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KR102366728B1 - 전원공급장치 및 이를 구비한 디스플레이 장치 - Google Patents

전원공급장치 및 이를 구비한 디스플레이 장치 Download PDF

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KR102366728B1
KR102366728B1 KR1020150079929A KR20150079929A KR102366728B1 KR 102366728 B1 KR102366728 B1 KR 102366728B1 KR 1020150079929 A KR1020150079929 A KR 1020150079929A KR 20150079929 A KR20150079929 A KR 20150079929A KR 102366728 B1 KR102366728 B1 KR 102366728B1
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KR
South Korea
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power
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led
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이상훈
강정일
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삼성전자주식회사
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Abstract

디스플레이 장치가 개시된다. 본 디스플레이 장치는, LED 백라이트를 이용하여 영상을 표시하는 패널부, 패널부에 영상 신호를 제공하는 영상 신호 제공부, 및, LED 백라이트에 제공될 정전류를 생성하는 LED 드라이버 모듈을 포함하며, LED 드라이버 모듈에 구동 전원을 제공하는 전원 공급부를 포함하며, LED 드라이버 모듈은 전원 공급부와 착탈 가능하다.

Description

전원공급장치 및 이를 구비한 디스플레이 장치{POWER SUPPLY DEVICE AND DISPLAY APPARATUS HAVING THE SAME}
본 발명은 전원공급장치 및 이를 구비한 디스플레이 장치에 관한 것으로, 전원 공급 장치와 분리 가능한 LED 드라이버 모듈을 이용하여 LED을 구동할 수 있는 전원공급장치, 이를 구비한 전원공급장치 및 이를 구비한 디스플레이 장치를 제공하는 데 있다.
액정 표시 장치(Liquid Crystal Display: LCD)는 다른 표시 장치에 비해 두께가 얇고 무게가 가벼우며, 구동 전압 및 소비 전력이 낮아서 널리 사용되고 있다. 그러나 액정 표시 장치는 자체적으로 발광을 하지 못하는 비발광 소자이므로 액정 표시 패널에 광을 공급하기 위한 별도의 백라이트를 필요로 한다.
액정 표시 장치의 백라이트 광원으로는 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp: CCFL) 및 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 등이 많이 사용된다. 냉음극 형광램프는 수은을 사용하기 때문에 환경 오염을 유발할 수 있고, 응답속도가 느리며, 색 재현성이 낮을 뿐만 아니라 LCD 패널의 경박단소화에도 적절하지 못한 단점을 가졌다.
반면에, 발광 다이오드는 환경 유해 물질을 사용하지 않아 친환경적이며, 임펄스 구동이 가능한 이점이 있다. 그리고 색 재현성이 우수하며, 적색, 녹색, 청색 발광 다이오드의 광량을 조정하여 휘도, 색 온도 등을 임의로 변경할 수 있을 뿐만 아니라, LCD 패널의 경박단소화에 적합한 장점들을 가지므로, 최근 LCD 패널 등의 백라이트용 광원으로 많이 채용되고 있는 실정이다.
한편, 발광 다이오드는 정전류로 구동되는데, 발광 다이오드로 백라이트를 구성하는 경우에는 발광 다이오드에 정전류를 제공하기 위한 LED 구동 회로가 구비된다.
최근에 LED 구동 회로는 구동 방식에 따라 다양한 형태로 구현되는데, 종래에는 디스플레이 장치의 구동 방식(또는 백라이트 구동 방식)에 따라 개별적으로 설계하여 적용하였다. 구체적으로, 백라이트 구동 방식에 따라 LED 구동 회로는 다르게 구성되며, LED 구동부의 종류만큼의 다양한 전원 공급 장치가 이용되었다.
따라서, 새로운 구동 방식이 구현되는 경우에 LED 구동 회로뿐만 아니라 새로운 전원 공급장치의 설계도 필요한 불편함이 있었다. 또한, 시스템 성능을 향상시키기 위하여 영상 회로부를 업그레이드하여도 백라이트 구동에 대한 변경 및 업그레이드가 불가능한 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 전원 공급 장치와 분리 가능한 LED 드라이버 모듈을 이용하여 LED을 구동할 수 있는 전원공급장치 및 이를 구비한 디스플레이 장치를 제공하는 데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치는, LED 백라이트를 이용하여 영상을 표시하는 패널부, 상기 패널부에 영상 신호를 제공하는 영상 신호 제공부, 및, 상기 LED 백라이트에 제공될 정전류를 생성하는 LED 드라이버 모듈을 포함하며, 상기 LED 드라이버 모듈에 구동 전원을 제공하는 전원 공급부를 포함하며, 상기 LED 드라이버 모듈은 상기 전원 공급부와 착탈 가능하다.
이 경우, 상기 전원 공급부는, 회로 기판. 상기 회로 기판에 배치되며, DC 전원을 생성하는 전원 생성부, 상기 회로 기판의 일 측에 배치되고, 상기 전원 생성부에서 생성된 DC 전원을 상기 LED 드라이버 모듈에 제공하고, 상기 LED 드라이버 모듈에서 생성된 정전류를 제공받는 제1 보드 단자부, 및, 상기 제공받은 정전류를 LED 백라이트에 제공하는 제2 보드 단자부를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 제1 보드 단자부는, 복수의 정전류를 제공받고, 상기 제2 보드 단자부는, 상기 제공받은 복수의 정전류 각각을 서로 다른 LED 어레이에 제공할 수 있다.
한편, 상기 제1 보드 단자부는, 하나의 정전류를 제공받고, 상기 제2 보드 단자부는, 상기 제공받은 하나의 정전류를 서로 다른 LED 어레이에 공통 제공할 수 있다.
