KR20100017050A

KR20100017050A - 광원에 전력을 공급하는 구동 회로

Info

Publication number: KR20100017050A
Application number: KR1020090063416A
Authority: KR
Inventors: 리우 다; 린 융-린
Original assignee: 오투 마이크로, 인코포레이티드
Priority date: 2008-08-05
Filing date: 2009-07-13
Publication date: 2010-02-16
Also published as: CN101646283B; TW201008383A; JP2010040509A; JP5448592B2; TWI353195B; CN101646283A; US7919936B2; US20100033109A1

Abstract

다수의 광원에 전력을 공급하는 구동 회로가 제공된다. 상기 구동 회로는 전력 변환기, 다수의 스위칭 레귤레이터 및 다수의 스위칭 밸런스 제어기를 포함한다. 전력 변환기는 입력 전압을 수신하고, 다수의 광원에 조절된 전압을 제공하는 동작을 수행한다. 다수의 스위칭 레귤레이터는 다수의 광원의 다수의 순 전압을 각각 조절하는 동작을 수행한다. 다수의 스위칭 밸런스 제어기는 다수의 스위칭 레귤레이터를 각각 제어하기 위한 펄스 변조 신호를 생성하는 동작을 수행한다.

광원(Light Source), 광출력(Light Output), LED(발광다이오드), LCD(액정 디스플레이).

Description

광원에 전력을 공급하는 구동 회로{DRIVING CIRCUIT FOR POWERING LIGHT SOURCES}

본 발명은 광원(Light Source)을 구동하기 위한 구동 회로(Driving Circuit)에 관한 것이다.

디스플레이 시스템에서, 디스플레이 패널을 조명하기 위한 하나 또는 그 이상의 광원은 구동 회로에 의해 구동된다. 예를 들어, LED(Light Emitting Diode, 발광 다이오드, 이하 LED라 한다) 백라이트를 구비한 LCD(Liquid Crystal Display, 액정, 이하 LCD라 한다) 디스플레이 시스템에서 LED 어레이는 LCD 패널을 조명하기 위해 사용된다. LED 어레이는 통상 2개 또는 그 이상의 LED 스트링(String)으로 구성되고, 그리고 각 LED 스트링은 직렬로 연결된 LED들의 그룹을 포함한다.

각각의 LED 스트링에 대해서, 원하는 광출력(Light Output)을 얻기 위해서 요구되는 순 전압(Forward Voltage)은 LED 다이 크기(Die Size), LED 다이 재료(Die Material), LED 다이 로트 변화(Die Lot Variations) 그리고 온도에 따라 가변적이다.

따라서, 균일한 휘도(Uniform Brightness)의 원하는 광출력을 얻기 위해서, 각각의 LED 스트링의 순 전압은 각각의 LED 스트링을 통하여 흐르는 LED 전류가 실질적으로(substantially) 동일할 수 있도록 조절되어야 한다. 도 1 및 도 2에 2개의 전통적인 방법이 도시되어 있다.

도 1은 종래의 LED 구동 회로(100)의 블록 구성도이다.

상기 도 1을 참조하면, LED 구동 회로(100)는 입력 DC 전압 (Vin) 을 원하는 출력 DC 전압(Vout)으로 변환하여 LED 스트링(108_1, 108_2,..., 108_N)에 전력을 공급하기 위한 DC/DC 변환기(102)을 포함한다. 각각의 LED 스트링(108_1, 108_2,..., 108_N)은 선형 LED 전류 레귤레이터(106_1, 106_2,..., 106_N)에 직렬로 연결된다.

선택 회로(104)는 전류 센싱 저항(Rsen_1, Rsen_2,..., Rsen_N)으로부터 모니터링 신호를 수신하고 피드백 신호를 생성한다. DC/DC 컨버터(102)는 상기 피드백 신호를 기반으로 하여 출력 DC 전압(Vout)을 조절한다.

선형 LED 전류 레귤레이터에서 OP 증폭기(Operational Amplifiers)(110_1, 110_2, ... 11O_N)는 기준 신호(REF)와 전류 센싱 저항(Rsen_1, Rsen_2,... Rsen_N)으로부터의 모니터링 신호를 각각 비교하고, 그리고 선형 모드에서 트랜지스터들(Q1, Q2, ... QN)의 저항을 각각 조절하기 위한 제어 신호들을 생성한다.

다른 말로 표현하면, 일반적인 LED 구동 회로(100)는 LED 스트링(108_1, 108_2, ... 108_N)을 통해 흐르는 LED 전류를 각각 조절하기 위해 트랜지스터들(Q1,Q2, ..QN)을 선형적으로 제어한다.

하지만, 이러한 해결책은 트랜지스터들(Q1,Q2, ..QN)에 의해 열을 많이 발생하게 하는, 비교적 큰 LED 전류를 요구하는 시스템에서는 적합하지 않다. 상기 시스템에서의 전력 효율은 열/전력 소실(Dissipation)때문에 감소할 수 있다.

도 2는 종래의 다른 LED 구동 회로(200)의블록 구성도이다.

상기 도 2를 참조하면, 각 LED 스트링은 전용 DC/DC 컨버터(202_1, 202_2, ... 202_N)에 각각 연결된다.

각 DC/DC 컨버터(202_1, 202_2, ... 202_N)는 해당 전류 센싱 저항(Rsen_1, Rsen_2, ... Rsen_N)으로부터 피드백 신호를 수신한다. 그리고 해당(corresponding) LED 전류 요구에 따라 출력 전압(Vout_1, Vout_2, ... Vout_N)을 각각 생성한다.

이러한 해결책의 결점 중의 하나는 만약 LED 스트링의 수가 많은 경우 각각의 LED 스트링에 요구되는 전용 DC/DC 컨버터 때문에 시스템 비용이 증가할 수 있다는 것이다.

본 발명의 목적은 광원에 전력을 공급하는 향상된 구동 회로를 제공함에 있 다.

본 발명의 제 1 견지에 따르면, 다수의 광원에 전력을 공급하는 구동 회로는 전력 변환기, 다수의 스위칭 레귤레이터 및 다수의 스위칭 밸런스 제어기를 포함한다. 상기 전력 변환기는 입력 전압을 수신하고 상기 다수의 광원에 조절된 전압을 제공하는 동작을 수행한다. 상기 다수의 스위칭 레귤레이터는 상기 다수의 광원의 다수의 순 전압을 각각 조절하는 동작을 수행한다. 상기 다수의 스위칭 밸런스 제어기는 상기 스위치 레귤레이터를 각각 제어하기 위한 펄스 변조 신호를 생성하는 동작을 수행한다.

