JP2014509170A

JP2014509170A - 電源供給装置

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Inventors: ユンキム、スン
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Abstract

【解決手段】本発明は電源供給装置に関するものである。本発明に従う電源供給装置は、直列に連結された複数の発光ダイオードを含む少なくとも１つの発光部、前記発光部に直流電源を供給する電源部、前記発光部の発光ダイオードのうち、少なくとも１つの発光ダイオードの両端から検出された電圧により基準電位を可変させるオープン状態検出回路、及び前記オープン状態検出回路の基準電位によって前記電源部の出力電流を制御するためのフィードバック制御部を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、電源供給装置に関するものである。

一般に、液晶表示装置は電界印加電極が備えられた２つの表示平板とその間に配置されている誘電率異方性を有する液晶層とを備える。電界印加電極に電圧を印加して液晶層に電気場を生成し、電圧を変化させてこの電気場の強さを調節することによって、液晶層を通過する光の透過率を調整して所望の画像を表示する。

このような液晶表示装置は自体発光ができないので、バックライトと呼ばれる別途の光源が必要であり、前記光源は発光ダイオードに取り替えられている。前記発光ダイオードは半導体素子であるので、寿命が長く、点灯速度が速く、消費電力が少なく、色再現性に優れる。また、衝撃に強く、小型化及び薄型化に有利である。

したがって、携帯電話機などの小型液晶表示装置だけでなく、コンピュータモニタやＴＶのような中大型液晶表示装置にも発光ダイオードを用いたバックライトが装着されている趨勢である。

本発明の目的は、新たなオープン状態検出回路を有する電源供給装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、複数の発光ダイオードを有する少なくとも発光部の内に備えられた少なくとも１つの発光ダイオードの回路オープン状態を検出して供給電源が調節できるようにした電源供給装置を提供することにある。

本発明の更に他の目的は、発光部の内の任意の発光ダイオードの回路オープン状態によって供給される電流を自動で可変させることができるようにした電源供給装置を提供することにある。

本発明に従う電源供給装置は、直列に連結された複数の発光ダイオードを含む少なくとも１つの発光部、前記発光部に直流電源を供給する電源部、前記発光部の発光ダイオードのうち、少なくとも１つの発光ダイオードの両端から検出された電圧により基準電位を可変させるオープン状態検出回路、及び前記オープン状態検出回路の基準電位によって前記電源部の出力電流を制御するためのフィードバック制御部を含む。

本発明によれば、発光ダイオードを有する発光部及びこれを有するライトユニットのような照明システムの信頼性を改善させることができる。

本発明によれば、正常に動作する発光ダイオードを保護することができる効果がある。

本発明によれば、発光部の内の任意の発光ダイオードの回路オープン状態を検出して供給される電流を自動で可変させることができるようにすることで、発光部の回路オープン状態に対応するオープン検出回路を提供することができる。

本発明の実施形態に従う電源供給装置を示す回路構成図である。本発明の実施形態において、定電流制御方式の例を示す回路図である。図２の回路図における一部発光部のオープンに従う電流の流れを示す回路図である。発光部に流れる電圧と電流との関係を示すグラフである。本発明の実施形態に従う個別発光部のオープン状態を検出するための電源供給装置の一例を示す回路構成図である。本発明の実施形態に従う個別発光部のオープン状態を検出するための電源供給装置の他の例を示す回路構成図である。本発明の実施形態に従う複数の発光部のオープン状態を検出するための電源供給装置を示す回路構成図である。本発明の実施形態に従う発光装置を示す図である。

以下、添付した図面を参照にして本発明の好ましい実施形態をより詳細に説明する。

図１を参照すると、電源供給装置は、電源部１０１、少なくとも１つの発光部１２１を有する発光モジュール１２０、及びフィードバック制御部１１０を含む。

前記電源部１０１は直流電源を供給し、例えばＳＭＰＳ（switched mode power supply）を含むことができる。前記電源部１０１の出力端に並列に連結されたフィルタ１０２を含み、前記フィルタ１０２はキャパシタＣ１を含み、前記直流電源に含まれたリップルを除去するようになる。