한편, 상기 LED 드라이버 모듈은, 서브 회로 기판, 상기 제1 보드 단자부에 대향되게 상기 서브 회로 기판의 일 측에 배치되는 서브 보드 단자부, 및, 상기 서브 보드 단자부로부터 전달되는 DC 전원을 이용하여 정전류를 생성하고, 상기 생성된 정전류를 상기 서브 보드 단자부에 제공하는 LED 구동 회로부를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 LED 구동 회로부는, 승합형 회로 방식 또는 강합형 회로 방식일 수 있다.
한편, 상기 LED 구동 회로부는, 서로 다른 LED 구동 회로를 이용하여 복수의 정전류를 생성할 수 있다.
한편, 상기 전원 공급부는, 상기 영상 신호 제공부로부터 디밍 정보를 수신하는 제3 보드 단자부를 더 포함하고, 상기 제1 보드 단자부는, 상기 수신된 디밍 정보를 상기 LED 드라이버 모듈에 제공할 수 있다.
이 경우, 상기 제1 보드 단자부는, 상기 DC 전원 및 상기 정전류를 송수신하는 전원 단자부, 및, 상기 디밍 정보를 송수신하는 신호 단자부를 포함할 수 있다.
한편, 상기 전원 제어부는, 상기 LED 드라이버 모듈의 장착을 감지할 수 있는 감지부를 더 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 감지부는, 상기 제1 보드 단자부를 구성하는 복수의 단자 중 하나의 제1 감지 단자의 전위값을 측정하여 상기 LED 드라이버 모듈의 장착 여부를 판단하고, 상기 제1 감지 단자는, 상기 LED 드라이버 모듈의 서브 보드 단자부의 복수의 단자를 통하여 상기 제1 보드 단자부를 구성하는 제2 감지 단자와 전기적으로 연결되며, 상기 제2 감지 단자는 저항을 통하여 상기 회로 기판의 접지에 연결될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 드라이버에 구동 전원을 제공하는 전원 공급 장치는, 회로 기판, 상기 회로 기판에 배치되며, DC 전원을 생성하는 전원 생성부, 상기 회로 기판과 착탈 가능하며, 상기 생성된 DC 전원을 이용하여 LED 백라이트에 제공될 정전류를 생성하는 LED 드라이버 모듈, 상기 회로 기판의 일측에 배치되고, 상기 전원 생성부에서 생성된 DC 전원을 상기 LED 드라이버 모듈에 제공하고, 상기 LED 드라이버 모듈에서 생성된 정전류를 제공받는 제1 보드 단자부, 및, 상기 제공받은 정전류를 상기 LED 백라이트에 제공하는 제2 보드 단자부를 포함한다.
이 경우, 상기 제1 보드 단자부는, 복수의 정전류를 제공받고, 상기 제2 보드 단자부는, 상기 제공받은 복수의 정전류 각각을 서로 다른 LED 어레이에 제공할 수 있다.
한편, 상기 제1 보드 단자부는, 하나의 정전류를 제공받고, 상기 제2 보드 단자부는, 상기 제공받은 하나의 정전류를 서로 다른 LED 어레이에 공통 제공할 수 있다.
한편, 상기 LED 드라이버 모듈은, 서브 회로 기판, 상기 제1 보드 단자부에 대향되게 상기 서브 회로 기판의 일측에 배치되는 서브 보드 단자부, 및, 상기 서브 보드 단자부로부터 전달되는 DC 전원을 이용하여 정전류를 생성하고, 상기 생성된 정전류를 상기 서브 보드 단자부에 제공하는 LED 구동 회로부를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 LED 구동 회로부는, 승합형 회로 방식 또는 강합형 회로 방식일 수 있다.
한편, 상기 LED 구동 회로부는, 서로 다른 LED 구동 회로를 이용하여 복수의 정전류를 생성할 수 있다.
한편, 상기 전원 공급부는, 외부로부터 디밍 정보를 수신하는 제3 보드 단자부를 더 포함하고, 상기 제1 보드 단자부는, 상기 수신된 디밍 정보를 상기 LED 드라이버 모듈에 제공할 수 있다.
이 경우, 상기 제1 보드 단자부는, 상기 DC 전원 및 상기 정전류를 송수신하는 전원 단자부, 및, 상기 디밍 정보를 송수신하는 신호 단자부를 포함할 수 있다.
한편, 본 전원 공급 장치는, 상기 제1 보드 단자부를 구성하는 복수의 단자 중 하나의 제1 감지 단자의 전위값을 측정하여 상기 LED 드라이버 모듈의 장착을 감지하는 감지부를 더 포함하고, 상기 제1 감지 단자는, 상기 LED 드라이버 모듈의 서브 보드 단자부의 복수의 단자를 통하여 상기 제1 보드 단자부를 구성하는 제2 감지 단자와 전기적으로 연결되며, 상기 제2 감지 단자는 저항을 통하여 상기 회로 기판에 접지될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 간략한 구성을 나타내는 블럭도,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 구체적인 구성을 나타내는 블럭도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치상에서의 전원 공급 장치의 배치 형태를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 공급 장치의 구체적인 구성을 나타내는 블럭도,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 공급 장치의 회로도,
도 6은 도 5의 전원 단자부의 핀 배치 예를 도시한 도면,
도 7은 도 5의 신호 단자부의 핀 배치 예를 도시한 도면,
도 8은 도 5의 제2 보드 단자부의 핀 배치 예를 도시한 도면,
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 드라이버 모듈의 구성을 나타내는 블럭도,
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 드라이버 모듈의 회로 기판의 형태를 도시한 도면,
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 드라이버 모듈의 회로도,
도 12는 다른 실시 예에 따른 LED 드라이버 모듈의 구성을 나타내는 블럭도, 그리고,
도 13은 다른 실시 예에 따른 LED 드라이버 모듈의 회로 기판의 형태를 도시한 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 간략한 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)는 패널부(110), 영상 신호 제공부(120) 및 전원 공급부(200)로 구성될 수 있다.
