KR100838415B1 - Flat Backlight Driving Circuit of Liquid Crystal Display Device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액정 표시 장치용 백라이트에 이용되는 무수은 면광원 구동회로에 관한 것으로서, 에너지 회수 회로기술을 통해 전력소모와 광효율을 개선하고, 저가격화를 실현할 수 있도록 새로운 설계된 액정 표시 장치의 면광원 구동회로에 관한 것이다. 본 발명의 면광원 구동회로는 2차측 인덕터가 상기 면광원의 양단자에 결합되고, 상기 면광원에 구동 전압을 공급하는 커플드 인덕터; 상기 커플드 인덕터의 1차측 인덕터의 일단과 접지 사이에 연결되고, 소정의 전압을 저장하는 소스 커패시터; 상기 커플드 인덕터의 1차측 인덕터의 타단과 전압원(Vsource) 사이에 연결되고, 소정의 전압으로 충전 또는 방전되는 제 1 커패시터; 캐소드 전극이 상기 전압원에 연결되고 애노드 전극이 상기 커플드 인덕터의 1차측 인덕터의 타단에 연결되는 제 1 다이오드; 상기 전압원과 상기 커플드 인덕터의 1차측 인덕터의 타단 사이에 연결되어 온/오프 스위칭 동작을 수행하는 제 1 스위치; 상기 커플드 인덕터의 1차측 인덕터의 타단과 접지 사이에 연결되고, 소정의 전압을 충전 또는 방전하는 제 2 커패시터; 캐소드 전극이 상기 커플드 인덕터의 1차측 인덕터의 타단에 연결되고 애노드 전극이 상기 접지에 연결되는 제 2 다이오드; 및 상기 커플드 인덕터의 1차측 인덕터의 타단과 접지 사이에 연결되어 온/오프 스위칭 동작을 수행하는 제 2 스위치를 포함한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mercury-free surface light source driving circuit used in a backlight for a liquid crystal display device. The surface light source driving circuit of a liquid crystal display device newly designed to improve power consumption, light efficiency, and lower cost through energy recovery circuit technology. It is about. According to an aspect of the present invention, there is provided a surface light source driving circuit including: a coupled inductor having a secondary inductor coupled to both terminals of the surface light source and supplying a driving voltage to the surface light source; A source capacitor connected between one end of the primary inductor of the coupled inductor and a ground and storing a predetermined voltage; A first capacitor connected between the other end of the primary inductor of the coupled inductor and a voltage source, and charged or discharged at a predetermined voltage; A first diode having a cathode electrode connected to the voltage source and an anode electrode connected to the other end of the primary side inductor of the coupled inductor; A first switch connected between the voltage source and the other end of the primary inductor of the coupled inductor to perform an on / off switching operation; A second capacitor connected between the other end of the primary inductor of the coupled inductor and a ground, and configured to charge or discharge a predetermined voltage; A second diode having a cathode electrode connected to the other end of the primary inductor of the coupled inductor and an anode electrode connected to the ground; And a second switch connected between the other end of the primary inductor of the coupled inductor and ground to perform an on / off switching operation.
Description
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 면광원 구동회로를 나타낸 구성도이다.1 is a block diagram illustrating a surface light source driving circuit of a liquid crystal display according to a first exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 면광원 구동 회로의 동작을 나타내는 타이밍도이다.2 is a timing diagram illustrating an operation of a surface light source driving circuit of a liquid crystal display according to a first exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 면광원 구동회로를 나타낸 구성도이다.3 is a block diagram illustrating a surface light source driving circuit of a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 면광원 구동 회로의 동작을 나타내는 타이밍도이다.4 is a timing diagram illustrating an operation of a surface light source driving circuit of a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정 표시 장치의 면광원 구동회로를 나타낸 구성도이다.5 is a configuration diagram illustrating a surface light source driving circuit of a liquid crystal display according to a third exemplary embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정 표시 장치의 면광원 구동 회로의 동작을 나타내는 타이밍도이다.6 is a timing diagram illustrating an operation of a surface light source driving circuit of a liquid crystal display according to a third exemplary embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 액정 표시 장치의 면광원 구동회로를 나타낸 구성도이다.7 is a configuration diagram illustrating a surface light source driving circuit of a liquid crystal display according to a fourth exemplary embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 액정 표시 장치의 면광원 구동 회로의 동작을 나타내는 타이밍도이다.8 is a timing diagram illustrating an operation of a surface light source driving circuit of a liquid crystal display according to a fourth exemplary embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 액정 표시 장치의 면광원 구동회로를 나타낸 구성도이다.9 is a configuration diagram illustrating a surface light source driving circuit of the liquid crystal display according to the fifth exemplary embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 액정 표시 장치의 면광원 구동 회로의 동작을 나타내는 타이밍도이다.10 is a timing diagram illustrating an operation of a surface light source driving circuit of a liquid crystal display according to a fifth exemplary embodiment of the present invention.
도 11은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 액정 표시 장치의 면광원 구동회로를 나타낸 구성도이다.11 is a configuration diagram illustrating a surface light source driving circuit of the liquid crystal display according to the sixth exemplary embodiment of the present invention.
본 발명은 액정 표시 장치의 면광원 구동회로에 관한 것으로서, 구체적으로는 에너지 회수 회로기술을 통해 전력소모와 광효율을 개선하고, 저가격화를 실현할 수 있도록 새로운 설계된 액정 표시 장치의 면광원 구동회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
디스플레이 시장에서 향후 연구과제로 남아있는 사항으로는 저가격화 기술 개발, 소비전력 감소를 위한 고효율 기술, 빠른 응답속도 및 발열 소음의 저감 등을 들 수 있다. 그 중 저가격화 및 고효율은 액정 표시 장치의 새로운 광원 구동회로의 개발로 어느 정도 달성할 수 있다.Future research challenges in the display market include the development of low-cost technologies, high-efficiency technologies for reducing power consumption, fast response speed, and low heat noise. Low cost and high efficiency can be achieved to some extent by the development of a new light source driving circuit of the liquid crystal display device.
앞으로는 광원 구현을 위해 필수적인 환경규제에 대한 연구가 필요하며, 특히 수은을 배제하는 것이 필수적이다. 이에 따라 기존의 수은 방식을 포함한 다양 한 구동방식에 대한 새로운 연구가 국내외에서 진행중이다. In the future, it is necessary to study environmental regulations that are essential for the realization of light sources, and in particular, it is necessary to exclude mercury. Accordingly, new research on various driving methods including the existing mercury method is underway at home and abroad.
현재 가능한 방법으로는 수은 대신 제논 가스를 사용하는 방법이 있는데, 이는 구동 전압을 현저히 높이는 결과를 가져온다. 이러한 점을 고려하여 국내외의 각 액정 표시 장치 백라이트 유닛(LCD BLU)용 램프 제조회사에서 구동회로의 개발을 위한 여러 노력을 보이고 있다. Currently available methods use xenon gas instead of mercury, which results in significantly higher drive voltages. In consideration of this point, domestic and overseas lamp makers for liquid crystal display backlight units (LCD BLU) have made various efforts to develop driving circuits.
기존 LCD 화면의 백라이트 유닛(Back Light Unit:BLU) 광원으로 사용되고 있는 냉음극 형광 램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp:CCFL)의 경우 수은을 사용함으로써 오는 환경오염과 선광원을 면광원으로 활용하기 위한 확산판(Diffusion layer)에 의한 에너지 효율 감소라는 단점이 있다. 이에 반해, 평판 타입 면광원의 경우 수은을 사용하지 않음으로써, 다가올 환경 규제에 대비할 수 있으며, 또한, 확산판을 필요로 하지 않음으로써 제조비용을 저감하는 효과가 있다. Cold Cathode Fluorescent Lamp (CCFL), which is used as the back light unit (BLU) light source of the existing LCD screen, is a diffuser plate for utilizing the environmental pollution and ray light source by using mercury as surface light source. (Diffusion layer) has the disadvantage of reducing energy efficiency. On the other hand, in the case of a flat panel type surface light source, mercury is not used, so that it is possible to prepare for the upcoming environmental regulations, and also by reducing the manufacturing cost by not requiring a diffusion plate.
이를 위해서는 면광원 구동을 위한 회로가 필요하게 되고, 전력변환 효율을 높이기 위해서는 에너지 회수회로(Energy Recovery Circuit)가 필수적이다. For this purpose, a circuit for driving a surface light source is required, and an energy recovery circuit is essential to increase power conversion efficiency.
최근 독일에서는 무수은 타입 평판형 면광원(상품명 PLANON)이 등장하게 되었다. 이 제품은 광원이 평판 형태로 존재하기 때문에 확산판이 필요 없으며, 수은을 쓰지 않기 때문에 다가올 환경규제를 생각할 때, 차세대 LCD BLU로 주목을 받고 있다. Recently, mercury-free flat panel light sources (brand name PLANON) have been introduced in Germany. This product does not need a diffusion plate because the light source is in the form of a flat plate, and because it does not use mercury, it is attracting attention as the next generation LCD BLU when considering the upcoming environmental regulations.
그러나, 상기 독일에서 개발된 무수은 타입 평판형 면광원 제품의 경우 구동 기술이 아직 발전단계에 있기 때문에 광효율이 271m/W에 그치고 있으며, 대면적 구동에서 실험적으로 검증이 안 된 상태이다. 이에 대하여, 국내 연구 또한 전무한 실정이다. 따라서, 이러한 면광원의 고효율 구동회로 개발이 절실히 필요하다.However, in the case of the mercury-type flat surface light source product developed in Germany, the light efficiency is only 271m / W because the driving technology is still in the development stage, and it has not been experimentally verified in large area driving. In this regard, there is no domestic research. Therefore, there is an urgent need to develop a high efficiency driving circuit for such a surface light source.
본 발명의 목적은 기존 구동 방식의 문제였던 전력소모와 광효율을 개선한 향상된 무수은 액정 표시장치의 면광원 구동회로를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a surface light source driving circuit of an improved mercury-free liquid crystal display device which improves power consumption and light efficiency, which is a problem of the conventional driving method.
