유지한다.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 의한 구동 상태 검출부(600)에서 백라이트(10)의 정상 구동 여부를 검출하는 동작 과정에 대해 보다 구체적으로 설명하도록 한다.

도 3은 도 2의 구동 상태 검출부의 회로 구성도를 나타낸다.

도 3에 도시한 바와 같이, 구동 상태 검출부(600)는 스위칭부(610), 평활부(620), 유지부(630) 및 출력부(640)를 포함하여 구성된다.

스위칭부(610)는 램프(10a~10n)에서 출력되는 전류의 크기에 따라 턴 온 또는 턴 오프 동작하는 스위칭 소자로서, BJT(Bipolar Junction Transistor)나 MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor) 등으로 구성될 수 있다.

보다 상세하게 설명하면, 스위칭부(610)는 램프(10a~10n)에서 출력되는 전류의 크기가 소정 이상이면, 턴 온(turn on) 동작하고, 램프(10a~10n)에서 출력되는 전류의 크기가 소정 미만이면, 턴 오프(turn off) 동작한다.

한편, 종래에서는 마스터측(마스터 변압부(400) 및 램프를 연결하는 마스터 연결 단자)에서 출력되는 전류(IM) 및 슬레이브측(슬레이브 변압부(500) 및 램프를 연결하는 슬레이브 연결 단자)에서 출력되는 전류(IS)를 모두 인가받아 백라이트의 정상 구동 여부를 판단하였으나, 본 발명의 일실시예에서는 마스터측 및 슬레이브측를 모두 인가받지 않고 어느 한 쪽에서 출력되는 전류를 인가받아 백라이트(10)의 정상 구동 여부를 판단한다.

왜냐하면, 양 쪽(마스터측 및 슬레이브측)에서 출력되는 전류를 이용하여 백라이트(10)의 정상 구동 여부를 판단하는 것과 어느 한 쪽에서 출력되는 전류를 인가받아 백라이트(10)의 정상 구동 여부를 판단하는 것이 동일한 결과를 출력하기 때문이다. 따라서, 본 발명의 일실시예에서는 어느 한 쪽에서 출력되는 전류를 인가받아 백라이트(10)의 정상 구동 여부를 판단하는데 이용함으로써 부품의 수를 줄이고 회로를 보다 단순하게 구현할 수 있게 된다.

그리고, 마스터측과 슬레이브측 중에서 마스터측에서 출력되는 전류를 이용하여 백라이트(10)의 정상 구동 여부를 판단하는 것이 바람직한데, 그 이유는 마스터측에서 출력되는 전류를 이용하면 패널(panel) 상에서 발생하는 누설 전류로 인해 백라이트(10)의 정상 구동 여부를 잘못 판단할 가능성이 낮기 때문이다.

즉, 슬레이브측에서 출력되는 전류를 이용하여 백라이트(10)의 정상 구동 여부를 판단하면, 백라이트(10)가 비정상적으로 구동하여도 슬레이브 연결 단자에 접속된 긴 와이어 때문에 누설 전류가 발생하여 백라이트(10)가 정상적으로 구동하는 것으로 판단할 가능성이 크기 때문에 마스터측에서 출력되는 전류를 이용하여 백라이트(10)의 정상 구동 여부를 판단하는 것이 바람직하다.

평활부(620)는 램프(10a~10n)에서 출력되는 전류가 소정 이하의 디밍 제어 시 출력되는 전류이면, 램프(10a~10n)에서 출력되는 전류를 평활하여 소정 시간 동안 스위칭부(610)를 턴 온 동작시키는 수단으로서, 커패시터(capacitor)로 구성된다.

그리고, 평활부(620)는 스위칭부(610)가 MOSFET이면, 게이트(Gate)단 및 소스(Source)단 사이에서 병렬로 접속된다.

상기 평활부(620)의 동작을 예를 들어 설명하면, 백라이트(10)를 밝기가 아주 약한 20%의 밝기로 동작시킬 경우, 제어부(100)에서는 20% 디밍 제어(한 주기에 대하여 램프가 20%에서는 온 동작하고, 80%에서는 오프 동작)를 수행하기 위해 20% 디밍 신호를 출력한다. 그런 후, 구동 상태 검출부(600)에서는 램프에서 출력되는 전류를 이용하여 백라이트(10)의 정상 구동 여부를 판단하는데, 20% 디밍 제어 시 램프(10a~10n)에서 출력되는 전류는 아주 낮기 때문에 백라이트(10)가 정상적으로 동작함에도 불구하고 비정상적으로 동작한다고 판단할 가능성이 크다. 따라서, 본 발명의 일실시예에서는 평활부(620)를 마련하여 소정 이하의 디밍 제어 시 출력되는 전류를 평활함으로써 스위칭부(610)가 턴 오프 동작하지 않게 한다.

유지부(630)는 평활부(620)에 병렬로 접속되어 평활부(620)의 평활 동작을 소정 시간동안 유지시켜주는 수단으로서, 저항(resistor)으로 구성될 수 있다. 즉, 유지부(630)는 평활부(620)에서 저장된 전압이 소정 시간 동안 유지되어 스위칭부(610)가 턴 온 동작하지 않게 한다.