패널부(110)는 LED 백라이트를 이용하여 영상을 표시한다. 이러한 패널부(110)는 LED 백라이트에서 발광된 빛을 LCD를 통해 투과시키거나 투과 정도를 조절하여 계조를 표시하는 LCD 패널일 수 있다. 따라서, 패널부(110)는 후술할 전원 공급부(200)를 통하여 LED 백라이트에 필요한 전원을 입력받고, LED 백라이트에서 발광된 빛을 LC에 투과한다. 그리고 패널부(110)는 후술할 전원 공급부(200)로부터 픽셀 전극 및 공통 전극에 사용될 전원을 입력받고, 후술할 영상 신호 제공부(120)로 입력받은 영상 신호에 따라 각 LC를 조절하여 영상을 표시할 수 있다.
여기서 백라이트는 LCD에 빛을 발산하는 구성으로, 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp: CCFL) 및 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 등으로 구성될 수 있다. 이하에서는 백라이트를 발광 다이오드와 발광 다이오드 구동 회로로 구성되는 것으로 도시하고 설명하나, 구현시에는 LED 이외에 다른 구성으로 구현될 수도 있다.
한편, 빛을 발광을 발광 다이오드를 이용하는 경우, 백라이트는 LED 구동을 위한 LED 드라이버부가 구비되어야 한다. 구체적으로, LED 드라이버부는 영상 신호 제공부(120)에서 제공되는 디밍 정보에 대응되는 밝기 값으로 백라이트가 동작하도록 밝기 값에 대응되는 정전류를 LED에 제공하는 구성이다. 본 실시 예에 따른 LED 드라이버부는 다른 전원 공급부와 같은 회로 기판상에 배치되지 않고 해당 회로 기판과 분리 가능한 별도의 서브 회로 기판상에 배치되어 탈부착이 가능하다. 이러한 LED 드라이버부가 배치되는 ELD 드라이버 모듈에 대해서는 도 9 내지 도 13을 참조하여 후술한다.
영상 신호 제공부(120)는 패널부(110)에 영상 신호를 제공한다. 구체적으로, 영상 신호 제공부(120)는 영상 데이터에 대응하여 영상 데이터 및/또는 영상 데이터를 표시하기 위한 다양한 영상 신호를 패널부(110)로 공급한다. 여기서 영상 신호는 발광 레벨의 정보를 전달하는 발광 구간과 발광 구간이 적용되는 주소 정보를 전달하는 어드레싱 구간을 가지며, 하나의 프레임 주기에 하나의 발광 구간 및 어드레싱 구간을 갖는다.
전원 공급부(200)는 디스플레이 장치(100) 내의 각 구성에 전원을 공급한다. 구체적으로, 전원 공급부(200)는 LED 백라이트에 제공될 정전류를 생성하는 LED 드라이버 모듈을 포함하고, LED 드라이버 모듈에 구동 전원을 제공한다. 여기서 LED 드라이버 모듈은 전원 공급부(200)와 착탈 가능하게 배치된다. 전원 공급부(200)의 구체적인 구성 및 동작에 대해서는 도 4 내지 도 13을 참조하여 후술한다.
이상에서는 디스플레이 장치(100)의 간략한 구성만을 설명하였으나, 디스플레이 장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같은 구성을 포함할 수 있다. 디스플레이 장치(100)의 구체적인 구성에 대해서는 도 2를 참조하여 이하에서 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 구체적인 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)는, 패널부(110), 영상 신호 제공부(120), 방송 수신부(130), 신호 분리부(135), A/V 처리부(140), 오디오 출력부(145), 저장부(150), 통신 인터페이스부(155), 조작부(160), 제어부(170) 및 전원 공급부(200)를 포함한다.
패널부(110), 전원 공급부(200)의 동작은 도 1과 동일한바, 중복 설명은 생략한다. 한편, 도시된 예에서는 전원 공급부(200)가 패널부(110) 및 제어부(170)에만 전원을 공급하는 것으로 도시하였으나, 전원 공급부(200)는 디스플레이 장치(100) 내의 전원이 요구되는 구성 모두에 전원을 제공할 수 있다.
방송 수신부(130)는 방송국 또는 위성으로부터 유선 또는 무선으로 방송을 수신하여 복조한다.
신호 분리부(135)는 방송 신호를 영상 신호, 오디오 신호, 부가정보 신호로 분리한다. 그리고 신호 분리부(135)는 영상 신호 및 오디오 신호를 A/V 처리부(140)로 전송한다.
A/V 처리부(140)는 방송 수신부(130) 및 저장부(150)로부터 입력된 영상 신호 및 오디오 신호에 대해 비디오 디코딩, 비디오 스케일링, 오디오 디코딩 등의 신호처리를 수행한다. 그리고 A/V 처리부(140)는 영상 신호를 영상 신호 제공부(120)로 출력하고, 오디오 신호를 오디오 출력부(145)로 출력한다.
반면, 수신된 영상 및 오디오 신호를 저장부(150)에 저장하는 경우, A/V 처리부(140)는 영상과 오디오를 압축된 형태로 저장부(150)에 출력할 수 있다.
오디오 출력부(145)는 A/V 처리부(140)에서 출력되는 오디오 신호를 사운드로 변환하여 스피커(미도시)를 통해 출력시키거나, 외부 출력단자(미도시)를 통해 연결된 외부기기로 출력한다.