前記発光モジュール１２０は少なくとも１つのボードを含み、前記各ボードには少なくとも１つの発光部１２１を含む。前記ボードはフレキシブル基板であるか、リジッド（Rigid）な基板であることがあり、その材質は樹脂材質、セラミック材質、メタルコアＰＣＢであることがあり、これに対して限定するものではない。

前記各ボードには少なくとも発光部１２１を含み、前記各発光部１２１には複数の発光ダイオードＬＤ１〜ＬＤｎを含み、前記複数の発光ダイオードＬＤ１〜ＬＤｎは互いに直列に連結できる。ここで、前記各ボードに発光部１２１が複数の場合、互いに並列に連結できる。

前記各発光ダイオードＬＤ１〜ＬＤｎはＬＥＤであって、青色、赤色、緑色、白色などの可視光線帯域の光を発光したり、紫外線帯域の光を発光することができ、これに対して限定するものではない。

各発光部１２１の入力端は前記電源部１０１の正極性端に共通に連結され、その出力端は前記電源部１０１の負極性端に共通に連結される。前記各発光部１２１に連結された発光ダイオードＬＤ１〜ＬＤｎの個数は前記電源部１０１により供給された電圧によって変更されることができ、これに対して限定するものではない。前記各発光部１２１に流れる電流はフィードバック制御部１１０の電流調節部１１１を経て電源部１０１に伝達される。

前記発光モジュール１２０はオープン状態検出回路１２５を含むことができ、前記オープン検出回路１２５は各ボードの内に配置されるか、メインボードの上に配置されることができ、これに対して限定するものではない。

前記オープン状態検出回路１２５は、基準電圧調整部１２７、電圧検出部１２６、電圧比較部１２８、スイッチング部１２９、及び負荷検出部１３０を含み、前記各発光部１１の回路がオープンか否かを検出して制御電圧を出力するようになる。前記フィードバック制御部１１０は基準電位部１１２及び比較器１１３を含み、前記制御電圧により比較器１１３の出力を変化させて前記電源部１０１の出力を遮断するか、出力電流を調節するように制御することができる。

前記基準電圧調整部１２５は、前記各発光部１２１の入力端に連結されて前記各発光部１２１に入力された電圧により動作することができる。他の例として、基準電圧調整部１２５は他の電圧の供給を受けて動作することができる。前記電圧検出部１２６は、少なくとも１つの発光ダイオードＬＤｎの両端、即ち、アノード及びカソードに連結され、前記発光ダイオードＬＤｎの両端にかかる電圧をチェックして前記発光ダイオードＬＤｎのオープン状態の時の電圧または正常状態の時の電圧を検出することができる。前記電圧比較部１２８は、前記電圧検出部１２６の検出電圧と前記基準電圧調整部１２７の基準電圧とを比較するようになり、その比較結果によって制御信号を出力するようになる。

前記電圧比較部１２８は、電圧検出部１２５に連結されたＮ番目の発光ダイオードＬＤｎがオープンされた場合、電圧検出部１２５に検出された電圧を用いてスイッチング部１２９をオン／オフさせることで、基準電位Ｖ１を可変させる。

前記電圧比較部１２８は、電圧検出部１２５に連結されたＮ番目の発光ダイオードＬＤｎでないＬＤ〜ＬＤｍのうちのいずれか１つがオープンされた場合、電圧検出部１２５に検出された電圧を用いてスイッチング部１２９をオン／オフさせることで、基準電位Ｖ１を可変させる。ここで、発光部１２１の発光ダイオードＬＤ１〜ＬＤｎは、第１グループＬＤ１〜ＬＤｍと第２グループＬＤｎとに区分されることができ、第１グループの発光ダイオードＬＤ１〜ＬＤｍは電圧検出部１２６の両端が連結された発光ダイオードＬＤｎを除外した発光ダイオードであり、第２グループの発光ダイオードＬＤｎは第１グループの以外の発光ダイオードを含む。ここで、第１グループと第２グループとに分けたが、２つ以上のグループに分けることができ、また第２グループを１つの発光ダイオードでない複数の発光ダイオードの両端電圧を検出するように連結することができる。

前記電圧比較部１２８は電圧検出部１２６の第１電圧を出力するか、前記基準電圧調整部１２７の第２電圧を出力することができる。前記スイッチング部１２９は、第１電圧または第２電圧のような電圧比較部１２８の制御信号によってオン／オフされ、前記負荷検出部１３０は前記スイッチング１２９のオン／オフによって基準電位Ｖ１を可変させる。