또한, 본 발명의 목적은 에너지 회수 회로기술을 통해서 장치 고효율, 저가격화를 실현하여 향후 30인치 이상의 대면적 디스플레이를 구동할 수 있는 액정 표시장치의 면광원 구동회로를 제공하는데 있다.It is also an object of the present invention to provide a surface light source driving circuit of a liquid crystal display device capable of driving a large area display of 30 inches or more in the future by realizing high efficiency and low cost of the device through energy recovery circuit technology.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시 장치의 면광원 구동회로는 2차측 인덕터가 상기 면광원의 양단자에 결합되고, 상기 면광원에 구동 전압을 공급하는 커플드 인덕터; 상기 커플드 인덕터의 1차측 인덕터의 일단과 접지 사이에 연결되고, 소정의 전압을 저장하는 소스 커패시터; 상기 커플드 인덕터의 1차측 인덕터의 타단과 전압원(Vsource) 사이에 연결되고, 소정의 전압으로 충전 또는 방전되는 제 1 커패시터; 캐소드 전극이 상기 전압원에 연결되고 애노드 전극이 상기 커플드 인덕터의 1차측 인덕터의 타단에 연결되는 제 1 다이오드; 상기 전압원과 상기 커플드 인덕터의 1차측 인덕터의 타단 사이에 연결되어 온/오프 스위칭 동작을 수행하는 제 1 스위치; 상기 커플드 인덕터의 1차측 인덕터의 타단과 접지 사이에 연결되고, 소정의 전압을 충전 또는 방전하는 제 2 커패시터; 캐소드 전극이 상 기 커플드 인덕터의 1차측 인덕터의 타단에 연결되고 애노드 전극이 상기 접지에 연결되는 제 2 다이오드; 및 상기 커플드 인덕터의 1차측 인덕터의 타단과 접지 사이에 연결되어 온/오프 스위칭 동작을 수행하는 제 2 스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.In accordance with one aspect of the present invention, there is provided a surface light source driving circuit of a liquid crystal display device including: a coupled inductor having a secondary inductor coupled to both terminals of the surface light source and supplying a driving voltage to the surface light source; A source capacitor connected between one end of the primary inductor of the coupled inductor and a ground and storing a predetermined voltage; A first capacitor connected between the other end of the primary inductor of the coupled inductor and a voltage source, and charged or discharged at a predetermined voltage; A first diode having a cathode electrode connected to the voltage source and an anode electrode connected to the other end of the primary side inductor of the coupled inductor; A first switch connected between the voltage source and the other end of the primary inductor of the coupled inductor to perform an on / off switching operation; A second capacitor connected between the other end of the primary inductor of the coupled inductor and a ground, and configured to charge or discharge a predetermined voltage; A second diode having a cathode electrode connected to the other end of the primary inductor of the coupled inductor and an anode electrode connected to the ground; And a second switch connected between the other end of the primary inductor of the coupled inductor and ground to perform an on / off switching operation.
또한, 상기 목적은 2차측 인덕터가 상기 면광원의 양의 단자에 결합되고, 상기 면광원에 양의 구동 전압을 공급하는 제 1 커플드 인덕터; 상기 제 1 커플드 인덕터의 1차측 인덕터의 일단과 접지 사이에 연결되고, 소정의 전압을 저장하는 제 1 소스 커패시터; 상기 제 1 커플드 인덕터의 1차측 인덕터의 타단과 전압원(Vsource) 사이에 연결되고, 소정의 전압으로 충전 또는 방전되는 제 1 커패시터; 캐소드 전극이 상기 전압원에 연결되고 애노드 전극이 상기 제 1 커플드 인덕터의 1차측 인덕터의 타단에 연결되는 제 1 다이오드; 상기 전압원과 상기 제 1 커플드 인덕터의 1차측 인덕터의 타단 사이에 연결되어 온/오프 스위칭 동작을 수행하는 제 1 스위치; 상기 제 1 커플드 인덕터의 1차측 인덕터의 타단과 접지 사이에 연결되고, 소정의 전압을 충전 또는 방전하는 제 2 커패시터; 캐소드 전극이 상기 제 1 커플드 인덕터의 1차측 인덕터의 타단에 연결되고 애노드 전극이 상기 접지에 연결되는 제 2 다이오드; 상기 제 1 커플드 인덕터의 1차측 인덕터의 타단과 접지 사이에 연결되어 온/오프 스위칭 동작을 수행하는 제 2 스위치; 2차측 인덕터가 상기 면광원의 음의 단자에 결합되고, 상기 면광원에 음의 구동 전압을 공급하는 제 2 커플드 인덕터; 상기 제 2 커플드 인덕터의 1차측 인덕터의 일단과 접지 사이에 연결되고, 소정의 전압을 저장하는 제 2 소스 커패시터; 상기 제 2 커플드 인덕터 의 1차측 인덕터의 타단과 전압원(Vsource) 사이에 연결되고, 소정의 전압으로 충전 또는 방전되는 제 3 커패시터; 캐소드 전극이 상기 전압원에 연결되고 애노드 전극이 상기 제 2 커플드 인덕터의 1차측 인덕터의 타단에 연결되는 제 3 다이오드; 상기 전압원과 상기 제 2 커플드 인덕터의 1차측 인덕터의 타단 사이에 연결되어 온/오프 스위칭 동작을 수행하는 제 3 스위치; 상기 제 2 커플드 인덕터의 1차측 인덕터의 타단과 접지 사이에 연결되고, 소정의 전압을 충전 또는 방전하는 제 4 커패시터; 캐소드 전극이 상기 제 2 커플드 인덕터의 1차측 인덕터의 타단에 연결되고 애노드 전극이 상기 접지에 연결되는 제 4 다이오드; 및 상기 제 2 커플드 인덕터의 1차측 인덕터의 타단과 접지 사이에 연결되어 온/오프 스위칭 동작을 수행하는 제 4 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 면광원 구동회로에 의해 달성될 수도 있다.The object may also include a first coupled inductor having a secondary side inductor coupled to a positive terminal of the surface light source and supplying a positive driving voltage to the surface light source; A first source capacitor connected between one end of a primary side inductor of the first coupled inductor and a ground and storing a predetermined voltage; A first capacitor connected between the other end of the primary side inductor of the first coupled inductor and a voltage source (Vsource) and charged or discharged to a predetermined voltage; A first diode having a cathode electrode connected to the voltage source and an anode electrode connected to the other end of the primary side inductor of the first coupled inductor; A first switch connected between the voltage source and the other end of the primary side inductor of the first coupled inductor to perform an on / off switching operation; A second capacitor connected between the other end of the primary inductor of the first coupled inductor and a ground, and configured to charge or discharge a predetermined voltage; A second diode having a cathode electrode connected to the other end of the primary inductor of the first coupled inductor and an anode electrode connected to the ground; A second switch connected between the other end of the primary inductor of the first coupled inductor and ground to perform an on / off switching operation; A second coupled inductor coupled to a negative terminal of the surface light source and supplying a negative driving voltage to the surface light source; A second source capacitor connected between one end of a primary side inductor of the second coupled inductor and a ground and storing a predetermined voltage; A third capacitor connected between the other end of the primary side inductor of the second coupled inductor and a voltage source, and charged or discharged to a predetermined voltage; A third diode having a cathode electrode connected to the voltage source and an anode electrode connected to the other end of the primary side inductor of the second coupled inductor; A third switch connected between the voltage source and the other end of the primary side inductor of the second coupled inductor to perform an on / off switching operation; A fourth capacitor connected between the other end of the primary inductor of the second coupled inductor and a ground, and configured to charge or discharge a predetermined voltage; A fourth diode having a cathode electrode connected to the other end of the primary inductor of the second coupled inductor and an anode electrode connected to the ground; And a fourth switch connected between the other end of the primary side inductor of the second coupled inductor and ground to perform an on / off switching operation. have.
또한, 상기 목적은 1차측 인덕터의 타단에 탭인덕터가 결합되어 2차측 인덕터를 형성하고, 3차측 인덕터가 면광원의 전원 단자 양단이 결합되어 상기 면광원에 구동 전압을 공급하는 커플드 인덕터; 상기 커플드 인덕터의 1차측 인덕터의 일단과 접지 사이에 연결되고, 소정의 전압을 저장하는 소스 커패시터; 상기 커플드 인덕터의 1차측 인덕터의 타단과 전압원(Vsource) 사이에 연결되고, 소정의 전압으로 충전 또는 방전되는 제 1 커패시터; 캐소드 전극이 상기 전압원에 연결되고 애노드 전극이 상기 커플드 인덕터의 1차측 인덕터의 타단에 연결되는 제 1 다이오드; 상기 전압원과 상기 커플드 인덕터의 1차측 인덕터의 타단 사이에 연결되어 온/오프 스위칭 동작을 수행하는 제 1 스위치; 상기 커플드 인덕터의 2차측 인덕터의 타단과 접지 사이에 연결되고, 소정의 전압을 충전 또는 방전하는 제 2 커패시터; 캐소드 전극이 상기 커플드 인덕터의 2차측 인덕터의 타단에 연결되고 애노드 전극이 상기 접지에 연결되는 제 2 다이오드; 및 상기 커플드 인덕터의 2차측 인덕터의 타단과 접지 사이에 연결되어 온/오프 스위칭 동작을 수행하는 제 2 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 면광원 구동회로에 의해서도 달성될 있다.In addition, the object is a coupled inductor coupled to the other end of the primary side inductor to form a secondary inductor, the third side inductor is coupled to both ends of the power source terminal of the surface light source to supply a driving voltage to the surface light source; A source capacitor connected between one end of the primary inductor of the coupled inductor and a ground and storing a predetermined voltage; A first capacitor connected between the other end of the primary inductor of the coupled inductor and a voltage source, and charged or discharged at a predetermined voltage; A first diode having a cathode electrode connected to the voltage source and an anode electrode connected to the other end of the primary side inductor of the coupled inductor; A first switch connected between the voltage source and the other end of the primary inductor of the coupled inductor to perform an on / off switching operation; A second capacitor connected between the other end of the secondary inductor of the coupled inductor and a ground, and configured to charge or discharge a predetermined voltage; A second diode having a cathode electrode connected to the other end of the secondary inductor of the coupled inductor and an anode electrode connected to the ground; And a second switch connected between the other end of the secondary inductor and the ground of the coupled inductor to perform an on / off switching operation.
