KR102008360B1 - Method for driving light emitting diode - Google Patents

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Abstract

LED 발광 장치의 구동 방법은, 제1 시점에서 입력 전압을 출력 전압으로의 변환을 시작하는 단계, 상기 출력 전압을 상기 복수의 LED 채널의 제1 단자로 전달하면서 상기 복수의 LED 채널의 제2 단자를 플로팅하는 단계, 출력 단자를 통해서 상기 복수의 LED 채널로 상기 출력 전압을 전달하는 단계, 상기 출력 전압에 대응하는 감지 전압과 기준 전압을 비교하는 단계, 그리고 상기 제1 시점에서 소정 시간이 경과한 제2 시점에서 상기 감지 전압이 상기 기준 전압보다 낮으면 상기 입력 전압을 상기 출력 전압으로 변환하는 동작을 중지하는 단계를 포함한다.The driving method of the LED light emitting device may include converting an input voltage into an output voltage at a first time point, and transmitting the output voltage to a first terminal of the plurality of LED channels while transmitting a second terminal of the plurality of LED channels. Plotting a voltage, transferring the output voltage to the plurality of LED channels through an output terminal, comparing a sensing voltage corresponding to the output voltage with a reference voltage, and a predetermined time elapses from the first time point. Stopping the converting of the input voltage to the output voltage when the sensed voltage is lower than the reference voltage at a second time point.

Description

LED 발광 장치의 구동 방법{METHOD FOR DRIVING LIGHT EMITTING DIODE}Driving method of LED light emitting device {METHOD FOR DRIVING LIGHT EMITTING DIODE}

본 발명은 발광 다이오드(light emitting diode, LED) 발광 장치의 구동 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of driving a light emitting diode (LED) light emitting device.

LED를 사용한 발광 장치는 LED에 전류를 공급하여 LED를 구동하고, LED는 공급되는 전류에 대응하는 밝기의 빛을 방출한다. 이러한 LED 발광 장치는 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD)와 같은 수광형 표시 장치의 광원 또는 조명용으로 사용될 수 있다. LED 발광 장치는 일정한 밝기의 빛을 방출하기 위해 병렬로 연결된 복수의 LED 채널을 포함하고, 각 LED 채널은 직렬로 연결된 복수의 LED를 포함한다. 그리고 LED 발광 장치는 복수의 LED 채널에 전류를 공급하기 위한 전력 변환기를 포함한다.The light emitting device using the LED supplies a current to the LED to drive the LED, and the LED emits light of brightness corresponding to the supplied current. Such an LED light emitting device may be used for a light source or an illumination of a light receiving display device such as a liquid crystal display (LCD). The LED light emitting device includes a plurality of LED channels connected in parallel to emit light of constant brightness, and each LED channel includes a plurality of LEDs connected in series. The LED light emitting device includes a power converter for supplying current to the plurality of LED channels.

복수의 LED 채널이 사용되는 경우, 어느 하나의 채널의 LED라도 단락(short)되면 전력 변환기에 과부하가 걸려서 파괴될 수 있다. 이를 위해 LED 발광 장치는 전력 변환기를 보호하는 회로를 포함한다.If a plurality of LED channels are used, shorting the LEDs of either channel can overload the power converter and destroy it. For this purpose, the LED light emitting device includes a circuit for protecting the power converter.

보호 회로의 한 예로 각 LED 채널의 최종단의 전압을 감지하여서 최종단의 전압이 0V가 되면 전력 변환기의 동작을 차단하는 회로가 있다. 그런데 LED 채널의 두 LED 사이가 단선(open)이 되어도 해당 LED 채널의 최종단의 전압은 0V로 된다. 이 경우 복수의 LED 채널 중 다른 채널이 정상적으로 동작하면 LED 발광 장치는 일정 밝기의 빛을 공급할 수 있으므로, LED 발광 장치의 동작이 차단될 필요가 없다. 그러나 이 보호 회로는 단선의 경우에도 불필요하게 전력 변환기의 동작을 차단하는 문제점이 있다.An example of a protection circuit is a circuit that senses the voltage at the final stage of each LED channel and shuts off the power converter when the voltage at the final stage reaches 0V. However, even if two LEDs of the LED channel are open, the voltage at the final stage of the corresponding LED channel is 0V. In this case, when another channel among the plurality of LED channels normally operates, the LED light emitting device may supply light having a predetermined brightness, and thus, the operation of the LED light emitting device does not need to be blocked. However, this protection circuit has a problem of unnecessarily shutting off the power converter even in the case of a disconnection.

본 발명의 해결하려는 과제는 LED 채널이 단락될 때 전력 변환기의 동작을 차단할 수 있는 LED 구동 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an LED driving method that can block the operation of the power converter when the LED channel is shorted.