前記フィードバック制御部１１０の基準電位部１１２は前記負荷検出部１３０の基準電位を出力し、前記比較器１１３は第１端子（−）に入力される基準電位Ｖ１と第２端子（＋）に入力される電圧Ｖ３とを比較して、その比較結果に従う信号Ｖ４を電源部１０１に出力するようになる。前記比較器１１３の第２端子（−）に入力される電圧Ｖ３は前記発光部１２１の出力端にかかる電圧または前記電流調節部１１１にかかる電圧である。前記電流調節部１１１は抵抗を含み、前記電流調節部１１１に流れる微細な電流変化を感知して前記発光部１２１の発光ダイオードＬＤ１〜ＬＤｎに一定の電流が流れるように調節するようになる。

前記基準電位Ｖ１の可変によって前記比較器１１３の出力は可変され、前記比較器１１３の出力Ｖ４は電源部１０１の出力電流を制御するようになる。前記フィードバック制御部１１０により前記電源部１０１の出力電流を遮断したり、増加または減少させることができる。例えば、前記フィードバック制御部１１０は入力されるオープン状態検出回路１２５から出力される基準電位Ｖ１が減少すれば前記比較器１１３の出力Ｖ４は増加し、反対に、前記基準電位Ｖ１が増加すれば前記比較器１１３の出力Ｖ４は減少する。

前記電源部１０１は、前記比較器１１３の出力Ｖ４によって前記直流電源の電流値を調節してくれるようになる。例えば、前記比較器１１３の出力Ｖ４が高まれば、供給電流を減少させるようになる。また、前記比較器１１３の出力Ｖ４が減少するにつれて前記供給電流を増加させる。前記電源部１０１は、フィードバック制御部１１０からオープン状態に従う基準電位Ｖ１によって電流を遮断または減少させることができる。

実施形態は、１つの発光部１２１の発光ダイオードＬＤ１〜ＬＤｎのうち、いずれか１つのオープン状態を検出することができ、前記オープンか否かによって前記電源部１０１に制御信号をフィードバックして前記電源部１０１の出力電流を制御することができる。

また、実施形態は１つの発光モジュール１２０のオープン状態検出回路１２５について説明したが、複数の発光モジュール１２０の各々のオープン状態検出回路１２５を配置することができ、前記複数のオープン状態検出回路１２５の基準電位Ｖ１を可変させることができる。これによって、フィードバック制御部１１０は前記複数のオープン状態検出回路１２５の基準電位Ｖ１によって前記電源部１０１の出力電流を遮断するか、増加または減少のように変化させることができる。

ここで、発光ダイオードアレイの電流及び電圧特性に対して図２乃至図４を参照する。

図２を参照すると、各発光部１２１、１２２、１２３、１２４には複数の発光ダイオードが直列に連結され、入力電流Ｉは分配されて各発光部１２１、１２２、１２３、１２４に同一な電類Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４で流れるようになる。例えば、入力電流Ｉが１０００ｍＡの場合、各発光部１２１、１２２、１２３、１２４に流れる電流Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４は各々２５０ｍＡずつ流れるようになる。そして、各発光部１２１、１２２、１２３、１２４の出力端では前記各発光部１２１、１２２、１２３、１２４の電流が合わせられて１０００ｍＡの出力電流Ｉが感知される。このように、並列に接続された発光部１２１、１２２、１２３、１２４の全体容量に合せて基準出力電流を設定して定電流に制御するようになる。

図３を参照すると、複数の発光部１２１、１２２、１２ｎのうち、第２及び第３発光部１２２、１２３のＬＥＤ回路がオープンされた場合、前記第２及び第３発光部１２２、１２３に電流が流れないようになる。この際、入力電流Ｉは１０００ｍＡで続けて供給された場合、第１及び第４発光部１２１、１２４に流れる電流Ｉ１、Ｉ４は５００ｍＡが各々流れるようになる。このように、複数の発光部１２１−１２４に供給される電流は少なくとも１つの発光部１２２、１２３のＬＥＤ回路がオープンされても、即ち、負荷容量が減少しても、前記電源部１０１から出力される電流は維持するようになるので、他の発光部１２１、１２４の発光ダイオードに流れる電流は増加するようになる。正常な発光部１２１、１２４の発光ダイオードは増加した電流により発熱がより上昇するようになり、発光ダイオードの劣化が加速され、寿命は短くなる原因となる。前記発光部１２１、１２４の発光ダイオードがオープンされた場合、定格超過の過電流になることができる。また、発光ダイオードの発熱はより一層増加するようになり、ハンダ付け部分であるハンダ付けクラックが発生することがあり、電気的なスパーク（spark）が発生して火災の原因となることがある。