본 발명은 다수의 광원에 전력을 공급하는데, 단지 한 개의 전용 전력 변환기가 필요할 뿐이고, 선형 전류 레귤레이터 대신에 스위칭 레귤레이터를 사용하기 때문에 전력 소비 감소 및 이에 따른 열 발생이 감소하는 이점이 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명하지만, 이러한 실시 예들이 본 발명을 제한해서는 안된다. 대조적으로, 본 발명은, 본 발명의 원칙에서 벗어남이 없는 대체된 것, 변경된 것, 균등한 것들을 포함 할 수 있다.

추가적으로, 앞으로 설명될 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 이해를 위해서 다양하고 구체적이고 자세히 설명될 것이다. 하지만, 당업자는 본 발명을 이러한 자세한 설명 없이도 실시할 수 있을 것이다. 잘 알려진 방법, 절차, 요소 및 회로들이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시 예에서, 도시 목적으로, 광원(Light Source)의 예로써 LED 스트링이 사용된다. 하지만, 본 발명에서 개시된 구동 회로는 LED 스트링에 제한되지 않고 다양한 광원을 구동하기 위해 사용될 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 LED(발광 다이오드, Light Emitting Diode) 구동 회로(300)의 블록 구성도이다.

상기 도 3을 참조하면, LED 구동 회로(300)는 조절된(regulated) 전압을 다수의 LED 스트링에 공급하는 전력 변환기(예를 들어, DC/DC 컨버터(302))를 포함한다.

상기 도 3의 예에서는, 3 개의 LED 스트링(308_1, 308_2, 308_3)이 도시되어 있다 하지만 어떠한 수의 LED 스트링도 LED 구동 회로(300)에 포함될 수 있다.

LED 구동 회로(300)는, 또한 LED 스트링들(308_1, 308_2, 308_3)의 순 전압들( forward voltages)을 각각 조절하기 위한 DC/DC 컨버터(302)에 연결된 다수의 스위칭 레귤레이터(예를 들어, 다수의 벅(buck) 스위칭 레귤레이터)(306_1, 306_2, 306_3)들을 포함한다.

LED 구동 회로(300)는 또한 벅 스위칭 레귤레이터(306_1, 306_2, 306_3)를 각각 제어하기 위한 다수의 스위칭 밸런스 제어기(304_1, 304_2, 304_3)를 포함한다.

피드백 선택 회로(312)는 DC/DC 컨버터(302)와 벅 스위칭 레귤레이터(306_1, 306_2, 306_3) 사이에서 DC/DC 컨버터(302)의 출력 전압을 조절하기 위해 연결된다.

일 실시 예에서, 다수의 전류 센서(310_1, 310_2, 310_3)는 LED 스트링(308_1, 308_2, 308_3)을 통해 흐르는 LED 전류들을 각각 나타내는 다수의 모니터링 신호(ISEN_1, ISEN_2, ISEN_3)를 제공하기 위해 LED 스트링(308_1, 308_2, 308_3)에 각각 연결되어 있다.

동작 중에, DC/DC 컨버터(302)는 입력 전압(Vin)을 수신하고 조절된 출력 전압(Vout)을 제공한다.

일 실시 예에서, 각각의 스위칭 밸런스 제어기(304_1, 304_2, 304_3)는 각 LED 스트링(308_1, 308_2, 308_3)을 통해 흐르는 타겟 전류를 나타내는 동일한 기준 신호(REF)를 수신한다. 그리고 해당(corresponding) 전류 센서로부터 해당(corresponding) 모니터링 신호(ISEN_1, ISEN_2, ISEN_3)를 수신한다.

일 실시 예에서, 스위칭 밸런스 제어기들(304_1, 304_2, 304_3)은 각각 펄스 변조 신호(Pulse Modulation Signal)(예를 들어, 펄스 폭(Pulse Width) 변조 신호, PWM_1, PWM_2, PWM_3)를 상기 기준 신호(REF) 및 해당 모니터링 신호에 따라 생성 한다 그리고 상기 펄스 변조 신호(PWM_1, PWM_2, PWM_3)를 가지고 각각의 벅 스위칭 레귤레이터(306_1, 306_2, 306_3)에서의 전압 강하(Voltage Drop)를 조절한다.

벅 스위칭 레귤레이터들(306_1, 306_2, 306_3)은, 벅 스위칭 레귤레이터(306_1, 306_2, 306_3)에서의 전압 강하를 조절하기 위해 각각 스위칭 밸런스 제어기들(304_1, 304_2, 304_3)에 의해 제어된다.

각각의 LED 스트링(308_1, 308_2, 308_3)에 대해서, LED 전류는 LED 스트링의 순 전압(LED 스트링에서의 전압 강하)에 따라 LED 스트링에 흐른다. LED 스트링의 순 전압은 조절된 전압(Vout)과 해당 스위칭 레귤레이터에서의 전압 강하 사이의 차이에 비례한다.

스위칭 레귤레이터(306_1, 306_2, 306_3) 전압 강하를, 스위칭 밸런스 제어기(304_1, 304_2, 304_3)를 이용하여 각각 조절함으로써, LED 스트링(308_1, 308_2, 308_3)의 순 전압들이 따라 조절될 수 있다. 따라서, LED 스트링(308_1, 308_2, 308_3)의 LED 전류들 또한 따라 조절될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에서는, 스위칭 밸런스 제어기(304_1, 304_2, 304_3)는 각각의 스위칭 레귤레이터(306_1, 306_2, 306_3)에서의 전압 강하를 조절하여, 모든 LED 전류들이 타겟 전류와 실질적으로 동일해지도록(substantially the same) 한다 여기서, "실질적으로 동일해지도록"의 의미는, 본 발명에서 LED 전류들은 변하지만, 모든 LED 스트링이 비교적 균일한 휘도(brightness)의 원하는 광출력을 생성할 수 있는 범위내에서 LED 전류들이 변하는 것을 의미한다.

스위칭 레귤레이터(306_1, 306_2, 306_3)는 모니터링 신호(ISEN_1, ISEN_2, ISEN_3) 및 기준 신호(REF)에 따라 다수의 오류(에러, error) 신호를 생성할 수 있다. 상기 오류 신호 각각은 실질적으로(substantially) 타겟 전류와 동일하게 LED 전류를 생성하기 위해 해당 LED 스트링에 의해 요구되는 순 전압을 나타낼 수 있다.

피드백 선택 회로(312)는 상기 오류 신호를 수신하고, 어떤 LED 스트링이 최대 순 전압을 가지고 있는지를 결정할 수 있다. LED 스트링(308_1, 308_2, 308_3) 각각에서 원하는 광출력을 얻기 위해 요구되는 해당(대응, corresponding) 순 전압은 서로 다를 수 있다.