영상 신호 제공부(120)는 사용자에게 제공하기 위한 GUI(Graphic User Interface)를 생성한다. 그리고 영상 신호 제공부(120)는 생성된 GUI를 A/V 처리부(140)에서 출력된 영상에 부가한다. 그리고 영상 신호 제공부(120)는 GUI가 부가된 영상에 대응되는 영상 신호를 패널부(110)에 제공한다. 이에 따라, 패널부(110)는 디스플레이 장치(100)에서 제공하는 각종 정보 및 영상 신호 제공부(120)에서 전달된 영상을 표시한다.
그리고 영상 신호 제공부(120)는 영상 신호에 대응되는 밝기 정보 추출하고, 추출된 밝기 정보에 대응되는 디밍 신호를 생성할 수 있다. 그리고 영상 신호 제공부(120)는 생성된 디밍 신호를 전원 공급부(200)에 제공할 수 있다. 이러한 디밍 신호는 PWM 신호일 수 있다.
그리고 저장부(150)는 영상 컨텐츠를 저장할 수 있다. 구체적으로, 저장부(150)는 A/V 처리부(140)로부터 영상과 오디오가 압축된 영상 컨텐츠를 제공받아 저장할 수 있으며, 제어부(170)의 제어에 따라 저장된 영상 컨텐츠를 A/V 처리부(140)에 출력할 수 있다. 한편, 저장부(150)는 하드디스크, 비휘발성 메모리, 휘발성 메모리 등으로 구현될 수 있다.
조작부(160)는 터치 스크린, 터치패드, 키 버튼, 키패드 등으로 구현되어, 디스플레이 장치(100)의 사용자 조작을 제공한다. 본 실시 예에서는 디스플레이 장치(100)에 구비된 조작부(160)를 통하여 제어 명령을 입력받는 예를 설명하였지만, 조작부(160)는 외부 제어 장치(예를 들어, 리모컨)로부터 사용자 조작을 입력받을 수도 있다.
통신 인터페이스부(155)는 디스플레이 장치(100)를 외부 장치(미도시)와 연결하기 위해 형성되며, 외부 장치와 근거리 통신망(LAN: Local Area Network) 및 인터넷망을 통해 접속되는 형태뿐만 아니라, USB(Universal Serial Bus) 포트를 통하여 접속되는 형태도 가능하다.
제어부(170)는 디스플레이 장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 구체적으로, 제어부(170)는 조작부(160)를 통하여 입력받은 제어 명령에 따른 영상이 표시되도록 영상 신호 제공부(120), 패널부(110)를 제어할 수 있다.
이상과 같이 본 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)는 분리 가능한 LED 드라이버 모듈을 이용하는바, 전체 전원 공급부의 개발 종수를 감소시킬 수 있으며, 메인 회로와 함께 백라이트 구동 회로도 업그레이드가 가능하다. 또한, 전원 공급부의 메인 보드를 공용화함으로써 단품 안전 규격 취득에 필요한 비용 절감도 가능하며, 백라이트 구동 회로가 고장난 경우에도 해당 모듈만을 교체 가능하여 유지 비용 절감도 가능하다.
한편, 도 2를 설명함에 있어서, 방송을 수신하여 표시하는 디스플레이 장치에만 상술한 바와 같은 기능이 적용되는 것으로 설명하였으나, 후술하는 바와 같은 전원 공급 장치는 LED 백라이트를 구비하면 어떠한 전자 장치에도 적용될 수 있다.
한편, 이상에서는 전원 공급부(200)가 디스플레이 장치(100)에 포함되는 구성인 것으로 설명하였지만, 전원 공급부(200)의 기능은 별도의 장치로 구현될 수도 있다. 이하에서는 도 4를 참고하여 전원 공급부(200)와 같은 기능을 수행하는 별도의 전원 공급 장치에 대해서 후술한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치상에서의 전원 공급 장치의 배치 형태를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 디스플레이 장치(100)의 후면에 전원 공급부(200)가 배치된다. 구체적으로, 전원 공급부(200)는 패널부(110)의 후면에 배치되며, 디스플레이 장치(100)의 외관을 감싸는 케이스의 일부 영역(즉, 전원 공급부(200)가 배치되는 영역)을 통하여 노출이 가능하다.
그리고 전원 공급부(200)를 구성하는 회로 기판(210) 상에 LED 드라이버 모듈(300, 400)이 해당 회로 기판(210)과 탈부착할 수 있게 배치된다.
따라서, 사용자는 디스플레이 장치(100)의 각 구성을 케이스와 분해할 필요없이 해당 케이스 영역만을 탈착하여 전원 공급부(200)에 포함된 LED 드라이버 모듈(300, 400)을 교체할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 공급 장치의 구체적인 구성을 나타내는 블럭도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 공급 장치의 회로도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 전원 공급 장치(200)는 회로 기판(210)을 포함하며, 회로 기판(210) 상에 전원 생성부(220), 제1 보드 단자부(230), 제2 보드 단자부(240), 제3 보드 단자부(250) 및 전원 제어부(260)가 배치될 수 있다.
회로 기판(210)은 상술한 전원 생성부(220), 제1 보드 단자부(230), 제2 보드 단자부(240), 제3 보드 단자부(250) 및 전원 제어부(260)가 배치되는 구성으로, 단면 회로 기판 또는 양면 회로 기판일 수 있다. 그리고 회로 기판(210)에는 각 전원 공급 장치(200) 내의 각 구성을 인터페이스싱(또는 연결)하기 위한 회로 패턴이 형성된다.
전원 생성부(220)는 회로 기판(210)에 배치되며, DC 전원을 생성한다. 구체적으로, 전원 생성부(220)는 외부로부터 AC 전원을 입력받고, 입력받은 AC 전원을 1차 정류, 변압, 2차 정류하여 LED 구동 회로에 필요한 구동 전원을 생성할 수 있다. 한편, 본 실시 예에서는 전원 생성부(220)가 외부로부터 AC 전원을 입력받는 것으로 설명하였지만, 구현시에는 외부로부터 DC 전원을 입력받을 수도 있다. 또한, 이상에서는 전원 생성부(220)가 하나의 구동 전원만을 생성하는 것으로 도시하고 설명하였지만, 구현시에 전원 생성부(220)는 디스플레이 장치(200) 내의 필요한 다른 전압 크기의 구동 전원도 생성할 수도 있다.