발명의 한 특징에 따른 LED 발광 장치의 구동 방법은 복수의 발광 다이오드(light emitting diode, LED) 채널을 포함하고, 각 LED 채널은 직렬로 연결되어 있는 복수의 LED를 포함하는 LED 발광 장치에 적용될 수 있다.According to an aspect of the present invention, a method of driving an LED light emitting device includes a plurality of light emitting diode (LED) channels, and each LED channel may be applied to an LED light emitting device including a plurality of LEDs connected in series. have.

상기 LED 발광 장치의 구동 방법은, 제1 시점에서 입력 전압을 출력 전압으로의 변환을 시작하는 단계, 상기 출력 전압을 상기 복수의 LED 채널의 제1 단자로 전달하면서 상기 복수의 LED 채널의 제2 단자를 플로팅하는 단계, 출력 단자를 통해서 상기 복수의 LED 채널로 상기 출력 전압을 전달하는 단계, 상기 출력 전압에 대응하는 감지 전압과 기준 전압을 비교하는 단계, 그리고 상기 제1 시점에서 소정 시간이 경과한 제2 시점에서 상기 감지 전압이 상기 기준 전압보다 낮으면 상기 입력 전압을 상기 출력 전압으로 변환하는 동작을 중지하는 단계를 포함한다.The driving method of the LED light emitting device may include converting an input voltage into an output voltage at a first time point, and transmitting the output voltage to a first terminal of the plurality of LED channels while performing a second operation of the plurality of LED channels. Floating a terminal, transferring the output voltage to the plurality of LED channels through an output terminal, comparing a sensed voltage corresponding to the output voltage with a reference voltage, and a predetermined time elapses at the first time point Stopping the conversion of the input voltage to the output voltage when the sense voltage is lower than the reference voltage at a second time point.

상기 감지 전압과 상기 기준 전압을 비교하는 단계는, 상기 감지 전압과 상기 기준 전압의 비교 결과에 따라 레벨이 변경되는 제1 신호를 출력하는 단계를 포함할 수 있다. The comparing of the sensing voltage with the reference voltage may include outputting a first signal whose level is changed according to a result of comparing the sensing voltage with the reference voltage.

상기 동작을 중지하는 단계는, 상기 제1 신호의 레벨 변경에 따라 제2 신호의 레벨을 변경하는 단계, 상기 제2 시점에서 레벨이 변경되는 제3 신호를 출력하는 단계, 및 상기 제2 신호와 상기 제3 신호의 레벨을 논리 연산한 신호가 소정 레벨이면 상기 동작을 중지하는 단계를 포함할 수 있다. The stopping of the operation may include changing a level of a second signal according to a level change of the first signal, outputting a third signal whose level is changed at the second time point, and And stopping the operation when the signal obtained by logically calculating the level of the third signal is a predetermined level.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 단락과 단선을 구별하여서 LED 채널에 단선이 발생하는 경우에 보호 동작을 수행할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the short circuit and the disconnection may be distinguished to perform a protection operation when a disconnection occurs in the LED channel.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 LED 발광 장치의 개략적인 도면이다.
도 2는 도 1에 도시한 전력 변환부의 한 예의 개략적인 도면이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 LED 발광 장치의 구동 방법의 개략적인 흐름도다.
도 4는 정상 상태와 단락이 발생한 상태에서의 전력 변환부의 출력 전압을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 오류 제어부의 한 예를 나타내는 도면이다.1 is a schematic diagram of an LED light emitting device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram of an example of the power converter shown in FIG. 1.
3 is a schematic flowchart of a method of driving an LED light emitting device according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating an output voltage of a power converter in a steady state and a short circuit condition.
5 is a diagram illustrating an example of an error controller according to an exemplary embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part is "connected" to another part, this includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another element in between. . In addition, when a part is said to "include" a certain component, which means that it may further include other components, except to exclude other components unless otherwise stated.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 LED 발광 장치의 개략적인 도면이며, 도 2는 도 1에 도시한 전력 변환부의 한 예의 개략적인 도면이다.FIG. 1 is a schematic view of an LED light emitting device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic view of an example of the power converter shown in FIG.

도 1을 참고하면, LED 발광 장치는 복수의 LED 채널(10)과 LED 구동 장치를 포함하며, LED 구동 장치는 복수의 전력 제어부(20), 전력 변환부(30), 구동 제어부(40), 오류 제어부(50) 및 저항(R1, R2)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the LED light emitting device includes a plurality of LED channels 10 and an LED driving device, and the LED driving device includes a plurality of power control unit 20, power conversion unit 30, driving control unit 40, Error control unit 50 and resistors R1 and R2 are included.

