KR20120065655A - 발광 다이오드 구동 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 포토 커플러를 사용하지 않고 전원 공급 회로에 있어서 1차측과 절연된 2차측에 발광 다이오드 제어 기능과 전원 스위칭 제어 기능을 통합하여 1차측의 전원 스위칭을 제어하는 발광 다이오드 구동 장치에 관한 것으로, 입력된 전원을 스위칭하여 사전에 설정된 전압 레벨을 갖는 구동 전원으로 변환하고, 상기 구동 전원을 적어도 하나의 LED(Light Emitting Diode) 채널에 공급하는 전원 공급부와, 상기 전원 공급부로부터 상기 적어도 하나의 LED 채널에 상기 구동 전원의 공급 및 차단을 제어하여 상기 적어도 하나의 LED 채널을 구동하며, 상기 적어도 하나의 LED 채널에 공급되는 상기 구동 전원의 상태에 따라 상기 전원 공급부의 스위칭을 제어하는 구동부와, 상기 구동부로부터 상기 전원 공급부의 스위칭을 제어하는 스위칭 제어 신호를 상기 전원 공급부에 자기 유도 방식으로 전달하는 전달부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 장치를 제공한다.

Description

발광 다이오드 구동 장치{LIGHT EMITTING DIODES DRIVER}
본 발명은 상용 전원을 구동 전원으로 변환하여 발광 다이오드를 구동할 수 있는 발광 다이오드 구동 장치에 관한 것이다.
최근 들어, 디스플레이 산업은 음극선관(Cathode Ray Tube;CRT)을 주로 사용하는 디스플레이 장치에서 고해상도와 대화면화 등의 사용자 요구를 반영한 평판 디스플레이(Flat Panel Display;FPD) 장치로 대체되고 있는 추세이다.
특히 대형 디스플레이 장치의 경우 경박단소화의 이점으로 인해 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display;LCD) 장치가 급진적인 성장세를 보이고 있으며 향후 가격과 시장성 측면에서 주도적 역할을 할 것으로 기대하고 있다.
한편, 기존의 액정 디스플레이 장치에는 백라이트 광원으로 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp;CCFL)가 주로 사용되었지만, 최근에는 전력 소모, 수명 및 친환경성 등과 같은 다양한 장점으로 인해 점차적으로 발광 다이오드(Light Emitting Diode;LED)가 사용되고 있는 추세이다.
이러한 발광 다이오드를 구동하기 위해 상용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 전원 공급 회로와 발광 다이오드에 직류 전원의 공급을 제어하는 구동 회로가 일반적으로 채용된다. 전원 공급 회로는 절연 기능을 강화하기 위해 트랜스포머를 기준으로 1차측과 2차측으로 구분할 수 있는데, 1차측은 상용 교류 전원을 정류 및 평활하여 전원을 스위칭하는 회로로 구성되고, 2차측은 트랜스포머에 의해 변압된 전원을 정류하고 부하에 공급을 제어하는 회로로 구성된다. 즉, 일반적으로 1차측에는 전원 스위칭 제어 회로가 형성되고, 2차측에는 상술한 구동 회로가 형성되는데, 전원의 스위칭을 원활하게 제어하기 위해서는 발광 다이오드에 공급되는 전원의 상태를 피드백받아 이를 기초하여 스위칭을 제어하여야 하며 이를 위해 절연 기능을 구비하여 피드백 전류를 전달하는 포토 커플러(photo coupler)가 주로 복수개 사용되나, 포토 커플러는 광소자이기 때문에 신호 전달 특성이 포톤(Photon), 사용 시간 및 결합(Junction) 온도에 의존되어 회로 설계에 용이하지 않으며, 포토 커플러 채용에 의해 제조 비용이 증가하는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 전원 공급 회로에 있어서 1차측과 절연된 2차측에 발광 다이오드 제어 기능과 전원 스위칭 제어 기능을 통합하여 1차측의 전원 스위칭을 제어하는 발광 다이오드 구동 장치를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 하나의 기술적인 측면은 전기적으로 절연된 일차측과 이차측을 가지며, 일차측에서 입력된 전원을 스위칭하여, 이차측에서 스위칭된 전원을 사전에 설정된 전압 레벨을 갖는 구동 전원으로 변환하고, 상기 구동 전원을 적어도 하나의 LED(Light Emitting Diode) 채널에 공급하는 전원 공급부와, 상기 전원 공급부로부터 상기 적어도 하나의 LED 채널에 상기 구동 전원의 공급 및 차단을 제어하여 상기 적어도 하나의 LED 채널을 구동하며, 상기 적어도 하나의 LED 채널에 공급되는 상기 구동 전원의 상태에 따라 상기 전원 공급부의 스위칭을 제어하는 구동부와, 상기 구동부로부터 상기 전원 공급부의 스위칭을 제어하는 스위칭 제어 신호를 상기 전원 공급부의 이차측에서 일차측으로 전달하는 전달부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 구동부는 상기 적어도 하나의 LED 채널와 접지 사이에 연결되어 상기 적어도 하나의 LED 채널에 상기 구동 전원이 공급 또는 차단되도록 스위칭하는 스위치부와, 상기 적어도 하나의 LED 채널에 공급된 구동 전원의 상태를 검출하여 상기 스위부의 스위칭을 제어하고, 검출된 구동 전원의 상태에 따라 상기 스위칭 제어 신호를 생성하여 상기 전달부에 전달하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 제어부는 검출된 구동 전원의 상태에 따라 설정되는 전류를 생성하는 전류 생성부와, 상기 전류 생성부에 의해 생성된 전류에 따라 주기가 설정되는 클럭 신호를 생성하는 클럭 생성부와, 상기 전류 생성부에 의해 생성된 전류에 따라 상기 클럭 생성부에 의해 생성된 클럭 신호의 데드 타임을 생성하는 데드 타임 생성부와, 상기 데드 타임 생성부에 의해 데드 타임이 생성된 클럭 신호를 상기 전원 공급부의 스위칭을 제어용으로 가공하여 상기 전달부에 전달하는 게이트 구동부와, 검출된 구동 전원의 상태에 따라 상기 스위치부의 스위칭을 제어하여 상기 적어도 하나의 LED 채널의 휘도를 제어하는 디밍부와, 검출된 구동 전원의 상태가 사전에 설정된 비정상 동작에 해당하는 경우 상기 게이트 구동부의 동작을 차단하는 보호부를 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 디밍부는 상기 스위칭부를 스위칭 온 및 오프하는 PWM(Pulse Width Modulation) 신호가 하이 신호인 경우 검출된 구동 전원의 상태를 검출 신호로 전달받아 상기 전류 생성부에 전달되는 전류 제어 신호를 연산하는 연산부와, 상기 PWM 신호가 로우 신호인 경우 상기 검출 신호의 전압 레벨을 사전에 설정된 전압 레벨로 제어하는 버퍼부를 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 전달부는 상기 게이트 구동부로부터의 스위칭 제어 신호를 입력받는 제1 권선과, 상기 제1 권선과 전기적으로 절연되고 상기 제1 권선에 입력된 스위칭 제어 신호를 유기받아 상기 전원 공급부에 전달하는 제2 권선을 갖는 펄스 트랜스포머일 