CN111181395B - Dc-dc转换器 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种DC‑DC转换器，所述DC‑DC转换器包括第一电源、第二电源以及第一相位控制器。所述第一电源包括：第一转换器，其输出第一电源电压；第一传感器，其检测来自所述第一转换器的输出的面板电流；以及第一输出组，其包括基于所述面板电流输出第二电源电压的多个反相转换器。所述第二电源包括：第二转换器，其输出所述第一电源电压；和第二输出组，其包括基于所述面板电流输出所述第二电源电压的多个反相转换器。所述第一相位控制器基于所检测的面板电流控制包括在所述第一输出组和所述第二输出组的每一个中的所述反相转换器的操作。所述第二电源在所述面板电流超过预定的使能值时操作。

Description

DC-DC转换器
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年11月13日提交的第10-2018-0138661号韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请为了所有目的通过引用包含于此，如同在本文中被充分地阐述一样。
技术领域
本发明的示例性实施例一般性地涉及显示装置，更具体地，涉及DC-DC转换器和具有所述DC-DC转换器的显示装置。
背景技术
显示装置通常包括DC(直流)-DC转换器，所述DC-DC转换器通过对从外部供应的输入电源进行转换来产生驱动像素所需的电源电压。DC-DC转换器通过电源线将所产生的电源电压供应给像素。
随着包括在显示装置中的显示面板的尺寸和/或可显示亮度增大，提供给显示面板的驱动电流的范围也可以增加。
因此，当以小的驱动电流来驱动显示装置以获得低亮度等时，为大的驱动电流所设计的DC-DC转换器的转换效率可能降低。另外，由于相对大的内部电阻或对DC-DC转换器的重复切换所导致的传导损耗的增大，可能增加不必要的功耗和热量。
在本背景技术部分中所公开的以上信息仅用于本发明构思的背景的理解，因此，以上信息可能包含不构成现有技术的信息。
发明内容
示例性实施例提供了一种DC-DC转换器，所述DC-DC转换器包括多个电源并且基于面板电流来控制多个反相转换器。
示例性实施例提供了一种包括所述DC-DC转换器的显示装置。
将在以下描述中阐述本发明构思的附加特征，并且从描述中本发明构思的附加特征将部分地变得明显，或者可以通过本发明构思的实践来获知本发明构思的附加特征。
本发明的示例性实施例提供了一种DC-DC转换器，所述DC-DC转换器包括第一电源、第二电源以及第一相位控制器。所述第一电源包括：第一转换器，所述第一转换器配置为将输入电源转换为第一电源电压并且将所述第一电源电压输出到第一输出端；第一传感器，所述第一传感器配置为检测来自所述第一转换器的输出的面板电流；以及第一输出组，所述第一输出组包括多个反相转换器，所述多个反相转换器配置为基于所述面板电流将所述输入电源转换为第二电源电压并且将所述第二电源电压输出到第二输出端。所述第二电源包括：第二转换器，所述第二转换器配置为将所述输入电源转换为所述第一电源电压并且将所述第一电源电压输出到所述第一输出端；和第二输出组，所述第二输出组包括多个反相转换器，所述多个反相转换器配置为基于所述面板电流将所述输入电源转换为所述第二电源电压并且将所述第二电源电压输出到所述第二输出端。所述第一相位控制器配置为基于所检测的面板电流控制包括在所述第一输出组和所述第二输出组的每一个中的所述反相转换器的操作。所述第二电源可以在所述面板电流超过预定的使能值时操作。
第一输出组可以包括：第一反相转换器，所述第一反相转换器在所述面板电流变得小于第一使能值时从失活状态被激活，并且在所述面板电流变得大于第一禁用值时从激活状态被失活；和第二反相转换器，所述第二反相转换器在所述面板电流变得大于第二使能值时从失活状态被激活，并且在所述面板电流变得小于第二禁用值时从激活状态被失活。所述第一禁用值可以大于所述第一使能值和所述第二使能值，并且所述第二禁用值可以小于所述第一使能值。
所述第二使能值可以大于所述第二禁用值和所述第一使能值。
所述第二反相转换器可以被激活，以便当在所述第一反相转换器的所述激活状态下的所述面板电流处于所述第一禁用值与所述第二使能值之间的第一重叠范围内时，所述第一反相转换器和所述第二反相转换器产生所述第二电源电压。
所述第一反相转换器可以被激活，以便当在所述第二反相转换器的所述激活状态下的所述面板电流处于所述第一使能值与所述第二禁用值之间的第二重叠范围内时，所述第一反相转换器和所述第二反相转换器产生所述第二电源电压。
所述第一输出组还可以包括第三反相转换器，所述第三反相转换器在所述面板电流变得大于第三使能值时从失活状态被激活，并且在所述面板电流变得小于第三禁用值时从激活状态被失活。所述第三使能值可以大于所述第二使能值和所述第三禁用值。
所述第二输出组可以包括：第四反相转换器，所述第四反相转换器在所述面板电流变得大于从使能值时从失活状态被激活，并且在所述面板电流变得小于从禁用值时从激活状态被失活；和第五反相转换器，所述第五反相转换器在所述面板电流变得大于所述第三使能值时从失活状态被激活，并且在所述面板电流变得小于所述第三禁用值时从激活状态被失活。
所述从使能值可以大于所述第二使能值并且小于所述第三使能值。
所述从禁用值可以大于所述第二禁用值并且小于所述第三禁用值。
当所述面板电流大于所述第二使能值时，随着所述面板电流增大，可以按照所述第二反相转换器、所述第四反相转换器和所述第三反相转换器的顺序来激活所述反相转换器的部分。
可以同时控制所述第三反相转换器和所述第五反相转换器的驱动。
所述第二反相转换器至所述第五反相转换器可以响应于公共控制电压而产生所述第二电源电压，并且所述第二反相转换器至所述第五反相转换器可以共享配置为基于所述第二电源电压输出所述控制电压的误差放大器。
所述第二反相转换器至所述第五反相转换器可以具有相同的尺寸。
所述第一反相转换器的尺寸可以小于所述第二反相转换器的尺寸。
当所述面板电流变为预定的转换器使能值时，所述第二转换器可以被激活以产生所述第一电源电压。当所述面板电流变为预定的转换器禁用值时，所述第二转换器可以被失活。