복수의 LED 채널(10)은 전력 변환부(40)의 출력 단자(OUT)와 복수의 전류 제어부(20) 사이에 병렬로 연결되어 있으며, 각 LED 채널(10)은 직렬로 연결되어 있는 복수의 LED를 포함한다. 이러한 LED 채널(10)은 LED 구동 장치의 부하로 작용한다.The plurality of LED channels 10 are connected in parallel between the output terminal OUT of the power converter 40 and the plurality of current controllers 20, and each of the plurality of LED channels 10 is connected in series. It includes an LED. The LED channel 10 serves as a load of the LED driving device.

복수의 전류 제어부(20)는 복수의 LED 채널(10)과 접지 단자 사이에 각각 연결되어 있으며, 인에이블 단자(EA)와 디스에이블 단자(DA)를 가진다. 전류 제어부(20)는 인에이블 단자(EA)에 입력되는 디밍 신호에 응답하여서 대응하는 LED 채널(10)에 흐르는 전류를 제어한다. 디밍 신호는 소정의 듀티 비(duty ratio)를 가지는 펄스 폭 변조(pulse width modulation, PWM) 신호일 수 있다. 이때 전류 제어부(20)는 디밍 신호의 듀티 동안 일정한 크기의 전류가 LED 채널(10)에 흐르도록 하여서 LED 채널(10)의 밝기를 제어한다. 그리고 전류 제어부(20)는 디스에이블 단자(DA)에 입력되는 디스에이블 신호에 응답하여서 대응하는 LED 채널(10)로 전류가 흐르지 않도록 제어한다. 즉, 전류 제어부(20)는 LED 채널(10)의 최종단(LT)과 접지 단자 사이의 연결을 전기적으로 끊어서 LED 채널(10)의 최종단(LT)을 플로팅한다. 이에 따라 LED 채널(10)은 디스에이블된다.The plurality of current controllers 20 are connected between the LED channels 10 and the ground terminals, respectively, and have an enable terminal EA and a disable terminal DA. The current controller 20 controls the current flowing in the corresponding LED channel 10 in response to the dimming signal input to the enable terminal EA. The dimming signal may be a pulse width modulation (PWM) signal having a predetermined duty ratio. In this case, the current controller 20 controls the brightness of the LED channel 10 by allowing a current having a constant magnitude to flow in the LED channel 10 during the duty of the dimming signal. The current controller 20 controls the current not to flow to the corresponding LED channel 10 in response to the disable signal input to the disable terminal DA. That is, the current controller 20 electrically disconnects the connection between the final terminal LT of the LED channel 10 and the ground terminal to float the final terminal LT of the LED channel 10. As a result, the LED channel 10 is disabled.

전력 변환부(30)는 입력 전압(Vin)을 LED 채널(10)의 구동에 적합한 전압(Vout)으로 변환하여 출력 단자(OUT)로 출력한다.The power converter 30 converts the input voltage Vin into a voltage Vout suitable for driving the LED channel 10 and outputs it to the output terminal OUT.

구동 제어부(40)는 복수의 LED 채널(10)의 최종단(LT)에 걸리는 전압에 기초하여 전력 변환부(30)의 출력 전압(Vout)을 조절할지 결정하고, 이에 따른 제어 신호(S1)를 전력 변환부(30)로 출력한다. 전력 변환부(30)는 제어 신호(S1)에 기초하여 출력 전압(Vout)을 조절한다.The driving controller 40 determines whether to adjust the output voltage Vout of the power converter 30 based on the voltage applied to the final terminal LT of the plurality of LED channels 10, and accordingly, the control signal S1. Is output to the power converter 30. The power converter 30 adjusts the output voltage Vout based on the control signal S1.

저항(R1, R2)은 전력 변환부(30)의 출력 단자(OUT)와 접지 단자 사이에 직렬로 연결되어 있으며, 전력 변환부(30)의 출력 전압(Vout)을 감지하여 출력 전압(Vout)에 대응하는 감지 전압(Vsen)을 출력한다. 이 감지 전압(Vsen)은 두 저항(R1, R2)에 의해 출력 전압(Vout)이 분압된 전압이다. 즉, 두 저항(R1, R2)은 출력 전압(OUT)을 감지하는 전압 감지부로 동작한다.The resistors R1 and R2 are connected in series between the output terminal OUT of the power converter 30 and the ground terminal, and sense the output voltage Vout of the power converter 30 to output the output voltage Vout. The sensing voltage Vsen corresponding to is outputted. The sensing voltage Vsen is a voltage obtained by dividing the output voltage Vout by two resistors R1 and R2. That is, the two resistors R1 and R2 operate as voltage sensing units sensing the output voltage OUT.