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 본 발명의 구동 장치는 상기 전원 공급부로부터의 구동 전원을 정류하여 상기 적어도 하나의 LED 채널에 공급하는 정류부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 전원 공급부는 제1 및 제2 LED 채널을 갖는 적어도 하나의 LED 채널 블럭의 상기 제1 및 제2 LED 채널에 각각 상기 구동 전원을 공급할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 본 발명의 구동 장치는 상기 제1 및 제2 LED 채널에 각각 공급되는 상기 구동 전원의 전류 평형을 유지하는 적어도 하나의 전류 평형 유닛을 갖는 전류 평형부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 적어도 하나의 전류 평형 유닛은 전하 평형 원리에 따라 상기 제1 및 제2 LED 채널에 각각 전달되는 구동 전원간의 전류 평형을 유지하는 전류 평형용 캐패시터와, 상기 제1 LED 채널과 접지 사이에 서로 직렬 연결되어 구동 전원을 정류하는 제1 및 제2 다이오드와, 상기 제2 LED 채널과 접지 사이에 서로 직렬 연결되어 구동 전원을 정류하는 제3 및 제4 다이오드와, 상기 제1 및 제2 다이오드와 병렬 연결되어 상기 제1 LED 채널에 공급되는 구동 전원을 안정화시키는 제1 안정화 캐패시터와, 상기 제3 및 제4 다이오드와 병렬 연결되어 상기 제2 LED 채널에 공급되는 구동 전원을 안정화시키는 제2 안정화 캐패시터를 포함하거나, 전하 평형 원리에 따라 상기 이차 권선의 일단에 연결되어 제1 및 제2 LED 채널에 각각 전달되는 구동 전원간의 전류 평형을 유지하는 전류 평형용 캐패시터와, 상기 이차 권선의 타단과 상기 제1 LED 채널 간에 연결되어 구동 전원을 정류하는 제1 다이오드와, 상기 전류 평형용 캐패시터와 상기 제2 LED 채널 간에 연결되어 구동 전원을 정류하는 제2 다이오드와, 상기 제1 LED 채널과 병렬 연결되어 구동 전원을 안정화시키는 제1 안정화 캐패시터와, 상기 제2 LED 채널과 병렬 연결되어 구동 전원을 안정화시키는 제2 안정화 캐패시터를 포함하거나, 또는 상기 이차 권선은 센터탭을 중심으로 사전에 설정된 권선수로 분할되고,상기 제1 LED 채널과 상기 제2 LED 채널은 직렬 연결되며, 상기 적어도 하나의 전류 평형 유닛은 상기 이차 권선의 센터탭에 연결되어 상기 제1 및 제2 LED 채널의 연결점에 연결되어 상기 제1 및 제2 LED 채널에 각각 전달되는 구동 전원간의 전류 평형을 유지하는 전류 평형용 캐패시터와, 상기 이차 권선의 일단과 상기 제1 LED 채널 간에 연결되어 구동 전원을 정류하는 제1 다이오드와, 상기 이차 권선의 타단과 상기 제2 LED 채널 간에 연결되어 구동 전원을 정류하는 제2 다이오드와, 상기 제1 LED 채널과 병렬 연결되어 구동 전원을 안정화시키는 제1 안정화 캐패시터와, 상기 제2 LED 채널과 병렬 연결되어 구동 전원을 안정화시키는 제2 안정화 캐패시터를 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 전원 공급부는 상용 전원을 정류 및 평활하는 정류 평활부와, 상기 정류 평활부로부터의 정류된 전원의 전압 및 전류의 위상차를 조정하는 역률 보정부와, 상기 스위칭 제어 신호에 따라 상기 역률 보정부로부터 역률 보정된 전원을 스위칭하는 스위칭부와, 상기 스위칭부로부터 스위칭된 전원을 입력받는 적어도 하나의 일차 권선과, 상기 적어도 하나의 일차 권선과 전기적으로 절연되고, 사전에 설정된 권선비를 형성하여 상기 적어도 하나의 일차 권선으로부터 전원을 유기받는 적어도 하나의 이차 권선을 갖는 트랜스포머를 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 트랜스포머는 복수의 LED 채널 블럭 각각에 연결되어 해당하는 LED 채널 블럭에 구동 전원을 공급하는 복수의 이차 권선을 포함하고, 상기 전류 평형부는 상기 복수의 이차 권선으로부터의 구동 전원을 해당하는 LED 채널 블럭의 제1 LED 채널 및 제2 LED 채널에 전류 평형을 유지하여 공급하는 상기 전류 평형 유닛을 복수개 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 트랜스포머는 상기 복수의 이차 권선에 각각 일대일 대응되는 복수의 일차 권선을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 2차측에 발광 다이오드 제어 기능과 전원 스위칭 제어 기능을 통합하여 1차측의 전원 스위칭을 제어하여, 제조 비용을 저감하고 회로 설계가 용이하며, 전류 상승 지연을 방지하고 전류의 스파이크 성분을 억제할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치의 제1 실시예의 개략적인 구성도.
도 2는 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치의 제2 실시예의 개략적인 구성도.
도 3은 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치의 제3 실시예의 개략적인 구성도.
도 4는 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치의 제4 실시예의 개략적인 구성도.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치에 채용되는 스위칭부의 실시예들의 개략적인 구성도.
도 6은 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치에 채용되는 제어부의 개략적인 구성도.
도 7은 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치에 채용되는 제어부의 일부 확대도.
도 8a 및 도 9a는 일반적인 발광 다이오드 구동 장치의 전기적 특성을 나타내는 그래프이고, 도 8b 및 도 9b는 이에 대비되는 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치의 전기적 특성을 나타내는 그래프.
도 10은 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치의 주요 구성의 신호 파형 그래프.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치에 채용되는 전류 평형부의 실시예들의 개략적인 구성도.
도 12a 및 도 12b는 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치에 전류 평형부의 동작을 나타내는 전류 흐름도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치의 제1 실시예의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치의 제1 실시예(100)는 전원 공급부(110), 구동부(120) 및 전달부(130)를 포함할 수 있으며, 정류부(140)를 더 포함할 수 있다.