나아가, 상기 목적을 달성하기 위한 액정 표시 장치의 면광원 구동회로는 1차측 인덕터의 타단에 탭인덕터가 결합되어 2차측 인덕터를 형성하고, 3차측 인덕터가 면광원의 전원 단자 양단에 결합되어 상기 면광원에 구동 전압을 공급하는 커플드 인덕터; 상기 커플드 인덕터의 1차측 인덕터의 일단과 접지 사이에 연결되고, 소정의 전압을 저장하는 소스 커패시터; 상기 커플드 인덕터의 2차측 인덕터의 타단과 전압원(Vsource) 사이에 연결되고, 소정의 전압으로 충전 또는 방전되는 제 1 커패시터; 캐소드 전극이 상기 전압원에 연결되고 애노드 전극이 상기 커플드 인덕터의 2차측 인덕터의 타단에 연결되는 제 1 다이오드; 상기 전압원과 상기 커플드 인덕터의 2차측 인덕터의 타단 사이에 연결되어 온/오프 스위칭 동작을 수행하는 제 1 스위치; 상기 커플드 인덕터의 1차측 인덕터의 타단과 접지 사이에 연결되고, 소정의 전압을 충전 또는 방전하는 제 2 커패시터; 캐소드 전극이 상기 커플드 인덕터의 1차측 인덕터의 타단에 연결되고 애노드 전극이 상기 접지에 연결되는 제 2 다이오드; 및 상기 커플드 인덕터의 1차측 인덕터의 타단과 접지 사이에 연결되어 온/오프 스위칭 동작을 수행하는 제 2 스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.Furthermore, in the surface light source driving circuit of the liquid crystal display device for achieving the above object, the tab inductor is coupled to the other end of the primary inductor to form a secondary inductor, and the tertiary side inductor is coupled to both ends of the power supply terminal of the surface light source. A coupled inductor for supplying a driving voltage to the light source; A source capacitor connected between one end of the primary inductor of the coupled inductor and a ground and storing a predetermined voltage; A first capacitor connected between the other end of the secondary inductor of the coupled inductor and a voltage source and charging or discharging at a predetermined voltage; A first diode having a cathode electrode connected to the voltage source and an anode electrode connected to the other end of the secondary inductor of the coupled inductor; A first switch connected between the voltage source and the other end of the secondary inductor of the coupled inductor to perform an on / off switching operation; A second capacitor connected between the other end of the primary inductor of the coupled inductor and a ground, and configured to charge or discharge a predetermined voltage; A second diode having a cathode electrode connected to the other end of the primary inductor of the coupled inductor and an anode electrode connected to the ground; And a second switch connected between the other end of the primary inductor of the coupled inductor and ground to perform an on / off switching operation.
또한, 상기 목적은 3개의 인덕터가 상호 유도결합되고, 3차측 인덕터가 면광원의 전원 단자 양단에 결합되어 상기 면광원에 구동 전압을 공급하는 커플드 인덕터; 상기 커플드 인덕터의 1차측 인덕터의 일단과 접지 사이에 연결되고, 소정의 전압을 저장하는 소스 커패시터; 상기 커플드 인덕터의 2차측 인덕터의 일단에 연결되어 전압을 인가하는 전압원; 상기 커플드 인덕터의 2차측 인덕터의 타단과 접지 사이에 연결되고, 소정의 전압으로 충전 또는 방전되는 제 1 커패시터; 캐소드 전극이 접지에 연결되고 애노드 전극이 상기 커플드 인덕터의 2차측 인덕터의 타단에 연결되는 제 1 다이오드; 상기 커플드 인덕터의 2차측 인덕터의 타단과 접지 사이에 연결되어 온/오프 스위칭 동작을 수행하는 제 1 스위치; 상기 커플드 인덕터의 1차측 인덕터의 타단과 접지 사이에 연결되고, 소정의 전압을 충전 또는 방전하는 제 2 커패시터; 캐소드 전극이 상기 커플드 인덕터의 1차측 인덕터의 타단에 연결되고 애노드 전극이 상기 접지에 연결되는 제 2 다이오드; 및 상기 커플드 인덕터의 1차측 인덕터의 타단과 접지 사이에 연결되어 온/오프 스위칭 동작을 수행하는 제 2 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 면광원 구동회로에 의해 달성될 수 있다.In addition, the object is a coupled inductor for three inductors are mutually inductively coupled, the tertiary side inductor is coupled across the power supply terminal of the surface light source to supply a driving voltage to the surface light source; A source capacitor connected between one end of the primary inductor of the coupled inductor and a ground and storing a predetermined voltage; A voltage source connected to one end of the secondary inductor of the coupled inductor to apply a voltage; A first capacitor connected between the other end of the secondary inductor of the coupled inductor and a ground and charged or discharged to a predetermined voltage; A first diode having a cathode electrode connected to ground and an anode electrode connected to the other end of the secondary inductor of the coupled inductor; A first switch connected between the other end of the secondary inductor of the coupled inductor and ground to perform an on / off switching operation; A second capacitor connected between the other end of the primary inductor of the coupled inductor and a ground, and configured to charge or discharge a predetermined voltage; A second diode having a cathode electrode connected to the other end of the primary inductor of the coupled inductor and an anode electrode connected to the ground; And a second switch connected between the other end of the primary inductor and the ground of the coupled inductor to perform an on / off switching operation.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 살펴본다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
실시예Example 1 One
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 면광원 구동회로를 나타낸 구성도이다.1 is a block diagram illustrating a surface light source driving circuit of a liquid crystal display according to a first exemplary embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 액정 표시 장치의 면광원 구동회로는 커플드 인덕터(20), 3개의 커패시터(Cs, C1, C2), 2개의 다이오드(d1, d2), 2개의 스위치(S1, S2) 및 전압원(Vsource)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the surface light source driving circuit of the liquid crystal display includes a coupled
커플드 인덕터(20)는 면광원(10)의 전원 단자 양단에 결합되어 상기 면광원(10)에 구동 전압을 공급한다. 즉, 1차측 인덕터 양단에 인가된 전압은 상기 커플드 인덕터(20)의 권선비에 비례하게 2차측 인덕터 양단에 유도되어 상기 면광원(10)에 구동전압으로 인가된다. The coupled
소스 커패시터(Cs)는 상기 커플드 인덕터(20)의 1차측 인덕터의 일단과 접지 사이에 연결되며 미리 소정의 전압으로 충전되어 있다. 상기 소스 커패시터(Cs)는 매우 큰 커패시턴스를 가지고 상기 1차측 인덕터의 일단에 전압을 공급하는 전압원으로 동작한다.The source capacitor Cs is connected between one end of the primary inductor of the coupled
제 1 커패시터(C1)는 상기 커플드 인덕터(20)의 1차측 인덕터의 타단과 전압원(Vsource) 사이에 연결되고, 소정의 전압으로 충전 또는 방전된다.The first capacitor C1 is connected between the other end of the primary inductor of the coupled
제 1 다이오드(d1)는 캐소드 전극이 상기 전압원(Vsource)에 연결되고 애노드 전극이 상기 커플드 인덕터(20)의 1차측 인턱터의 타단에 연결되어 순방향 전류는 통과시키고 역방향 전류는 차단한다. The first diode d1 has a cathode electrode connected to the voltage source Vsource and an anode electrode connected to the other end of the primary inductor of the coupled
제 1 스위치(S1)는 상기 전압원(Vsource)과 상기 커플드 인덕터(20)의 1차측 인덕터의 타단 사이에 연결되고 주기적으로 온/오프 스위칭 동작을 수행한다. The first switch S1 is connected between the voltage source Vsource and the other end of the primary inductor of the coupled
제 2 커패시터(C2)는 상기 커플드 인덕터(20)의 1차측 인덕터의 타단과 접 지(Ground) 사이에 연결되고, 소정의 전압으로 충전 또는 방전된다.The second capacitor C2 is connected between the other end of the primary inductor of the coupled
제 2 다이오드(d2)는 캐소드 전극이 상기 커플드 인덕터(20)의 1차측 인턱터의 타단에 연결되고 애노드 전극이 접지(Ground)에 연결되어 순방향 전류는 통과시키고 역방향 전류는 차단한다. The second diode d2 has a cathode electrode connected to the other end of the primary inductor of the coupled
제 2 스위치(S2)는 상기 커플드 인덕터(20)의 1차측 인덕터의 타단과 접지 사이에 연결되고 주기적으로 온/오프 스위칭 동작을 수행한다.The second switch S2 is connected between the other end of the primary inductor of the coupled