제1 보드 단자부(230)는 회로 기판(210)의 일 측에 배치된다. 구체적으로, 제1 보드 단자부(230)는 회로 기판(210)의 외부로 노출되는 일면의 기설정된 영역에 배치되며, LED 드라이버 모듈의 서브 보드 단자부와 전기적/물리적으로 연결될 수 있다. 이러한 연결을 위하여 제1 보드 단자부(230)가 복수의 암컷 단자로 구성되고, 서브 보드 단자부가 복수의 수컷 단자로 구성될 수 있다. 또한, 제1 보드 단자부(230)는 슬롯으로 구성되고, 서브 보드 단자부는 해당 슬롯에 대응되는 서브 회로 보드의 측면의 복수의 단자로 구성될 수도 있다.
그리고 제1 보드 단자부(230)는 복수의 단자로 구성되며, 복수의 단자는 신호의 성격에 따라 전원 단자부(231)와 신호 단자부(232)로 구분될 수 있다. 구현시에는 전원 단자부(231)와 신호 단자부(232)가 물리적으로 하나의 몸통으로 구성될 수 있으며, 도 5와 같이 복수의 그룹으로 구분되어 구성될 수도 있다.
전원 단자부(231)는 전원 생성부(220)에서 생성된 DC 전원을 LED 드라이버 모듈(300)에 제공한다. 구체적으로, 전원 단자부(231)는 복수의 단자를 포함하고, 복수의 단자 중 적어도 두 개의 단자를 이용하여 DC 전원을 LED 드라이버 모듈에 제공할 수 있다.
그리고 전원 단자부(232)는 LED 드라이버 모듈(300)에서 생성된 정전류를 제공받는다. 구체적으로, 전원 단자부(232)는 LED 드라이버 모듈(300)을 통하여 하나의 정전류를 제공받거나, 복수의 정전류를 제공받을 수 있다.
도시된 예에서는 최대 4개의 정전류를 제공받을 수 있는 형태로 도시하였지만, 구현시에는 2개 내지 3개 또는 5개 이상의 정전류를 제공받을 수 있는 형태로 구현될 수 있다. 다만, 구현시에는 제조사에서 사용하는 백라이트 구동 방식을 모두 커버할 수 있는 개수만큼 지원되도록 구현될 수 있다. 예를 들어, 해당 제조사가 글로벌 디밍 방식과 2 local 디밍 방식만을 이용하는 경우에는 전원 단자부(232)는 2개의 정전류를 제공하기 위한 단자만을 구비할 수 있다.
그리고 전원 단자부(232)는 제1 감지 단자와 제2 감지 단자를 포함한다. 구체적으로, 제1 감지 단자(Det(+))는 LED 드라이버 모듈의 서브 보드 단자부의 복수의 단자를 통하여 제1 보드 단자부를 구성하는 제2 감지 단자(Det(-))와 전기적으로 연결되는 단자이다.
제2 감지 단자(Det(-))는 회로 기판(210)의 접지부와 저항을 통하여 연결된다. 따라서, LED 드라이버 모듈이 전원 공급부(200)에 장착되면, 제1 감지 단자(Det(+))는 전기적으로 제2 감지 단자(Det(-))와 연결되며, 그에 따라 기설정된 전압값을 갖게 된다. 따라서, 감지부는 이러한 전압값을 감지하여 LED 드라이버 모듈의 연결 여부를 감지할 수 있다.
그리고 신호 단자부(232)는 디밍 정보를 LED 드라이버 모듈(300)에 제공한다. 구체적으로, 신호 단자부(232)는 후술할 제3 보드 단자부(250)를 통하여 수신한 디밍 정보를 LED 드라이버 모듈(300)에 제공할 수 있다.
제2 보드 단자부(240)는 제공받은 정전류를 LED 백라이트에 제공한다. 구체적으로, 제2 보드 단자부(240)는 제1 보드 단자부(240) 및 회로 기판(210) 상의 회로 패턴을 통하여 제공받은 정전류를 외부 LED 백라이트에 제공할 수 있다. 이때, 제2 보드 단자부(240)와 LED 백라이트는 케이블을 통하여 연결될 수 있다. 이러한 연결 형태에 대해서는 도 8을 참조하여 후술한다.
제3 보드 단자부(250)는 디밍 정보를 수신한다. 구체적으로, 제3 보드 단자부(250)는 영상 신호 제공부(110)를 통하여 디밍 정보를 수신할 수 있다. 이때, 디밍 정보와 함께 LED 구동을 위한 다른 정보(예를 들어, 백라이트 구동 시작 정보, OD 레벨, OD 온 오프 상태 정보, 기준 값 정보)도 함께 수신할 수 있다.
전원 제어부(260)는 LED 드라이버 모듈(300)의 장착 여부를 감지하고, LED 드라이버 모듈이 장착되지 않으면, 구동 전원이 제공되지 않도록 전원 생성부(220)를 제어한다.
LED 드라이버 모듈(300)은 LED 백라이트에 제공될 정전류를 생성한다. 그리고 LED 드라이버 모듈(300)은 상술한 제1 보드 단자부(230)와 전기적으로 연결됨으로써, 전원 공급부(200)에 장착되거나 탈착될 수 있다.