전원 공급부(110)는 상용 교류 전원(AC)을 입력받아 이를 정류 및 평활하는 정류 평활부(111), 정류 평활부(111)로부터 정류된 전원의 전압 및 전류 간의 위상차를 조정하여 역률을 개선하는 역률 보정부(112), 역률 보정부(113)로부터 역률 보정된 전원을 스위칭하는 스위칭부(113) 및 스위칭부(113)에 의해 스위칭된 전원의 전압 레벨을 가변하는 변압부(114)를 포함할 수 있다. 도시되지 않았지만, 전자기 간섭(EMI)을 제거하기 위해 EMI 필터가 더 포함될 수 있다.
스위칭부(113)는 역률 보정부(113)로부터 역률 보정된 전원을 교대로 번갈아 스위칭하는 두개의 스위치가 직렬 연결되고 누설 인덕턴스(Llkg)와 공진 캐패시터(C)를 갖는 LLC 공진 인버터로 구성될 수 있으나, 도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치의 제1 실시예(100)에 채용되는 스위칭부(113)의 실시예들은 하프 브릿지 인버터(도 5a), 풀-브리지 인버터(도 5b) 또는 푸쉬-풀 인버터(도 5c) 등으로 구성될 수 있다.
변압부(114)는 적어도 하나의 일차 권선(Np)과 적어도 하나의 이차 권선(Ns)을 구비할 수 있으며, 일차 권선(Np)은 스위칭부(113)에 의해 스위칭된 전원을 입력받으며, 이차 권선(Ns)은 일차 권선(Np)과 전기적으로 절연되고 일차 권선(Np)과의 사전에 설정된 권선비에 따라 일차 권선(Np)에 입력된 전원을 유기받아 전압 레벨을 변압할 수 있다. 변압된 전원은 복수의 발광 다이오드가 직렬 연결된 적어도 하나의 발광 다이오드 채널(LED)에 전달될 수 있다.
구동부(120)는 스위치부(121)와 제어부(122)를 포함할 수 있다.
스위치부(121)는 발광 다이오드 채널(LED)에 연결되어 디밍신호에 따라 턴온 또는 턴 오프하여 발광 다이오드 채널(LED)에 구동 전원이 공급되거나 차단되도록 한다.
제어부(122)는 발광 다이오드 채널(LED)에 공급된 전원의 상태에 따라 스위치부(121)의 턴 온 및 턴 오프를 제어하고, 스위칭부(113)의 스위칭을 제어하여 발광 다이오드 채널(LED)에 공급되는 전원의 전압 레벨 또는 전류 레벨을 제어할 수 있다.
전달부(130)는 제어부(122)로부터의 스위칭 제어 신호를 자기 유도 방식으로 스위칭부(113)에 전달하며, 이를 위해, 전달부(130)는 제1 권선(N1)과 제2 권선(N2)을 구비한 펄스 트랜스포머를 포함할 수 있다. 제1 권선(N1)과 제2 권선(N2)는 서로 전기적으로 절연되어 있으며, 제1 권선(N1)은 제어부(122)로부터의 스위칭 제어 신호를 전달받고, 제2 권선(N2)은 전기적으로 절연된 제1 권선(N1)으로부터 자기적으로 유도받은 스위칭 제어 신호(S)를 스위칭부(113)에 전달할 수 있다.
정류부(140)는 캐패시터(Cb1), 제1 내지 제4 다이오드(D1~D4) 및 안정화 캐패시터(Co1)을 포함할 수 있으며, 변압부(114)의 이차 권선(Ns)으로부터의 전원을 정류 및 안정화하여 발광 다이오드 채널(LED)에 구동 전원을 공급할 수 있다. 도시된 바와 같이, 캐패시터(Cb1)의 일단은 이차 권선(Ns)의 일단에 연결되고, 제1 및 제2 다이오드(D1,D2)는 서로 직렬 연결되며, 캐패시터(Cb1)의 타단은 제1 및 제2 다이오드(D1,D2)의 연결점에 연결될 수 있다. 제3 및 제4 다이오드(D3,D4)는 서로 직렬 연결되고 제1 및 제2 다이오드(D1,D2)와 병렬 연결되며, 이차 권선(Ns)의 타단은 제3 및 제4 다이오드(D3,D4)의 연결점에 연결되고, 안정화 캐패시터(Co1)는 제3 및 제4 다이오드(D3,D4)와 병렬 연결될 수 있다.
상술한 바와 같이, 정류 평활부(111), 역률 보정부(112), 스위칭부(113) 및 변압부(114)의 일차 권선(Np)과 전달부(130)의 제2 권선(N2)은 1차측에 형성되고, 구동부(120), 정류부(140) 및 변압부(114)의 이차 권선(Ns)과 전달부(130)의 제1 권선(N1)은 2차측에 형성될 수 있다. 이에 따라, 1차측의 스위칭을 제어하는 기능과 2차측의 발광 다이오드를 구동하는 기능이 2차측에 통합되어 형성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치의 제2 실시예의 개략적인 구성도이다.
도 1과 함께, 도 2를 참조하면, 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치의 제2 실시예(200)는 적어도 둘의 발광 다이오드 채널(LED1,LED2)에 구동 전원을 공급할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치의 제2 실시예(200)는 도 1의 정류부(140)와 달리 전류 평형부(240)를 포함할 수 있다.
전류 평형부(240)는 전류 평형용 캐패시터(Cb1), 제1 내지 제4 다이오드(D1~D4)와 제1 및 제2 안정화 캐패시터(Co1,Co2)를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 전류 평형용 캐패시터(Cb1)의 일단은 이차 권선(Ns)의 일단에 연결되고, 제1 및 제2 다이오드(D1,D2)는 서로 직렬 연결되며, 캐패시터(Cb1)의 타단은 제1 및 제2 다이오드(D1,D2)의 연결점에 연결될 수 있고, 제2 안정화 캐패시터(Co2)는 제1 및 제2 다이오드(D1,D2)에 병렬 연결될 수 있다. 제3 및 제4 다이오드(D3,D4)는 서로 직렬 연결되고 이차 권선(Ns)의 타단은 제3 및 제4 다이오드(D3,D4)의 연결점에 연결되고, 제1 안정화 캐패시터(Co1)는 제3 및 제4 다이오드(D3,D4)와 병렬 연결될 수 있다.
전류 평형용 캐패시터(Cb1)은 전하 평균의 원리에 따라 제1 발광 다이오드 채널(LED1)와 제2 발광 다이오드 채널(LED2)에 공급되는 구동 전원 간의 전류 평형을 유지할 수 있다. 이에 관한 자세한 설명은 후에 도 12a 및 도 12b를 참조하여보다 상세하게 설명하도록 한다.
이외의 전원 공급부(210)의 정류 평활부(211), 역률 보정부(212), 스위칭부(213) 및 변압부(214)와, 스위치부(221) 및 제어부(222)를 갖는 구동부(220)와, 전달부(230)의 구성 및 기능은 도 1에서의 설명과 동일하므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.