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 면광원 구동회로의 동작에 대하여 후술할 도 2를 참조하여 설명한다.An operation of the surface light source driving circuit of the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention configured as described above will be described with reference to FIG. 2.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 면광원 구동 회로의 동작을 나타내는 타이밍도이다.2 is a timing diagram illustrating an operation of a surface light source driving circuit of a liquid crystal display according to a first exemplary embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 상기 면광원 구동회로는 제 1 및 제 2 스위치(S1, S2)의 온/오프에 따라 4가지 모드가 주기적으로 순환하면서 구동된다. 즉, 모드 1은 제 1 스위치(S1)가 오프(OFF)이고, 제 2 스위치(S2)는 온(ON)인 경우, 모드 2는 제 1 및 제 2 스위치(S1, S2) 모두 오프인 경우, 모드 3은 제 1 스위치(S1)는 온이고, 제 2 스위치(S2)가 오프인 경우, 모드 4는 다시 제 1 및 제 2 스위치(S1, S2) 모두 오프(OFF)인 경우이며, 모드 4 다음에는 다시 모드 1부터 진행된다.Referring to FIG. 2, the surface light source driving circuit is driven while the four modes are periodically cycled according to the on / off of the first and second switches S1 and S2. That is, in the
먼저, 모드 1이 시작되기 이전에 제 1 스위치(S1) 및 제 2 스위치(S2)가 오프이고, 커플드 인덕터(20)의 1차측 전류(iprimary)는 제 2 다이오드(d2)를 통해 역방향으로 흐르고 있다. 이때, 제 2 스위치(S2)가 온(ON)되면서 모드 1이 시작된다.First, before the
모드 1 : 제 1 스위치(S1) 오프이고, 제 2 스위치(S2) 온되면, 커플드 인덕터(20)의 1차측 인덕턴스에 소스 커패시터(Cs) 전압이 걸리면서 커플드 인덕터(20) 1 차측 전류(iprimary)가 증가하기 시작한다. 상기 1차측 전류(iprimary)는 소스 커패시터(Cs)에서 나와서 제 2 스위치(S2)를 통하여 흐른다. 여기서, 상기 소스 커패시터(Cs)는 매우 큰 커패시턴스를 가지므로 거의 직류(DC) 전압원으로 동작한다.Mode 1: When the first switch S1 is off and the second switch S2 is on, the source capacitor Cs voltage is applied to the primary inductance of the coupled
모드 2 : 제 1 스위치(S1) 오프이고, 제 2 스위치 오프이면, 제 2 스위치(S2)가 오프되는 순간에 상기 커플드 인덕터(20)의 1 차측 전류(iprimary)는 상기 제 2 스위치(S2)를 통과할 수 없으므로, 대부분 커플드 인덕터(20)의 2차측으로 돌게 되고, 이 전류가 면광원에 충전되면서 커플드 인덕터(20)의 2차측 전압(VLamp)이 급격하게 상승하게 된다(면광원은 무 발광시 등가적으로 커패시터와 같다). 1 차측 전류(iprimary)의 약간의 전류가 제 2 커패시터(C2)로 흐르면서 제 2 커패시터(C2)의 전압을 상승시키고, 동시에 제 1 커패시터(C1) 쪽으로도 흐르면서 제 1 커패시터에 있던 전하를 방전시키면서 제 1 커패시터(C1)의 전압을 감소시킨다. 커플드 인덕터(20)의 1차측 전압이 전압원(Vsource)과 같아지면 제 1 다이오드(d1)가 온되면서 커플드 인덕터(20) 1차측 전류(iprimary)는 전압원(Vsource)으로 흘러가고, 커플드 인덕터(20)의 1차측 전압이 전압원(Vsource)으로 고정되면서 커플드 인덕터(20) 2차측 전압(VLamp)도 고정된다. 만약, 커플드 인덕터(20)의 1차측 전압이 전압원(Vsource)과 같아지지 않으면, 커플드 인덕터(20) 1차측 전압이 전압원에 단지 가까워지면 제 1 스위치(S1)을 온시킴으로써 소프트 스위칭 없이 모드 3으로 넘어간다.Mode 2: When the first switch S1 is off and the second switch is off, at the moment when the second switch S2 is off, the primary current i primary of the coupled
모드 3 : 제 1 다이오드(d1)가 온되어 있는 동안에, 제 1 스위치(S1)를 온(ON)시킴으로써 소프트 스위칭을 얻는다. 이후로 전류의 방향이 바뀌는데, 그때 제 1 다이오드(d1)는 오프되고 커플드 인덕터(20)의 1차측 전류(iprimary)는 제 1 스위치(S1)를 통하여 흐르게 된다. 전류의 방향이 바뀌는 첫번째 이유는 전압원(Vsource)이 소스 커패시터(Cs) 전압보다 월등히 높으므로 1차측 자화 인덕터에 역전압이 걸리게 되어 1차측 전류(iprimary)가 감소하다가 방향을 바꾸게 되고, 두번째 이유는 모드 3 동안에 면광원이 발광하게 되는데, 이때 면광원(10)이 저항처럼 전력소모를 많이 하게 되고, 따라서 전류가 부하쪽으로 유입하게 되기 때문이다.Mode 3: Soft switching is obtained by turning on the first switch S1 while the first diode d1 is on. Thereafter, the direction of the current is changed, at which time the first diode d1 is turned off and the primary current i primary of the coupled
모드 4 : 램프가 발광하는 구간이 끝나면, 제 1 스위치(S1)가 오프(OFF)된다. 제 1 스위치(S1)가 오프되는 순간에 커플드 인덕터(20) 1차측 전류(iprimary)는 제 1 스위치(S1)를 통과할 수 없으므로, 커플드 인덕터(20)를 통해서 면광원(10)에 쌓여있던 전하를 빼내면서 커플드 인덕터(20) 2차측 전압(VLamp)이 급격하게 감소하게 된다. 또한, 소량의 전류가 제 1 커패시터(C1)로 흐르면서 제 1 커패시터(C1)의 전압이 상승하게 되고, 동시에 제 2 커패시터(C2) 쪽으로도 흐르면서 제 2 커패시터(C2)에 있던 전하를 방전시키면서 제 2 커패시터(C2)의 전압이 감소한다. 이 전압이 0 근처까지 도달하면 제 2 다이오드(d2)가 켜지면서 0으로 고정되고, 커플드 인덕터(20) 1차측 전압이 소스 커패시터(Cs) 전압으로 고정되고, 커플드 인덕 터(20) 1차측 전류(iprimary)는 소스 커패시터(Cs)로 환원된다. 이 전류가 제 2 다이오드(d2)로 흐르는 동안 제 2 스위치(S2)를 온 시키게 되면(소프트 스위칭), 이 후로 모드 1부터 계속 반복하게 된다.Mode 4: When the section in which the lamp emits light ends, the first switch S1 is turned OFF. Since the primary current i primary of the coupled
상기와 같이 동작하는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 면광원 구동회로에 따르면, 광원의 광효율을 최적화하기 위한 구동파형을 구현할 수 있으며, 에너지 회수 회로(Energy Recovery Circuit)기능을 가지고 있으며, 전력소모를 최소화하고, 회로 제작시 부품의 간소화로 제품의 크기 및 비용감소의 효과가 있다.According to the surface light source driving circuit of the liquid crystal display according to the embodiment of the present invention operating as described above, it is possible to implement a driving waveform for optimizing the light efficiency of the light source, and has an energy recovery circuit (Energy Recovery Circuit) function, Minimize power consumption and reduce the size and cost of products by simplifying components in circuit fabrication.
상기 도 1 및 도 2의 경우 단방향 구동회로로서, 출력전압(램프전압)의 펄스가 한쪽 방향으로만 발생하였지만, 면광원의 수명연장을 위해서 출력전압(램프전압)의 펄스가 양쪽 방향으로 발생하게 할 수도 있다. 이하, 양방향 구동에 대하여 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.1 and 2, the pulse of the output voltage (lamp voltage) is generated only in one direction, but the pulse of the output voltage (lamp voltage) is generated in both directions to extend the life of the surface light source. You may. Hereinafter, the bidirectional driving will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
실시예Example 2 2
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 면광원 구동회로를 나타낸 구성도이다.3 is a block diagram illustrating a surface light source driving circuit of a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 액정 표시 장치의 면광원 구동회로는 2개의 커플드 인덕터(30, 40), 3개의 커패시터(Cs, C1, C2), 2개의 다이오드(d1, d2), 2개의 스위치(S1, S2) 및 전압원(Vsource)을 포함한다.Referring to FIG. 3, the surface light source driving circuit of the liquid crystal display includes two coupled
제 1 커플드 인덕터(30)는 면광원(10)의 양의 전원 단자에 연결되어 상기 면광원(10)에 양의 구동 전압을 공급한다. 즉, 제 1 커플드 인덕터(30)의 1차측 인덕터 양단에 인가된 전압은 상기 제 1 커플드 인덕터(30)의 권선비에 비례하게 2차측 인덕터 양단에 유도되어 상기 면광원(10)에 양의 구동 전압으로 인가된다. The first coupled
소스 커패시터(Cs)는 상기 제 1 커플드 인덕터(30)의 1차측 인덕터의 일단과 접지 사이에 연결되며 미리 소정의 전압으로 충전되어 있다. 상기 소스 커패시터(Cs)는 매우 큰 커패시턴스를 가지고 상기 1차측 인덕터의 일단에 전압을 공급하는 전압원으로 동작한다.The source capacitor Cs is connected between one end of the primary side inductor of the first coupled
제 1 커패시터(C1)는 상기 제 1 커플드 인덕터(30)의 1차측 인덕터의 타단과 전압원(Vsource) 사이에 연결되고, 소정의 전압으로 충전 또는 방전된다.The first capacitor C1 is connected between the other end of the primary side inductor of the first coupled
제 1 다이오드(d1)는 캐소드 전극이 상기 전압원(Vsource)에 연결되고 애노드 전극이 상기 제 1 커플드 인덕터(30)의 1차측 인덕터의 타단에 연결되어 순방향 전류는 통과시키고 역방향 전류는 차단한다. The first diode d1 has a cathode electrode connected to the voltage source Vsource, and an anode electrode connected to the other end of the primary inductor of the first coupled
제 1 스위치(S1)는 상기 전압원(Vsource)과 상기 제 1 커플드 인덕터(30)의 1차측 인덕터의 타단 사이에 연결되고 주기적으로 온/오프 스위칭 동작을 수행한다. The first switch S1 is connected between the voltage source Vsource and the other end of the primary inductor of the first coupled
제 2 커패시터(C2)는 상기 제 1 커플드 인덕터(30)의 1차측 인덕터의 타단과 접지(Ground) 사이에 연결되고, 소정의 전압으로 충전 또는 방전된다.The second capacitor C2 is connected between the other end of the primary side inductor of the first coupled
제 2 다이오드(d2)는 캐소드 전극이 상기 제 1 커플드 인덕터(30)의 1차측 인덕터의 타단에 연결되고 애노드 전극이 접지(Ground)에 연결되어 순방향 전류는 통과시키고 역방향 전류는 차단한다. The second diode d2 has a cathode electrode connected to the other end of the primary side inductor of the first coupled