所述第二电源还可以包括第二传感器，所述第二传感器配置为检测来自所述第二转换器的输出的面板电流。
所述DC-DC转换器还可以包括第二相位控制器，所述第二相位控制器配置为基于从所述第一传感器检测的第一面板电流与从所述第二传感器检测的第二面板电流之和来控制所述第二转换器的操作。
所述第二转换器可以与所述第三反相转换器和所述第五反相转换器同步地被驱动。
所述第一相位控制器可以配置为基于所述第一面板电流与所述第二面板电流之和来控制第一反相转换器的操作至第五反相转换器的操作。
所述第一输出组可以包括：第一反相转换器，所述第一反相转换器配置为无论所述面板电流如何均输出所述第二电源电压；和第二反相转换器，所述第二反相转换器在所述面板电流变得大于第一使能值时从失活状态被激活，并且在所述面板电流变得小于第一禁用值时从激活状态被失活。所述第二输出组可以包括：第三反相转换器，所述第三反相转换器在所述面板电流变得大于从使能值时从失活状态被激活，并且在所述面板电流变得小于从禁用值时从激活状态被失活；和第四反相转换器，所述第四反相转换器在所述面板电流变得大于所述第一使能值时从失活状态被激活，并且在所述面板电流变得小于所述第一禁用值时从激活状态被失活。
所述第一使能值可以与所述第一禁用值不同，并且所述从使能值可以与所述从禁用值不同。
随着所述面板电流增大，可以在所述第三反相转换器被激活之后激活所述第二反相转换器。随着面板电流减小，可以在所述第二反相转换器被失活之后失活所述第三反相转换器。
所述第四反相转换器可以与所述第二反相转换器同步地被驱动。
第一相位控制器可以包括：第一同步控制器，所述第一同步控制器配置为当所述面板电流变得大于所述从使能值时与用于驱动所述第一反相转换器的第一脉宽调制(PWM)信号同步地驱动所述第三反相转换器；和第二同步控制器，所述第二同步控制器配置为当所述面板电流变得大于所述第一使能值时与用于驱动所述第二反相转换器的第二PWM信号同步地驱动所述第四反相转换器。
本发明的另一示例性实施例提供一种DC-DC转换器，所述DC-DC转换器包括第一电源、第二电源以及相位控制器。所述第一电源包括：第一转换器，所述第一转换器配置为将输入电源转换为第一电源电压并且将所述第一电源电压输出到第一输出端；第一传感器，所述第一传感器配置为检测来自所述第一转换器的输出的面板电流；第一反相转换器，所述第一反相转换器配置为当所述面板电流小于第一使能值时将所述输入电源转换为第二电源电压并且将所述第二电源电压输出到第二输出端；第二反相转换器，所述第二反相转换器配置为当所述面板电流变得大于第二使能值时输出所述第二电源电压；以及第三反相转换器，所述第三反相转换器配置为当所述面板电流变得大于第三使能值时输出所述第二电源电压。所述第二电源包括：第二转换器，所述第二转换器配置为当所述面板电流变得大于所述第三使能值时输出所述第一电源电压；第二传感器，所述第二传感器配置为检测来自所述第二转换器的输出的面板电流；第四反相转换器，所述第四反相转换器配置为当所述面板电流变得大于从使能值时输出所述第二电源电压；以及第五反相转换器，所述第五反相转换器配置为当所述面板电流变得大于所述第三使能值时输出所述第二电源电压。所述相位控制器配置为基于所述面板电流、第一使能值至第三使能值和所述从使能值的变化来控制所述第一反相转换器至所述第五反相转换器的操作和所述第二转换器的操作。所述第二电源可以在所述面板电流变得大于所述从使能值时操作。
当启动所述第一电源和所述第二电源时，所述第一反相转换器可以被激活以输出所述第二电源电压。当所述面板电流变得大于第一禁用值时，所述第一反相转换器可以被失活。
所述第一禁用值可以大于所述第二使能值。所述第二反相转换器可以被激活，以便当在所述第一反相转换器的激活状态下的所述面板电流处于所述第一禁用值与所述第二使能值之间的第一重叠范围内时，所述第一反相转换器和所述第二反相转换器产生所述第二电源电压。
本发明的另一示例性实施例提供了一种显示装置，所述显示装置包括：显示面板，所述显示面板包括多个像素；驱动器，所述驱动器配置为将数据信号提供给所述显示面板；以及DC-DC转换器，所述DC-DC转换器配置为基于输入电源提供用于驱动像素的第一电源电压和第二电源电压。所述DC-DC转换器包括第一电源和第二电源。所述第一电源包括：第一转换器，所述第一转换器配置为将输入电源转换为第一电源电压并且将所述第一电源电压输出到第一输出端；第一传感器，所述第一传感器配置为检测来自所述第一转换器的输出的面板电流；第一反相转换器，所述第一反相转换器配置为当所述面板电流小于第一使能值时将所述输入电源转换为第二电源电压并且将所述第二电源电压输出到第二输出端；第二反相转换器，所述第二反相转换器配置为当所述面板电流变得大于第二使能值时输出所述第二电源电压；以及第三反相转换器，所述第三反相转换器配置为当所述面板电流变得大于第三使能值时输出所述第二电源电压。所述第二电源包括：第二转换器，所述第二转换器配置为当所述面板电流变得大于所述第三使能值时输出所述第一电源电压；第二传感器，所述第二传感器配置为检测来自所述第二转换器的输出的面板电流；第四反相转换器，所述第四反相转换器配置为当所述面板电流变得大于从使能值时输出所述第二电源电压；以及第五反相转换器，所述第五反相转换器配置为当所述面板电流变得大于所述第三使能值时输出所述第二电源电压。所述第二电源可以在所述面板电流变得大于所述从使能值时操作。
将理解的是，前述一般性描述和以下详细描述是示例性的和说明性的，并且旨在提供对要求保护的本发明的进一步说明。
附图说明
包括附图以提供对本发明的进一步理解，将附图并入且构成本说明书的一部分，附图示出了本发明的示例性实施例，并与描述一起用于说明本发明构思。
图1是根据示例性实施例的显示装置的框图。
图2是根据示例性实施例的DC-DC转换器的图。
图3是示出图2的DC-DC转换器的操作的示例性时序图。
图4是包括在图2的DC-DC转换器中的第一转换器和第二转换器的图。
图5是示出包括在图2的DC-DC转换器中的第一输出组和第二输出组的图。
图6是根据示例性实施例的DC-DC转换器的图。
图7是示出图6的DC-DC转换器的操作的示例性时序图。
图8是示出根据示例性实施例的DC-DC转换器的图。
图9是示出图8的DC-DC转换器的操作的示例性时序图。
图10A是图8的DC-DC转换器的示例性图。