도 3은 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치의 제3 실시예의 개략적인 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치의 제3 실시예(300)는 변압부(314)가 복수의 이차 권선(NS1~NSN)을 포함하고, 이에 따라 전류 평형부(340)는 복수의 전류 평형 유닛(341~34N)을 포함하고, 복수의 전류 평형 유닛(341~34N)은 각각 복수의 이차 권선(NS1~NSN)에 대응되어 전기적으로 연결될 수 있다. 복수의 전류 평형 유닛(341~34N) 각각은 도 2에 도시된 전류 평형부(240)의 구성과 동일할 수 있으며, 이에 관한 상세한 설명은 생략하도록 한다. 더하여, 공진 캐패시터(C)도 1 및 도 2에서의 위치와 다를 수 있으나 LLC 공진에는 영향이 없으며, 누설 인덕턴스(Llkg)는 기재를 생략하였다.
이외의 전원 공급부(310)의 정류 평활부(311), 역률 보정부(312), 스위칭부(313)와, 스위치부(321) 및 제어부(322)를 갖는 구동부(320)와, 전달부(330)의 구성 및 기능은 도 1에서의 설명과 동일하므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.
도 4는 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치의 제4 실시예의 개략적인 구성도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치의 제4 실시예(400)는 변압부(414)가 복수의 일차 권선(NP1~NPN)과 복수의 이차 권선(NS1~NSN)을 포함하고, 복수의 일차 권선(NP1~NPN)과 복수의 이차 권선(NS1~NSN)은 각각 서로 일대일 대응될 수 있다. 전류 평형부(440)는 복수의 전류 평형 유닛(441~44N)을 포함하고, 복수의 전류 평형 유닛(441~44N)은 각각 복수의 이차 권선(NS1~NSN)에 대응되어 전기적으로 연결될 수 있다. 복수의 전류 평형 유닛(441~44N) 각각은 도 2에 도시된 전류 평형부(240)의 구성과 동일할 수 있으며, 이에 관한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
이외의 전원 공급부(410)의 정류 평활부(411), 역률 보정부(412), 스위칭부(413)와, 스위치부(421) 및 제어부(422)를 갖는 구동부(420)와, 전달부(430)의 구성 및 기능은 도 1에서의 설명과 동일하므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.
도 6은 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치에 채용되는 제어부의 개략적인 구성도이고, 도 7은 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치에 채용되는 제어부의 일부 확대도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치에 채용된 제어부는 도 1 내지 도 4에 도시된 발광 다이오드 구동 장치의 실시예(100,200,300,400)에 공통적으로 채용될 수 있으며, 이에 따라 도 1의 제어부(122)에 기초하여 설명하도록 한다.
제어부(122)는 전류 생성부(122a), 클럭 생성부(122b), 데드 타임 생성부(122c) 게이트 구동부(122d), 디밍부(122e) 및 보호부(122f)를 포함할 수 있다.
전류 생성부(122a)는 발광 다이오드 채널(LED1)에 공급된 구동 전원의 상태에 따라 설정되는 레벨을 갖는 전류를 생성하고, 클럭 생성부(122b)는 전류 생성부(122a)에 의해 생성된 전류에 따라 설정되는 주기를 갖는 클럭 신호를 생성할 수 있다.
데드 타임 생성부(122c)는 전류 생성부(122a)에 의해 생성된 전류 레벨과 클럭 생성부(122b)에 의해 생성된 클럭 신호에 기초하여 스위칭부(113)의 스위칭을 제어하기 위한 데드 타임(dead time)을 생성하고, 게이트 구동부(122d)는 외부로부터의 PWM(pulse width modulation) 신호에 기초하며 데드 타임 생성부(122c)에 의해 생성된 데드 타임을 갖는 스위칭 제어 신호를 생성하며, 이는 전달부(130)를 통해 스위칭부(113)에 전달될 수 있다.
디밍부(122e)는 게이트 구동부(122d)에도 공급되는 PWM 신호 또는 외부로부터의 아날로그 디밍 신호(ADIM)에 기초하여 발광 다이오드 채널(LED1)에 구동 전원이 공급 또는 차단되도록 제어하는 스위칭 신호(SW)를 제공할 수 있다. 이를 위해, 디밍부(122e)는 발광 다이오드 채널(LED1)에 공급된 구동 전원을 검출 저항(RSEN)에 의해 검출되어 저항(R1,R2)를 통해 제1 및 제2 피드백 신호(FB1,FB2)로 전달받을 수 있다.
더하여, 디밍부(122e)는 발광 다이오드 채널(LED1)에 공급된 구동 전원을 저항(R2) 및 RC 네트워크에 의해 에러 신호(ERO)로 전달받을 수 있다. 상술한 에러 신호(ERO)는 전류 생성부(122a)에 전달되어 전류 생성에 관여할 수 있다.
보호부(122f)는 발광 다이오드 채널(LED1)에 공급된 전원의 전압 및 전류 상태(SLP, OLP)에 따라 이상 동작 여부를 판단하여, 이상 동작시 전류 생성부(122a) 및 게이트 구동부(122d)의 동작을 중지시킬 수 있다.
한편, 도 7을 참조하면, 디밍부(122e)는 연산부(122e-1) 및 버퍼부(122e-2)를 포함할 수 있고, 연산부(122e-1)는 검출 저항(RSEN)에 의해 검출된 발광 다이오드 채널(LED1)에 공급된 구동 전원의 전압 레벨(VSEN)에 의해 발광 다이오드 채널(LED1)에 공급된 구동 전원의 전류 레벨(FB1)을 입력받을 수 있다.
연산부(122e-1)는 상술한 피드백 신호(FB1)의 레벨에 따라 주파수를 가변하여 PFM(Pulse Frequency Modulation) 제어를 할 수 있다.
동작을 살펴보면, 외부로부터의 PWM 신호가 하이(high)일 경우 스위치부(121)의 스위치(M1)은 턴 온된 상태이며 연산부(122e-1)에 피드백 신호(FB1)가 전달되어 전류 생성부(122a)의 전류(RT) 생성을 제어할 수 있다. 이때, 버퍼부(122e-2)의 스위치(Q1)은 턴 오프되어 동작하지 않는다.
PWM 신호가 로우(low)일 경우 스위치부(121)의 스위치(M1)은 턴 오프된 상태이며 버퍼부(122e-2)의 스위치(Q1)은 턴 온되어 에러 신호(ERO)의 전압 레벨을 아날로그 디밍 신호(ADIM)의 전압 레벨로 유지시켜 PWM 신호가 로우일때도 에러 신호(ERO)의 전압 레벨을 피드백 신호(FB1)의 레벨과 같이 아날로그 디밍 신호(ADIM)을 통해서 맞출 수 있다.