제 2 스위치(S2)는 상기 제 1 커플드 인덕터(30)의 1차측 인덕터의 타단과 접지 사이에 연결되고 주기적으로 온/오프 스위칭 동작을 수행한다.The second switch S2 is connected between the other end of the primary side inductor of the first coupled
제 2 커플드 인덕터(40)는 면광원(10)의 음의 전원 단자에 연결되어 상기 면광원(10)에 음의 구동 전압을 공급한다. 즉, 제 2 커플드 인덕터(40)의 1차측 인덕터 양단에 인가된 전압은 상기 제 2 커플드 인덕터(40)의 권선비에 비례하게 2차측 인덕터 양단에 유도되어 상기 면광원(10)에 음의 구동 전압으로 인가된다. 제 2 커플드 인덕터(40)는 1차 및 2차 인덕터의 코일의 극성 표시가 반대로 되어 있어 1차측에 양의 전압이 인가되면 2차측에 음의 전압이 유도된다.The second coupled
소스 커패시터(Cs')는 상기 제 2 커플드 인덕터(40)의 1차측 인덕터의 일단과 접지 사이에 연결되며 미리 소정의 전압으로 충전되어 있다. 상기 소스 커패시터(Cs')는 매우 큰 커패시턴스를 가지고 상기 1차측 인덕터의 일단에 전압을 공급하는 전압원으로 동작한다.The source capacitor Cs' is connected between one end of the primary side inductor of the second coupled
제 3 커패시터(C3)는 상기 제 2 커플드 인덕터(40)의 1차측 인덕터의 타단과 전압원(Vsource) 사이에 연결되고, 소정의 전압으로 충전 또는 방전된다.The third capacitor C3 is connected between the other end of the primary inductor of the second coupled
제 3 다이오드(d3)는 캐소드 전극이 상기 전압원(Vsource)에 연결되고 애노드 전극이 상기 제 2 커플드 인덕터(40)의 1차측 인턱터의 타단에 연결되어 순방향 전류는 통과시키고 역방향 전류는 차단한다.In the third diode d3, a cathode electrode is connected to the voltage source Vsource, and an anode electrode is connected to the other end of the primary inductor of the second coupled
제 3 스위치(S3)는 상기 전압원(Vsource)과 상기 제 2 커플드 인덕터(40)의 1차측 인덕터의 타단 사이에 연결되고 주기적으로 온/오프 스위칭 동작을 수행한 다. The third switch S3 is connected between the voltage source Vsource and the other end of the primary side inductor of the second coupled
제 4 커패시터(C4)는 상기 제 2 커플드 인덕터(40)의 1차측 인덕터의 타단과 접지(Ground) 사이에 연결되고, 소정의 전압으로 충전 또는 방전된다.The fourth capacitor C4 is connected between the other end of the primary inductor of the second coupled
제 4 다이오드(d4)는 캐소드 전극이 상기 제 2 커플드 인덕터(40)의 1차측 인턱터의 타단에 연결되고 애노드 전극이 접지(Ground)에 연결되어 순방향 전류는 통과시키고 역방향 전류는 차단한다.The fourth diode d4 has a cathode electrode connected to the other end of the primary inductor of the second coupled
제 4 스위치(S4)는 상기 제 2 커플드 인덕터(40)의 1차측 인덕터의 타단과 접지 사이에 연결되고 주기적으로 온/오프 스위칭 동작을 수행한다.The fourth switch S4 is connected between the other end of the primary side inductor of the second coupled
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 면광원 구동회로의 동작에 대하여 후술할 도 4를 참조하여 설명한다.An operation of the surface light source driving circuit of the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention configured as described above will be described with reference to FIG. 4 to be described later.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 면광원 구동 회로의 동작을 나타내는 타이밍도이다.4 is a timing diagram illustrating an operation of a surface light source driving circuit of a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 상기 양방향 면광원 구동회로는 제 1 커플드 인덕터(30)에 연결된 제 1 및 제 2 스위치(S1, S2)의 온/오프에 따라 4가지 모드가 주기적으로 순환하면서 양의 전압이 상기 면광원에 인가된다. 즉, 모드 1은 제 1 스위치(S1)가 오프(OFF)이고, 제 2 스위치(S2)는 온(ON)인 경우, 모드 2는 제 1 및 제 2 스위치(S1, S2) 모두 오프인 경우, 모드 3은 제 1 스위치(S1)는 온이고, 제 2 스위치(S2)가 오프인 경우, 모드 4는 다시 제 1 및 제 2 스위치(S1, S2) 모두 오프(OFF)인 경우이며, 모드 4 다음에는 다시 모드 1부터 진행된다.Referring to FIG. 4, in the bidirectional surface light source driving circuit, four modes are periodically cycled in accordance with on / off of the first and second switches S1 and S2 connected to the first coupled
또한, 상기 양방향 면광원 구동회로는 제 2 커플드 인덕터(40)에 연결된 제 3 및 제 4 스위치(S3, S4)의 온/오프에 따라 4가지 모드가 주기적으로 순환하면서 음의 전압이 상기 면광원에 인가된다. 즉, 모드 1'은 제 3 스위치(S3)가 오프(OFF)이고, 제 4 스위치(S4)는 온(ON)인 경우, 모드 2'는 제 3 및 제 4 스위치(S3, S4) 모두 오프인 경우, 모드 3'은 제 1 스위치(S1)는 온이고, 제 2 스위치(S2)가 오프인 경우, 모드 4'는 다시 제 3 및 제 4 스위치(S3, S4) 모두 오프(OFF)인 경우이며, 모드 4' 다음에는 다시 모드 1'부터 진행된다.In addition, the bidirectional surface light source driving circuit has four modes periodically cycled in accordance with the on / off of the third and fourth switches S3 and S4 connected to the second coupled
나아가, 면광원(10)의 양의 단자에 결합된 구동회로의 모드 1이 진행되는 동안 음의 단자에 결합된 구동회로의 모드 2',모드 3', 모드 4'가 진행되며, 양의 단자에 결합된 구동회로의 모드 1, 모드 2, 모드 3이 진행되는 동안 음의 단자에 결합된 구동회로의 모드 1'가 진행된다.Further, while
도 4에 도시된 바와 같이, 양방향 구동은 상술한 도 2의 동작모드와 동일하게 동작한다. 단지 차이가 있다면, 면광원(10)에 인가되는 전압의 극성이 모드 3에서는 양의 전압이, 모드 3'에서는 음의 전압이 걸린다는 것이다. 따라서, 도 10에 대한 설명은 도 2를 참조하여 당업자가 용이하게 이해할 수 있기 때문에 그 설명을 생략하기로 한다. 면광원의 전극은 대칭이므로 양으로 전압이 걸리건 음으로 전압이 걸리건 똑같이 켜지게 된다. 이렇게 함으로써 면광원(10)의 수명이 길어진다. As shown in FIG. 4, the bidirectional driving operates in the same manner as the operation mode of FIG. 2. The only difference is that the polarity of the voltage applied to the
실시예Example 3 3
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정 표시 장치의 면광원 구동회로를 나타낸 구성도이다.5 is a configuration diagram illustrating a surface light source driving circuit of a liquid crystal display according to a third exemplary embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 액정 표시 장치의 면광원 구동회로는 1차측에 탭인덕터가 결합된 커플드 인덕터(22), 3개의 커패시터(Cs, C1, C2), 2개의 다이오드(d1, d2), 2개의 스위치(S1, S2) 및 전압원(Vsource)을 포함한다.Referring to FIG. 5, the surface light source driving circuit of the liquid crystal display includes a coupled
커플드 인덕터(22)는 1차측 인덕터의 타단에 탭인덕터가 결합되어 2차측 인덕터를 형성하고, 3차측 인덕터가 면광원(10)의 전원 단자 양단이 결합되어 상기 면광원(10)에 구동 전압을 공급한다. 즉, 1차측(또는 2차측) 인덕터 양단에 인가된 전압은 상기 커플드 인덕터(22)의 1차:3차(또는 2차:3차) 권선비에 비례하게 3차측 인덕터 양단에 유도되어 상기 면광원(10)에 구동전압으로 인가된다. The coupled
소스 커패시터(Cs)는 상기 커플드 인덕터(22)의 1차측 인덕터의 일단과 접지 사이에 연결되며 미리 소정의 전압으로 충전되어 있다. 상기 소스 커패시터(Cs)는 매우 큰 커패시턴스를 가지고 상기 1차측 인덕터의 일단에 전압을 공급하는 전압원으로 동작한다.The source capacitor Cs is connected between one end of the primary inductor of the coupled
제 1 커패시터(C1)는 상기 커플드 인덕터(22)의 1차측 인덕터의 타단과 전압원(Vsource) 사이에 연결되고, 소정의 전압으로 충전 또는 방전된다.The first capacitor C1 is connected between the other end of the primary inductor of the coupled
제 1 다이오드(d1)는 캐소드(cathode) 전극이 상기 전압원(Vsource)에 연결되고, 애노드(anode) 전극이 상기 커플드 인덕터(22)의 1차측 인턱터의 타단에 연결되어 순방향 전류는 통과시키고 역방향 전류는 차단한다.The first diode (d1) has a cathode electrode is connected to the voltage source (Vsource), an anode electrode is connected to the other end of the primary inductor of the coupled
제 1 스위치(S1)는 상기 전압원(Vsource)과 상기 커플드 인덕터(22)의 1차측 인덕터의 타단 사이에 연결되고 주기적으로 온/오프 스위칭 동작을 수행한다. The first switch S1 is connected between the voltage source Vsource and the other end of the primary inductor of the coupled
제 2 커패시터(C2)는 상기 커플드 인덕터(22)의 2차측 인덕터의 타단과 접 지(Ground) 사이에 연결되고, 소정의 전압으로 충전 또는 방전된다.The second capacitor C2 is connected between the other end of the
제 2 다이오드(d2)는 캐소드(cathode) 전극이 상기 커플드 인덕터(22)의 2차측 인턱터의 타단에 연결되고 애노드(anode) 전극이 접지(Ground)에 연결되어 순방향 전류는 통과시키고 역방향 전류는 차단한다.The second diode d2 has a cathode electrode connected to the other end of the secondary inductor of the coupled
제 2 스위치(S2)는 상기 커플드 인덕터(22)의 2차측 인덕터의 타단과 접지 사이에 연결되고 주기적으로 온/오프 스위칭 동작을 수행한다.The second switch S2 is connected between the other end of the secondary inductor of the coupled