图10B是示出图10A的DC-DC转换器的操作的示例性时序图。
图11是图8的DC-DC转换器的一部分的示例性图。
图12是示出图11的DC-DC转换器的操作的示例性时序图。
图13是示出图11的DC-DC转换器的操作的示例性时序图。
图14是根据示例性实施例的DC-DC转换器的图。
图15和图16是示出图14的DC-DC转换器的操作的示例性图。
具体实施方式
在以下描述中，出于说明的目的，阐述了许多具体细节以便提供对本发明的各种示例性实施例的透彻理解。如在这里所使用的，“实施例”是采用这里所公开的一个或多个发明构思的装置或方法的非限制性示例。然而，明显的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者利用一个或多个等同布置来实施各种示例性实施例。在其它情况下，以框图的形式示出了公知的结构和装置以便避免不必要地模糊各种示例性实施例。此外，各种示例性实施例可以是不同的，但不必是排他性的。例如，在不脱离本发明构思的情况下，示例性实施例的特定形状、配置和特性可以在另一示例性实施例中使用或实施。
除非另有说明，否则所示出的示例性实施例将被理解为提供其中可以在实践中实施本发明构思的一些方式的不同细节的示例性特征。因此，除非另有说明，否则在不脱离本发明构思的情况下，可以将各种实施例的特征、组件、模块、层、膜、面板、区域和/或各方面等(在下文中，单独称为或统称为“要素”)以其他方式组合、分离、互换和/或重新布置。
通常提供在附图中使用交叉影线和/或阴影来阐明相邻要素之间的边界。如此，除非说明，否则交叉影线或阴影的存在与否都不传达或指示对特定材料、材料性质、尺寸、比例、所示要素之间的共性和/或要素的任何其它特性、属性、性质等的任何偏好或要求。此外，在附图中，为了清楚和/或描述的目的，可以夸大要素的尺寸和相对尺寸。当示例性实施例可以不同地实施时，可以与所描述的顺序不同地执行特定处理顺序。例如，两个连续描述的处理可以基本上同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行。此外，同样的附图标记表示同样的要素。
当诸如层的要素被称为“在”另一要素或层“上”、“连接到”或“耦接到”另一要素或层时，该要素可以直接在另一要素或层上、直接连接到或直接耦接到另一要素或层，或者可以存在中间要素或层。然而，当要素或层被称为“直接在”另一要素或层“上”、“直接连接到”或“直接耦接到”另一要素或层时，不存在中间要素或层。为此目的，术语“连接”可以指在具有或不具有中间要素的情况下的物理连接、电连接和/或流体连接。此外，D1轴、D2轴和D3轴不限于诸如x轴、y轴和z轴的直角坐标系的三个轴，并且可以以更广泛的含义来解释。例如，D1轴、D2轴和D3轴可以彼此垂直，或者可以代表彼此不垂直的不同方向。出于本公开的目的，“X、Y和Z中的至少一个”以及“从由X、Y和Z组成的组中选择的至少一个”可以被解释为仅X、仅Y、仅Z或者诸如以XYZ、XYY、YZ和ZZ为例的X、Y和Z中的两个或更多个的任意组合。如这里所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项的任意组合和所有组合。
尽管在这里可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种类型的要素，但是这些要素不应受这些术语的限制。这些术语用于将一个要素与另一要素区分开。因而，在不脱离本公开的教导的情况下，可以将下面讨论的第一要素称为第二要素。
出于描述的目的，可以在这里使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“在……下面”、“下”、“上方”、“上”、“在……上方”、“较高的”和“侧”(例如，在“侧壁”中)等空间相对术语，从而描述如附图中所示的一个要素与另一要素(多个要素)的关系。除了附图中所描绘的取向之外，空间相对术语还旨在涵盖设备在使用、操作和/或制造中的不同取向。例如，如果附图中的设备被翻转，则被描述为“在”其它要素或特征“下方”或“之下”的要素随后将被定位“在”其它要素或特征“上方”。因而，示例性术语“在……下方”可以涵盖上方和下方两种方位。此外，设备可以以其它方式定位(例如，旋转90度或在其它方位处)，如此，相应地解释这里使用的空间相对描述语。
这里所使用的术语是为了描述特定实施例的目的，而不意图限制。如这里所使用的，除非上下文另有明确指示，否则单数形式“一个”、“一种”和“所述(该)”也旨在包括复数形式。此外，当在本说明书中使用术语“包括”、“包含”、“含有”和/或“具有”时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、要素、组件和/或它们的组，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、要素、组件和/或它们的组。还注意的是，如这里所使用的，术语“基本上”、“大约”及其它类似术语用作近似术语而非程度术语，如此，用于解释本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供值的固有偏差。
如本领域中的惯例，在附图中根据功能块、单元和/或模块来描述和示出一些示例性实施例。本领域技术人员将理解的是，这些块、单元和/或模块通过可以使用基于半导体的制造技术或其它制造技术形成的电子(或光学)电路在物理上实现，所述电子(或光学)电路诸如逻辑电路、分立组件、微处理器、硬连线电路、存储器元件和布线接头等。在块、单元和/或模块通过微处理器或其它类似硬件实现的情况下，可以使用软件(例如，微代码)对所述块、单元和/或模块进行编程和控制以执行这里所讨论的各种功能，并且可以可选地通过固件和/或软件来驱动所述块、单元和/或模块。还将理解的是，每个块、单元和/或模块可以通过专用硬件来实现，或者可以作为执行一些功能的专用硬件与执行其它功能的处理器(例如，一个或多个编程的微处理器和相关电路)的组合来实现。此外，在不脱离本发明构思的范围的情况下，一些示例性实施例的每个块、单元和/或模块可以在物理上被分成两个或更多个交互且分立的块、单元和/或模块。此外，在不脱离本发明构思的范围的情况下，可以将一些示例性实施例的块、单元和/或模块物理地组合成更复杂的块、单元和/或模块。