도 8a 및 도 9a는 일반적인 발광 다이오드 구동 장치의 전기적 특성을 나타내는 그래프이고, 도 8b 및 도 9b는 이에 대비되는 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치의 전기적 특성을 나타내는 그래프이다.
한편, 피드백 레벨 신호를 전달시 연산부(122e-1)의 외부 저항과 캐패시터 성분에 의해 도 8a의 식별부호 A와 같이 전류 레벨이 상승하는 현상이 발생한다. 그러나, 본 발명의 디밍부(122e)에서는 PWM 신호가 로우 신호일 경우에도 에러 신호(ERO)의 전압 레벨을 PWM 신호의 하이 신호의 구간과 같이 일정하게 유지하여, PWM 신호가 로우 레벨인 디밍 오프에서 디밍 온되는 경우에도 8b와 같이 발광 다이오드 채널(LED1)에 흐르는 전류(ILED)의 상승시간을 단축할 수 있다.
LLC 전원 변환 방식에서는 무부하시에 스위칭 제어 신호(S)가 저주파수로 동작하여 출력 전압의 게인을 증가시키는 특성이 있어서, PWM 신호가 로우일 때 출력 전압(VOUT)이 증가하게 된다, 이러한 출력 전압의 증가는 PWM 신호가 하이일 경우 도 9a의 식별부호 B와 같이 발광 다이오드 채널(LED1)에 흐르는 전류(LED current)가 순간적으로 상승하는 문제점이 발생한다. 이에 따라 본 발명에서는 PWM 신호가 로우일 경우 스위칭 제어 신호의 출력을 오프시켜 출력 전압(VOUT)을 유지하여 도 9b와 같이 발광 다이오드 채널(LED1)에 흐르는 전류(LED current) 레벨을 안정적으로 유지할 수 있다.
더하여, 상술한 제어부(122)가 이차측에 형성되므로, 일반적으로 1차측에 전원 제어 회로가 형성되어 이차측에서 발생된 전원의 상태가 일차측으로 전달하기 위한 포토 커플러의 사용을 배제할 수 있다.
도 10은 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치의 주요 구성의 신호 파형 그래프이다.
도 10을 참조하면, 식별부호 (1), (2) 및 (3)과 같이 정상동작에서 임의의 이상 동작 신호가 인가되었을 경우 보호 동작이 용이하게 이루어지는 것을 볼 수 있다. 즉, 식별부호 (1)과 같이 스위치부(121)의 스위치(M1) 소스의 전압이 일정전압 이하로 떨어져 OLP(Over LED Protection) 전압 레벨이 로우가 되면 SDT의 캐패시터가 충전되어 충전된 전압 레벨이 0.7V 정도의 일정 레벨 이상이 되면 보호 기능이 동작하는 것을 볼 수 있다. 식별부호 (2)에서는 발광 다이오드 채널이 쇼트되는 경우와 같이(SLP(Short LED Protection) 스위치(M1)의 드레인 전압이 4V 정도의 일정 전압 이상이면 바로 래치-셧다운(latch-shutdown)되고, 스위치(M1)의 드레인 전압이 3V 이상의 전압 이상이면 SDT(Shut-Down Time)용 캐패시터가 충전되어 일정 전압이상이 되면 보호 기능이 동작하는 것을 볼 수 있다(SLP(Short LED Protection)). 식별부호 (3)에서는 1차측에 과전류가 발생하였을 경우 OCP(Over Current Protection) 전압이 2V 정도의 일정 전압 레벨 이상이 되면 스위칭 제어 신호(S)의 출력이 중단되어 보호 기능이 동작하는 것을 볼 수 있다.
한편, 도 11a 및 도 11b는 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치에 채용되는 전류 평형부의 실시 예들의 개략적인 구성도이다.
도 11a를 참조하면, 제1 전류 평형 유닛은 제1 다이오드(D1) 및 제2 다이오드(D2)를 구비하고, 제1 전류 평형 캐패시터(Cb1)는 제1 이차 권선(NS1)의 일단과 제2 다이오드(D2)의 애노드 사이에 전기적으로 직렬 연결되며, 제1 다이오드(D1)의 애노드는 제1 이차 권선(NS1)의 타단과 전기적으로 연결되고, 제1 다이오드(D1)의 캐소드는 제1 안정화 캐패시터(Co1)의 일단과 제1 발광 다이오드 채널(LED1)의 일단에 전기적으로 연결되며, 제2 다이오드(D2)의 애노드는 제1 전류 평형 캐패시터(Cb1)와 함께 제1 안정화 캐패시터(Co1)의 타단과 제1 발광 다이오드 채널(LED1)의 타단에 전기적으로 연결되고, 제2 다이오드(D2)의 캐소드는 제2 안정화 캐패시터(Co2)의 일단과 제2 발광 다이오드 채널(LED2)의 일단에 전기적으로 연결되며, 제2 안정화 캐패시터(Co2)의 타단과 제2 발광 다이오드 램프(LED2)의 타단은 제1 이차 권선(NS1)의 타단과 전기적으로 연결될 수 있다. 상술한 바와 같이 제1 전류 평형 유닛에 관해서만 설명하였지만, 제2 전류 평형 캐패시터(Cb2)와, 제3 및 제4 다이오드(D3,D4)와 제3 및 제4 안정화 캐패시터(Co3,Co4)를 갖는 제2 전류 평형 유닛 또한 상술한 제1 전류 평형 유닛과 동일한 구성을 가질 수 있고, 이러한 전류평형 유닛은 복수개 구비될 수 있다.
도 11b를 참조하면, 제1 전류 평형 유닛은 제1 이차 권선(NS1)은 분할 권선되어 센터 탭을 구비하고, 제1 전류 평형 캐패시터(Cb1)는 제1 이차 권선(NS1)의 센터 탭과 접지 사이에 직렬 연결되며, 제1 다이오드(D1) 및 제2 다이오드(D2)를 구비하고, 제1 다이오드(D1)의 애노드는 제1 이차 권선(NS1)의 일단과 전기적으로 연결되며, 제1 다이오드(D1)의 캐소드는 제1 안정화 캐패시터(Co1)의 일단과 제1 발광 다이오드 채널(LED1)의 일단에 전기적으로 연결되고, 제2 다이오드(D2)의 애노드는 제1 이차 권선(NS1)의 타단과 전기적으로 연결되며, 제2 다이오드(D2)의 캐소드는 제2 안정화 캐패시터(Co2)의 일단과 제2 발광 다이오드 채널(LED2)의 일단에 전기적으로 연결되고, 제1 및 제2 안정화 캐패시터(Co1,Co2)의 타단과 상기 제1 및 제2 발광 다이오드 채널(LED1,LED2)의 타단은 접지될 수 있다. 마찬가지로, 상술한 바와 같이 제1 전류 평형 유닛에 관해서만 설명하였지만, 제2 전류 평형 캐패시터(Cb2)와, 제3 및 제4 다이오드(D3,D4)와 제3 및 제4 안정화 캐패시터(Co3,Co4)를 갖는 제2 전류 평형 유닛 또한 상술한 제1 전류 평형 유닛과 동일한 구성을 가질 수 있고, 이러한 전류평형 유닛은 복수개 구비될 수 있다.