본 발명에서 사용되는 최대 순 전압(Maximum Forward Voltage)은 일 실시 예에서 비교적 균일한 휘도에서 LED 스트링(308_1, 308_2, 308_3)이 원하는 광출력을 생성할 때, LED 스트링(308_1, 308_2, 308_3)의 순 전압들 중에서 가장 큰 순 전압을 나타낸다. 피드백 선택 회로(312)는 상기 최대 순 전압을 가지고 있는 LED 스트링의 LED 전류를 나타내는 피드백 신호(301)를 생성한다.

결과적으로, 일 실시 예에서 DC/DC 컨버터(302)는 상기 최대 순 전압을 가지고 있는 LED 스트링의 전력 필요(요구)를 만족시키기 위해 피드백 신호(301)에 따라 조절된 출력 전압(regulated voltage, Vout)을 조절한다.

예를 들어, DC/DC 컨버터(302)는 최대 순 전압을 가지고 있는 LED 스트링의 LED 전류를 증가시키기 위해 Vout을 증가시킨다. 또는 최대 순 전압을 가지고 있는 LED 스트링의 LED 전류를 감소시키기 위해 Vout을 감소시킨다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 LED 공통 애노드 연결(Common Anode Connection)을 가진 LED 구동 회로(400)의 블록 구성을 도시한 도면이다. 상기 도 4는 상기 도 3과 병합되어 설명된다. 유사한 기능을 가지고, 상기 도 3에서와 동일하게 이름 붙여진(Labeled) 소자(Element)들은, 여기서는 자세히 설명되지 않는다.

상기 도 4의 예에서, 3개의 LED 스트링(308_1, 308_2, 308_3)이 가지는 경우이다. 하지만, LED 구동 회로(400)에는 어떠한 수의 LED 스트링도 포함될 수 있다.

LED 구동 회로(400)는, 기준 신호(REF)와 LED 스트링(308_1, 308_2, 308_3)의 각각의 LED 전류를 나타내는 다수의 모니터링 신호(ISEN_1,ISEN_2, ISEN_3)를 기반하여, LED 스트링들(308_1, 308_2, 308_3)의 순 전압들을 제어하기 위해 다수의 스위칭 레귤레이터(벅 스위칭 레귤레이터)를 사용할 수 있다. 상기 모니터링 신호(ISEN_1,ISEN_2, ISEN_3)는 다수의 전류 센서로부터 획득할 수 있다. 도 4의 예에서, 각 전류 센서는 전류 센싱 저항(Rsen_i,i=1,2,3)을 포함한다.

일 실시 예에서, 각각의 벅(buck) 스위칭 레귤레이터는 인덕터(Li, i=1,2,3), 다이오드(Di, i=1,2,3), 커패시터(Ci, i=1,2,3) 그리고 스위치(Si, i=1,2,3)를 포함한다.

인덕터(Li)는 해당(corresponding) LED 스트링(308_i, i=1,2,3)과 직렬로 연결되어 있다. 다이오드(Di)는 직렬로 연결된 LED 스트링(308_i) 및 인덕터(Li)와 병렬로 연결된다. 커패시터(Ci)는 해당 LED 스트링(308_i)과 병렬로 연결된다. 스위치(Si)는 해당 인덕터(Li) 및 접지(ground) 사이에 연결된다.

각각의 벅 스위칭 레귤레이터는 해당 스위칭 밸런스 제어기(304_i, i=1,2,3) 에 의해 생성된 펄스 변조 신호, 예를 들어, 펄스 폭 변조 신호(PWM, PWM_i ,i=1,2,3),에 의해 제어된다.

또한, LED 구동 회로(400)는 조절된 전압을 제공하기 위한 DC/DC 컨버터(302)를 포함한다. 그리고 최대 순 전압을 가지는 LED 스트링의 전력 필요(요구)를 만족시키기 위하여, DC/DC 컨버터(302)의 조절된 전압을 조절하기 위한 피드백 신호(301)를 제공하는 피드백 선택 회로(312)를 포함한다.

동작 과정에서, DC/DC 컨버터(302)는 입력 전압(Vin)을 수신하고 조절된 전압(Vout)을 제공한다. 스위칭 밸런스 제어기(304_i)는 해당 스위치(Si)의 컨덕턴스 상태(Conductance Status, 도통 상태 또는 온(On)/오프(Off) 상태)를 PWM 신호(PWM_i, i=1,2,3))를 이용하여 제어한다.

스위치(Si)가 온(on) 된, 제 1 시간 주기 동안, LED 전류는 LED 스트링(308_i), 인덕터(Li), 스위치(Si) 및 전류 센싱 저항(Rsen_i)을 통해 접지(그라운드, ground)로 흐른다. 일 실시 예에서, LED 스트링(308_i)의 순 전압은 조절된 전압(Vout)과 해당 스위칭 레귤레이터에서의 전압 강하 사이의 차이에 비례한다. 상기 제 1 시간 주기 동안, DC/DC 컨버터(302)는 조절된 전압(Vout)을 이용하여 LED 스트링(308_i)에 전력을 공급하고 동시에 인덕터(Li)를 충전한다.

스위치(Si)가 오프(off) 된, 제 2 시간 주기 동안, LED 전류는 LED 스트링(308_i), 인덕터(Li), 다이오드(Di)를 통해 흐른다. 상기 제 2 시간 주기 동안, 인덕터(Li)는 LED 스트링(308_i)에 전력을 공급하기 위해 방전한다.

스위치 (Si)의 컨덕턴스 상태를 조절하기 위해, 스위칭 밸런스 제어 기(304_i)는 듀티 사이클(duty cycle) D를 가지는 해당 PWM 신호 (PWM_i)를 생성한다. 일 실시 예에서, 인덕터(Li), 다이오드(Di), 커패시터(Ci) 및 스위치 (Si) 는 벅 스위칭 레귤레이터를 구성한다. 일 실시 예에서, 스위치(Si)에서의 전압 강하와 전류 센싱 저항(Rsen_i)에서의 전압 강하를 무시하면, LED 스트링(308_i)의 순 전압은 Vout*D 와 같다. 따라서, PWM 신호(PWM_i)의 듀티 사이클(duty cycle) D를 조절함으로써, 해당 LED 스트링(308_i)의 순 전압이 조절될 수 있다.