구체적으로, LED 드라이버 모듈(300)은 복수의 수컷 단자로 구성되고, 제1 보드 단자부(230)는 상기 복수의 수컷 단자와 결합 가능한 복수의 암컷 단자로 구성될 수 있다. 또는 LED 드라이버 모듈(300)의 회로 기판의 일측에 복수의 단자가 배치되고, 제1 보드 단자부(230)가 슬롯으로 구현되어 상호 물리적으로 전기적으로 연결될 수도 있다.
LED 드라이버 모듈(300)의 구체적인 구성 및 동작에 대해서는 도 9 내지 도 13을 참조하여 후술한다.
이상과 같이 본 실시 예에 따른 전원 공급 장치(200)는 분리 가능한 LED 드라이버 모듈을 이용하는바, 전체 전원 공급부의 개발 종수를 감소시킬 수 있으며, 메인 회로와 함께 백라이트 구동 회로도 업그레이드가 가능하다. 또한, 전원 공급부의 메인 보드를 공용화함으로써 단품 안전 규격 취득에 필요한 비용 절감도 가능하며, 백라이트 구동 회로가 고장난 경우에도 해당 모듈만을 교체 가능하여 유지 비용 절감도 가능하다.
도 6은 도 5의 전원 단자부의 핀 배치 예를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 전원 단자부(231)는 DC 전원을 제공하기 위한 전원 단자(GND, Vdrv)와 LED 드라이버 모듈(300)에서 생성된 정전류를 제공받기 위한 정전류 수신 단자(L1(+), L1(-1), L2(+), L2(-1), L3(+), L3(-1), L4(+), L4(-1))와 제1 감지 단자(+), 제2 감지단자(Det(-))를 포함한다.
전원 단자(GND, Vdrv)는 전원 생성부(220)에서 생성된 DC 전원을 LED 드라이버 모듈(300)에 제공하는 단자이다. 이 단자는 LED 드라이버 모듈(300)의 서브 보드 단자부의 전원 단자와 연결될 수 있다.
정전류 수신 단자(L1(+), L1(-1), L2(+), L2(-1), L3(+), L3(-1), L4(+), L4(-1))는 LED 드라이버 모듈(300)에서 생성된 정전류를 제공받기 위한 단자이다. 한편, LED 드라이버 모듈(300)이 하나의 정전류만을 생성하는 경우에는 두 개의 단자를 통하여 정전류가 제공되고, 다른 6개의 단자는 도 6에 도시된 바와 같이 상호 연결(L1(-1)와 L2(+), L2(-1)와 L3(+), L3(-1)와 L4(+))되어, 복수의 LED 어레이가 직렬 연결되도록 할 수 있다.
제1 감지 단자(231a)와 제2 감지단자(231b)는 LED 드라이버 모듈(300)의 연결 여부를 감지하는데 이용하는 단자이다.
제1 감지 단자(231a)는 LED 드라이버 모듈(300)이 장착된 상태에서 서브 보드 단자부(320)의 제1 감지 단자와 연결되고, 서브 보드 단자부(320)의 제1 감지 단자는 서브 회로 기판의 회로 패턴을 통하여 서브 보드 단자부(320)의 제2 감지 단자와 전기적으로 연결된다. 그리고 서브 보드 단자부(320)의 제2 감지 단자는 LED 드라이버 모듈(300)이 장착된 상태에서 전원 단자부(231)의 제2 감지 단자부(231b)와 연결된다.
따라서, LED 드라이버 모듈(300)이 전원 공급부에 장착되면, 제1 감지 단자(231a)의 전압은 제2 감지 단자(231b)에 연결된 저항을 통하여 전압분배된다. 따라서, 감지부는 제1 감지 단자(231a)의 전원 값을 기초로 LED 드라이버 모듈(300)의 장착 여부를 감지할 수 있다.
도 7은 도 5의 신호 단자부의 핀 배치 예를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 신호 단자부(232)는 디밍 단자(PWM1, PWM2, PWM3, PWM 4), 제어 단자(OD, ODx1, BL_ON, Iref) 및 접지 단자(GND)로 구성된다.
디밍 단자(PWM1, PWM2, PWM3, PWM 4)는 제3 보드 단자부를 통하여 전달된 디밍 신호를 LED 드라이버 모듈(300)에 제공하는 단자이다.
제어 단자(OD, ODx1, BL_ON, Iref)는 복수의 제어 신호를 전달하기 위한 단자이다.
도 8은 도 5의 제2 보드 단자부의 핀 배치 예를 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 제2 보드 단자부(240)는 복수의 LED 어레이 개수에 대응되는 단자를 포함한다. 예를 들어, 도 8과 같이 LED 백라이트(115)가 4개의 LED 어레이와 연결되는 경우, 제1 보드 단자부(240)는 8개의 단자로 구성될 수 있다. 이때, LED 백라이트(115)와 제2 보드 단자부(240)는 케이블(201)을 통하여 연결될 수 있다.
한편, 제1 보드 단자부(230)를 통하여 복수의 정전류가 입력된다면, 제2 보드 단자부(240)는 수신된 복수의 정전류를 개별적으로 복수의 LED 어레이 각각에 제공할 수 있다.
만약, 제1 보드 단자부(230)를 통하여 하나의 정전류가 입력된다면, 제1 보드 단자부(240)는 복수의 LED 어레이가 직렬 연결되며, 직렬 연결된 LED 어레이에 하나의 정전류를 제공할 수 있다. 구체적으로, 도 6과 같이 LED 드라이버 모듈(300)의 서브 회로 기판(310)에 각 정전류 단자를 상호 연결하는 패턴이 구성된다면, LED 백라이트(115) 측의 4개의 LED 어레이는 상호 직렬 연결되게 배치된다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 드라이버 모듈의 구성을 나타내는 블럭도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 드라이버 모듈의 회로 기판의 형태를 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, LED 드라이버 모듈(300)은 서브 회로 단자부(320) 및 LED 구동 회로부(330)로 구성될 수 있다. 이러한 서브 회로 단자부(320) 및 LED 구동 회로부(330)는 서브 회로 기판(310) 상에 배치될 수 있다.