또한, 유지부(630)는 백라이트(10)가 소등된 상태에서 백라이트(10)를 다시 점등시키기 위해 평활부(620)에 저장된 전압을 빠르게 방전시키는 역할도 수행하는데, 평활부(620)에서 저장된 전압을 유지시키는 동작과 평활부(620)에 저장된 전압을 방전시키는 동작은 서로 상반된 동작이므로 유지부(630)의 설계 시 두 역할을 모두 만족시킬 수 있는 적정한 값으로 설정한다.

출력부(640)는 스위칭부(610)의 동작에 따라 로우(low) 또는 하이(high) 신호를 출력하여 백라이트(10)의 정상 동작 여부를 검출하는 수단으로서, 복수 개의 분압 저항(R3, R4) 및 출력 단자(STATUS)를 포함한다.

이 중에서 복수 개의 분압 저항(R3, R4) 즉, 제1 및 제2 분압 저항은 기준 전압원(VREF)에서 출력되는 전압을 분압하는 수단으로서, 제1 분압 저항(R3)은 기준 전압원(VREF)과 스위칭부(610) 사이에서 직렬로 접속되고, 제2 분압 저항(R4)은 스위칭부(610)의 드레인(Drain)단 및 소스(Source)단과 병렬로 접속된다.

출력 단자(STATUS)는 복수 개의 분압 저항(R3, R4)에서 분압된 전압의 레벨에 따라 로우 또는 하이 신호를 출력하는 수단으로서, 제1 분압 저항(R3)과 스위칭부(610)의 공통 접점과 접속된다.

보다 자세하게 설명하면, 스위칭부(610)가 턴 온 동작하면, 기준 전압원(VREF)에서 출력되는 전류는 스위칭부(610)의 드레인(Drain)단에서 소스(Source)단으로 흘러 접지(GND)로 인가되기 때문에 출력 단자(STATUS)로 0V가 인가되어 출력 단자(STATUS)에서는 로우(low) 신호를 출력한다.

이와 반대로, 스위칭부(610)가 턴 오프 동작하면, 기준 전압원(VREF)에서 출력되는 전압이 복수 개의 분압 저항(R3, R4)에 의해 분압되기 때문에 출력 단자(STATUS)로 소정의 전압이 인가되어 출력 단자(STATUS)에서는 하이(high) 신호를 출력한다.

본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

100...제어부 200...마스터 스위칭부
300...슬레이브 스위칭부 400...마스터 변압부
500...슬레이브 변압부 600...구동 상태 검출부
610...스위칭부 620...평활부
630...유지부 640...출력부

Claims (8)

1. 램프에서 출력되는 전류의 크기에 따라 턴 온 또는 턴 오프 동작하는 스위칭부;
   상기 램프에서 출력되는 전류가 소정 이하의 디밍 제어 시 출력된 전류이면, 상기 램프에서 출력되는 전류를 평활하여 상기 스위칭부를 턴 온 동작시키는 평활부;
   상기 스위칭부의 동작에 따라 로우 또는 하이 신호를 출력하여 백라이트가 정상적으로 동작하는지 검출하는 출력부를 포함하는 램프 구동 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 평활부에 병렬로 접속되어 상기 평활부의 평활 동작을 소정 시간 동안 유지시키는 유지부를 포함하는 램프 구동 장치.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 스위칭부는,
   상기 램프에서 출력되는 전류의 크기가 소정 이상이면, 턴 온 동작하고,
   상기 출력부는,
   상기 스위칭부가 턴 온 동작하면, 상기 로우 신호를 출력하여 상기 백라이트가 정상적으로 동작하는 것을 검출하는 램프 구동 장치.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 스위칭부는,
   상기 램프에서 출력되는 전류의 크기가 소정 미만이면, 턴 오프 동작하고,
   상기 출력부는,
   상기 스위칭부가 턴 오프 동작하면, 상기 하이 신호를 출력하여 상기 백라이트가 비정상적으로 동작하는 것을 검출하는 램프 구동 장치.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 소정 이하의 디밍 제어는,
   한 주기에 대하여 상기 램프의 온 시간의 비율이 소정 이하인 램프 구동 장치.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 평활부는,
   상기 스위칭부의 게이트단 및 소스단 사이에서 병렬로 접속되는 램프 구동 장치.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 출력부는,
   기준 전압원에서 출력되는 전압을 분압하는 제1 및 제2 분압 저항;
   상기 제1 및 제2 분압 저항에서 분압된 전압의 레벨에 따라 로우 또는 하이 신호를 출력하는 출력 단자를 포함하는 램프 구동 장치.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 제1 분압 저항은,
   상기 기준 전압원과 상기 스위칭부 사이에서 직렬로 접속되고,
   상기 제2 분압 저항은 상기 스위칭부의 드레인단 및 소스단 사이에서 병렬로 접속되고,
   상기 출력 단자는,
   상기 제1 분압 저항 및 상기 스위칭부의 공통 접점과 접속되는 램프 구동 장치.
   

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