오류 제어부(50)는 감지 전압(Vsen)에 기초하여서 전력 변환부(30)의 동작을 중지할지 결정하고, 이에 따른 제어 신호(S2)를 전력 변환부(30)로 출력한다. 이때, 오류 제어부(50)는 전류 제어부(20)가 LED 채널(10)을 디스에이블한 상태에서 감지 전압(Vsen)이 일정 기간 동안 기준 전압을 넘지 못하면 전력 변환부(30)의 동작을 중지할 수 있다.The error controller 50 determines whether to stop the operation of the power converter 30 based on the sensed voltage Vsen, and outputs the control signal S2 accordingly to the power converter 30. In this case, the error controller 50 stops the operation of the power converter 30 when the sensing voltage Vsen does not exceed the reference voltage for a predetermined period while the current controller 20 disables the LED channel 10. Can be.

도 2를 참고하면, 전력 변환부(30)의 한 예로 DC(direct current)-DC 변환기 중 부스트(boost) 변환기가 사용될 수 있다. 구체적으로, 전력 변환부(30)는 스위치(SW1, SW2), 인덕터(L1), 다이오드(D1) 및 커패시터(C1)를 포함한다.Referring to FIG. 2, a boost converter of a direct current (DC) -DC converter may be used as an example of the power converter 30. In detail, the power converter 30 includes switches SW1 and SW2, an inductor L1, a diode D1, and a capacitor C1.

스위치(SW2)의 한 단자는 입력 전압(Vin)에 연결되어 있으며, 스위치(SW1)의 다른 단자는 인덕터(L1)의 한 단자에 연결되어 있다. 인덕터(L1)의 다른 단자는 다이오드(D1)의 애노드와 스위치(SW1)의 한 단자에 연결되어 있다. 다이오드(D1)의 캐소드는 커패시터(C1)의 한 단자에 연결되어 있으며, 커패시터(C1)의 다른 단자와 스위치(SW1)의 다른 단자는 접지 단자에 연결되어 있다. 이때 커패시터(C1)의 전압이 출력 전압(Vout)으로 된다.One terminal of the switch SW2 is connected to the input voltage Vin, and the other terminal of the switch SW1 is connected to one terminal of the inductor L1. The other terminal of the inductor L1 is connected to the anode of the diode D1 and one terminal of the switch SW1. The cathode of the diode D1 is connected to one terminal of the capacitor C1, and the other terminal of the capacitor C1 and the other terminal of the switch SW1 are connected to the ground terminal. At this time, the voltage of the capacitor C1 becomes the output voltage Vout.

전력 변환부(30)가 동작하는 경우, 스위치(SW2)가 턴온된 상태에서 스위치(SW1)의 턴온/턴오프 동작이 반복된다. 스위치(SW1)가 턴온되면 입력 전압(Vin)에서 스위치(SW2), 인덕터(L1) 및 스위치(SW1)를 통해 접지 단자로 전류가 흘러서 인덕터(L1)에 흐르는 전류가 증가한다. 다음 스위치(SW1)가 턴오프되면 인덕터(L1)에 흐르는 전류에 의해 커패시터(C1)의 전압이 충전되어 입력 전압(Vin)이 출력 전압(Vout)으로 변환된다. 이때 출력 전압(Vout)은 스위치(SW1)의 듀티 비(duty ratio)에 의해 결정된다.When the power converter 30 operates, the turn-on / turn-off operation of the switch SW1 is repeated while the switch SW2 is turned on. When the switch SW1 is turned on, current flows from the input voltage Vin to the ground terminal through the switch SW2, the inductor L1, and the switch SW1 to increase the current flowing in the inductor L1. When the next switch SW1 is turned off, the voltage of the capacitor C1 is charged by the current flowing in the inductor L1 to convert the input voltage Vin into the output voltage Vout. At this time, the output voltage Vout is determined by the duty ratio of the switch SW1.

구동 제어부(40)는 복수의 LED 채널(10)의 최종단(LT)에 걸리는 전압에 기초하여 스위치(SW1)에 인가되는 PWM 신호(S1)의 듀티 비를 제어하여, 전력 변환부(30)의 출력 전압(Vout)을 제어할 수 있다.The driving controller 40 controls the duty ratio of the PWM signal S1 applied to the switch SW1 based on voltages applied to the final stages LT of the plurality of LED channels 10, and thereby the power converter 30. It is possible to control the output voltage (Vout) of.