서브 보드 단자부(320)는 제1 보드 단자부(220)에 대향되게 서브 회로 기판(310)의 일측에 배치된다. 서브 보드 단자부(320)는 제1 보드 단자부(220)에 대향되게 배치되는 구성이며, 이에 대해서는 도 6, 7을 참조하여 앞서 설명하였는바 중복 설명은 생략한다.
LED 구동 회로부(330)는 서브 보드 단자부로부터 전달되는 DC 전원을 이용하여 정전류를 생성한다. 구체적으로, LED 구동 회로부(330)는 승합형 회로 또는 강합형 회로로 구성될 수 있으며, 서브 보드 단자부(320)로부터 전달되는 DC 전원 및 디밍 신호에 기초하여 정전류를 생성할 수 있다. 도 10을 참조하면, LED 구동 회로부(330)의 일 예로 승합형 회로를 도시하였지만, 구현시에는 다른 강합형 회로가 적용될 수 있으며, 두 회로 방식 이외에 다른 LED 구동 회로(업그레이드된 새로운 LED 구동 회로)가 적용될 수도 있다.
그리고 LED 구동 회로부(330)는 생성된 정전류를 서브 보드 단자부(320)를 통하여 LED 백라이트로 제공한다.
도 11은 LED 구동 회로부와 서브 보드 단자부(320)의 연결 형태를 도시한 도면이다.
도 11을 참조하면, 서브 회로 보드(310) 상에 서브 보드 단자부(320)와 승합형 회로 구성(331, 332, 333, 334, 335, 336, 337, 338)이 배치될 수 있다. 그리고 각 회로 구성은 서브 회로 보드(310) 상의 패턴을 통하여 연결될 수 있다.
도시된 예에서 서브 회로 보드(310)에는 복수의 정전류 단자(L1(-1)와 L2(+), L2(-1)와 L3(+), L3(-1)와 L4(+))를 상호 연결하는 회로 패턴이 형성되어 있는바, LED 어레이가 배치되는 LED 백라이트 측에 복수의 LED 어레이가 독립적으로 배치되어 있더라도, 해당 회로 패턴에 의하여 각 LED 어레이는 상호 직렬 연결될 수 있다.
도 12는 다른 실시 예에 따른 LED 드라이버 모듈의 구성을 나타내는 블럭도이고, 도 13은 다른 실시 예에 따른 LED 드라이버 모듈의 회로 기판의 형태를 도시한 도면이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, LED 드라이버 모듈(400)은 서브 회로 단자부(420) 및 복수의 LED 구동 회로부(430-1, 430-2, 430-3, 430-4)로 구성될 수 있다. 이러한 서브 회로 단자부(420) 및 LED 구동 회로부(430-1, 430-2, 430-3, 430-4)는 서브 회로 기판(410) 상에 배치될 수 있다.
서브 보드 단자부(420)는 제1 보드 단자부(220)에 대향되게 서브 회로 기판(410)의 일측에 배치된다. 서브 보드 단자부(420)는 제1 보드 단자부(220)에 대향되게 배치되는 구성이며, 이에 대해서는 도 6, 7을 참조하여 앞서 설명하였는바 중복 설명은 생략한다.
복수의 LED 구동 회로부(430-1, 430-2, 430-3, 430-4) 각각은 서브 보드 단자부로부터 전달되는 DC 전원을 이용하여 정전류를 생성한다. 구체적으로, LED 구동 회로부(430)는 승합형 회로 또는 강합형 회로로 구성될 수 있으며, 서브 보드 단자부(420)로부터 전달되는 DC 전원 및 디밍 신호에 기초하여 정전류를 생성할 수 있다.
도 13을 참조하면, LED 구동 회로부(430)의 일 예로 강합형 회로를 도시하였지만, 구현시에는 다른 승합형 회로가 적용될 수 있으며, 두 회로 방식 이외에 다른 LED 구동 회로(업그레이드된 새로운 LED 구동 회로)가 적용될 수도 있다. 또한, 4개의 LED 구동 회로가 배치되는 것으로 도시하였지만, 구현시에는 2개 내지 3개의 LED 구동 회로가 배치될 수 있다. 또한, 각 LED 구동 회로가 동일한 회로를 갖는 것으로 도시하였지만, 구현시에는 각 LED 구동 회로는 서로 다른 구동 방식의 회로로 구현될 수 있다.
그리고 LED 구동 회로부(430-1, 430-2, 430-3, 430-4)는 각각 생성된 정전류를 서브 보드 단자부(420)의 서로 다른 단자를 통하여 LED 백라이트로 제공할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.