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 면광원 구동회로의 동작에 대하여 후술할 도 6을 참조하여 설명한다.An operation of the surface light source driving circuit of the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention configured as described above will be described with reference to FIG. 6 to be described later.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정 표시 장치의 면광원 구동 회로의 동작을 나타내는 타이밍도이다.6 is a timing diagram illustrating an operation of a surface light source driving circuit of a liquid crystal display according to a third exemplary embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 상기 면광원 구동회로는 상술한 도 2와 같이 제 1 및 제 2 스위치(S1, S2)의 온/오프에 따라 4가지 모드가 주기적으로 순환하면서 구동된다. 즉, 모드 1은 제 1 스위치(S1)가 오프(OFF)이고, 제 2 스위치(S2)는 온(ON)인 경우, 모드 2는 제 1 및 제 2 스위치(S1, S2) 모두 오프인 경우, 모드 3은 제 1 스위치(S1)는 온이고, 제 2 스위치(S2)가 오프인 경우, 모드 4는 다시 제 1 및 제 2 스위치(S1, S2) 모두 오프(OFF)인 경우이며, 모드 4 다음에는 다시 모드 1부터 진행된다.Referring to FIG. 6, the surface light source driving circuit is driven while the four modes are periodically circulated according to the on / off of the first and second switches S1 and S2 as described above. That is, in the
먼저, 모드 1이 시작되기 이전에 제 1 스위치(S1) 및 제 2 스위치(S2)가 오프이고, 커플드 인덕터(22)의 2차측 전류(isecondary)는 제 2 다이오드(d2)를 통해 역 방향으로 흐르고 있다. 이때, 제 2 스위치(S2)가 온(ON)되면서 모드 1이 시작된다.First, before
모드 1 : 제 1 스위치(S1) 오프(OFF)이고, 제 2 스위치(S2) 온(ON)되면, 커플드 인덕터(22)의 1, 2차 인덕턴스에 소스 커패시터(Cs) 전압이 걸리면서 커플드 인덕터(22) 2 차측 전류(isecondary)가 증가하기 시작한다. 상기 2차측 전류(isecondary)는 소스 커패시터(Cs)에서 나와서 제 2 스위치(S2)를 통하여 흐른다. 이때, 1차측 전류(iprimary)는 흐르지 않게 되며, 상기 2차 전류(isecondary)는 1차 전류에서 턴수비 만큼 감소되어 흐르게 된다. 여기서, 상기 소스 커패시터(Cs)는 매우 큰 커패시턴스를 가지므로 거의 직류(DC) 전압원으로 동작한다.Mode 1: When the first switch S1 is OFF and the second switch S2 is ON, the source capacitor Cs is applied to the primary and secondary inductances of the coupled
모드 2 : 제 1 스위치(S1) 오프이고, 제 2 스위치 오프이면, 제 2 스위치(S2)가 오프되는 순간에 상기 커플드 인덕터(22)의 2 차측 전류(isecondary)는 상기 제 2 스위치(S2)를 통과할 수 없으므로, 2차 전류(isecondary)가 멈추게 되고(엄밀히 말하면, 미량의 전류가 제 2 커패시터(C2)로 흐르면서 제 2 커패시터(C2)의 전압을 상승시키고 2차측 전류(isecondary)는 멈추게 된다), 이 전류는 대부분이 커플드 인덕터(22)를 통하여 면광원(10)에 충전되면서 3차측 전압(VLamp)이 급격하게 상승하게 된다(면광원(10)은 무 발광시 등가적으로 커패시터와 같다). 커플드 인덕터(22)의 1차측 전압이 전압원(Vsource)과 같아지면 제 1 다이오드(d1)가 온되면서 커플드 인덕터(22) 1차측 전류(iprimary)는 전압원(Vsource)으로 흘러가고, 커플드 인덕터(22)의 1차측 전압이 전압원(Vsource)로 고정되면서 커플드 인덕터(22) 3차측 전 압(VLamp)도 고정된다. 이때, 2차와 1차의 턴수가 다르므로 제 1 스위치(S1)을 통하여 2차 전류에서 턴비(1차:2차)만큼 감소되어 1차 전류가 흐르게 된다. Mode 2: When the first switch S1 is off and the second switch is off, at the moment when the second switch S2 is off, the secondary current i secondary of the coupled
모드 3 : 제 1 다이오드(d1)가 온되어 있는 동안에, 제 1 스위치(S1)를 온(ON)시킴으로써 소프트 스위칭을 얻는다. 이때 흐르는 1차 전류(iprimary)는 3차 전류에서 턴수비만큼 증폭된 전류가 흐르게 된다. 또한, 1차 전류(iprimary)의 방향이 바뀌는데, 그때 제 1 다이오드(d1)는 오프되고 커플드 인덕터(22)의 1차측 전류(iprimary)는 제 1 스위치(S1)을 통하여 흐르게 된다. Mode 3: Soft switching is obtained by turning on the first switch S1 while the first diode d1 is on. At this time, the primary current (i primary ) flowing is the current amplified by the turn ratio in the tertiary current. In addition, the direction of the primary current i primary is changed, at which time the first diode d1 is off and the primary current i primary of the coupled
모드 4 : 램프가 발광하는 구간이 끝나면, 제 1 스위치(S1)가 오프(OFF)된다. 제 1 스위치(S1)가 오프되는 순간에 커플드 인덕터 1차측 전류(iprimary)는 제 1 스위치(S1)를 통과할 수 없으므로, 1차 전류가 멈추게 되고(엄밀히 말하면, 미량의 전류가 제 1 커패시터(C1)로 흐르면서 제 1 커패시터(C1)의 전압을 상승시키고 1차측 전류는 멈추게 된다), 이 전류는 대부분이 내부적인 커플드 인덕터(22)로 돌게 되고, 이 전류가 면광원(10)을 방전시키면서 커플드 인덕터(22)의 3차측 전압(VLamp)이 급격하게 감소하게 된다. 2차측 전압이 0 근처까지 도달하면 제 2 다이오드(d2)가 켜지면서 0으로 고정되고, 커플드 인덕터(22) 2차측 전압이 소스 커패시터(Cs) 전압으로 고정되고, 커플드 인덕터(22) 2차측 전류(isecondary)는 소스 커패시터(Cs)로 환원된다. 이 전류가 제 2 다이오드(d2)로 흐르는 동안 제 2 스위치(S2)를 온 시키게 되면(소프트 스위칭), 이 후로 모드 1부터 계속 반복하게 된다.Mode 4: When the section in which the lamp emits light ends, the first switch S1 is turned OFF. Since the coupled inductor primary current i primary cannot pass through the first switch S1 at the moment when the first switch S1 is turned off, the primary current is stopped (strictly speaking, a small amount of current is the first). Flowing through the capacitor C1 raises the voltage of the first capacitor C1 and stops the primary current), and this current mostly turns to the internal coupled
본 발명의 제 3 실시예에 따른 면광원 구동회로는 인덕턴스를 증가시켜 제 2 스위치(S2)에 흐르는 전류를 줄임으로써, 스위치의 도통손실을 감소시킬 수 있다는 장점이 있다.The surface light source driving circuit according to the third embodiment of the present invention has an advantage that the conduction loss of the switch can be reduced by reducing the current flowing through the second switch S2 by increasing the inductance.
실시예Example 4 4
도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 액정 표시 장치의 면광원 구동회로를 나타낸 구성도이다.7 is a configuration diagram illustrating a surface light source driving circuit of a liquid crystal display according to a fourth exemplary embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 액정 표시 장치의 면광원 구동회로는 1차측에 탭인덕터가 결합된 커플드 인덕터(24), 3개의 커패시터(Cs, C1, C2), 2개의 다이오드(d1, d2), 2개의 스위치(S1, S2) 및 전압원(Vsource)을 포함한다.Referring to FIG. 7, the surface light source driving circuit of the liquid crystal display includes a coupled
커플드 인덕터(24)는 1차측 인덕터의 타단에 탭인덕터가 결합되어 2차측 인덕터를 형성하고, 3차측 인덕터가 면광원(10)의 전원 단자 양단이 결합되어 상기 면광원(10)에 구동 전압을 공급한다. 즉, 1차측(또는 2차측) 인덕터 양단에 인가된 전압은 상기 커플드 인덕터(24)의 1차:3차(또는 2차:3차) 권선비에 비례하게 3차측 인덕터 양단에 유도되어 상기 면광원(10)에 구동전압으로 인가된다. The coupled
소스 커패시터(Cs)는 상기 커플드 인덕터(24)의 1차측 인덕터의 일단과 접지 사이에 연결되며 미리 소정의 전압으로 충전되어 있다. 상기 소스 커패시터(Cs)는 매우 큰 커패시턴스를 가지고 상기 1차측 인덕터의 일단에 전압을 공급하는 전압원으로 동작한다.The source capacitor Cs is connected between one end of the primary inductor of the coupled
제 1 커패시터(C1)는 상기 커플드 인덕터(24)의 2차측 인덕터의 타단과 전압 원(Vsource) 사이에 연결되고, 소정의 전압으로 충전 또는 방전된다.The first capacitor C1 is connected between the other end of the secondary inductor of the coupled
제 1 다이오드(d1)는 캐소드(cathode) 전극이 상기 전압원(Vsource)에 연결되고, 애노드(anode) 전극이 상기 커플드 인덕터(24)의 2차측 인턱터의 타단에 연결되어 순방향 전류는 통과시키고 역방향 전류는 차단한다. The first diode (d1) has a cathode electrode is connected to the voltage source (Vsource), an anode electrode is connected to the other end of the secondary inductor of the coupled
제 1 스위치(S1)는 상기 전압원(Vsource)과 상기 커플드 인덕터(24)의 2차측 인덕터의 타단 사이에 연결되고 주기적으로 온/오프 스위칭 동작을 수행한다. The first switch S1 is connected between the voltage source Vsource and the other end of the secondary inductor of the coupled
제 2 커패시터(C2)는 상기 커플드 인덕터(24)의 1차측 인덕터의 타단과 접지(Ground) 사이에 연결되고, 소정의 전압으로 충전 또는 방전된다.The second capacitor C2 is connected between the other end of the primary inductor of the coupled
제 2 다이오드(d2)는 캐소드(cathode) 전극이 상기 커플드 인덕터(24)의 1차측 인턱터의 타단에 연결되고, 애노드(anode) 전극이 접지(Ground)에 연결되어 순방향 전류는 통과시키고 역방향 전류는 차단한다.The second diode d2 has a cathode electrode connected to the other end of the primary inductor of the coupled
제 2 스위치(S2)는 상기 커플드 인덕터(24)의 1차측 인덕터의 타단과 접지 사이에 연결되고 주기적으로 온/오프 스위칭 동작을 수행한다.The second switch S2 is connected between the other end of the primary inductor of the coupled
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 면광원 구동회로의 동작에 대하여 후술할 도 8을 참조하여 설명한다.An operation of the surface light source driving circuit of the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention configured as described above will be described with reference to FIG. 8 to be described later.