일 실시 예에서, 스위칭 밸런스 제어기(304_i)는 타겟 전류를 나타내는 기준 신호(REF)를 수신하고 LED 스트링(308_i)의 LED 전류를 나타내는 모니터링 신호(ISEN_i, i=1,2,3)를 수신한다. 그리고 상기 LED 전류를 상기 타겟 전류와 실질적으로(substantially) 동일하게 하기 위해 상기 기준 신호(REF)와 상기 모니터링 신호(ISEN_i, i=1,2,3)를 비교하여 PWM 신호(PWM_i)의 듀티 사이클(duty cycle) D를 조절한다.

좀더 구체적으로, 상기 스위칭 밸런스 제어기(304_i)는 기준 신호(REF) 및 모니터링 신호(ISEN_i)를 기반으로 하는 오류 신호(VEA_i, i=1,2,3))를 생성한다. 상기 오류 신호(VEA_i)는, 상기 타겟 전류와 실질적으로(substantially) 같은 LED 전류를 생성하기 위해 해당 LED 스트링(308_i)에서 요구되는 순 전압의 양을 나타낼 수 있다. 일 실시 예에서, 더 큰 VEA_i 는 해당 LED 스트링(308_i)에서 더 큰 순 전압을 필요로 하는 것을 나타낸다. 상기 도 4의 스위칭 밸런스 제어기(304_i)는 도 5와 연관하여 자세히 논의될 것이다.

일 실시 예에서, 피드백 선택 회로(312)는 상기 스위칭 밸런스 제어 기(304_i)로부터 오류 신호(VEA_i)를 수신한다. 그리고 모든 LED 전류가 실질적으로(substantially) 동일할 경우에 어떤 LED 스트링이 최대 순 전압을 가지고 있는지를 결정한다. 상기 피드백 선택 회로(312)는 전류 센싱 저항(Rsen_i)으로부터 모니터링 신호(ISEN_i)를 수신할 수 있다.

상기 피드백 선택 회로(312)는 상기 오류 신호(VEA_i) 및/또는 상기 모니터링 신호(ISEN_i)에 따라 상기 최대 순 전압을 가지는 LED 스트링의 LED 전류를 나타내는 피드백 신호(301)을 생성한다.

상기 DC/DC 변환기(302)는, 상기 최대 순 전압을 가지는 상기 LED 스트링의 전력 필요(요구)를 만족시키기 위해 상기 피드백 신호(301)에 따라 상기 조절된 전압(Vout)을 조절한다. 일 실시 예에서, Vout이 최대 순 전압을 가지는 LED 스트링의 전력 필요(요구)를 만족시킬 수 있는 한, Vout은 다른 어떤 LED 스트링의 전력 필요(요구)를 만족시킬 수 있다. 따라서, 모든 LED 스트링은 비교적 균일한 휘도의 원하는 광출력을 생성하기 위해 충분한 전력을 제공받을 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 도 4에서 도시된 스위칭 밸런스 제어기(304_i)의 구조 및 스위칭 밸런스 제어기(304_i)와 해당(corresponding) LED 스트링(308_i)의 연결 구조를 도시한 도면이다. 도 5는 도 4와 병합하여 설명된다.

상기 도 5를 참조하면, 스위칭 밸런스 제어기(304_i)는 오류 신호(VEA_i)를 생성하는 인터그래이터(integrator) 및 상기 오류 신호(VEA_i)를 램프 신호(RMP, ramp signal)와 비교하여 PWM 신호(PWM_i)를 생성하는 비교기(502)를 포함한다.

일 실시 예에서, 상기 인터그래이터는, 전류 센싱 저항(Rsen_i), 오류 증폭기(510), 한 종단이 상기 오류 증폭기(510)와 상기 비교기(502) 사이에 연결되고, 다른 한 종단은 상기 저항(508)과 연결되는 커패시터(506)에 연결되는 저항(508)으로 도시되어 있다.

상기 오류 증폭기(510)는 2개의 입력을 수신한다. 제 1 입력은 곱셈기(512)에 의해 PWM 신호(PWM_i)가 기준신호(REF)에 곱해진 신호이다. 제 2 입력은 전류 센싱 저항(Rsen_i)으로부터의 모니터링 신호(ISEN_i)이다. 상기 오류 증폭기(510)의 출력은 오류 신호(VEA_i)이다.

상기 비교기(502)에서, 상기 오류 신호(VEA_i)는 PWM 신호(PWM_i)를 생성하고, 상기 PWM 신호(PWM_i)의 듀티 사이클을 조절하기 위해 램프 신호(RMP)와 비교된다.

PWM 신호(PWM_i)는 버퍼(504)를 통하고 해당 (대응하는) 벅 스위칭 레귤레이터에서 스위치(Si)의 컨덕턴스 상태를 제어하기 위해 사용된다.

일 실시 예에서, 오류 신호(VEA_i)가 램프 신호(RMP)보다 더 높은 제 1 시간 주기 동안, 상기 PWM 신호(PWM_i)는 디지털의 "1" 로 설정되고, 스위치(Si)는 온(On)된다. 오류 신호(VEA_i)가 램프 신호(RMP)보다 더 낮은 제 2 시간 주기 동안, 상기 PWM 신호(PWM_i)는 디지털의 "0" 으로 설정되고, 스위치(Si)는 오프(Off)된다. 이렇게, 상기 오류 신호(VEA_i)와 상기 램프 신호(RMP)를 비교하여, 상기 PWM 신호(PWM_i)의 상기 듀티 사이클 D가 조절될 수 있다.

일 실시 예에서, 오류 신호(VEA_i)의 레벨이 증가할 때, 상기 PWM 신 호(PWM_i)의 상기 듀티 사이클 D는 증가한다. 그리고 오류 신호(VEA_i)의 레벨이 감소할 때, 상기 PWM 신호(PWM_i)의 상기 듀티 사이클 D는 감소한다. 동시에, 상기 LED 스트링의 순 전압은 상기 PWM 신호(PWM_i)에 따라 조절된다.

일 실시 예에서, 듀티 사이클이 더 큰 PWM 신호는 상기 LED 스트링(308_i) 에서의 순(forward) 전압이 더 큰 결과를 나타내며, 그리고 듀티 사이클이 더 작은 PWM 신호는 상기 LED 스트링(308_i)에서의 더 작은 순 전압을 야기시킨다.

일 실시 예에서, 도 4에서 도시된 상기 피드백 선택 회로(312)는 VEA_1, VEA_2, VEA_3를 수신하고, 상기 VEA_1, VEA_2, VEA_3를 비교하여 어떤 LED 스트링이 가장 큰 순 전압을 가지고 있는지를 결정한다.

예를 들어, 만약, VEA_1 < VEA_2 < VEA_3 인 경우, 피드백 선택 회로(312)는 LED 스트링(308_3)이 최대 순 전압을 가지고 있는 것으로 결정하고, LED 스트링 308_3의 LED 전류를 나타내는 피드백 신호(301)를 생성한다.