除非另外定义，否则这里所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员所通常理解的相同的含义。除非在这里明确地如此定义，否则诸如在通用词典中定义的术语的术语应当被解释为具有与所述术语在相关领域的背景中的含义相一致的含义，且不应以理想化的或过于形式化的含义来解释。
图1是根据示例性实施例的显示装置的框图。
参考图1，显示装置DD可以包括DC-DC转换器10、显示面板20以及驱动器30。
显示面板20可以包括通过接收第一电源电压ELVDD、第二电源电压ELVSS以及数据信号DATA而操作的多个像素。在一些示例性实施例中，第二电源电压ELVSS可以小于第一电源电压ELVDD。例如，第一电源电压ELVDD可以是正电压并且第二电源电压ELVSS可以是负电压。
驱动器30可以将数据信号DATA提供给显示面板20，并且将控制信号CON1提供给DC-DC转换器10。驱动器30可以包括扫描驱动器、数据驱动器以及时序控制器，并且在一些示例性实施例中，驱动器30可以用作扫描驱动器、数据驱动器以及时序控制器。
在一些示例性实施例中，时序控制器和数据驱动器可以被集成为一个驱动器IC或者直接设置在显示面板20上。扫描驱动器可以直接设置在显示面板20上，或者可以以IC的形式连接到显示面板20。
DC-DC转换器10可以基于输入电源产生用于显示面板20的第一电源电压ELVDD和第二电源电压ELVSS。第一电源电压ELVDD和第二电源电压ELVSS分别是用于驱动像素所需的高电位电压和低电位电压。
DC-DC转换器10可以包括多个电源。每个电源可以将输入电源的电压转换为第一电源电压ELVDD和第二电源电压ELVSS。在一些示例性实施例中，每个电源可以以IC的形式耦接到显示面板20。例如，可以将电源划分为一个主电源和至少一个从电源。
每个电源可以包括输出第一电源电压ELVDD的转换器以及输出第二电源电压ELVSS的多个反相转换器。
每个电源可以根据面板电流(或面板负载)来控制转换器和/或反相转换器的激活(或操作)。例如，当需要低面板电流时，从电源部分可以被失活(inactivate)以降低功耗。面板电流可以根据显示面板10的尺寸、显示亮度和图像尺寸等而变化。
下面，将参考图2至图16更详细地描述DC-DC转换器10的具体配置和操作。
显示装置DD可以是这样的任意显示装置：该显示装置使用来自DC-DC转换器10的多个电源电压来显示与从驱动器30接收的数据信号DATA对应的图像。例如，显示装置DD可以是有机发光显示装置，在这种情况下，多个像素中的每个像素可以包括有机发光二极管(OLED)。然而，本发明构思不限于此。例如，显示装置DD可以是实现为包括具有无机发光二极管的像素的有源显示装置、液晶显示装置和量子点显示装置等。
图2是根据示例性实施例的DC-DC转换器的图。
参考图2，DC-DC转换器10可以包括第一电源1000和第二电源2000。
在一些示例性实施例中，DC-DC转换器10还可以包括用于根据预定相位来控制第一电源1000的操作和第二电源2000的操作的第一相位控制器700和第二相位控制器800。可以根据面板电流PL的大小对相位进行分类。
在一些示例性实施例中，第一电源1000和第二电源2000可以各自实现为单独的电源IC。例如，在物理上，DC-DC转换器10可以包括各自实现第一电源1000和第二电源2000的多个电源IC。
另外，第一相位控制器700和第二相位控制器800的配置的至少一部分可以被包括在第一电源1000和第二电源2000之一中。例如，如图2所示，第一相位控制器700和第二相位控制器800可以被包括在第一电源1000中。然而，这仅是示例，结构的物理布置和连接关系不限于此。
第一电源1000可以包括第一转换器100、第一传感器500以及第一输出组200。第一电源1000还可以包括第一相位控制器700、第二相位控制器800以及计算器900。
第一转换器100可以将输入电源VIN转换为第一电源电压ELVDD，并且将第一电源电压ELVDD输出到第一输出端OUT1。
在一些示例性实施例中，第一转换器100可以是升压转换器，并且可以将输入电源VIN升压到第一电源电压ELVDD。无论面板电流PL的大小和变化如何，第一转换器100均可以输出第一电源电压ELVDD。
第一转换器100可以包括在第一输出端OUT1与地之间的第一电容器C1。第一电容器C1可以使第一电源电压ELVDD的输出稳定。
在其中输出第一电源电压ELVDD的时段期间，第一传感器500可以检测从第一转换器100供应给负载(例如，显示面板)的第一面板电流PL1。例如，第一传感器500可以在开始驱动第一转换器100后已经流逝了预定延迟时段之后开始感测操作。在一些示例性实施例中，可以通过预定的转换处理将第一面板电流PL1分别提供给第一相位控制器700和第二相位控制器800。
第一输出组200可以包括多个反相转换器。在一些示例性实施例中，第一输出组200可以包括第一反相转换器220、第二反相转换器240和第三反相转换器260。第一反相转换器220、第二反相转换器240和第三反相转换器260可以各自包括降压-升压转换器。例如，第一反相转换器220、第二反相转换器240和第三反相转换器260可以分别通过对输入电源VIN进行升压和反相来输出第二电源电压ELVSS。
在一些示例性实施例中，第一反相转换器220可以响应于第一使能信号EN1将输入电源VIN转换为第二电源电压ELVSS。第一反相转换器220可以仅在面板电流PL的预定值以下进行操作。即，第一反相转换器220可以仅在面板负载低时操作，并且可以在面板负载超过预定值时被失活。例如，第一反相转换器220可以在面板电流PL小于第一禁用值时操作。
第一反相转换器220的尺寸可以小于第二反相转换器240的尺寸。第一反相转换器220的驱动能力(即，第一反相转换器220可以耐受的电流)可以与包括在第一反相转换器220中的开关晶体管的尺寸成比例。另外，包括在第一反相转换器220中的电感器的电感可以与开关晶体管的尺寸成比例。因此，随着开关晶体管的尺寸增大，反相转换器的电流容量可能增加。