도 12a 및 도 12b는 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치에 전류 평형부의 동작을 나타내는 전류 흐름도이다.
스위칭부(113)의 스위칭에 따라 일차 권선(NP)에 흐르는 전류는 순방향(도 12a) 및 역방향(도 12b)으로 교번하여 진행한다. 이때, 제1 및 제2 이차 권선(NS1,NS2)과 일차 권선(NP) 간의 전자기 결합을 균등하게 하기 위해 제1 및 제2 이차 권선(NS1,NS2)의 권선수가 서로 동일하게 하면, 순방향의 경우 제1 및 제2 이차 권선(NS1,NS2)의 파지티브(positive) 전원의 전류(Isec1_P,Isec2_P)는 다음의 수식1과 같이 서로 근사하게 동일할 수 있다.
(수식1)
Figure pat00001
마찬가지로, 역방향의 경우 제1 및 제2 이차 권선(NS1,NS2)의 네거티브(negative) 전원의 전류(Isec1_N,Isec2_N)는 다음의 수식2와 같이 서로 근사하게 동일할 수 있다.
(수식2)
Figure pat00002
이때, 각 정류기는 하나의 전류 평형 캐패시터(Cb1,Cb2)를 구비할 수 있으며, 도 12a 및 도 12b에 도시된 바와 같이, 순방향과 역방향의 전류 도통 경로가 형성되고, 전류 평형 캐패시터(Cb1,Cb2)의 전하 평형 원리(Charge Balance Law)에 따라 제1 및 제3 발광 다이오드 채널(LED1,LED3)와, 제2 및 제4 발광 다이오드 채널(LED2,LED4)에 공급되는 전원은 다음의 수식3 및 수식4와 같이 서로 근사하게 동일할 수 있다(전하 평형 원리는 주지 관용 기술임으로 상세한 설명은 생략하도록 한다.).
(수식3)
Figure pat00003
(수식4)
Figure pat00004
즉, 제1 내지 제4 발광 다이오드 채널(LED1~LED4)에 공급되는 구동 전원의 전류는 일정하게 유지될 수 있다.
상술한 구성의 다양한 실시 형태로써 하나의 트랜스포머가 권선수가 동일한 N개의 이차 권선을 구비하는 경우 각 이차 권선에 대응되어 구비되는 N개의 전류 평형 캐패시터의 전하 평형 원리에 따라 적어도 2N개의 발광 다이오드 램프에 공급되는 구동 전원의 전류 평형이 유지되어 각 발광 다이오드 램프에 일정한 전류가 흐를 수 있다(여기서 N은 양의 짝수).
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 일반적으로 일차측에 형성되는 스위칭 제어 회로와 이차측에 형성되는 발광 다이오드 제어 회로를 이차측에 통합하여 형성하므로써 포토 커플러를 사용하지 않아 제조 비용을 감소시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
100,200,300,400...발광 다이오드 구동 장치
110,210,310,410...전원 공급부
111,211,311,411...정류 평활부
112,212,312,412...역률 보정부
113,213,313,413...스위칭부
120,220,320,420...구동부
121,221,321,421...스위치부
122,222,322,422...제어부
130,230,330,430...전달부
140...정류부
240,340,440...전류 평형부

Claims (25)

  1. 전기적으로 절연된 일차측과 이차측을 가지며, 일차측에서 입력된 전원을 스위칭하여, 이차측에서 스위칭된 전원을 사전에 설정된 전압 레벨을 갖는 구동 전원으로 변환하고, 상기 구동 전원을 적어도 하나의 LED(Light Emitting Diode) 채널에 공급하는 전원 공급부;
    상기 전원 공급부로부터 상기 적어도 하나의 LED 채널에 상기 구동 전원의 공급 및 차단을 제어하여 상기 적어도 하나의 LED 채널을 구동하며, 상기 적어도 하나의 LED 채널에 공급되는 상기 구동 전원의 상태에 따라 상기 전원 공급부의 스위칭을 제어하는 구동부; 및
    상기 구동부로부터 상기 전원 공급부의 스위칭을 제어하는 스위칭 제어 신호를 상기 전원 공급부의 이차측에서 일차측으로 전달하는 전달부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 구동부는
    상기 적어도 하나의 LED 채널와 접지 사이에 연결되어 상기 적어도 하나의 LED 채널에 상기 구동 전원이 공급 또는 차단되도록 스위칭하는 스위치부; 및
    상기 적어도 하나의 LED 채널에 공급된 구동 전원의 상태를 검출하여 상기 스위부의 스위칭을 제어하고, 검출된 구동 전원의 상태에 따라 상기 스위칭 제어 신호를 생성하여 상기 전달부에 전달하는 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제어부는
    검출된 구동 전원의 상태에 따라 설정되는 전류를 생성하는 전류 생성부;
    상기 전류 생성부에 의해 생성된 전류에 따라 주기가 설정되는 클럭 신호를 생성하는 클럭 생성부;
    상기 전류 생성부에 의해 생성된 전류에 따라 상기 클럭 생성부에 의해 생성된 클럭 신호의 데드 타임을 생성하는 데드 타임 생성부;
    상기 데드 타임 생성부에 의해 데드 타임이 생성된 클럭 신호를 상기 전원 공급부의 스위칭을 제어용으로 가공하여 상기 전달부에 전달하는 게이트 구동부;
    검출된 구동 전원의 상태에 따라 상기 스위치부의 스위칭을 제어하여 상기 적어도 하나의 LED 채널의 휘도를 제어하는 디밍부; 및
    검출된 구동 전원의 상태가 사전에 설정된 비정상 동작에 해당하는 경우 상기 게이트 구동부의 동작을 차단하는 보호부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 디밍부는
    상기 스위칭부를 스위칭 온 및 오프하는 PWM(Pulse Width Modulation) 신호가 하이 신호인 경우 검출된 구동 전원의 상태를 검출 신호로 전달받아 상기 전류 생성부에 전달되는 전류 제어 신호를 연산하는 연산부; 및
    상기 PWM 신호가 로우 신호인 경우 상기 검출 신호의 전압 레벨을 사전에 설정된 전압 레벨로 제어하는 버퍼부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전달부는 상기 게이트 구동부로부터의 스위칭 제어 신호를 입력받는 제1 권선과, 상기 제1 권선과 전기적으로 절연되고 상기 제1 권선에 입력된 스위칭 제어 신호를 유기받아 상기 전원 공급부에 전달하는 제2 권선을 갖는 펄스 트랜스포머인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전원 공급부로부터의 구동 전원을 정류하여 상기 적어도 하나의 LED 채널에 공급하는 정류부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전원 공급부는 제1 및 제2 LED 채널을 갖는 적어도 하나의 LED 채널 블럭의 상기 제1 및 제2 LED 채널에 각각 상기 구동 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 LED 채널에 각각 공급되는 상기 구동 전원의 전류 평형을 유지하는 적어도 하나의 전류 평형 유닛을 갖는 전류 평형부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 적어도 하나의 전류 평형 유닛은