도 4에서 도시된 상기 DC/DC 변환기(302)는 상기 피드백 신호(301)를 수신하고, 상기 LED 스트링(308_3)의 전력 필요(요구)를 만족시키기 위해 조절된 전압(Vout)을 조절한다.

Vout이 상기 LED 스트링(308_3)의 전력 필요(요구)를 만족하는 한, LED 스트링(308_1) 및 LED 스트링(308_2)의 전력 필요(요구)를 만족시킬 수 있다. 따라서, 모든 LED 스트링(308_1, 308_2, 308_3)은 비교적 균일한 휘도의 원하는 광출력을 생성하기 위한 충분한 전력을 공급받을 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 LED 스트링(308_i)의 LED 전류(604), 인덕터(Li)의 인덕터 전류(602) 및 전류 센싱 저항(Rsen_i) 와 스위치(Si) 사이의 노드(514)에서의 전압 파형(606)의 관계를 도시한 도면이다. 상기 도 6은 도 4 및 도 5와 병합되어 설명된다.

상기 도 6을 참조하면, 스위치(Si)가 온(On)된 시간 주기 동안, DC/DC 변환기(302)는 LED 스트링(308_i)에 전력을 공급하고 조절된 전압(Vout)에 의해 인덕터(Li)를 충전한다. 상기 스위치(Si)가 PWM_i에 의해 온(On) 된 경우, 인덕터 전류(602)는 스위치(Si) 및 전류 센싱 저항(Rsen_i)를 통해 접지(그라운드, ground)로 흐른다. 상기 스위치(Si)가 온(On) 될 때 상기 인덕터 전류(602)는 증가하고, 그리고 노드(514)에서의 전압 파형(606)이 동시에 증가한다.

상기 스위치(Si)가 오프(Off) 된 시간 주기 동안, 인덕터(Li)는 방전하고 상기 LED 스트링(308_i)는 상기 인덕터(Li)에 의해 전력이 공급된다. 상기 스위치(Si)가 PWM_i에 의해 오프(Off) 된 경우, 인덕터 전류(602)는 인덕터(Li), 다이오드(Di) 및 LED 스트링(308_i)를 통해 흐른다.

상기 인덕터 전류(602)는 상기 스위치(Si)가 오프(Off) 될 때 감소한다. 상기 전류 센싱 저항(Rsen_i)를 통해 흐르는 전류가 없기 때문에, 노드(514)를 통해 흐르는 전압 파형(606)은 0으로 감소한다.

일 실시 예에서, 상기 LED 스트링(308_i)과 병렬로 연결된 커패시터(Ci)는 상기 인덕터 전류(602)를 필터링하고, 실질적으로(substantially) 일정한(constant) LED 전류(604)를 생성한다. 상기 LED 전류의 레벨은 상기 인덕터 전 류(602)의 평균 레벨이다.

따라서, 상기 LED 스트링(308_i)의 상기 LED 전류(604)는 타겟 전류에 맞춰 조절될 수 있다. 일 실시 예에서, 스위치(Si)가 온(on)일 때 노드(514)에서의 평균 전압은 기준 신호(REF)의 전압과 동일하다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 공통 캐소드 연결(Common Cathod Connection)을 가진 LED 구동회로(700)의 구성을 도시한 도면이다. 유사한 기능을 가진 상기 도 4에서와 같이 이름 붙여진(Labeled) 소자(Element)들은 여기서 자세히 설명되지 않는다.

상기 도 7을 참조하면, 3개의 LED 스트링(308_1, 308_2, 308_3)이 있다. 하지만 어떤 수의 LED 스트링도 상기 LED 구동회로(700)에 포함될 수 있다.

상기 도 4의 LED 구동회로(400)와 유사하게, LED 구동회로(700)는, 기준 신호(REF) 및 LED 스트링(308_1, 308_2, 308_3)의 각각의 LED 전류를 나타내는 다수의 모니터링 신호(ISEN_1, ISEN_2, ISEN_3)를 기반으로 LED 스트링(308_1, 308_2, 308_3)의 순 전압을 조절하기 위해서, 다수의 스위칭 레귤레이터(예를 들어, 벅 스위칭 레귤레이터)를 활용한다. 상기 모니터링 신호(ISEN_1, ISEN_2, ISEN_3)는 다수의 전류 센서로부터 획득될 수 있다.

상기 도 7에서, 각 전류 센서는 전류 센싱 저항(Rsen_i, i=1,2,3), 차동 증폭기(Differential Amplifier)(702_i, i=1,2,3), 저항(706_i, i=1,2,3)을 포함한다.

상기 전류 센싱 저항(Rsen_i)은 해당(corresponding) LED 스트링(308_i)과 직렬로 연결된다. 상기 차동 증폭기(702_i)는 상기 전류 센싱 저항(Rsen_i) 및 스위칭 밸런스 제어기(704_i) 사이에 연결된다. 상기 저항(706_i)은 상기 차동 증폭기(702_i) 와 접지 사이에 연결된다.

일 실시 예에서, 각각의 벅 스위칭 레귤레이터는 인덕더(Li, i=1,2,3), 다이오드(Di, i=1,2,3) 커패시터(Ci, i=1,2,3) 그리고 스위치(Si, i=1,2,3)를 포함한다.

인덕터(Li)는 해당(corresponding) LED 스트링(308_i, i=1,2,3)과 직렬로 연결되어 있다. 다이오드(Di)는 직렬 연결 LED 스트링(308_i) 및 인덕터(Li)와 병렬로 연결된다. 커패시터(Ci)는 해당 LED 스트링(308_i)과 병렬로 연결된다. 스위치(Si)는 해당 인덕터(Li) 및 접지(ground) 사이에 연결된다.

각 벅 스위칭 레귤레이터는 해당 스위칭 밸런스 제어기(304_i, i=1,2,3)에 의해 생성된 펄스 변조 신호,예를 들어, 펄스 폭 변조 신호(PWM),에 의해 제어된다.

LED 구동 회로(700)는 또한 조절된 전압을 제공하기 위한 DC/DC 컨버터(302)를 포함한다. 그리고 DC/DC 컨버터(302)의 조절된 전압을 조절하여 최대 순 전압을 가지는 LED 스트링의 전력 필요(요구)를 만족시키기 위해, 피드백 신호(301)를 제공하는 피드백 선택 회로(312)를 포함한다.

