KR20100062427A

KR20100062427A - Apparatus for supplying power of light emitting diode

Info

Publication number: KR20100062427A
Application number: KR1020080121068A
Authority: KR
Inventors: 한재현
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2008-12-02
Filing date: 2008-12-02
Publication date: 2010-06-10

Abstract

PURPOSE: An apparatus for supplying power of a light emitting diode is provide to suppress the supply of an overvoltage even if an overvoltage is supplied to a plurality of light emitting diodes. CONSTITUTION: A voltage converting unit(100) converts an input voltage into a set voltage in proportion to the duty ratio of a control pulse signal. A control pulse signal is applied to a first switching device(Q1). An overvoltage protection unit(200) is activated in case a voltage supplied from the voltage converting unit is greater than standard voltage. A second switching device(Q2) turns off first switching device.

Description

발광 다이오드용 전원 공급 장치{Apparatus for supplying Power of Light Emitting Diode}Power supply for light emitting diodes {Apparatus for supplying Power of Light Emitting Diode}

실시예는 발광 다이오드용 전원 공급 장치에 관한 것이다.Embodiments relate to a power supply for a light emitting diode.

일반적으로, 액정 표시 장치는 전계 인가 전극이 구비된 두 표시 평판과 그사이에 배치되어 있는 유전율 이방성을 갖는 액정층을 구비한다. 전계 인가 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고, 전압을 변화시켜 이 전기장의 세기를 조절함으로써 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조정하여 원하는 화상을 표시한다.In general, a liquid crystal display device includes two display plates with an electric field applying electrode and a liquid crystal layer having dielectric anisotropy disposed therebetween. A voltage is applied to the field applying electrode to generate an electric field in the liquid crystal layer, and the voltage is changed to adjust the intensity of the electric field to adjust the transmittance of light passing through the liquid crystal layer to display a desired image.

이러한 액정 표시 장치는 자체 발광을 하지 못하므로, 백라이트라고 불리는 별도의 광원이 필요하며, 이러한 백라이트에는 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED), 냉음극 형광 램프(Cold Cathod Fluorescent Lamp; CCFL), 외부 전극 형광 램프(External Electrode Fluorescent Lamp; EEFL) 등이 이용되고 있다.Since the liquid crystal display does not emit light by itself, a separate light source called a backlight is required, and the backlight includes a light emitting diode (LED), a cold cathode fluorescent lamp (CCFL), and an external electrode. Fluorescent lamps (EEFL) and the like are used.

상술한 냉음극 형광 램프나 외부 전극 형광 램프는 전력 소모가 크며, 발열로 인해서 액정 표시 장치의 특성이 나빠질 수 있다. 또한, 상술한 냉음극 형광 램 프나 외부 전극 형광 램프는 대개 막대형으로 제조되므로 충격에 약하고, 파손의 위험이 크며, 램프 위치에 따라 온도가 일정하지 않아 램프 위치 별로 휘도가 달라지므로, 액정 표시 장치의 색재현성을 악화시킬 수 있다.The above-described cold cathode fluorescent lamps or external electrode fluorescent lamps consume a lot of power and may deteriorate characteristics of the liquid crystal display due to heat generation. In addition, since the cold cathode fluorescent lamp or the external electrode fluorescent lamp described above is usually manufactured in a rod shape, it is weak to shock, has a high risk of breakage, and the brightness is different for each lamp position because the temperature is not constant according to the lamp position. May deteriorate color reproducibility.

한편, 발광 다이오드는 반도체 소자이므로 수명이 길고, 점등 속도가 빠르며, 소비 전력이 적고, 색재현성이 뛰어나다. 또한, 충격에 강하며, 소형화 및 박형화에 유리하다.On the other hand, since the light emitting diode is a semiconductor element, it has a long lifetime, fast lighting speed, low power consumption, and excellent color reproducibility. In addition, it is resistant to impact and is advantageous for miniaturization and thinning.

따라서 휴대 전화기 등의 소형 액정 표시 장치뿐만 아니라 컴퓨터 모니터나 TV와 같은 중대형 액정 표시 장치에도 발광 다이오드를 이용한 백라이트가 장착되고 있는 추세이다.Therefore, backlights using light emitting diodes are being installed in medium and large liquid crystal display devices such as computer monitors and TVs as well as small liquid crystal display devices such as mobile phones.

그런데, 이러한 백라이트에는 다수 개의 발광 다이오드가 이용되며, 다수 개의 발광 다이오드 중 어느 하나가 파손되어, 개방되는 경우에, 다수 개의 발광 다이오드에 과전압이 인가되어 다른 부품이 손상되거나 발광 다이오드가 추가로 손상되는 문제점이 있다.However, a plurality of light emitting diodes are used for such a backlight, and when any one of the plurality of light emitting diodes is broken and opened, overvoltage is applied to the plurality of light emitting diodes, thereby damaging other components or further damaging the light emitting diodes. There is a problem.

