Abstract
Recently, as LED display systems have become larger, research on effective power control methods for the systems has been in progress. This paper proposes a power control method to minimize power loss due to the difference in LED characteristics for each channel of a backlight unit (BLU) system. The proposed LED driver IC has a power optimization function and detects the minimum headroom voltage for constant current operation of all channels and linearly controls the DC-DC converter output. Thus, it minimizes power consumption due to unnecessary additional voltage. In addition, it does not require a voltage sensing comparator or a voltage generation circuit for each channel. This has a great advantage in reducing the chip size and for stabilization when implementing an integrated circuit. In order to verify the proposed function, an IC was designed using Cadence and Synopsys' design tools, and it was fabricated with a Magnachip 0.35um 5V/40V CMOS process. The experiments confirmed that the proposed power control method controls the minimum required voltage of the BLU system.
최근 LED 디스플레이 시스템의 대형화에 따라서 시스템의 효과적인 전력 제어 방법에 대한 연구가 진행 중이다. 그 중에서 본 논문에서는 BLU(Backlight unit)시스템의 채널 별 LED 특성차에 기인한 전력 손실을 최소화하기 위한 전력 제어 방법을 제안하였다. 제안된 전력 제어 기능을 갖는 LED 드라이버 IC는 전 채널의 정전류 동작이 가능한 최소 headroom 전압을 검출 후 DC-DC 컨버터 출력을 선형적으로 제어하여, 불필요한 추가 전압에 따른 전력 소모를 최소화 할 수 있도록 하였다. 또한 채널 별 전압 감지 비교기와 기준 전압 생성 회로가 필요하지 않아서 집적 회로 구현시 칩사이즈 감소 및 안정화 측면에서 큰 장점을 갖는다. 제안된 전력 제어 기능 동작을 검증하기 위해서, DC-DC 내장형 전력제어 LED driver IC를 Cadence 및 Synopsys사의 Design Tool을 사용하여 설계하였으며, Magnachip 0.35um 5V/40V CMOS 공정을 사용하여 제작하였다. 제작된 IC실험을 통해서 제안된 전력 제어 방법이 BLU시스템의 최소 필요 전압을 정상적으로 제어함을 확인하였다.