제 1 시간 주기 동안 스위치(Si)가 온(on) 된 경우, LED 전류는 LED 스트링(308_i)를 통해 접지로 흐른다. 일 실시 예에서, LED 스트링(308_i)의 순 전압은 조절된 전압(Vout)과 해당 스위칭 레귤레이터에서의 전압 강하 사이의 차이에 비례한다. 상기 제 1 시간 주기 동안, DC/DC 컨버터(302)는 조절된 전압(Vout)을 이용하여 LED 스트링(308_i)에 전력을 공급하고, 동시에 인덕터(Li)를 충전한다.

제 2 시간 주기 동안 스위치(Si)가 오프(off) 된 경우, LED 전류는 인덕터(Li), LED 스트링(308_i), 다이오드(Di)를 통해 흐른다. 상기 제 2 시간 주기 동안, 인덕터(Li)는 방전하여 LED 스트링(308_i)에 전력을 공급한다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 도 7에 도시된 스위칭 밸런스 제어기(704_i, i=1,2,3)의 구조 및 상기 스위치 밸런스 제어기(704_i)와 해당 LED 스트링(308_i) 사이의 연결 구조를 도시한 도면이다. 상기 도 8은 상기 도 7에 도시된 공통 캐소드 연결을 가진 LED 구동 회로(700), 전류 저항(Rsen_i)의 전압 강하를 검출하는 차동 증폭기(702_i)를 제외하고는 도 5와 유사하다.

저항(706_i)을 통해, LED 스트링(308_i)의 LED 전류를 나타내는 모니터링 신호(ISEN_i)가 제공된다. 일 실시 예에서, 저항(706_i)은 상기 전류 센싱 저항(Rsen_i)과 동일한 저항값을 가진다.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 LED 스트링(308_i)의 LED 전류(904), 인덕터(Li)의 인덕터 전류(902), 및 Rsen_i 와 스위치(Si) 사이의 노드(814)에서의 전압 파형(906) 사이의 관계를 도시한 도면이다. 상기 도 9는 도 7 및 도 8과 병합되어 설명된다.

스위치(Si)가 온(On)된 시간 주기 동안, DC/DC 변환기(302)는 LED 스트링(308_i)에 전력을 공급하고, 조절된 전압(Vout)에 의해 인덕터(Li)를 충전한다. 상기 스위치(Si)가 PWM_i에 의해 온(On) 된 경우, 인덕터 전류(902)는 LED 스트링(308_i)을 통해 접지(ground)로 흐른다. 상기 인덕터 전류(902)는 상기 스위치(Si)가 온(On) 될 때 증가하고, 그리고 노드(814)에서의 전압 파형(906)이 동시에 감소한다.

스위치(Si)가 오프(Off)된 시간 주기 동안, 인덕터(Li)는 방전하고 상기 LED 스트링(308_i)는 상기 인덕터(Li)에 의해 전력이 공급된다. 상기 스위치(Si)가 PWM_i에 의해 오프(Off) 된 경우, 인덕터 전류(902)는 인덕터(Li), LED 스트링(308_i) 및 다이오드(Di)를 통해 흐른다. 상기 인덕터 전류(902)는 상기 스위치(Si)가 오프(Off) 될 때 감소한다. 상기 전류 센싱 저항(Rsen_i)를 통해 흐르는 전류가 없기 때문에, 노드(814)를 통해 흐르는 전압 파형(906)은 Vout으로 증가한다.

일 실시 예에서, 상기 LED 스트링(308_1)과 병렬로 연결된 커패시터(Ci)는 상기 인덕터 전류(902)를 필터링하고 실질적으로(substantially) 일정한(constant)LED 전류(904)를 생성한다. 상기 LED 전류의 레벨은 상기 인덕터 전류(902)의 평균 레벨이다.

따라서, 상기 LED 스트링(308_i)의 상기 LED 전류(904)는 상기 타겟 전류에 맞춰 조절될 수 있다. 스위치(Si)가 온(on)일 때 노드(814)에서의 평균 전압은 Vout과 기준 신호(REF)의 전압의 차이와 동일하다.

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 다수의 광원에 전력을 공급하는 방법을 도시한 흐름도(1000)이다. 도 10에서 구체적인 단계가 개시되지만, 이러한 단계들은 단지 실시 예이다. 즉, 본 발명은 도 10에서 인용된 단계의 변형, 또는 다양한 다른 단계에 의해 이루어 질 수 있다. 도 10은 도 3 및 도 4와 병합되어 설명된다.

상기 도 10을 참조하면, 1002 단계에서 입력 전압이 전력 변환기(예를 들어 DC/DC 변환기)에 의해 조절된 전압으로 변환된다.

1004 단계에서, 조절된 전압이, 다수의 광원 전류가 상기 다수의 광원을 통해 각각 흐르게 하기 위해서, 다수의 광원(예를 들어, LED 스트링(308_1, 308_2, 308_3))에 인가된다.

1006 단계에서, 다수의 광원의 다수의 순 전압이 다수의 스위칭 레귤레이터,예를 들어, 벅 스위칭 레귤레이터(306_1, 306_2 및 306_3),에 의해 각각 조절된다.

1008 단계에서, 다수의 스위칭 레귤레이터가 다수의 펄스 변조 신호, 예를 들어 펄스 진폭변조(PWM) 신호들 PWM_1, PWM_1, PWM_3,에 의해 각각 조절된다.

일 실시 예에서 스위치(Si)는 펄스 변조 신호에 의해서 다음과 같이 제어된다. 제 1 시간 주기 동안, 상기 스위치(Si)가 온(On) 될 때, 해당(corresponding) 광원이 조절된 전압에 의해 전력을 공급받고, 해당 인덕터(Li)가 상기 조절된 전압에 의해 충전된다. 제 2 시간 주기 동안, 상기 스위치(Si)가 오프(Off) 될 때, 상기 인덕터(Li)는 방전하고, 상기 광원이 상기 인덕터(Li)에 의해 전력을 공급받는다.

1010 단계에서, 해당 펄스 변조 신호(PWM_i)의 듀티 사이클이 기준 신호(REF)와 해당 모니터링 신호(ISEN_i)을 기반으로 조절된다. 일 실시 예에서, 상기 모니터링 신호(ISEN_i)는 해당 광원을 통해 흐르는 광원 전류를 나타내는 전류 센서(310_i)에 의해 생성된다. 따라서, 본 발명의 실시 예는 다수의 스위칭 레귤레이터를 가진 다수의 광원의 순 전압을 조절하는 광원 구동 회로를 제공한다.