    전하 평형 원리에 따라 상기 제1 및 제2 LED 채널에 각각 전달되는 구동 전원간의 전류 평형을 유지하는 전류 평형용 캐패시터;
    상기 제1 LED 채널과 접지 사이에 서로 직렬 연결되어 구동 전원을 정류하는 제1 및 제2 다이오드;
    상기 제2 LED 채널과 접지 사이에 서로 직렬 연결되어 구동 전원을 정류하는 제3 및 제4 다이오드;
    상기 제1 및 제2 다이오드와 병렬 연결되어 상기 제1 LED 채널에 공급되는 구동 전원을 안정화시키는 제1 안정화 캐패시터
    상기 제3 및 제4 다이오드와 병렬 연결되어 상기 제2 LED 채널에 공급되는 구동 전원을 안정화시키는 제2 안정화 캐패시터
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 전원 공급부는
    상용 전원을 정류 및 평활하는 정류 평활부;
    상기 정류 평활부로부터의 정류된 전원의 전압 및 전류의 위상차를 조정하는 역률 보정부;
    상기 스위칭 제어 신호에 따라 상기 역률 보정부로부터 역률 보정된 전원을 스위칭하는 스위칭부; 및
    상기 스위칭부로부터 스위칭된 전원을 입력받는 적어도 하나의 일차 권선과, 상기 적어도 하나의 일차 권선과 전기적으로 절연되고, 사전에 설정된 권선비를 형성하여 상기 적어도 하나의 일차 권선으로부터 전원을 유기받는 적어도 하나의 이차 권선을 갖는 트랜스포머
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 장치
  11. 제10항에 있어서,
    상기 트랜스포머는 복수의 LED 채널 블럭 각각에 연결되어 해당하는 LED 채널 블럭에 구동 전원을 공급하는 복수의 이차 권선을 포함하고,
    상기 전류 평형부는 상기 복수의 이차 권선으로부터의 구동 전원을 해당하는 LED 채널 블럭의 제1 LED 채널 및 제2 LED 채널에 전류 평형을 유지하여 공급하는 상기 전류 평형 유닛을 복수개 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 트랜스포머는 상기 복수의 이차 권선에 각각 일대일 대응되는 복수의 일차 권선을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 전원 공급부는 제1 및 제2 LED 채널을 갖는 적어도 하나의 LED 채널 블럭의 상기 제1 및 제2 LED 채널에 각각 상기 구동 전원을 공급하고,
    상기 전원 공급부는
    상용 전원을 정류 및 평활하는 정류 평활부;
    상기 정류 평활부로부터의 정류된 전원의 전압 및 전류의 위상차를 조정하는 역률 보정부;
    상기 스위칭 제어 신호에 따라 상기 역률 보정부로부터 역률 보정된 전원을 스위칭하는 스위칭부;
    상기 스위칭부로부터 스위칭된 전원을 입력받는 적어도 하나의 일차 권선과, 상기 적어도 하나의 일차 권선과 전기적으로 절연되고, 사전에 설정된 권선비를 형성하여 상기 적어도 하나의 일차 권선으로부터 전원을 유기받는 적어도 하나의 이차 권선을 갖는 트랜스포머; 및
    상기 제1 및 제2 LED 채널에 각각 공급되는 상기 구동 전원의 전류 평형을 유지하는 적어도 하나의 전류 평형 유닛을 갖는 전류 평형부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 적어도 하나의 전류 평형 유닛은
    전하 평형 원리에 따라 상기 이차 권선의 일단에 연결되어 제1 및 제2 LED 채널에 각각 전달되는 구동 전원간의 전류 평형을 유지하는 전류 평형용 캐패시터;
    상기 이차 권선의 타단과 상기 제1 LED 채널 간에 연결되어 구동 전원을 정류하는 제1 다이오드;
    상기 전류 평형용 캐패시터와 상기 제2 LED 채널 간에 연결되어 구동 전원을 정류하는 제2 다이오드;
    상기 제1 LED 채널과 병렬 연결되어 구동 전원을 안정화시키는 제1 안정화 캐패시터; 및
    상기 제2 LED 채널과 병렬 연결되어 구동 전원을 안정화시키는 제2 안정화 캐패시터
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 이차 권선은 센터탭을 중심으로 사전에 설정된 권선수로 분할되고,
    상기 제1 LED 채널과 상기 제2 LED 채널은 직렬 연결되며,
    상기 적어도 하나의 전류 평형 유닛은
    상기 이차 권선의 센터탭에 연결되어 상기 제1 및 제2 LED 채널의 연결점에 연결되어 상기 제1 및 제2 LED 채널에 각각 전달되는 구동 전원간의 전류 평형을 유지하는 전류 평형용 캐패시터;
    상기 이차 권선의 일단과 상기 제1 LED 채널 간에 연결되어 구동 전원을 정류하는 제1 다이오드;
    상기 이차 권선의 타단과 상기 제2 LED 채널 간에 연결되어 구동 전원을 정류하는 제2 다이오드;
    상기 제1 LED 채널과 병렬 연결되어 구동 전원을 안정화시키는 제1 안정화 캐패시터; 및
    상기 제2 LED 채널과 병렬 연결되어 구동 전원을 안정화시키는 제2 안정화 캐패시터
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 장치.
  16. 제14항 또는 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 트랜스포머는 복수의 LED 채널 블럭 각각에 연결되어 해당하는 LED 채널 블럭에 구동 전원을 공급하는 복수의 이차 권선을 포함하고,
    상기 전류 평형부는 상기 복수의 이차 권선으로부터의 구동 전원을 해당하는 LED 채널 블럭의 제1 LED 채널 및 제2 LED 채널에 전류 평형을 유지하여 공급하는 상기 전류 평형 유닛을 복수개 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 트랜스포머는 상기 복수의 이차 권선에 각각 일대일 대응되는 복수의 일차 권선을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 장치.