그리고 오류 제어부(50)는 제어 신호(S2)로 스위치(SW2)를 턴오프하여서 전력 변환부(40)의 동작을 중지시킬 수 있다. 즉, 오류 제어부(50)는 전력 변환부(30)의 전력 변환 모듈(31)과 입력 전압(Vin)을 연결하는 스위치(SW2)를 턴오프하여서 입력 전압(Vin)이 전력 변환부(40)에 공급되는 것을 차단하고, 이에 따라 전력 변환부(30)의 동작을 중지시킬 수 있다.The error controller 50 may stop the operation of the power converter 40 by turning off the switch SW2 with the control signal S2. That is, the error controller 50 turns off the switch SW2 connecting the power conversion module 31 and the input voltage Vin of the power converter 30 so that the input voltage Vin becomes the power converter 40. It can block the supply to the power supply, and thus can stop the operation of the power converter 30.

그러면 LED 발광 장치의 보호 동작에 대해서 도 3 및 도 4를 참고로 하여 상세하게 설명한다.The protection operation of the LED light emitting device will now be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 LED 발광 장치의 구동 방법의 개략적인 흐름도이며, 도 4는 정상 상태와 단락이 발생한 상태에서의 전력 변환부의 출력 전압을 나타내는 도면이다.3 is a schematic flowchart of a method of driving an LED light emitting device according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a diagram illustrating an output voltage of a power converter in a normal state and a short circuit state.

도 3을 참고하면, 전류 제어부(20)는 LED 채널(10)을 디스에이블한다(S310). 다음 전력 변환부(30)의 동작에 의해 출력 전압(Vout)이 증가한다(S320). LED 채널(10)이 디스에이블되어 있으므로, LED 채널(10)에 단락이 없으면 도 4에 도시한 것처럼 출력 전압(Vout)은 소정 시점(t1)에 목표 전압(VPref)에 도달한다. 그런데 복수의 LED 채널(10) 중 적어도 하나의 LED 채널에서 단락이 발생하였으면, 전력 변환부(30)의 출력 단자(OUT)에서 단락 지점까지 연결되어 있는 LED는 부하로 작용하므로, 출력 전압(Vout)은 t1 시점보다 늦은 시점(t2)에 목표 전압(VPref)에 도달한다.Referring to FIG. 3, the current controller 20 disables the LED channel 10 (S310). Next, the output voltage Vout is increased by the operation of the power converter 30 (S320). Since the LED channel 10 is disabled, if there is no short circuit in the LED channel 10, the output voltage Vout reaches the target voltage VPref at a predetermined time point t1 as shown in FIG. However, when a short circuit occurs in at least one LED channel among the plurality of LED channels 10, the LED connected to the short circuit point at the output terminal OUT of the power converter 30 serves as a load, and thus the output voltage Vout. ) Reaches the target voltage VPref at a time t2 later than the time t1.

전력 변환부(30)의 동작과 함께 오류 제어부(50)의 타이머(도시하지 않음)가 동작한다(S330). 타이머가 전력 변환부(30)의 동작 시점(0)에서 소정 시간, 즉 타이머 만료 시간(Δt)만큼 경과한 후에 만료되면(S340), 오류 제어부(50)는 출력 전압(Vout)에 대응하는 감지 전압(Vsen)과 기준 전압(Vref)을 비교한다(S350). 감지 전압(Vsen)이 기준 전압(Vref)보다 작으면 LED 채널(10)의 단락에 의해서 출력 전압(Vout)이 늦게 증가하는 것이므로, 오류 제어부(50)는 전력 변환부(30)의 동작을 중지시켜서 오류 동작을 수행한다(S360). 감지 전압(Vsen)이 기준 전압(Vref)보다 작지 않으면 출력 전압(Vout)이 정상적으로 증가한 것이므로, 오류 제어부(50)는 전력 변환부(30)의 동작을 중지하지 않는다. 이에 따라 전류 제어부(20)는 LED 채널(10)을 인에이블하고, LED 발광 장치는 정상적인 동작을 한다(S370).Together with the operation of the power converter 30, a timer (not shown) of the error controller 50 operates (S330). If the timer expires after a predetermined time, that is, after the timer expiration time Δt has elapsed at the operation time point 0 of the power converter 30 (S340), the error controller 50 detects that corresponds to the output voltage Vout. The voltage Vsen is compared with the reference voltage Vref (S350). If the sensing voltage Vsen is less than the reference voltage Vref, the output voltage Vout increases later due to a short circuit of the LED channel 10, and thus the error controller 50 stops the operation of the power converter 30. To perform the error operation (S360). If the sensing voltage Vsen is not smaller than the reference voltage Vref, the output voltage Vout is normally increased, and thus the error controller 50 does not stop the operation of the power converter 30. Accordingly, the current controller 20 enables the LED channel 10, and the LED light emitting device operates normally (S370).