따라서, 본 발명에 따른 실시 예들에서, 다수의 광원의 순 전압을 다수의 스위칭 조절기를 사용하여 각각 조절하는 광원 구동 회로를 제공한다. 위에서 언급한 바와 같이, 다수의 광원을 통하여 흐르는 광원 전류는 타겟 전류와 실질적으로(substantially) 동일해지도록 조절될 수 있다. 그리고 단지 한 개의 전용 전력 변환기가 다수의 광원에 전력을 공급하기 위해 요구될 수 있다. 광원 전류를 조절하기 위해 선형 전류 레귤레이터 대신에 스위칭 레귤레이터를 이용함으로써 열 발생이 감소하고, 시스템의 전력 효율이 개선될 수 있다.

더욱이, 최대 순 전압을 가지는 광원을 결정한 후에, 광원 구동 회로는 전력변환기의 출력을 조절할 수 있고, 그리하여 모든 광원의 전력 필요(요구)가 만족될 수 있다.

한편, 본 발명의 상세한 설명 및 도면에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지의 추가, 변형, 대체가 가능함은 물론이다. 그리고 당업자는 본 발명의 형태, 구조, 장치, 비례, 물질, 원소 및 요소 및 다른 것들이 본 발명의 원칙에서 벗어남이 없이, 특별 히 특정 환경 및 운영 요구사항에 맞춰지고, 본 발명의 실시에 있어 많이 변형이 되어 사용되어 질 수 있음을 알 수 있을 것이다.

그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 종래의 LED 구동 회로(100)의 개략 구성도,

도 2는 종래의 다른 LED 구동 회로(200)의 개략 구성도,

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 LED 구동 회로(300)의 블록 구성도,

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 LED 공통 애노드 연결(Common Anode Connection)을 가진 LED 구동 회로(400)의 블록 구성을 도시한 도면,

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 도 4에서 도시된 스위칭 밸런스 제어기(304_i)의 구조 및 스위칭 밸런스 제어기(304_i)와 해당 LED 스트링(308_i)의 연결 구조를 도시한 도면,

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 LED 스트링 (308_i)의 LED 전류(604), 인덕터(Li)의 인덕터 전류(602) 및 Rsen_i 와 스위치(Si) 사이의 노드(514)에서의 전압 파형(606)의 관계를 도시한 도면,

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 공통 캐소드 연결(Common Cathod Connection)을 가진 LED 구동회로(700)의 구성을 도시한 도면,

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 도 7에 도시된 스위칭 밸런스 제어기(704_i, i=1,2,3)의 구조 및 상기 스위치 밸런스 제어기(704_i)와 해당 LED 스트링(308_i) 사이의 연결 구조를 도시한 도면,

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 LED 스트링(308_i)의 LED 전류(904), 인덕터(Li)의 인덕터 전류(902) 및 Rsen_i 및 스위치(Si) 사이의 노드(814)에서의 전압 파형(906) 사이의 관계를 도시한 도면, 및,

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 다수의 광원에 전력을 공급하는 방법을 도시한 흐름도(1000).

Claims

다수의 광원에 전력을 공급하는 구동 회로에 있어서,

입력 전압을 수신하고 다수의 광원에 조절된 전압(regulated voltage)을 제공하는 전력 변환기와,

상기 전력 변환기와 연결되고 상기 다수의 광원의 다수의 순(forward) 전압을 각각 조절하는 다수의 스위칭 레귤레이터와,

상기 다수의 스위칭 레귤레이터와 연결되고 상기 다수의 스위칭 레귤레이터를 각각 제어하기 위한 다수의 펄스 변조 신호를 생성하는 다수의 스위칭 밸런스 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 회로.
제 1항에 있어서,

상기 다수의 순 전압에서 각각의 순 전압은 상기 조절된 전압과 상기 다수의 스위칭 레귤레이터에서 해당 스위칭 레귤레이터에서의 전압 강하 사이의 차이에 비례하는 것을 특징으로 하는 구동 회로.
제 1항에 있어서,

상기 다수의 광원 중 각각의 광원은 LED(발광 다이오드, Light Emitting Diode) 스트링을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 회로.
제 1항에 있어서,

다수의 광원 전류는 각각 상기 다수의 순 전압에 따라 상기 다수의 광원을 통해 흐르고,

상기 다수의 광원 전류는 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 구동 회로.
제 1항에 있어서,

상기 다수의 스위칭 레귤레이터 중 각각의 스위칭 레귤레이터는 벅 스위칭 레귤레이터(buck switching regulator)를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 회로.
제 1항에 있어서,

상기 다수의 스위칭 레귤레이터 중 각각의 스위칭 레귤레이터는,

상기 다수의 광원 중 해당 광원과 직렬로 연결된 인덕터와,

상기 인덕터와 직렬로 연결되고 상기 다수의 펄스 변조 신호 중에서 해당 펄스 변조 신호에 의해 제어되는 스위치를 포함하되,

상기 스위치는 단지 완전히 온(on)되거나 또는 완전히 오프(off) 되는 것을 특징으로 하는 구동 회로.
제 1항에 있어서,

상기 전력 변환기와 상기 다수의 스위칭 레귤레이터 사이에 연결되고, 상기 다수의 광원 중에서 최대 순 전압을 가지는 광원을 결정하는 피드백 선택회로를 더 포함하되,

상기 전력 변환기는 상기 최대 순 전압을 가지는 광원의 전력 필요를 만족시키기 위해 상기 조절된 전압을 조절하는 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 구동 회로.
제 7항에 있어서,

상기 다수의 광원과 연결되고 상기 다수의 광원을 통해 흐르는 다수의 광원 전류 각각을 나타내는 다수의 모니터링 신호를 생성하는 다수의 전류 센서를 더 포함하되,

상기 피드백 선택 회로는 상기 다수의 모니터링 신호를 수신하고 상기 다수의 모니터링 신호와 기준 신호에 따라 상기 최대 순 전압을 가지는 광원을 결정하는 것을 특징으로 하는 구동 회로.
제 1항에 있어서,

상기 다수의 스위칭 밸런스 제어기 중 각각의 스위칭 밸런스 제어기는,

타겟 전류를 나타내는 기준 신호를 수신하고, 상기 다수의 스위칭 레귤레이터 중에서 해당 스위칭 레귤레이터를 제어하기 위해 펄스 폭 변조(PWM:pulse width modulation) 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 구동 회로.
제 9항에 있어서,

상기 다수의 스위칭 밸런스 제어기 중 각각의 스위칭 밸런스 제어기는,

광원 전류를 나타내는 모니터링 신호를 상기 기준 신호와 비교하여, 오류 신호를 생성하는 오류 증폭기를 포함하고,

상기 펄스 폭 변조 신호는 상기 타겟 전류에 대해 상기 광원 전류를 조절하기 위해 상기 오류 신호를 기반으로 생성되는 것을 특징으로 하는 구동 회로.
제 1항에 있어서,