  18. 상용 전원을 정류 및 평활하는 정류 평활부;
    상기 정류 평활부로부터의 정류된 전원의 전압 및 전류의 위상차를 조정하는 역률 보정부;
    상기 스위칭 제어 신호에 따라 상기 역률 보정부로부터 역률 보정된 전원을 스위칭하는 스위칭부;
    상기 스위칭부로부터 스위칭된 전원을 입력받는 적어도 하나의 일차 권선과, 상기 적어도 하나의 일차 권선과 전기적으로 절연되고, 사전에 설정된 권선비를 형성하여 상기 적어도 하나의 일차 권선으로부터 전원을 유기받는 적어도 하나의 이차 권선을 갖는 트랜스포머;
    제1 및 제2 LED 채널을 갖는 적어도 하나의 LED 채널 블럭의 상기 제1 및 제2 LED 채널에 각각 공급되는 상기 구동 전원의 전류 평형을 유지하는 적어도 하나의 전류 평형 유닛을 갖는 전류 평형부;
    상기 적어도 하나의 LED 채널 블럭과 접지 사이에 연결되어 상기 적어도 하나의 LED 채널에 상기 구동 전원이 공급 또는 차단되도록 스위칭하는 스위치부;
    상기 적어도 하나의 LED 채널 블럭에 공급된 구동 전원의 상태를 검출하여 상기 스위부의 스위칭을 제어하고, 검출된 구동 전원의 상태에 따라 상기 스위칭 제어 신호를 생성하여 상기 전달부에 전달하는 제어부;
    상기 제어부로부터 상기 전원 공급부의 스위칭을 제어하는 스위칭 제어 신호를 스위칭 제어 신호를 입력받는 제1 권선과, 상기 제1 권선과 전기적으로 절연되고 상기 제1 권선에 입력된 스위칭 제어 신호를 유기받아 상기 스위칭부에 전달하는 제2 권선을 갖는 펄스 트랜스포머를 구비하는 전달부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 제어부는
    검출된 구동 전원의 상태에 따라 설정되는 전류를 생성하는 전류 생성부;
    상기 전류 생성부에 의해 생성된 전류에 따라 주기가 설정되는 클럭 신호를 생성하는 클럭 생성부;
    상기 전류 생성부에 의해 생성된 전류에 따라 상기 클럭 생성부에 의해 생성된 클럭 신호의 데드 타임을 생성하는 데드 타임 생성부;
    상기 데드 타임 생성부에 의해 데드 타임이 생성된 클럭 신호를 상기 전원 공급부의 스위칭을 제어용으로 가공하여 상기 전달부에 전달하는 게이트 구동부;
    검출된 구동 전원의 상태에 따라 상기 스위치부의 스위칭을 제어하여 상기 적어도 하나의 LED 채널의 휘도를 제어하는 디밍부; 및
    검출된 구동 전원의 상태가 사전에 설정된 비정상 동작에 해당하는 경우 상기 게이트 구동부의 동작을 차단하는 보호부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 디밍부는
    상기 스위칭부를 스위칭 온 및 오프하는 PWM(Pulse Width Modulation) 신호가 하이 신호인 경우 검출된 구동 전원의 상태를 검출 신호로 전달받아 상기 전류 생성부에 전달되는 전류 제어 신호를 연산하는 연산부; 및
    상기 PWM 신호가 로우 신호인 경우 상기 검출 신호의 전압 레벨을 사전에 설정된 전압 레벨로 제어하는 버퍼부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 장치.
  21. 제20항에 있어서, 상기 적어도 하나의 전류 평형 유닛은
    전하 평형 원리에 따라 상기 제1 및 제2 LED 채널에 각각 전달되는 구동 전원간의 전류 평형을 유지하는 전류 평형용 캐패시터;
    상기 제1 LED 채널과 접지 사이에 서로 직렬 연결되어 구동 전원을 정류하는 제1 및 제2 다이오드;
    상기 제2 LED 채널과 접지 사이에 서로 직렬 연결되어 구동 전원을 정류하는 제3 및 제4 다이오드;
    상기 제1 및 제2 다이오드와 병렬 연결되어 상기 제1 LED 채널에 공급되는 구동 전원을 안정화시키는 제1 안정화 캐패시터
    상기 제3 및 제4 다이오드와 병렬 연결되어 상기 제2 LED 채널에 공급되는 구동 전원을 안정화시키는 제2 안정화 캐패시터
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 장치.
  22. 제20항에 있어서, 상기 적어도 하나의 전류 평형 유닛은
    전하 평형 원리에 따라 상기 이차 권선의 일단에 연결되어 제1 및 제2 LED 채널에 각각 전달되는 구동 전원간의 전류 평형을 유지하는 전류 평형용 캐패시터;
    상기 이차 권선의 타단과 상기 제1 LED 채널 간에 연결되어 구동 전원을 정류하는 제1 다이오드;
    상기 전류 평형용 캐패시터와 상기 제2 LED 채널 간에 연결되어 구동 전원을 정류하는 제2 다이오드;
    상기 제1 LED 채널과 병렬 연결되어 구동 전원을 안정화시키는 제1 안정화 캐패시터; 및
    상기 제2 LED 채널과 병렬 연결되어 구동 전원을 안정화시키는 제2 안정화 캐패시터
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 장치.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 이차 권선은 센터탭을 중심으로 사전에 설정된 권선수로 분할되고,
    상기 제1 LED 채널과 상기 제2 LED 채널은 직렬 연결되며,
    상기 적어도 하나의 전류 평형 유닛은
    상기 이차 권선의 센터탭에 연결되어 상기 제1 및 제2 LED 채널의 연결점에 연결되어 상기 제1 및 제2 LED 채널에 각각 전달되는 구동 전원간의 전류 평형을 유지하는 전류 평형용 캐패시터;
    상기 이차 권선의 일단과 상기 제1 LED 채널 간에 연결되어 구동 전원을 정류하는 제1 다이오드;
    상기 이차 권선의 타단과 상기 제2 LED 채널 간에 연결되어 구동 전원을 정류하는 제2 다이오드;
    상기 제1 LED 채널과 병렬 연결되어 구동 전원을 안정화시키는 제1 안정화 캐패시터; 및
    상기 제2 LED 채널과 병렬 연결되어 구동 전원을 안정화시키는 제2 안정화 캐패시터
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 장치.
  24. 제21항 내지 제23항 중 한 항에 있어서,
    상기 트랜스포머는 복수의 LED 채널 블럭 각각에 연결되어 해당하는 LED 채널 블럭에 구동 전원을 공급하는 복수의 이차 권선을 포함하고,
    상기 전류 평형부는 상기 복수의 이차 권선으로부터의 구동 전원을 해당하는 LED 채널 블럭의 제1 LED 채널 및 제2 LED 채널에 전류 평형을 유지하여 공급하는 상기 전류 평형 유닛을 복수개 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 장치.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 트랜스포머는 상기 복수의 이차 권선에 각각 일대일 대응되는 복수의 일차 권선을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 장치.
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