100: 디스플레이 장치 110: 패널부
120: 영상 신호 제공부 200: 전원 공급 장치

Claims (20)

  1. 디스플레이 장치에 있어서,
    LED 백라이트를 이용하여 영상을 표시하는 패널부;
    상기 패널부에 영상 신호를 제공하는 영상 신호 제공부;
    전원 공급부; 및
    분리 가능한 연결을 통해 상기 전원 공급부와 착탈되는 LED 드라이버 모듈;을 포함하며,
    상기 전원 공급부는, 상기 분리 가능한 연결의 연결 상태에 기초하여 상기 LED 드라이버 모듈로 DC 전원을 제공하고,
    상기 LED 드라이버 모듈은, 상기 DC 전원에 기초하여 상기 LED 백라이트에 제공될 정전류를 생성하며,
    상기 전원 공급부는,
    회로 기판;
    상기 회로 기판에 배치되며, 상기 DC 전원을 생성하는 전원 생성부;
    상기 회로 기판의 일 측에 배치되고, 상기 전원 생성부에서 생성된 DC 전원을 상기 LED 드라이버 모듈에 제공하고, 상기 LED 드라이버 모듈에서 생성된 정전류를 제공받는 제1 보드 단자부; 및
    상기 제공받은 정전류를 LED 백라이트에 제공하는 제2 보드 단자부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 보드 단자부는, 복수의 정전류를 제공받고,
    상기 제2 보드 단자부는, 상기 제공받은 복수의 정전류 각각을 서로 다른 LED 어레이에 제공하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 보드 단자부는, 하나의 정전류를 제공받고,
    상기 제2 보드 단자부는, 상기 제공받은 하나의 정전류를 서로 다른 LED 어레이에 공통 제공하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 LED 드라이버 모듈은,
    서브 회로 기판;
    상기 제1 보드 단자부에 대향되게 상기 서브 회로 기판의 일 측에 배치되는 서브 보드 단자부; 및
    상기 서브 보드 단자부로부터 전달되는 DC 전원을 이용하여 정전류를 생성하고, 상기 생성된 정전류를 상기 서브 보드 단자부에 제공하는 LED 구동 회로부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 LED 구동 회로부는,
    승합형 회로 방식 또는 강합형 회로 방식인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 LED 구동 회로부는,
    서로 다른 LED 구동 회로를 이용하여 복수의 정전류를 생성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 전원 공급부는,
    상기 영상 신호 제공부로부터 디밍 정보를 수신하는 제3 보드 단자부;를 더 포함하고,
    상기 제1 보드 단자부는,
    상기 수신된 디밍 정보를 상기 LED 드라이버 모듈에 제공하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 보드 단자부는,
    상기 DC 전원 및 상기 정전류를 송수신하는 전원 단자부; 및
    상기 디밍 정보를 송수신하는 신호 단자부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 전원 공급부는,
    상기 LED 드라이버 모듈의 장착을 감지할 수 있는 감지부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 감지부는,
    상기 제1 보드 단자부를 구성하는 복수의 단자 중 하나의 제1 감지 단자의 전위값을 측정하여 상기 LED 드라이버 모듈의 장착 여부를 판단하고,
    상기 제1 감지 단자는, 상기 LED 드라이버 모듈의 서브 보드 단자부의 복수의 단자를 통하여 상기 제1 보드 단자부를 구성하는 제2 감지 단자와 전기적으로 연결되며,
    상기 제2 감지 단자는 저항을 통하여 상기 회로 기판의 접지에 연결되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  12. LED 드라이버에 구동 전원을 제공하는 전원 공급 장치에 있어서,
    회로 기판;
    상기 회로 기판에 배치되며, DC 전원을 생성하는 전원 생성부;
    분리 가능한 연결을 통해 상기 회로 기판과 착탈 가능하며, 상기 생성된 DC 전원을 이용하여 LED 백라이트에 제공될 정전류를 생성하는 LED 드라이버 모듈;
    상기 분리 가능한 연결의 연결 상태를 감지하는 감지부;
    상기 전원 생성부에서 생성된 DC 전원을 상기 LED 드라이버 모듈에 제공하는 전원 단자부 및 상기 LED 백라이트로부터 상기 LED 드라이버 모듈에서 생성된 정전류를 제공받는 신호 단자부를 포함하며, 상기 회로 기판의 일측에 배치되는 제1 보드 단자부; 및
    상기 제공받은 정전류를 상기 LED 백라이트에 제공하는 제2 보드 단자부;를 포함하며,
    상기 전원 생성부는, 상기 감지된 연결 상태가 상기 LED 드라이버 모듈이 장착되지 않은 것을 나타내면, 상기 DC 전원의 생성을 중단하는 전원 공급 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 보드 단자부는, 복수의 정전류를 제공받고,
    상기 제2 보드 단자부는, 상기 제공받은 복수의 정전류 각각을 서로 다른 LED 어레이에 제공하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제1 보드 단자부는, 하나의 정전류를 제공받고,
    상기 제2 보드 단자부는, 상기 제공받은 하나의 정전류를 서로 다른 LED 어레이에 공통 제공하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 LED 드라이버 모듈은,
    서브 회로 기판;
    상기 제1 보드 단자부에 대향되게 상기 서브 회로 기판의 일측에 배치되는 서브 보드 단자부; 및
    상기 서브 보드 단자부로부터 전달되는 DC 전원을 이용하여 정전류를 생성하고, 상기 생성된 정전류를 상기 서브 보드 단자부에 제공하는 LED 구동 회로부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 LED 구동 회로부는,
    승합형 회로 방식 또는 강합형 회로 방식인 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 LED 구동 회로부는,
    서로 다른 LED 구동 회로를 이용하여 복수의 정전류를 생성하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 전원 공급 장치는,
    외부로부터 디밍 정보를 수신하는 제3 보드 단자부;를 더 포함하고,
    상기 제1 보드 단자부는,
    상기 수신된 디밍 정보를 상기 LED 드라이버 모듈에 제공하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 전원 단자부는,
    상기 DC 전원 및 상기 정전류를 송수신하고,
    상기 신호 단자부는,
    상기 디밍 정보를 송수신하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
  20. 제12항에 있어서,
    상기 감지부는,
    상기 제1 보드 단자부를 구성하는 복수의 단자 중 하나의 제1 감지 단자의 전위값을 측정하여 상기 분리 가능한 연결의 연결 상태를 감지하고,
    상기 제1 감지 단자는, 상기 LED 드라이버 모듈의 서브 보드 단자부의 복수의 단자를 통하여 상기 제1 보드 단자부를 구성하는 제2 감지 단자와 전기적으로 연결되며,
    상기 제2 감지 단자는 저항을 통하여 상기 회로 기판에 접지된 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
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