상기 다수의 펄스 변조 신호 각각은 펄스 폭 변조(PWM:Pulse Width Modulation) 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 회로.
디스플레이 시스템에 있어서,

LCD(액정 디스플레이, Liquid Crystal Display) 패널과,

상기 LCD 패널을 조명하기 위한 다수의 LED(발광 다이오드, Light Emitting Diode) 스트링과,

입력 전압을 수신하고, 조절된 전압을 상기 다수의 LED 스트링에 제공하는 전력 변환기와,

상기 전력 변환기에 연결되고 상기 다수의 LED 스트링의 다수의 순 전압을 각각 조절하는 다수의 스위칭 레귤레이터와,

상기 다수의 스위칭 레귤레이터에 연결되고 상기 다수의 스위칭 레귤레이터를 각각 제어하기 위한 다수의 펄스 변조 신호를 생성하는 다수의 스위칭 밸런스 제어기를 포함하는 디스플레이 시스템.
제 12항에 있어서,

상기 다수의 순 전압에서 각각의 순 전압은 상기 조절된 전압과 상기 스위칭 레귤레이터에서 해당 스위칭 레귤레이터에서의 전압 강하의 차이에 비례하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
제 12항에 있어서,

다수의 LED 전류는 상기 다수의 순 전압에 따라 각각 상기 다수의 LED 스트링을 통해 각각 흐르고,

상기 다수의 LED 전류는 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
제 12항에 있어서,

상기 다수의 스위칭 레귤레이터 각각은 벅 스위칭 레귤레이터(buck switching regulator)를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
제 12항에 있어서,

상기 다수의 스위칭 레귤레이터 각각은,

상기 다수의 LED 스트링 중 해당 LED 스트링에 직렬로 연결된 인덕터와,

상기 인덕터에 직렬로 연결되고 상기 다수의 펄스 변조 신호 중에서 해당 펄스 변조 신호에 의해 제어되는 스위치를 포함하되, 상기 스위치는 단지 완전히 온(on) 또는 완전히 오프(off)되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
제 12항에 있어서,

상기 전력 변환기와 상기 다수의 스위칭 레귤레이터 사이에 연결되고, 상기 다수의 LED 스트링 중에서 최대 순 전압을 가지는 LED 스트링을 결정하는 피드백 선택회로를 더 포함하고,

상기 전력 변환기는 상기 최대 순 전압을 가지는 LED 스트링의 전력 필요를 만족시키기 위해 상기 조절된 전압을 조절하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
제 17항에 있어서,

상기 다수의 LED 스트링과 연결되고 상기 다수의 LED 스트링을 통해 흐르는 다수의 LED 전류를 나타내는 다수의 모니터링 신호를 생성하는 다수의 전류 센서를 더 포함하되,

상기 피드백 선택 회로는 다수의 모니터링 신호를 수신하고, 상기 다수의 모니터링 신호와 기준 신호에 따라 상기 최대 순 전압을 가지는 LED 스트링을 결정하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
제 12항에 있어서,

상기 다수의 스위칭 밸런스 제어기 각각은,

타겟 전류를 나타내는 기준 신호를 수신하고, 상기 다수의 스위칭 레귤레이터 중에서 해당 스위칭 레귤레이터를 제어하기 위해 펄스 폭 변조(PWM:Pulse Width Modulation) 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
제 19항에 있어서,

상기 다수의 스위칭 밸런스 제어기 각각은,

LED 전류를 나타내는 모니터링 신호를 상기 기준 신호와 비교하여 오류 신호를 생성하는 오류 증폭기를 포함하고,

상기 펄스 폭 변조 신호는 상기 LED 전류를 상기 타겟 전류로 조절하기 위해 상기 오류 신호를 기반으로 생성되는 것임을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
제 12항에 있어서,

상기 다수의 펄스 변조 신호 중 각각의 펄스 변조 신호는 펄스 폭 변조(PWM:Pulse Width Modulation) 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
다수의 광원에 전력을 공급하는 방법에 있어서,

입력 전압을 조절된 전압(Regulated Voltage)으로 변환하는 과정과,

다수의 광원을 통해 흐르는 다수의 광원 전류를 생성하기 위해 상기 조절된 전압을 상기 다수의 광원에 각각 적용하는 과정과,

다수의 스위칭 레귤레이터에 의해 상기 다수의 광원의 다수의 순 전압을 각각 조절하는 과정과,

다수의 펄스 변조 신호에 의해 상기 다수의 스위칭 레귤레이터를 각각 제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 22항에 있어서,

상기 다수의 순 전압에서 해당 순 전압은 상기 조절된 전압과 상기 다수의 스위칭 레귤레이터 중 해당 스위칭 레귤레이터에서의 전압 강하의 차이에 비례하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 22항에 있어서,

상기 다수의 광원 전류가 실질적으로 동일해지도록 상기 다수의 스위칭 레귤레이터를 제어하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 22항에 있어서,

제 1 시간 주기 동안 상기 조절된 전압에 의해 상기 다수의 광원 중 하나의 광원에 전력을 공급하는 과정과,

상기 제 1 시간 주기 동안 상기 조절된 전압에 의해 해당 스위칭 레귤레이터에서 인덕터를 충전하는 과정과,

제 2 시간 주기 동안 상기 인덕터를 방전함으로써 상기 인덕터에 직렬로 연결된 광원에 전력을 공급하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 22항에 있어서,

상기 다수의 광원을 통하여 흐르는 상기 다수의 광원 전류를 나타내는 다수의 모니터링 신호를 생성하는 과정과,

상기 벅 스위칭 레귤레이터를 각각 제어하기 위한 다수의 펄스 변조 신호(PWM:Pulse Width Modulation)를 생성하는 과정과,

타겟 전류를 나타내는 기준 신호와 상기 다수의 모니터링 신호 중 해당 모니터링 신호를 기반으로 하여 상기 다수의 PWM 신호 중 해당 PWM 신호의 듀티 사이클을 조절하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 26항에 있어서,

상기 기준 신호와 상기 다수의 모니터링 신호 중에서 해당 모니터링 신호를 비교함으로써 상기 다수의 광원 중 각각의 광원에 대한 오류 신호를 생성하는 과정을 더 포함하되,

상기 오류 신호는 실질적으로 상기 타겟 전류와 동일한 광원 전류를 생성하기 위해 해당 광원에 의해 요구되는 순 전압을 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
제 26항에 있어서,

상기 다수의 모니터링 신호를 상기 기준 신호와 비교하여 최대 순 전압을 가지는 광원을 결정하는 과정과,

상기 최대 순 전압을 가지는 광원의 전력 필요를 만족시키기 위해 상기 조절된 전압을 조절하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.