実施形態は、少なくとも１つの発光部の発光ダイオードがオープンされた場合、オープンか否かを検出して電源部から出力される電流を減少または遮断してくれて、発光ダイオードを保護することができる。

図４のように、発光ダイオードの電圧−電流特性は入力電圧が小さく変化されても、入力電流は大きい変化を表すようになる。高い電圧に行くほど変化の傾きが急激に上昇する。したがって、オープン状態検出回路を用いて発光部のＬＥＤ回路がオープンされても各発光部に流れる電流が異常に上昇せず、一定に維持するように制御または遮断してくれることによって、一定の明るさの制御が可能であり、発光ダイオードを保護することができる。

図５は、図１のオープン状態検出回路を詳細に示す図である。図５を参照すると、発光部１２１の両端は図１の電源部の両端に連結され、直流電源の供給を受ける。前記発光部１２１の入力端は、前記基準電圧調整部１２７の電圧端１４０に連結されることができ、これは図１の説明を参照する。

前記電圧検出部１２６は抵抗Ｒ７を含み、第２グループの発光ダイオードＬＤｎの両端に連結される。前記抵抗Ｒ７は前記第２グループの発光ダイオードＬＤｎのアノード及びカソードに並列に連結され、前記第２グループの発光ダイオードＬＤｎがオープンされた場合、前記電圧検出部１２６に検出された電圧は高電圧、例えば、正常動作の時の第１グループの発光ダイオードＬＤｎにかかる電圧よりはハイ電圧が検出される。

また、第１グループの発光ダイオードＬＤ１〜ＬＤｍのうちの少なくとも１つがオープンされた場合、前記電圧検出部１２６に検出された電圧はロー電圧であって、正常動作の時の第２グループの発光ダイオードＬＤｎにかかる電圧よりはロー電圧、例えば、０Ｖが検出される。

前記基準電圧調整部１２７は、電源部１０１から各発光部１２１に供給される電圧１４０の供給を受けるか、別途の電圧の供給を受けて動作するようになる。前記基準電圧調整部１２７は、第１スイッチング素子Ｑ１を含み、前記第１スイッチング素子Ｑ１のベースには前記電圧１４０に抵抗Ｒ９が連結され、ツェナーダイオードＺ３とキャパシタＣ１が接地端と並列回路に連結され、コレクタには前記電圧１４０に抵抗Ｒ８が連結される。前記第１スイッチング素子Ｑ１は電圧比較部１２８の第２スイッチング素子Ｑ２によりオン／オフ動作するようになる。前記第１スイッチング素子Ｑ１のエミッタは前記第２スイッチング素子Ｑ２のエミッタに連結され、前記第２スイッチング素子Ｑ２がオンされればオンされ、オフされればオフされる。

前記第１スイッチング素子Ｑ１と前記第２スイッチング素子Ｑ２のうちの少なくとも１つは、バイポーラジャンクショントランジスタ（Bipolar Junction Transistor；ＢＪＴ）またはＭＯＳトランジスタ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor；ＭＯＳＦＥＴ）から構成できる。

前記電圧比較部１２８は第２スイッチング素子Ｑ２のベースに抵抗Ｒ１５が連結され、前記抵抗Ｒ１５にダイオードＤ６のアノードが連結され、前記ダイオードＤ６のカソードは電圧検出部１２６の抵抗Ｒ７の一端に連結される。前記スイッチング部１２８は第１電圧出力部１２８Ａを含み、前記第１電圧出力部１２８Ａは前記電圧検出部１２６にハイ電圧が検出される時、第１電圧を出力するようになり、ハイ電圧より低い電圧が入力される時には電流Ｉ２は遮断される。ここで、前記第１電圧出力部１２８Ａは前記第２スイッチング素子Ｑ２のコレクタに連結された抵抗Ｒ４、前記抵抗Ｒ４にアノードが連結されたツェナーダイオードＺ２、前記ツェナーダイオードＺ２のカソードにカソードが連結されたダイオードＤ２、前記ダイオードＤ２のアノードに抵抗Ｒ７の一端が連結される。ここで、前記ツェナーダイオードＺ２は異常な電圧を遮断してスイッチング部１２９の異常な動作を防止することができる。