도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 액정 표시 장치의 면광원 구동 회로의 동작을 나타내는 타이밍도이다.8 is a timing diagram illustrating an operation of a surface light source driving circuit of a liquid crystal display according to a fourth exemplary embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 상기 면광원 구동회로는 상술한 도 2 및 도 4와 같이 제 1 및 제 2 스위치(S1, S2)의 온/오프에 따라 4가지 모드가 주기적으로 순환하면서 구동된다. 즉, 모드 1은 제 1 스위치(S1)가 오프(OFF)이고, 제 2 스위치(S2)는 온(ON)인 경우, 모드 2는 제 1 및 제 2 스위치(S1, S2) 모두 오프인 경우, 모드 3은 제 1 스위치(S1)는 온이고, 제 2 스위치(S2)가 오프인 경우, 모드 4는 다시 제 1 및 제 2 스위치(S1, S2) 모두 오프(OFF)인 경우이며, 모드 4 다음에는 다시 모드 1부터 진행된다.Referring to FIG. 8, the surface light source driving circuit is driven while the four modes are periodically circulated in accordance with the on / off of the first and second switches S1 and S2 as described above with reference to FIGS. 2 and 4. That is, in the
먼저, 모드 1이 시작되기 이전에 제 1 스위치(S1) 및 제 2 스위치(S2)가 오프이고, 커플드 인덕터(24)의 1차측 전류(iprimary)는 제 2 다이오드(d2)를 통해 역방향으로 흐르고 있다. 이때, 제 2 스위치(S2)가 온(ON)되면서 모드 1이 시작된다.First, before the
모드 1 : 제 1 스위치(S1) 오프(OFF)이고, 제 2 스위치(S2) 온(ON)되면, 커플드 인덕터(24)의 1차 인덕턴스에 소스 커패시터(Cs) 전압이 걸리면서 커플드 인덕터(24) 1 차측 전류(iprimary)가 증가하기 시작한다. 상기 1차 전류(iprimary)는 소스 커패시터(Cs)에서 나와서 제 2 스위치(S2)를 통하여 흐른다. 이때, 2차측 전류(isecondary)는 흐르지 않게 되며, 상기 1차 전류(iprimary)는 2차 전류에서 턴수비 만큼 증폭되어 흐르게 된다. 여기서, 상기 소스 커패시터(Cs)는 매우 큰 커패시턴스를 가지므로 거의 직류(DC) 전압원으로 동작한다.Mode 1: When the first switch S1 is OFF and the second switch S2 is ON, the source capacitor Cs is applied to the primary inductance of the coupled
모드 2 : 제 1 스위치(S1) 오프이고, 제 2 스위치 오프이면, 제 2 스위치(S2)가 오프되는 순간에 상기 커플드 인덕터(24)의 1 차측 전류(iprimary)는 상기 제 2 스위치(S2)를 통과할 수 없으므로, 1차 전류가 멈추게 되고(엄밀히 말하면, 미량의 전류가 제 2 커패시터(C2)로 흐르면서 제 2 커패시터(C2)의 전압을 상승시 키고 1차측 전류(iprimary)는 멈추게 된다), 이 전류는 대부분이 커플드 인덕터(24)로 돌게 되고, 이 전류가 면광원(10)에 충전되면서 3차측 전압(VLamp)이 급격하게 상승하게 된다(면광원(10)은 무 발광시 등가적으로 커패시터와 같다). 커플드 인덕터(24)의 2차측 전압이 전압원(Vsource)과 같아지면 제 1 다이오드(d1)가 온되면서 커플드 인덕터(24) 2차측 전류(isecondary)는 전압원(Vsource)으로 흘러가고, 커플드 인덕터(24)의 2차측 전압이 전압원(Vsource)로 고정되면서 커플드 인덕터(24) 3차측 전압(VLamp)도 고정된다. 이때, 2차와 1차의 턴수가 다르므로 제 1 스위치(S1)를 통하여 1차 전류에서 턴비(2차:1차)만큼 증폭되어 2차 전류가 흐르게 된다. 만약, 커플드 인덕터(24)의 2차측 전압이 전압원(Vsource)과 같아지지 않는 경우, 1차측 전압이 전압원(Vsource)에 단지 가까워지면 제 1 스위치(S1)를 온 시킴으로써 소프트 스위칭 없이 모드 3으로 넘어간다.Mode 2: When the first switch S1 is off and the second switch is off, at the moment when the second switch S2 is off, the primary current i primary of the coupled
모드 3 : 제 1 다이오드(d1)가 온되어 있는 동안에, 제 1 스위치(S1)를 온(ON)시킴으로써 소프트 스위칭을 얻는다. 이때 흐르는 2차 전류(isecondary)는 1차 전류(iprimary)에서 턴수비만큼 증폭된 전류가 흐르게 된다. 또한, 2차 전류(isecondary)의 방향이 바뀌는데, 그때 제 1 다이오드(d1)는 오프되고 커플드 인덕터(24)의 2차측 전류(isecondary)는 제 1 스위치(S1)를 통하여 흐르게 된다. Mode 3: Soft switching is obtained by turning on the first switch S1 while the first diode d1 is on. At this time, the secondary current (i secondary ) flowing is the current amplified by the turn ratio in the primary current (i primary ). In addition, the direction of the secondary current (i secondary ) is changed, at which time the first diode (d1) is off and the secondary current (i secondary ) of the coupled
모드 4 : 램프가 발광하는 구간이 끝나면, 제 1 스위치(S1)가 오프(OFF)된다. 제 1 스위치(S1)가 오프되는 순간에 커플드 인덕터 2차측 전류(isecondary)는 제 1 스위치(S1)를 통과할 수 없으므로, 이 전류는 대부분이 내부적인 커플드 인덕터(24)로 돌게 되고, 이 전류가 면광원(10)을 방전시키면서 커플드 인덕터(24)의 3차측 전압(VLamp)이 급격하게 감소하게 된다(면광원은 무 발광시 등가적으로 커패시터와 같다). 커플드 인덕터(24)의 1차측 전압이 0 근처까지 도달하면 제 2 다이오드(d2)가 켜지면서 0으로 고정되고, 커플드 인덕터(24) 1차측 전압이 소스 커패시터(Cs) 전압으로 고정되고, 커플드 인덕터(24) 1차측 전류(iprimary)는 소스 커패시터(Cs)로 환원된다. 이 전류가 제 2 다이오드(d2)로 흐르는 동안 제 2 스위치(S2)를 온 시키게 되면(소프트 스위칭), 이 후로 모드 1부터 계속 반복하게 된다.Mode 4: When the section in which the lamp emits light ends, the first switch S1 is turned OFF. Since the coupled inductor secondary current i secondary cannot pass through the first switch S1 at the moment when the first switch S1 is turned off, this current is mostly turned to the internal coupled
실시예Example 5 5
도 9는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 액정 표시 장치의 면광원 구동회로를 나타낸 구성도이다.9 is a configuration diagram illustrating a surface light source driving circuit of the liquid crystal display according to the fifth exemplary embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 액정 표시 장치의 면광원 구동회로는 3개의 인덕터가 상호 유도결합되는 3차 커플드 인덕터(26), 3개의 커패시터(Cs, C1, C2), 2개의 다이오드(d1, d2), 2개의 스위치(S1, S2) 및 전압원(Vsource)을 포함한다.Referring to FIG. 9, the surface light source driving circuit of the liquid crystal display includes a tertiary coupled
3개의 인덕터가 유도되는 3차 커플드 인덕터(26)는 3차측 인덕터가 면광원(10)의 전원 단자 양단이 결합되어 상기 면광원(10)에 구동 전압을 공급한다. 즉, 1차측(또는 2차측) 인덕터 양단에 인가된 전압은 상기 커플드 인덕터(26)의 1차:3차(또는 2차:3차) 권선비에 비례하게 3차측 인덕터 양단에 유도되어 상기 면광 원(10)에 구동전압으로 인가된다. 상기 커플드 인덕터(26)의 2차측 인덕터의 타단과 접지 사이에 전압원(Vsource)이 연결되어 있다.In the tertiary coupled
소스 커패시터(Cs)는 상기 커플드 인덕터(26)의 1차측 인덕터의 일단과 접지 사이에 연결되며 미리 소정의 전압으로 충전되어 있다. 상기 소스 커패시터(Cs)는 매우 큰 커패시턴스를 가지고 상기 1차측 인덕터의 일단에 전압을 공급하는 전압원으로 동작한다.The source capacitor Cs is connected between one end of the primary inductor of the coupled
제 1 커패시터(C1)는 상기 커플드 인덕터(26)의 2차측 인덕터의 일단과 접지 사이에 연결되고, 소정의 전압으로 충전 또는 방전된다.The first capacitor C1 is connected between one end of the secondary inductor of the coupled
제 1 다이오드(d1)는 캐소드(cathode) 전극이 접지(Ground)에 연결되고, 애노드(anode) 전극이 상기 커플드 인덕터(26)의 2차측 인턱터의 일단에 연결되어 순방향 전류는 통과시키고 역방향 전류는 차단한다. The first diode d1 has a cathode electrode connected to ground and an anode electrode connected to one end of the secondary inductor of the coupled
제 1 스위치(S1)는 상기 커플드 인덕터(26)의 2차측 인덕터의 일단과 접지 사이에 연결되고 주기적으로 온/오프 스위칭 동작을 수행한다. The first switch S1 is connected between one end of the secondary inductor of the coupled
제 2 커패시터(C2)는 상기 커플드 인덕터(26)의 1차측 인덕터의 타단과 접지(Ground) 사이에 연결되고, 소정의 전압으로 충전 또는 방전된다.The second capacitor C2 is connected between the other end of the primary inductor of the coupled
제 2 다이오드(d2)는 캐소드(cathode) 전극이 상기 커플드 인덕터(26)의 1차측 인턱터의 타단에 연결되고, 애노드(anode) 전극이 접지(Ground)에 연결되어 순방향 전류는 통과시키고 역방향 전류는 차단한다. The second diode d2 has a cathode electrode connected to the other end of the primary inductor of the coupled
제 2 스위치(S2)는 상기 커플드 인덕터(26)의 1차측 인덕터의 타단과 접지 사이에 연결되고 주기적으로 온/오프 스위칭 동작을 수행한다.The second switch S2 is connected between the other end of the primary inductor of the coupled
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 면광원 구동회로의 동작에 대하여 후술할 도 10을 참조하여 설명한다.An operation of the surface light source driving circuit of the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention configured as described above will be described with reference to FIG. 10 to be described later.