실시예에 따른 발광 다이오드용 전원 공급 장치는 다수 개의 발광 다이오드 중 어느 하나가 파손되어, 개방되는 경우에, 다수 개의 발광 다이오드에 과전압이 제공되더라도, 발광 다이오드에 과전압이 인가되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.The power supply device for a light emitting diode according to the embodiment can effectively suppress the application of overvoltage to the light emitting diode, even if one of the plurality of light emitting diodes is broken and opened, even if overvoltage is provided to the plurality of light emitting diodes. .

실시예에 따른 발광 다이오드용 전원 공급 장치는 입력 전압을 제 1 스위칭 소자에 인가되는 제어 펄스 신호의 듀티비(duty ratio)에 비례해서 소정의 전압으로 변환하는 전압 변환부, 상기 전압 변환부에 의해서 제공되는 전압이 기준 전압 이상인 경우에 활성화되는 과전압 보호부 및 상기 과전압 보호부가 활성화되는 경우에 턴온되어 상기 제 1 스위칭 소자를 턴오프시키는 제 2 스위칭 소자를 포함한다.In one embodiment, a power supply for a light emitting diode includes a voltage converter for converting an input voltage into a predetermined voltage in proportion to a duty ratio of a control pulse signal applied to a first switching element, and by the voltage converter. And an overvoltage protection unit that is activated when the provided voltage is greater than or equal to a reference voltage, and a second switching element that is turned on when the overvoltage protection unit is activated to turn off the first switching element.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings. Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. Like reference numerals refer to like elements throughout.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드용 전원 공급 장치의 회로도이다.1 is a circuit diagram of a power supply for a light emitting diode according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드용 전원 공급 장치는 전압 변환부(100), 과전압 보호부(200) 및 제 2 스위칭 소자(Q2)를 포함하여 구성될 수 있다.The LED power supply device according to an embodiment of the present invention may include a voltage converter 100, an overvoltage protection unit 200, and a second switching element Q2.

한편, 전압 변환부(100)는 입력 전압(Vin)을 소정의 전압으로 변환하며, 전압 변환부(100)는 인덕터(L1), 제 1 스위칭 소자(Q1), 다이오드(D1), 커패시터(C1)를 포함한다. 구체적으로, 전압 변환부(100)는 제 1 스위칭 소자(Q1)에 인가되는 제어 펄스 신호(P1)의 듀티비(duty ratio)에 비례해서 입력 전압(Vin)을 변환하여 발광 다이오드(300)에 제공한다. 여기에서, 저항(Rsense)은 발광 다이오드(300)를 흐르는 전류를 센싱하기 위한 것이다.Meanwhile, the voltage converter 100 converts the input voltage Vin into a predetermined voltage, and the voltage converter 100 includes the inductor L1, the first switching element Q1, the diode D1, and the capacitor C1. ). Specifically, the voltage converter 100 converts the input voltage Vin in proportion to the duty ratio of the control pulse signal P1 applied to the first switching element Q1 to the light emitting diode 300. to provide. Here, the resistor Rsense is for sensing a current flowing through the light emitting diode 300.

또한, 과전압 보호부(200)는 전압 변환부(100)에 의해서 제공되는 전압(Vout)이 기준 전압 이상인 경우에 활성화되며, 제너 다이오드(Z1)를 이용함으로써, 용이하게 구성할 수 있다. 구체적으로, 제너 다이오드(Z1)의 캐소드는 전압 변환부(100)의 출력단에 연결되며, 제너 다이오드(Z1)의 애노드는 저항(Rsense)에 연결된다.In addition, the overvoltage protection unit 200 is activated when the voltage Vout provided by the voltage converter 100 is equal to or higher than the reference voltage, and can be easily configured by using the zener diode Z1. In detail, the cathode of the zener diode Z1 is connected to the output terminal of the voltage converter 100, and the anode of the zener diode Z1 is connected to the resistor Rsense.

한편, 제 2 스위칭 소자(Q2)는 과전압 보호부(200)가 활성화되는 경우에 턴온되어 제 1 스위칭 소자(Q1)를 턴오프시킨다. 여기에서, 저항(R1)은 과전압 보호부(200)가 활성화되는 경우에 제 2 스위칭 소자(Q2)를 턴온시키기 위한 전압을 제 공하기 위한 것이다.Meanwhile, the second switching element Q2 is turned on when the overvoltage protection unit 200 is activated to turn off the first switching element Q1. Here, the resistor R1 is for providing a voltage for turning on the second switching element Q2 when the overvoltage protection unit 200 is activated.