前記第１電圧出力部１２８Ａは、第２グループの発光ダイオードＬＤｎがオープンされる時、前記電圧検出部１２６により検出された電圧を出力Ｉ１するようになり、この時の前記第１電圧はダイオードのドロップ電圧を反映しない電圧であって、前記電圧検出部１２６の検出電圧よりは低い電圧でありうる。

前記第２スイッチング素子Ｑ２は第２電圧出力部として機能し、前記第２スイッチング素子Ｑ２は前記第１グループの発光ダイオードＬＤ１〜ＬＤｎがオープンされる時、電圧検出部１２６にかかる電圧がロー電圧となり、前記ロー電圧は前記第２スイッチング素子Ｑ２のベースにかかるようになるので、前記第２スイッチング素子Ｑ２はオンされる。

これによって、前記第２スイッチング素子Ｑ２は第１スイッチング素子Ｑ１に入力される電圧をコレクタを通じて第２電圧を出力するようになる（Ｉ２）。このような前記電圧比較部１２８の第２スイッチング素子Ｑ２は電圧検出部１２６に検出された異常な電圧により動作するようになる。

前記電圧比較部１２８の出力端には抵抗Ｒ１１及びキャパシタＣ２の各々が並列に連結されて、フィルタとして機能するようになる。前記スイッチング部１２９は第３スイッチング素子Ｑ３を含み、前記スイッチング素子Ｑ３のゲートには電圧比較部１２８が連結され、ドレインには第１ノードＮ１が連結され、ソースには接地端に連結された第２ノードＮ２が連結される。前記第３スイッチング素子Ｑ３はバイポーラジャンクショントランジスタ（Bipolar Junction Transistor；ＢＪＴ）またはＭＯＳトランジスタ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor；ＭＯＳＦＥＴ）から構成できる。

前記スイッチング部１２９の出力端には負荷検出部１３０が連結され、前記負荷検出部１３０は前記スイッチング部１２９のオン／オフ動作によって基準電位Ｖ１を制御するようになる。

ここで、前記第３スイッチング素子Ｑ３のドレイン端には負荷検出部１３０の負荷抵抗１３１及び基準抵抗Ｒｆが連結される。前記負荷抵抗１３１の他端は接地端に連結され、前記基準抵抗Ｒｆの他端は基準電圧（Ｖｒｅｆ）１４２、が連結される。ここで、基準抵抗Ｒｆと基準電圧１４２とは負荷検出部１３０に含まれず、フィードバック制御部（図１の１１０）に含まれることができ、これに対して限定するものではない。

前記第３スイッチング素子Ｑ３のドレインである第１ノードＮ１とソース端である第２ノードＮ２には負荷抵抗１３１が連結され、前記負荷抵抗１３１は前記第３スイッチング素子Ｑ３のオン／オフに従う基準電位Ｖ１を基準電位部１１２に出力するようになる。

前記第３スイッチング素子Ｑ３は前記ゲート端の入力電圧によってオン／オフされるが、発光部１２１の発光ダイオードＬＤ１〜ＬＤｎのうち、少なくとも１つのグループがオープンされる時にオンされ、オープン状態でない時にオフされる。

前記第３スイッチング素子Ｑ３がオンされれば、前記負荷抵抗１３１にかかる基準電位Ｖ１はロー電圧となり、前記第３スイッチング素子Ｑ３がオフされれば、前記負荷抵抗１３１にかかる基準電位Ｖ１はハイ電圧または正常電圧となる。

前記基準電位Ｖ１は図１のフィードバック制御部１１０の基準電位部１１２を通じて比較器１１３の第２端子（−）に入力されることによって、比較器１１３の出力Ｖ４を可変させることができ、前記比較器１１３の出力Ｖ４が可変されることによって、前記電源部１０１の出力電流を遮断または減少させることができる。