타이머의 만료 시간(Δt)은 LED 채널(10)에 단락이 없는 경우, 즉 전력 변환부(30)의 출력 단자(OUT)가 플로팅된 상태에서 출력 전압(Vout)이 목표 전압(VPref)까지 증가하는 데 걸리는 시간(0~t1)보다 길게 설정된다. 또한 만료 시간(Δt)은 LED 채널(10)에서 출력 단자(OUT)에 가장 인접한 LED에서 단락이 발생한 경우에 출력 전압(Vout)이 목표 전압(VPref)까지 증가하는 데 걸리는 시간보다 짧게 설정될 수 있다.The expiration time Δt of the timer increases when the LED channel 10 has no short circuit, that is, when the output terminal OUT of the power converter 30 is floated, the output voltage Vout increases to the target voltage VPref. It is set longer than the time (0 to t1). In addition, the expiration time Δt may be set to be shorter than the time required for the output voltage Vout to increase to the target voltage VPref when a short circuit occurs in the LED closest to the output terminal OUT in the LED channel 10. have.

한편 LED 채널(10)에서 단선이 발생하면 해당 LED 채널(10)은 플로팅 상태가 되어 전력 변환부(30)에서 부하로 인식되지 않는다. 그러므로 LED 채널(10)에서 단선이 발생하여도 출력 전압(Vout)은 t1 시점에서 목표 전압(VPref)까지 증가하므로, LED 발광 장치는 정상적으로 동작할 수 있다.Meanwhile, when disconnection occurs in the LED channel 10, the corresponding LED channel 10 is in a floating state and is not recognized as a load by the power converter 30. Therefore, even if the disconnection occurs in the LED channel 10, the output voltage (Vout) increases to the target voltage (VPref) at the time t1, the LED light emitting device can operate normally.

이와 같이 본 발명의 한 실시예에 따르면 LED 채널(10)에서 단선이 발생하는 경우에는 LED 발광 장치가 정상적으로 동작하고, LED 채널(10)에서 단락이 발생하는 경우에 LED 발광 장치의 동작이 중지될 수 있다.As described above, when disconnection occurs in the LED channel 10, the LED light emitting device operates normally, and when the short circuit occurs in the LED channel 10, the operation of the LED light emitting device stops. Can be.

다음 본 발명의 한 실시예에 따른 오류 제어부(50)의 한 예에 대해서 도 5를 참고로 하여 상세하게 설명한다.Next, an example of the error controller 50 according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 5.

도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 오류 제어부(50)의 한 예를 나타내는 도면이다.5 is a diagram illustrating an example of an error controller 50 according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참고하면, 오류 제어부(50)의 한 예는 비교기(51), SR 래치(52), 타이머(53) 및 논리곱(AND) 게이트(54)를 포함한다.Referring to FIG. 5, an example of the error controller 50 includes a comparator 51, an SR latch 52, a timer 53, and an AND gate 54.

비교기(51)는 감지 전압(Vsen)과 기준 전압(Vref)을 비교하고, 감지 전압(Vsen)이 기준 전압보다 작으면 로우 레벨의 신호를 출력하고 감지 전압(Vsen)이 기준 전압(Vref)보다 작지 않으면 하이 레벨의 신호를 출력한다.The comparator 51 compares the sensed voltage Vsen and the reference voltage Vref. If the sensed voltage Vsen is less than the reference voltage, the comparator 51 outputs a low level signal and the sensed voltage Vsen is greater than the reference voltage Vref. If it is not small, it outputs a high level signal.

SR 래치(52)는 세트 단자(S)로 비교기(51)의 출력을 입력받고 리셋 단자(R)로 리셋 신호를 입력받는다. 리셋 신호는 초기 동작 시에 펄스 형태로 하이 레벨을 가져서 SR 래치(52)가 반전 출력 단자(/Q)로 하이 레벨의 신호를 출력하도록 한다. 이후 리셋 신호는 로우 레벨을 가진다. 따라서 감지 전압(Vsen)이 기준 전압(Vref)보다 작은 경우, 세트 단자(S)에 인가되는 로우 레벨의 신호에 의해 SR 래치(52)는 반전 출력 단자(/Q)를 하이 레벨로 유지한다. 감지 전압(Vsen)이 기준 전압(Vref)보다 작지 않은 경우, 세트 단자(S)에 인가되는 하이 레벨의 신호에 응답하여서 SR 래치(52)는 반전 출력 단자(/Q)로 로우 레벨의 신호를 출력한다.The SR latch 52 receives the output of the comparator 51 through the set terminal S and receives the reset signal through the reset terminal R. The reset signal has a high level in the form of a pulse in the initial operation so that the SR latch 52 outputs a high level signal to the inverting output terminal / Q. The reset signal then has a low level. Therefore, when the sensing voltage Vsen is smaller than the reference voltage Vref, the SR latch 52 maintains the inverted output terminal / Q at a high level by a low level signal applied to the set terminal S. When the sense voltage Vsen is not smaller than the reference voltage Vref, the SR latch 52 sends a low level signal to the inverting output terminal / Q in response to the high level signal applied to the set terminal S. Output