换言之，可以将第二反相转换器240的驱动能力设置为高于第一反相转换器220的驱动能力。即，在低电流驱动的情况下，使用具有相对小的晶体管和电感器的第一反相转换器220，以便由晶体管和电感器所引起的传导损耗可以降低，并且电压转换效率可以提高。
在一些示例性实施例中，第一反相转换器220可以在DC-DC转换器10的初始启动时被激活。例如，在启动DC-DC转换器10之后，第一反相转换器220可以通过“软启动”输出第二电源电压ELVSS。即，当在输出第一电源电压ELVDD之后流逝了预定延迟时间时，第一反相转换器220可以输出第二电源电压ELVSS。可以仅在反相转换器的第一反相转换器220中提供用于软启动的电路。
第一反相转换器220可以包括在第二输出端OUT2与地之间的第三电容器C3。第三电容器C3可以使第二电源电压ELVSS的输出稳定。
第二反相转换器240可以响应于第二使能信号EN2将输入电源VIN转换为第二电源电压ELVSS。第二反相转换器240可以在面板电流PL超过预定值时操作。第一反相转换器220和第二反相转换器240可以在面板电流PL的不同条件下操作。然而，为了使第二电源电压ELVSS的输出稳定，可以在其中第一反相转换器220的操作和第二反相转换器240的操作被切换的特定面板电流范围中激活第一反相转换器220和第二反相转换器240两者。
第二反相转换器240可以包括在第二输出端OUT2与地之间的第四电容器C4。第四电容器C4可以使第二电源电压ELVSS的输出稳定。
第三反相转换器260可以响应于第三使能信号EN3将输入电源VIN转换为第二电源电压ELVSS。在第二反相转换器240被激活的状态下，当面板电流PL超过预定值时，第三反相转换器260可以操作。即，第三反相转换器260可以仅在第二反相转换器240被激活时操作。
第三反相转换器260可以包括在第二输出端OUT2与地之间的第五电容器C5。第五电容器C5可以使第二电源电压ELVSS的输出稳定。
第二电源2000可以包括第二转换器300、第二传感器600以及第二输出组400。在一些示例性实施例中，第二电源2000还可以包括第一相位控制器700、第二相位控制器800以及计算器900。
第二转换器300可以将输入电源VIN转换为第一电源电压ELVDD并且将第一电源电压ELVDD输出到第一输出端OUT1。在一些示例性实施例中，第二转换器300可以是升压转换器。例如，第一转换器100和第二转换器300可以具有基本相同的配置。在一些示例性实施例中，无论面板电流PL的大小和变化如何，第二转换器300均可以输出第一电源电压ELVDD。
在一些示例性实施例中，第二转换器300可以仅在面板电流PL超过预定值时操作。例如，第二转换器300可以响应于转换器使能信号P_EN将输入电源VIN转换为第一电源电压ELVDD。
第二转换器300可以包括在第一输出端OUT1与地之间的第二电容器C2。第二电容器C2可以使第一电源电压ELVDD的输出稳定。
在其中输出第一电源电压ELVDD的时段期间，第二传感器600可以检测从第二转换器300提供给负载(例如，显示面板)的第二面板电流PL2。例如，第二传感器600可以在第二转换器300开始驱动后已经流逝了预定延迟时段之后开始感测操作。在一些示例性实施例中，可以通过预定的转换处理将第二面板电流PL2分别提供给第一相位控制器700和第二相位控制器800。
第二传感器600可以仅在第二转换器300输出第一电源电压ELVDD时执行检测操作。
第二输出组400可以包括多个反相转换器。在一些示例性实施例中，第二输出组400可以包括第四反相转换器420和第五反相转换器440。在一些示例性实施例中，第一反相转换器220、第二反相转换器240、第三反相转换器260、第四反相转换器420和第五反相转换器440可以具有基本相同或类似的配置。
在一些示例性实施例中，第二反相转换器240、第三反相转换器260、第四反相转换器420和第五反相转换器440可以具有基本相同的尺寸。例如，第二反相转换器240、第三反相转换器260、第四反相转换器420和第五反相转换器440可以具有基本相同的驱动能力。即，第二反相转换器240、第三反相转换器260、第四反相转换器420和第五反相转换器440具有相同的结构，并且包括相同尺寸的晶体管和电感器，以便可以均匀地控制电感器电流。因此，即使当将反相转换器依次接通/断开时，也可以稳定地输出第二电源电压ELVSS。
因为这是示例，所以第二反相转换器240、第三反相转换器260、第四反相转换器420和第五反相转换器440中的至少一个可以根据驱动方法或驱动顺序而具有不同的尺寸。
第四反相转换器420可以响应于第四使能信号EN4将输入电源VIN转换为第二电源电压ELVSS。在第二反相转换器240被激活的状态下，当面板电流PL超过预定值时，第四反相转换器420可以操作。即，第四反相转换器420可以仅在第二反相转换器240被激活时操作。第四反相转换器420可以包括在第二输出端OUT2与地之间的第六电容器C6。
第五反相转换器440可以响应于第五使能信号(例如，第三使能信号EN3)将输入电源VIN转换为第二电源电压ELVSS。在第二反相转换器240被激活的状态下，当面板电流PL超过预定值时，第五反相转换器440可以操作。第五反相转换器440可以包括在第二输出端OUT2与地之间的第七电容器C7。
在一些示例性实施例中，第五使能信号可以与第三使能信号EN3相同。在这种情况下，可以同时控制第三反相转换器260和第五反相转换器440。即，第三反相转换器260和第五反相转换器440可以在同一时间被同时激活和失活。
第一相位控制器700可以基于所检测到的面板电流PL分别控制被包括在第一输出组200和第二输出组400中的第一反相转换器220、第二反相转换器240、第三反相转换器260、第四反相转换器420和第五反相转换器440。第一相位控制器700可以通过将面板电流PL与预定的多个阈值进行比较来产生第一使能信号EN1、第二使能信号EN2、第三使能信号EN3和第四使能信号EN4。
例如，阈值可以对应于激活或失活第一反相转换器220、第二反相转换器240、第三反相转换器260、第四反相转换器420和第五反相转换器440中的每个反相转换器的电流值。
第二相位控制器800可以基于所检测到的面板电流PL来控制第二转换器300的操作。第二相位控制器800可以通过将面板电流PL与预定阈值进行比较来产生转换器使能信号P_EN。在一些示例性实施例中，第二传感器600可以响应于转换器使能信号P_EN而操作。例如，第二传感器600可以仅在第二转换器300正在操作时执行电流感测。