ここで、前記第１ノードＮ１は他の発光モジュールの第１ノードＮ１に各々連結され、第２ノードＮ２は他の発光モジュールの第２ノードＮ２に各々連結できる。これによって、負荷抵抗１３１は複数の発光モジュールのノードＮ１、Ｎ２に各々並列に連結されることができ、並列抵抗値により複数の発光モジュールの内でのオープンか否かを検出することができる。また、負荷抵抗１３１の並列抵抗値によって基準電位Ｖ１が変わるので、複数の発光部に流れる電流を調節することができる。

図６は図５の他の例であって、各発光部の出力電流とオープン状態を検出するための回路である。

図６を参照すると、オープン状態検出回路１２５Ａはスイッチング部１２９Ａを変形した例である。前記スイッチング部１２９Ａは、第３及び第４スイッチング素子Ｑ３、Ｑ４を含み、前記第３スイッチング素子Ｑ３のゲート端には電圧比較部１２８が連結され、ドレイン端には基準電圧調整部１２７の第１スイッチング素子Ｑ１のベース側に連結され、ソース端には接地端に連結される。

前記第４スイッチング素子Ｑ４のゲート端は、第３スイッチング素子Ｑ３のドレイン端及び前記第１スイッチング素子Ｑ１のベース端に連結され、ドレイン端は負荷抵抗１３１に連結され、ソース端は接地端に連結される。

前記スイッチング部１２９Ａの第３スイッチング素子Ｑ３は発光部１２１の少なくとも１つの発光ダイオードＬＤ１〜ＬＤｎがオープンの時にオンされ、第４スイッチング素子Ｑ４はオフされ、この際、負荷検出部１３０の負荷抵抗１３１にかかる基準電位Ｖ１はハイ電圧が出力される。反対に、第３スイッチング素子Ｑ３は発光部１２１の発光ダイオードＬＤ１〜ＬＤｎが全て正常の時にオフされ、第４スイッチング素子Ｑ４はオンされ、この際、負荷検出部１３０の負荷抵抗１３１にかかる基準電位Ｖ１はロー電圧が出力される。

前記スイッチング部１２９Ａは、各発光部１２１の発光ダイオードのオープンの時の電圧によりオンされ、負荷検出部１３０の基準電位Ｖ１をハイ電圧で出力するようになる。また、スイッチング部１２９Ａは各発光部１２１の発光ダイオードが正常の時にオフされ、負荷検出部１３０の基準電位Ｖ１をロー電圧で出力するようになる。図１のフィードバック制御部は、前記負荷検出部１３０の基準電位Ｖ１がハイの時にロー信号を電源部１０１に出力するようになり、前記電源部１０１はフィードバック制御部のロー信号により出力電流を減少または遮断させることができる。

ここで、前記負荷検出部１３０の負荷抵抗１３１が図７のように複数の発光部の負荷抵抗１３２、１３ｎのように並列に連結できる。この際、負荷検出部１３１の負荷抵抗の並列抵抗値により前記基準電位Ｖ１が変わることによって、前記基準電位Ｖ１の変化によって各発光部１２１、１２２、１２ｎに入力される出力電流が調節できるようになる。即ち、フィードバック制御部は、前記負荷検出部１３０の基準電位Ｖ１によって電源部の出力電流を可変させることができるが、例えば１０００ｍＡの電流を４個の発光部に分配して２５０ｍＡずつ供給された場合、５個の発光部が連結された場合、２００ｍＡずつでない２５０ｍＡずつまた供給できるように出力電流を１２５０ｍＡに増加させることができる。

図１、図５、及び図６は、１つの発光部に連結されたオープン状態検出回路の負荷検出部で負荷抵抗１３１から負荷状態を検出したが、図７のように全体負荷検出部１３０Ａは複数の負荷抵抗１３１〜１３ｎから全体発光部のオープン状態を検出することができ、全体発光部に供給される出力電流を制御することができる。

