LED BLU용 소프트 스위칭 정전류 부스트 DC-DC 컨버터에 관한연구

Abstract

이 논문은 다분할 디밍이 가능한 LED BLU 구동회로를 제안한다. 제안된 LED 구동회로의 효율은 직렬 LED 어레이를 8개 병렬로 연결하여 향상시켰다. LED 구동회로의 컨버터로는 스위칭 손실을 감소하기 위하여 소프트 스위칭 컨버터 토폴로지를 선택하였다. 소프트 스위칭 컨버터는 하드 스위칭 컨버터의 환류 다이오드가 n-채널 MOSFET로 바뀐 것을 제외하고는 동일한 구조를 갖고 있다. 제안된 부스트 컨버터는 하드 스위칭 컨버터와 비교하여 최대효율이 높고, 최대 전압 리플과 노이즈가 작고, 인덕턴스의 값이 작은 장점이 있다. 또한 LED 구동회로의 무부하시 과전압 보호회로를 제안하였다. 이 보호회로는 실험을 통하여 동작을 검증하였다. 그리고 LCD BLU에 다분할 디밍 방법을 사용하면 기존의 방식에 비해 에너지를 절약할 수 있는 장점이 있다.; This paper presents an LED BLU driving circuit with a local-dimming structure. The efficiency of the proposed LED driver has been improved by parallel driving 8 serial-connected LED arrays. It employed the soft-switching boost converter topology to reduce the switching power loss of the hard switching boost converter. Soft- and hard-switching converters have the same structure except that the free-wheeling diode in the hard-switching converter is replaced with the n-channel MOSFET in the soft-switching one. The proposed boost converter was compared with the hard switching converter. The soft-switching converter reveals superior ripple and efficiency. A smaller inductance can be used for the soft-switching converter contrasting to the hard-switching one. We also studied on an over-voltage protection circuit of the output of the driver at the no load condition. The protection circuit was applied to the proposed driver, and its operation was confirmed by experiment. Using a local-dimming technique, power consumption of LCD BLUs can be reduced as low as possible according to the brightness of its image.