在一些示例性实施例中，第一相位控制器700和第二相位控制器800可以被包括在第一电源1000中。第二电源2000的操作可以通过第一相位控制器700和第二相位控制器800来控制。例如，第一电源1000可以是主电源(或主电源IC)，并且第二电源2000可以是从电源(或从电源IC)。
第二电源2000可以仅在面板电流PL超过预定阈值时被激活。
如上所述，根据示例性实施例的显示装置DD和DC-DC转换器10可以根据面板电流PL来控制第一电源1000和第二电源2000的第一反相转换器220、第二反相转换器240和第三反相转换器260，以便可以降低发热和功耗，并且可以改善电源电压的转换效率。
此外，DC-DC转换器10还可以包括第一反相转换器220，该第一反相转换器220仅在初始启动时间和/或低电流驱动范围被驱动，以便可以进一步改善功耗和电压转换效率。
图3是示出图2的DC-DC转换器的操作的示例的时序图。
参考图2和图3，DC-DC转换器10可以根据面板电流PL来控制第一电源1000和第二电源2000中的第一反相转换器220、第二反相转换器240和第三反相转换器260的驱动(或激活)。
图3中的每个控制信号的逻辑高电平可以是激活相应组件的激活电平。图3示出了在面板电流从0mA上升到最大值(最大面板电流)MAX并从最大值MAX再次下降到0mA的情况下的时序图。
IC使能信号IC_EN是用于启动DC-DC转换器10的信号。响应于IC使能信号IC_EN，第一电源1000开始驱动(产生电源电压ELVDD和ELVSS)。例如，第一转换器100(在图3中表示为CONV1)可以响应于IC使能信号IC_EN产生第一电源电压ELVDD。
在一些示例性实施例中，第一传感器500可以在开始驱动第一转换器100后已经流逝了预定延迟时段之后开始感测操作。
此后，第一使能信号EN1可以具有激活电平，并且第一反相转换器220(在图3中表示为INVC1)可以被激活。在一些示例性实施例中，当DC-DC转换器10被最初激活时，第一反相转换器220可以通过软启动来输出第二电源电压ELVSS。
在下文中，以下描述的使能值EV1、EV2、EV3和SEV以及禁用值DEV1、DEV2、DEV3和SDV可以理解为与面板电流PL进行比较的电流值。
当面板电流PL变得大于第一禁用值DEV1时，处于激活状态的第一反相转换器220可以被失活。即，第一反相转换器220可以响应于相对低的面板电流PL而操作。在一个示例中，第一禁用值DEV1可以为约200mA。
当面板电流PL变得小于第一使能值EV1时，处于失活状态的第一反相转换器220可以再次被激活。第一禁用值DEV1和第一使能值EV1可以具有滞后关系。例如，第一使能值EV1可以比第一禁用值DEV1小约50mA。即，当第一禁用值DEV1为约200mA时，第一使能值EV1可以为约150mA。用于第一反相转换器220的接通/断开标准被不同地设置。因此，有可能防止当面板电流PL在200mA附近微小地变化时第一反相转换器220不必要地接通和/或断开。
当面板电流PL大于第二使能值EV2时，第二使能信号EN2可以具有激活电平并且第二反相转换器240(在图3中表示为INVC2)可以被激活。
在一些示例性实施例中，第二使能值EV2可以小于第一禁用值DEV1。即，面板电流PL可以具有在第二使能值EV2与第一禁用值DEV1之间的第一重叠范围OVP1。当在第一反相转换器220的激活状态下面板电流PL被包括在第一重叠范围OVP1中时，第一反相转换器220和第二反相转换器240均可以产生第二电源电压ELVSS。第一使能信号EN1和第二使能信号EN2可以在第一重叠范围OVP1中重叠。
在第二反相转换器240被激活之后，第一反相转换器220可以被断开(失活)，以产生第二电源电压ELVSS。因此，可以稳定地供应第二电源电压ELVSS。
当面板电流PL变得小于第二禁用值DEV2时，第二使能信号EN2可以具有失活电平并且处于激活状态的第二反相转换器240可以被失活。在一些示例性实施例中，第二禁用值DEV2可以小于第一使能值EV1。例如，第二禁用值DEV2可以为约140mA。
因此，面板电流PL可以具有在第一使能值EV1与第二禁用值DEV2之间的第二重叠范围OVP2。当在第二反相转换器240的激活状态下面板电流PL被包括在第二重叠范围OVP2中时，第一反相转换器220和第二反相转换器240两者均可以产生第二电源电压ELVSS。第一使能信号EN1和第二使能信号EN2可以在第二重叠范围OVP2中重叠。
在第一反相转换器220被激活之后，第二反相转换器240可以被断开(失活)，以产生第二电源电压ELVSS。因此，可以稳定地供应第二电源电压ELVSS。
当面板电流PL变得大于从使能值SEV时，第四使能信号EN4可以具有激活电平并且第四反相转换器420(在图3中示出为INVC4)可以被激活。因为第四反相转换器420被包括在第二电源2000中，所以可以通过第四使能信号EN4来启动第二电源2000的操作。
从使能值SEV可以在第二使能值EV2与第三使能值EV3之间。在示例中，从使能值SEV可以为约500mA。
当面板电流PL变得小于从禁用值SDV时，第四使能信号EN4可以具有失活电平，并且处于激活状态的第四反相转换器420可以被失活。在一些示例性实施例中，从禁用值SDV可以小于从使能值SEV。例如，从使能值SEV可以为约500mA并且从禁用值SDV可以为约450mA。即，用于第四反相转换器420的接通/断开标准被不同地设置。因此，有可能防止第四反相转换器420不必要地接通和/或断开。
当面板电流PL变得大于第三使能值EV3时，第三使能信号EN3可以具有激活电平并且处于失活状态的第三反相转换器260和第五反相转换器440(在图3中示出为INVC3和INVC5)可以被激活。当面板电流PL变得大于第三使能值EV3时，转换器使能信号P_EN可以具有激活电平并且第二转换器300(在图3中示出为CONV2)可以被激活。第三使能值EV3可以为约1A。