前記各々の負荷抵抗１３１、１３２、１３ｎは、各発光部のオープン状態検出回路に連結され、互いに並列に連結される。即ち、各負荷抵抗１３１、１３２、１３ｎは各発光部に連結されたオープン状態検出回路の負荷抵抗であって、図５の回路図で負荷検出部１３０の第１ノードＮ１と第２ノードＮ２に各々並列に連結できる。ここで、各発光モジュールのオープン状態検出回路は、基準電圧１４２及び基準抵抗１４１が共通に使用できる。

図１のフィードバック制御部は、全体負荷検出部１３０Ａから入力される発光ダイオードのオープン状態を検出して各発光部に供給される電流を遮断し、並列負荷抵抗値によって各発光部に供給される電流を調節することができる。

図８を参照すると、電源部１０１といずれか１つのボードＢ１は、コネクタ１５１、１５２により互いに連結され、ボードＢ１〜Ｂｎはコネクタ１５２、１５３により互いに連結できる。各ボードＢ１〜Ｂｎに配置された発光部１２１〜１２ｎは互いに並列に連結されることができ、これはボードＢ１〜Ｂｎの配線で具現できる。各発光部１２１〜１２ｎには複数の発光ダイオードが直列に連結される。

前記各ボードＢ１〜Ｂｎ、各発光部１２１〜１２ｎ、及びオープン状態検出回路１２５は、発光モジュール１２０〜１２ｎとして各々定義できる。

各ボードＢ１〜Ｂｎには、発光部１２１にはオープン状態検出回路１２５が各々配置されることができ、このような構造は一例である。他の例として、前記オープン状態検出回路１２５は各ボードでないメインボードの上に配置されることができ、これに対して限定するものではない。

複数のオープン状態検出回路１２５から検出された各発光部のオープンか否かに従う電圧は、統合負荷検出部１３０Ａの基準電位を可変させるようになり、前記統合負荷検出部１３０Ａの基準電位はフィードバック制御部１１０の出力を可変させることによって、電源部１０１の出力電流を遮断するか、減少または増加させることができる。

ここで、前記統合負荷検出部１３０Ａはオープン状態検出回路１２５と分離して配置したものであり、これは説明の便宜のために例示的な構成である。

前記フィードバック制御部１１０は、統合負荷検出部１３０Ａの基準電位値により各発光部１２１〜１２ｎのオープンか否かを検出することができ、オープン状態検出回路１２５は各ボードの並列抵抗値で各ボードＢ１〜Ｂｎの増加または減少を検出して各ボードの数量に合う出力電流を調節することができる。即ち、各ボードに１つの負荷抵抗が配置され、各ボード別の負荷抵抗を並列に連結した場合、図６及び図７の回路図の内で負荷抵抗値が変わるようになり、このような負荷抵抗の変化値で基準電位の変化によってボードが増加したか、減少したかをチェックすることができるので、電源部の出力電流を増加または減少させることができる。また、個別負荷抵抗値の変化を通じて個別ボードの変化を感知することができるので、フィードバック制御部１１０の出力電流を各ボードの増加または減少分だけ変化させることができる。前記ボードＢ１〜Ｂｎの間のコネクタ接続方式は直接接続または間接接続することができ、これに対して限定するものではない。

前記のような電源供給装置は、バックライトユニット、各種表示装置、前照灯、街灯、室内灯、室外灯、信号灯、照明灯のような照明システムに適用できる。

以上、実施形態に説明された特徴、構造、効果などは、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれ、必ず１つの実施形態のみに限定されるものではない。延いては、各実施形態で例示された特徴、構造、効果などは、実施形態が属する分野の通常の知識を有する者により他の実施形態に対しても組合または変形されて実施可能である。したがって、このような組合と変形に関連した内容は本発明の範囲に含まれることと解釈されるべきである。

以上、本発明を好ましい実施形態をもとに説明したが、これは単なる例示であり、本発明を限定するのでない。本発明の本質的な特性を逸脱しない範囲内で、多様な変形及び応用が可能であることが同業者にとって明らかである。例えば、実施形態に具体的に表れた各構成要素は変形して実施することができ、このような変形及び応用にかかわる差異点も、特許請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