타이머(53)는 타이머 만료 시간(Δt) 전에는 로우 레벨의 신호를 출력하고 타이머 만료 시간(Δt)이 되면 하이 레벨의 신호를 출력한다. 이러한 타이머(53)의 한 예는 전류원(53a), 커패시터(53b) 및 비교기(53c)를 포함한다. 전류원(53a)은 일정 전류(It)를 커패시터(53b)에 공급하고, 이에 따라 커패시터(53b)의 전압이 선형적으로 증가한다. 비교기(53c)는 커패시터(53b)의 전압과 타이머 전압(Vtmr)을 비교한다. 타이머 전압(Vtmr)은 타이머 만료 시간(Δt) 동안 공급되는 전류(It)에 의해 커패시터(53b)에 충전되는 전압에 해당한다. 따라서 타이머 만료 시간(Δt) 전에는 커패시터(53b)의 전압이 타이머 전압(Vtmr)보다 낮으므로, 비교기(53c)는 로우 레벨의 신호를 출력한다. 그리고 타이머 만료 시간(Δt)이 되면 커패시터(53b)의 전압이 타이머 전압(Vtmr) 이상으로 되므로, 비교기(53c)는 하이 레벨의 신호를 출력한다.The timer 53 outputs a low level signal before the timer expiration time Δt and outputs a high level signal when the timer expiration time Δt is reached. One example of such a timer 53 includes a current source 53a, a capacitor 53b and a comparator 53c. The current source 53a supplies a constant current It to the capacitor 53b, whereby the voltage of the capacitor 53b increases linearly. The comparator 53c compares the voltage of the capacitor 53b with the timer voltage Vtmr. The timer voltage Vtmr corresponds to the voltage charged in the capacitor 53b by the current It supplied during the timer expiration time Δt. Therefore, since the voltage of the capacitor 53b is lower than the timer voltage Vtmr before the timer expiration time DELTA t, the comparator 53c outputs a low level signal. When the timer expiration time Δt is reached, the voltage of the capacitor 53b becomes equal to or greater than the timer voltage Vtmr, so that the comparator 53c outputs a high level signal.

AND 게이트(54)는 SR 래치(52)의 반전 출력 단자(/Q)의 출력과 비교기(53c)의 출력을 AND 연산한다. 감지 전압(Vsen)이 기준 전압(Vref)보다 작지 않은 경우에는, 타이머 만료 시간(Δt)과 관계 없이 SR 래치(52)의 반전 출력 단자(/Q)의 출력이 로우 레벨이므로, AND 게이트(54)는 항상 로우 레벨의 신호를 출력한다. 타이머 만료 시간(Δt)이 된 시점에서 감지 전압(Vsen)이 기준 전압(Vref)보다 작은 경우에는 SR 래치(52)의 반전 출력 단자(/Q)와 비교기(53c)의 출력이 모두 하이 레벨이므로, AND 게이트(54)는 하이 레벨의 신호를 출력한다.The AND gate 54 ANDs the output of the inverted output terminal / Q of the SR latch 52 and the output of the comparator 53c. When the sense voltage Vsen is not smaller than the reference voltage Vref, the output of the inverted output terminal / Q of the SR latch 52 is low level regardless of the timer expiration time DELTA t. ) Always outputs a low level signal. When the sense voltage Vsen is smaller than the reference voltage Vref at the time when the timer expires Δt, the outputs of the inverting output terminal / Q and the comparator 53c of the SR latch 52 are both at a high level. The AND gate 54 outputs a high level signal.

이와 같이 오류 제어부(50)는 타이머 만료 후에도 감지 전압(Vsen)이 기준 전압(Vref)보다 작으면, 하이 레벨의 신호를 출력하여서 전력 변환부(30)의 동작을 중지할 수 있다. 이 경우 전력 변환부(30)의 스위치(SW2)는 p채널의 트랜지스터로 형성될 수 있다. 이와는 달리 스위치(SW2)를 n채널의 트랜지스터로 형성하고, 하이 레벨의 신호를 반전하여 스위치(SW2)에 인가하는 인버터(도시하지 않음)를 오류 제어부(50) 또는 전력 변환부(30)에 형성할 수도 있다.As such, if the sensing voltage Vsen is smaller than the reference voltage Vref after the timer expires, the error controller 50 may output a high level signal to stop the operation of the power converter 30. In this case, the switch SW2 of the power converter 30 may be formed of a p-channel transistor. Alternatively, the switch SW2 is formed of an n-channel transistor, and an inverter (not shown) for inverting a high level signal and applied to the switch SW2 is formed in the error controller 50 or the power converter 30. You may.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