当面板电流PL变得小于第三禁用值DEV3时，第三使能信号EN3可以具有失活电平并且处于激活状态的第三反相转换器260和第五反相转换器440可以被失活。此外，当面板电流PL变得小于第三禁用值DEV3时，转换器使能信号P_EN可以具有失活电平并且第二转换器300可以被失活。
按照此方式，第二转换器300、第三反相转换器260以及第五反相转换器440可以响应于面板电流PL被彼此同步地驱动。
在一些示例性实施例中，第三禁用值DEV3可以小于第三使能值EV3。例如，第三使能值EV3可以为约1A，并且第三禁用值DEV3可以为约950mA。
当面板电流PL大于第二使能值EV2时，随着面板电流PL增大，可以按照第一电源1000的第二反相转换器240、第二电源2000的第四反相转换器420以及第一电源1000的第三反相转换器260的顺序激活反相转换器。第三反相转换器260和第五反相转换器440可以被同时激活。
同样，当面板电流PL大于第三使能值EV3时，随着面板电流PL减小，可以按照激活顺序的相反顺序依次失活反相转换器。即，随着面板电流减小，第一电源1000的第三反相转换器260、第二电源2000的第四反相转换器420以及第一电源1000的第二反相转换器240可以被依次失活。第三反相转换器260和第五反相转换器440可以被同时失活。
当按照根据面板电流PL的增大和/或减小的顺序驱动反相转换器240、260和420时，可以使反相转换器的电感器电流平衡，并且可以稳定地输出第二电源电压ELVSS。此外，通过将基于面板电流PL的优化的电源电压产生驱动施加到DC-DC转换器10，可以改善电压转换效率、功耗以及发热。
此外，在低电流驱动的情况下，通过使用具有小的晶体管和电感器的第一反相转换器220，可以降低由晶体管和电感器所引起的传导损耗，并且可以提高电压转换效率。
多个电源1000和2000以从属方式(dependent manner)连接以便第一转换器100和第二转换器300分配用于产生第一电源电压ELVDD的电流并且反相转换器220、240、260、420和440分配用于产生第二电源电压ELVSS的电流。因此，根据示例性实施例的DC-DC转换器10可以有效地应用于宽的驱动电流范围。
图4是示出包括在图2的DC-DC转换器中的第一转换器和第二转换器的示例的图。
参考图2至图4，DC-DC转换器10可以包括第一电源1000和第二电源2000。
第一电源1000可以包括第一转换器100、第一传感器500以及第二相位控制器800。
第一转换器100可以包括第一电感器L1、第一晶体管T1、第二晶体管T2以及开关控制器120。
第一晶体管T1可以耦接在第一节点N1与第一输出端OUT1之间，通过所述第一输出端OUT1输出第一电源电压ELVDD。第一晶体管T1可以与第二晶体管T2交替地导通。
第二晶体管T2可以耦接在第一节点N1与地之间。通过第二晶体管T2的导通，电流可以流过第一电感器L1。
因此，在第二晶体管T2导通并且在第一电感器L1中产生电动势之后，第一晶体管T1导通以便可以将输入电源VIN转换为第一电源电压ELVDD。
开关控制器120可以响应于PWM(脉宽调制)信号和时钟信号CLK1来控制第一晶体管T1和第二晶体管T2的导通/截止。第一晶体管T1和第二晶体管T2可以在开关控制器120的控制下交替地导通和截止。
第一转换器100还可以包括第一分压器140、第一误差放大器160以及第一比较器180。
第一分压器140可以连接到第一转换器100的输出端OUT11。第一分压器140可以通过对从第一转换器100输出的第一电源电压ELVDD进行分压来产生第一反馈电压VFB1。在一些示例性实施例中，第一分压器140可以包括耦接到第一转换器100的输出端OUT11的多个电阻器R1和R2。
第一误差放大器160可以通过对第一反馈电压VFB1与第一参考电压VREF1之间的差进行放大来输出第一控制电压VC1。第一控制电压VC1的电平可以根据第一反馈电压VFB1与第一参考电压VREF1之间的差而变化。
第一比较器180可以基于面板电流PL与第一控制电压VC1之间的差来输出PWM信号。例如，第一比较器180可以是PWM信号发生器。在这种情况下，可以通过预定的转换处理将面板电流PL转换为锯齿波SPL类型，并且可以将面板电流PL提供给第一比较器180。可以通过将第一控制电压VC1与锯齿波SPL进行比较来输出方波PWM信号。
可以根据第一控制电压VC1的电平来确定PWM信号的脉宽(频率)和/或相位。
在一些示例性实施例中，可以将第一控制电压VC1共同地供应给第二转换器300。第一分压器140、第一误差放大器160以及第一比较器180可以共同地用于第一转换器10和第二转换器300。即，第二转换器300不包括第一分压器140、第一误差放大器160以及第一比较器180中的任何一个。因而，可以改善第一转换器100和第二转换器300的电感器电流的平衡。
第一传感器500可以检测来自第一转换器100的输出的第一面板电流PL1。在一些示例性实施例中，第一传感器500可以耦接到第一晶体管T1的一端或两端。当第一晶体管T1导通时，第一传感器500可以检测从第一电感器L1流到第一晶体管T1的电感器电流。第一传感器500可以实现为放大器和低通滤波器的组合。
无论面板电流PL的大小和变化如何，第一转换器100均可以输出第一电源电压ELVDD。
第二电源2000可以包括第二转换器300和第二传感器600。
第二转换器300的配置可以与第一转换器100的配置基本相同。例如，第二转换器300可以包括第二电感器L2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、开关控制器320以及第二比较器380。第二电感器L2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、开关控制器320以及第二比较器380可以分别对应于第一电感器L1、第一晶体管T1、第二晶体管T2、开关控制器120以及第一比较器180。
可以通过第一转换器100的输出反馈基于第一控制电压VC1来驱动第二转换器300。即，第一转换器100和第二转换器300可以共享第一分压器140和第一误差放大器160。
另外，第二转换器300可以响应于转换器使能信号P_EN输出第一电源电压ELVDD。