Claims

直列に連結された複数の発光ダイオードを含む少なくとも１つの発光部と、
前記発光部に直流電源を供給する電源部と、
前記発光部の発光ダイオードのうち、少なくとも１つの発光ダイオードの両端から検出された電圧により基準電位を可変させるオープン状態検出回路と、
前記オープン状態検出回路の基準電位によって前記電源部の出力電流を制御するためのフィードバック制御部と、
を含むことを特徴とする電源供給装置。
前記オープン状態検出回路は、
前記少なくとも１つの発光ダイオードの両端に連結された電圧検出部と、
直流電圧を出力する基準電圧調整部と、
前記電圧検出部から検出された電圧により前記基準電圧調整部及び前記電圧検出部の出力のうち、少なくとも１つを出力する電圧比較部と、
前記電圧比較部の出力によりオン／オフ動作するスイッチング部と、
前記スイッチング部の動作状態によって前記フィードバック制御部に互いに異なる基準電位を出力する負荷検出部と、
を含むことを特徴とする、請求項１に記載の電源供給装置。
前記電圧検出部は最後の発光ダイオードの両端に連結され、前記基準電圧調整部は前記発光部の入力端に連結されることを特徴とする、請求項２に記載の電源供給装置。
前記電圧比較部は、
前記電圧検出部から検出された第１レベルの電圧により第１電圧を出力して前記スイッチング部を駆動させる第１電圧出力部と、
前記電圧検出部から検出された第２レベルの電圧により前記基準電圧調整部から入力された第２電圧を出力して前記スイッチング部を駆動させるスイッチング素子と、
を含むことを特徴とする、請求項２に記載の電源供給装置。
前記第１電圧出力部は前記少なくとも１つの発光ダイオードの回路オープンにより第１電圧を出力し、前記スイッチング素子は前記発光ダイオードのうち、他の発光ダイオードの回路オープンにより第２電圧を出力することを特徴とする、請求項４に記載の電源供給装置。
前記負荷検出部は、前記スイッチング部のオンまたはオフにより基準電位を異なるように出力する負荷抵抗を含むことを特徴とする、請求項２に記載の電源供給装置。
前記発光部及びオープン状態検出回路は複数個であり、前記負荷検出部は各オープン状態検出回路に配置され、互いに並列に連結された複数の負荷抵抗を含むことを特徴とする、請求項６に記載の電源供給装置。
前記スイッチング部は、
前記電圧比較部によりオン／オフされる第１スイッチング素子と、
前記第１スイッチング素子の動作と反対に動作して前記負荷検出部の基準電位を変化させる第２スイッチング素子と、
を含むことを特徴とする、請求項７に記載の電源供給装置。
前記フィードバック制御部は、前記オープン状態検出回路の基準電位が変化されれば前記電源部の出力電流を遮断させることを特徴とする、請求項１に記載の電源供給装置。
前記フィードバック制御部は、前記オープン状態検出回路の基準電位の変化によって前記電源部の出力電流を遮断、増加、及び減少のうちのいずれか１つにより制御することを特徴とする、請求項７に記載の電源供給装置。
前記フィードバック制御部は、前記オープン状態検出回路の基準電位と前記発光部の出力端の電位とを比較して出力する比較器を含むことを特徴とする、請求項１に記載の電源供給装置。
前記第１電圧出力部は、第２スイッチング素子のコレクタに連結された抵抗、前記抵抗にアノードが連結されたツェナーダイオード、前記ツェナーダイオードのカソードにカソードが連結されたダイオード、前記ダイオードのアノードに抵抗の一端が連結されることを特徴とする、請求項８に記載の電源供給装置。
前記電圧比較部の出力端には抵抗及びキャパシタが並列に連結されることを特徴とする、請求項２に記載の電源供給装置。
前記スイッチング部は第３及び第４スイッチング素子を含み、前記第３スイッチング素子のゲート端には電圧比較部が連結され、ドレイン端には基準電圧調整部の第１スイッチング素子のベース側に連結され、ソース端は接地端に連結され、前記第４スイッチング素子のゲート端は第３スイッチング素子のドレイン端及び前記第１スイッチング素子のベース端に連結され、ドレイン端は負荷抵抗に連結され、ソース端は接地端に連結されることを特徴とする、請求項２に記載の電源供給装置。
前記電圧比較部は第２スイッチング素子のベースに抵抗が連結され、前記抵抗にダイオードのアノードが連結され、前記ダイオードのカソードは電圧検出部の抵抗一端に連結されることを特徴とする、請求項２に記載の電源供給装置。