구체적으로, 제 2 스위칭 소자(Q2)로 바이폴라 정션 트랜지스터가 이용되는 경우에는 과전압 보호부(200)가 활성화되면 저항(R1)에 베이스-에미터 전압(실리콘 바이폴라 정션 트랜지스터인 경우에 0.7 V) 이상이 인가되도록 저항(R1)값이 설정된다.Specifically, when the bipolar junction transistor is used as the second switching element Q2, when the overvoltage protection unit 200 is activated, the base-emitter voltage (0.7 V in the case of the silicon bipolar junction transistor) is greater than or equal to the resistance R1. The resistor R1 value is set so that this is applied.

따라서, 과전압 보호부(200)가 활성화되면 제 2 스위칭 소자(Q2)가 턴온되므로, 제 1 스위칭 소자(Q1)에 접지 전압이 전달되어, 제 1 스위칭 소자(Q1)는 턴오프된다.Therefore, when the overvoltage protection unit 200 is activated, the second switching element Q2 is turned on, so that the ground voltage is transmitted to the first switching element Q1, and the first switching element Q1 is turned off.

한편, 제 2 스위칭 소자(Q2)가 모스 트랜지스터인 경우에는 과전압 보호부(200)가 활성화되면 저항(R1)에 문턱 전압(Threshold Voltage) 이상이 인가되도록 저항(R1)값이 설정된다.On the other hand, when the second switching element Q2 is a MOS transistor, when the overvoltage protection unit 200 is activated, the resistor R1 value is set such that a threshold voltage or more is applied to the resistor R1.

본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드용 전원 공급 장치는 전압 변환부(100)에 의해서 과전압이 제공되면, 과전압 보호부(200)가 활성화되고, 제 2 스위칭 소자(Q2)가 턴온되어, 제 1 스위칭 소자(Q1)가 턴오프되므로, 전압 변환부(100)는 더 이상 과전압을 제공하지 않는다.In the LED power supply device according to the embodiment of the present invention, when the overvoltage is provided by the voltage converter 100, the overvoltage protection unit 200 is activated, and the second switching element Q2 is turned on, Since the first switching element Q1 is turned off, the voltage converter 100 no longer provides an overvoltage.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하 여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다.While the invention has been described and illustrated in connection with preferred embodiments for illustrating the principles of the invention, the invention is not limited to the configuration and operation as such is shown and described.

오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.Rather, it will be apparent to those skilled in the art that many changes and modifications to the present invention are possible without departing from the spirit and scope of the appended claims.

따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.Accordingly, all such suitable changes and modifications and equivalents should be considered to be within the scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드용 전원 공급 장치의 회로도.1 is a circuit diagram of a power supply for a light emitting diode according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명><Description of Signs of Major Parts of Drawings>

100: 전압 변환부 200: 과전압 보호부100: voltage conversion unit 200: overvoltage protection unit

Claims

입력 전압을 제 1 스위칭 소자에 인가되는 제어 펄스 신호의 듀티비(duty ratio)에 비례해서 소정의 전압으로 변환하는 전압 변환부;A voltage converter converting the input voltage into a predetermined voltage in proportion to a duty ratio of the control pulse signal applied to the first switching element;

상기 전압 변환부에 의해서 제공되는 전압이 기준 전압 이상인 경우에 활성화되는 과전압 보호부; 및An overvoltage protection unit activated when the voltage provided by the voltage conversion unit is equal to or greater than a reference voltage; And

상기 과전압 보호부가 활성화되는 경우에 턴온되어 상기 제 1 스위칭 소자를턴오프시키는 제 2 스위칭 소자를 포함하는 발광 다이오드용 전원 공급 장치.And a second switching element which is turned on when the overvoltage protection unit is activated to turn off the first switching element.

제1항에 있어서,The method of claim 1,

상기 제 2 스위칭 소자는 바이폴라 정션 트랜지스터(Bipolar Junction Transistor; BJT)를 포함하는 발광 다이오드용 전원 공급 장치.The second switching device includes a bipolar junction transistor (BJT).

제1항에 있어서,The method of claim 1,

상기 제 2 스위칭 소자는 모스 트랜지스터(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor; MOSFET) 를 포함하는 발광 다이오드용 전원 공급 장치.The second switching device includes a MOS transistor (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor; MOSFET).

제1항에 있어서,The method of claim 1,

상기 과전압 보호부는 제너 다이오드인 발광 다이오드용 전원 공급 장치.The overvoltage protection unit is a zener diode power supply device.