도 10은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 액정 표시 장치의 면광원 구동 회로의 동작을 나타내는 타이밍도이다.10 is a timing diagram illustrating an operation of a surface light source driving circuit of a liquid crystal display according to a fifth exemplary embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 상기 면광원 구동회로는 상술한 도 2, 도 4 및 도 6과 같이 제 1 및 제 2 스위치(S1, S2)의 온/오프에 따라 4가지 모드가 주기적으로 순환하면서 구동된다. 즉, 모드 1은 제 1 스위치(S1)가 오프(OFF)이고, 제 2 스위치(S2)는 온(ON)인 경우, 모드 2는 제 1 및 제 2 스위치(S1, S2) 모두 오프인 경우, 모드 3은 제 1 스위치(S1)는 온이고, 제 2 스위치(S2)가 오프인 경우, 모드 4는 다시 제 1 및 제 2 스위치(S1, S2) 모두 오프(OFF)인 경우이며, 모드 4 다음에는 다시 모드 1부터 진행된다.Referring to FIG. 10, the surface light source driving circuit is driven while the four modes are periodically circulated according to the on / off of the first and second switches S1 and S2 as described above with reference to FIGS. 2, 4, and 6. do. That is, in the
먼저, 모드 1이 시작되기 이전에 제 1 스위치(S1) 및 제 2 스위치(S2)가 오프이고, 커플드 인덕터의 1차측 전류(iprimary)는 제 2 다이오드(d2)를 통해 역방향으로 흐르고 있다. 이때, 제 2 스위치(S2)가 온(ON)되면서 모드 1이 시작된다.First, before the
모드 1 : 제 1 스위치(S1) 오프(OFF)이고, 제 2 스위치(S2) 온(ON)되면, 커플드 인덕터(26)의 1차 인덕터에 소스 커패시터(Cs) 전압이 걸리면서 커플드 인덕터(26) 1 차측 전류(iprimary)가 증가하기 시작한다. 상기 1차 전류(iprimary)는 소스 커패시터(Cs)에서 나와서 제 2 스위치(S2)를 통하여 흐른다. 이때, 2차측 전류(isecondary)는 흐르지 않게 되며, 상기 1차 전류(iprimary)는 2차 전류에서 턴수비 만 큼 감소되어 흐르게 된다. 여기서, 상기 소스 커패시터(Cs)는 매우 큰 커패시턴스를 가지므로 거의 직류(DC) 전압원으로 동작한다.Mode 1: When the first switch S1 is OFF and the second switch S2 is ON, the source capacitor Cs is applied to the primary inductor of the coupled
모드 2 : 제 1 스위치(S1) 오프이고, 제 2 스위치 오프이면, 제 2 스위치(S2)가 오프되는 순간에 상기 커플드 인덕터(26)의 1 차측 전류(iprimary)는 상기 제 2 스위치(S2)를 통과할 수 없으므로, 1차 전류가 멈추게 되고(엄밀히 말하면, 미량의 전류가 제 2 커패시터(C2)로 흐르면서 제 2 커패시터(C2)의 전압을 상승시키고 1차측 전류(iprimary)는 멈추게 된다), 이 전류는 대부분이 내부적인 커플드 인덕터(26)로 돌게 되고, 이 전류가 면광원(10)에 충전되면서 3차측 전압(VLamp)이 급격하게 상승하게 된다(면광원(10)은 무 발광시 등가적으로 커패시터와 같다). 커플드 인덕터(26)의 2차측 전압이 전압원(Vsource)과 같아지면 제 1 다이오드(d1)가 온되면서 커플드 인덕터(26) 2차측 전류(isecondary)는 전압원(Vsource)으로 흘러가고, 커플드 인덕터(26)의 2차측 전압이 전압원(Vsource)로 고정되면서 커플드 인덕터(26) 3차측 전압(VLamp)도 고정된다. 이때, 2차와 1차의 턴수가 다르므로 제 1 스위치(S1)를 통하여 1차 전류에서 턴비(2차:1차)만큼 증폭되어 2차 전류가 흐르게 된다. 만약, 커플드 인덕터(26)의 2차측 전압이 전압원(Vsource)과 같아지지 않는 경우, 1차측 전압이 전압원(Vsource)에 단지 가까워지면 제 1 스위치(S1)를 온 시킴으로써 소프트 스위칭 없이 모드 3으로 넘어간다.Mode 2: When the first switch S1 is off and the second switch is off, at the moment when the second switch S2 is off, the primary current i primary of the coupled
모드 3 : 제 1 다이오드(d1)가 온되어 있는 동안에, 제 1 스위치(S1)를 온(ON)시킴으로써 소프트 스위칭을 얻는다. 이때 흐르는 2차 전류(isecondary)는 1차 전류(iprimary)에서 턴수비만큼 증폭된 전류가 흐르게 된다. 또한, 2차 전류(isecondary)의 방향이 바뀌는데, 그때 제 1 다이오드(d1)는 오프되고 커플드 인덕터(26)의 2차측 전류(isecondary)는 제 1 스위치(S1)를 통하여 흐르게 된다.Mode 3: Soft switching is obtained by turning on the first switch S1 while the first diode d1 is on. At this time, the secondary current (i secondary ) flowing is the current amplified by the turn ratio in the primary current (i primary ). In addition, the direction of the secondary current (i secondary ) is changed, at which time the first diode (d1) is off and the secondary current (i secondary ) of the coupled
모드 4 : 램프가 발광하는 구간이 끝나면, 제 1 스위치(S1)가 오프(OFF)된다. 제 1 스위치(S1)가 오프되는 순간에 커플드 인덕터(26) 2차측 전류(isecondary)는 제 1 스위치(S1)를 통과할 수 없으므로, 이 전류는 대부분이 내부적인 커플드 인덕터(26)로 돌게 되고, 이 전류가 면광원(10)을 방전시키면서 커플드 인덕터(26)의 3차측 전압(VLamp)이 급격하게 감소하게 된다(면광원은 무 발광시 등가적으로 커패시터와 같다). 커플드 인덕터(26)의 1차측 전압이 0 근처까지 도달하면 제 2 다이오드(d2)가 켜지면서 0으로 고정되고, 커플드 인덕터(26) 1차측 전압이 소스 커패시터(Cs) 전압으로 고정되고, 커플드 인덕터(26) 1차측 전류(iprimary)는 소스 커패시터(Cs)로 환원된다. 이 전류가 제 2 다이오드(d2)로 흐르는 동안 제 2 스위치(S2)를 온 시키게 되면(소프트 스위칭), 이 후로 모드 1부터 계속 반복하게 된다.Mode 4: When the section in which the lamp emits light ends, the first switch S1 is turned OFF. Since the coupled
본 발명의 제 5 실시예에 따른 면광원 구동회로는 제 1 스위치(S1)를 접지(Ground)를 기준으로 구동시킬 수 있다는 장점이 있다.The surface light source driving circuit according to the fifth embodiment of the present invention has an advantage of driving the first switch S1 based on ground.
실시예Example 6 6
도 11은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 액정 표시 장치의 면광원 구동회로를 나타낸 구성도이다.11 is a configuration diagram illustrating a surface light source driving circuit of the liquid crystal display according to the sixth exemplary embodiment of the present invention.
도 11의 면광원 구동회로는 도 1의 면광원 구동회로에 부스트 업(Boost-up) 회로(50)를 더 추가한 회로이다. 즉, 부스트 업 회로(50)는 소스 커패시터(Cs)의 양단에 직렬로 연결된 제 2 전압원(Vsource2)과 다이오드로 구성된다.The surface light source driving circuit of FIG. 11 is a circuit in which a boost-up
상기 제 2 전압원(Vsource2)을 더 추가한 이유는 커플드 인덕터(20)의 턴비가 커지는 경우 회생 에너지 손실이 발생하여 제 1 스위치(S1)의 소프트 스위칭이 실패할 경우를 대비하여 도 11과 같이 손실분을 보충하는 추가적인 전압원(Vsource2)을 적용하여 소프트 스위칭을 달성할 수 있기 때문이다.The reason why the second voltage source Vsource2 is further added is that in case regenerative energy loss occurs when the turn ratio of the coupled
도 11의 회로 동작은 도 1의 회로동작과 동일하기 때문에 자세한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 도 11은 도 1의 회로에 부스트 업 회로(50)를 추가한 것이지만, 다른 면광원 구동회로(도 3, 도 5, 도 7, 도 9) 모두에 적용가능하며, 그 도면 및 설명은 생략하여도 본 발명의 기술분야의 당업자는 용이하게 이해할 수 있다. Since the circuit operation of FIG. 11 is the same as that of FIG. 1, detailed descriptions thereof will be omitted. In addition, although FIG. 11 adds the boost up
본 발명은 면광원의 광효율을 최적화하기 위한 구동 파형을 구현할 수 있다.The present invention can implement a drive waveform for optimizing the light efficiency of the surface light source.
또한, 본 발명은 면광원 구동시 최적 효율 구동을 휘한 에너지 회수 회로(Energy Recovery Circuit)의 기능을 발휘할 수 있다.In addition, the present invention can perform the function of the energy recovery circuit (Drive Energy Recovery Circuit) that has driven the optimum efficiency when driving the surface light source.
또한, 본 발명은 구동 회로 및 에너지 회수 회로 내에서 발생하는 전력 손실을 최소화시킨다.In addition, the present invention minimizes power loss occurring in the drive circuit and the energy recovery circuit.
나아가, 본 발명은 회로제작에 투입되는 부품을 간소화함으로써, 제품의 크기 및 비용을 최소로 할 수 있다.Furthermore, the present invention can minimize the size and cost of the product by simplifying the components put into the circuit fabrication.
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