10: LED 채널
20: 전력 제어부
30: 전력 변환부
40: 구동 제어부
50: 오류 제어부10: LED channel
20: power control unit
30: power conversion unit
40: drive control unit
50: error control unit

Claims (3)

복수의 발광 다이오드(light emitting diode, LED) 채널을 포함하며, 각 LED 채널은 직렬로 연결되어 있는 복수의 LED를 포함하는 LED 발광 장치의 구동 방법으로서,
제1 시점에서 입력 전압을 출력 전압으로의 변환을 시작하는 단계;
상기 출력 전압을 상기 복수의 LED 채널의 제1 단자로 전달하면서, 상기 복수의 LED 채널을 디스에이블 시키기 위해 상기 복수의 LED 채널의 제2 단자를 플로팅하는 단계;
상기 복수의 LED 채널의 제2 단자가 플로팅 상태일 때, 출력 단자를 통해서 상기 복수의 LED 채널로 상기 출력 전압을 전달하는 단계;
상기 복수의 LED 채널의 제2 단자가 플로팅 상태일 때, 상기 출력 전압에 대응하는 감지 전압과 기준 전압을 비교하는 단계; 및
상기 복수의 LED 채널의 제2 단자가 플로팅 상태일 때, 상기 제1 시점에서 소정 시간이 경과한 제2 시점에서 상기 감지 전압이 상기 기준 전압보다 낮으면 상기 입력 전압을 상기 출력 전압으로 변환하는 동작을 중지하는 단계를 포함하는 LED 발광 장치의 구동 방법.A driving method of an LED light emitting device including a plurality of light emitting diode (LED) channels, each LED channel including a plurality of LEDs connected in series.
Starting to convert the input voltage to the output voltage at a first time point;
Floating the second terminals of the plurality of LED channels to disable the plurality of LED channels while delivering the output voltage to the first terminals of the plurality of LED channels;
Transferring the output voltage to the plurality of LED channels through an output terminal when the second terminal of the plurality of LED channels is in a floating state;
Comparing a sensing voltage corresponding to the output voltage with a reference voltage when the second terminals of the plurality of LED channels are in a floating state; And
Converting the input voltage to the output voltage when the sensing voltage is lower than the reference voltage at a second time point when a predetermined time elapses from the first time point when the second terminals of the plurality of LED channels are in a floating state. The driving method of the LED light emitting device comprising the step of stopping. 제1항에 있어서,
상기 감지 전압과 상기 기준 전압을 비교하는 단계는,
상기 감지 전압과 상기 기준 전압의 비교 결과에 따라 레벨이 변경되는 제1 신호를 출력하는 단계를 포함하며,
상기 동작을 중지하는 단계는,
상기 제1 신호의 레벨 변경에 따라 제2 신호의 레벨을 변경하는 단계;
상기 제2 시점에서 레벨이 변경되는 제3 신호를 출력하는 단계; 및
상기 제2 신호와 상기 제3 신호의 레벨을 논리 연산한 신호가 소정 레벨이면 상기 동작을 중지하는 단계
를 포함하는 LED 발광 장치의 구동 방법.The method of claim 1,
Comparing the sensing voltage and the reference voltage,
Outputting a first signal whose level is changed according to a result of comparing the sensed voltage with the reference voltage,
Stopping the operation,
Changing a level of a second signal according to a level change of the first signal;
Outputting a third signal whose level is changed at the second time point; And
Stopping the operation when a signal obtained by logically calculating the levels of the second signal and the third signal is a predetermined level;
Method of driving an LED light emitting device comprising a. 제2항에서,
상기 제3 신호를 출력하는 단계는,
일정 전류를 커패시터에 충전하는 단계; 및
상기 커패시터에 충전한 전압이 타이머 전압 이상으로 되면 상기 제3 신호의 레벨을 변경하는 단계를 포함하며,
상기 타이머 전압은 상기 소정 시간 동안 상기 일정 전류에 의해 상기 커패시터에 충전되는 전압과 동일한 LED 발광 장치의 구동 방법.In claim 2,
The outputting of the third signal may include:
Charging a constant current into the capacitor; And
Changing the level of the third signal when the voltage charged in the capacitor becomes equal to or greater than a timer voltage,
And the timer voltage is the same as the voltage charged to the capacitor by the constant current during the predetermined time.
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