在一些示例性实施例中，可以通过供应给开关控制器120和320的时钟信号CLK1使第一转换器100和第二转换器300同步以产生电感器电流。即，当第一转换器100和第二转换器300两者均被激活时，可以使第一转换器100的操作和第二转换器300的操作同步，因而，可以输出稳定的第一电源电压ELVDD。
第二传感器600可以具有与第一传感器500基本相同的配置。第二传感器600可以检测来自第二转换器300的输出的第二面板电流PL2。在一些示例性实施例中，第二传感器600可以连接到第三晶体管T3的一端或两端。第二传感器600可以根据第二转换器300的驱动来执行感测驱动。例如，可以仅在其中第二转换器300输出第一电源电压ELVDD的电流范围内驱动第二传感器600。
在一些示例性实施例中，第二相位控制器800可以被包括在第一电源1000中。第二相位控制器800可以基于第一面板电流PL1和第二面板电流PL2产生转换器使能信号P_EN。可以响应于转换器使能值来激活转换器使能信号P_EN，并且可以响应于转换器禁用值来失活转换器使能信号P_EN。例如，如图3所示，可以与第三使能值EV3对应地激活转换器使能信号P_EN。在一个示例中，转换器使能值可以等于第三使能值EV3，并且转换器禁用值可以等于第三禁用值DEV3。然而，这仅是示例，并且转换器使能信号P_EN的转变基准不限于此。
基于转换器使能信号P_EN，处于失活状态的第二转换器300可以仅在预定的面板电流范围中操作。
在一些示例性实施例中，第一电源1000可以包括计算器900，所述计算器900用于对第一面板电流PL1和第二面板电流PL2进行合成并将合成值供应给第一相位控制器700和第二相位控制器800。例如，计算器900可以包括加法器，并且可以输出第一面板电流PL1与第二面板电流PL2之和以作为面板电流PL。
图5是示出包括在图2的DC-DC转换器中的第一输出组和第二输出组的示例的图。
参考图2至图5，第一电源1000还可以包括第一输出组200和第一相位控制器700，并且第二电源2000还可以包括第二输出组400。
第一输出组200可以包括第一反相转换器220、第二反相转换器240和第三反相转换器260。第一反相转换器220可以是用于驱动低电流的反相转换器，该反相转换器仅在第一禁用值DEV1以下操作。可以在其中第一反相转换器220不操作的相对高的面板电流的条件下依次激活第二反相转换器240和第三反相转换器260。
第一反相转换器220可以包括第一晶体管M1、第二晶体管M2、第三电感器L3、开关控制器222、第二分压器224、第二误差放大器226以及第二放大器228。
第一晶体管M1可以耦接在第二节点N2与用于输出第二电源电压ELVSS的输出端OUT21之间。第一晶体管M1可以与第二晶体管M2交替地导通。
第二晶体管M2可以耦接在输入电源VIN与第二节点N2之间。第二晶体管M2可以控制流过第三电感器L3的电流。
因此，在第二晶体管M2导通并且在第三电感器L3处产生电动势之后，第一晶体管M1可以导通。因而，可以将输入电源VIN反相为第二电源电压ELVSS。
第二节点N2可以被定义为第一晶体管M1、第二晶体管M2以及第三电感器L3的公共节点。
在一些示例性实施例中，第二反相转换器240、第三反相转换器260、第四反相转换器420和第五反相转换器440的晶体管M3至M10和电感器L4至L7的布置和配置与第一反相转换器220的相应晶体管和电感器的布置和配置相同。
在一些示例性实施例中，第四反相转换器420可以包括第七晶体管M7、第八晶体管M8、第六电感器L6、开关控制器422以及第三比较器424。
在一些示例性实施例中，第五反相转换器440可以包括第九晶体管M9、第十晶体管M10、第七电感器L7、开关控制器442以及第四比较器444。
第二分压器224可以连接到第一反相转换器220的输出端OUT21。第二分压器224可以对从第一反相转换器220输出的第二电源电压ELVSS进行分压以产生第二反馈电压VFB2。
第二误差放大器226可以通过对第二反馈电压VFB2与第二参考电压VREF2之间的差进行放大来输出第二控制电压VC2。
第二比较器228可以通过将面板电流PL与锯齿波SPL和第二控制电压VC2进行比较来输出方波PWM信号。
开关控制器222可以响应于PWM信号、时钟信号CLK2以及第一使能信号EN1来控制第一反相转换器220的输出。在一些示例性实施例中，第一反相转换器220可以仅在第一使能信号EN1被激活时输出第二电源电压ELVSS。
第二反相转换器240、第三反相转换器260、第四反相转换器420和第五反相转换器440可以具有与第一反相转换器220的配置类似的配置。因而，可以以与第一反相转换器220类似的方式来驱动第二反相转换器240、第三反相转换器260、第四反相转换器420和第五反相转换器440。
第二反相转换器240、第三反相转换器260、第四反相转换器420和第五反相转换器440可以共享第三分压器270和第三误差放大器280。
在一些示例性实施例中，第三分压器270和第三误差放大器280可以被包括在第一电源1000中。例如，第三分压器270可以连接到第二反相转换器240的输出端OUT22。
第三分压器270和第三误差放大器280的配置可以分别与第二分压器224和第二误差放大器226的配置基本相同。
在一些示例性实施例中，第二反相转换器240的尺寸可以大于第一反相转换器220的尺寸。例如，第三晶体管M3和第四晶体管M4可以大于第一晶体管M1和第二晶体管M2，并且第四电感器L4可以大于第三电感器L3。即，第二反相转换器240的驱动能力可以被设置为高于第一反相转换器220的驱动能力。
因此，在低电流驱动的情况下，因为仅使用被设计为具有小的晶体管和电感器的第一反相转换器220，所以可以降低由晶体管和电感器所引起的传导损耗，并且可以提高电压转换效率。
在一些示例性实施例中，第二反相转换器240、第三反相转换器260、第四反相转换器420和第五反相转换器440的尺寸可以基本相同。因此，即使第二反相转换器240、第三反相转换器260、第四反相转换器420和第五反相转换器440被依次激活，也可以使各自的电感器电流平衡。因此，即使当第二反相转换器240、第三反相转换器260、第四反相转换器420和第五反相转换器440被依次接通和断开时，也可以稳定地输出第二电源电压ELVSS。
第一相位控制器700可以基于面板电流PL输出第一使能信号EN1至第四使能信号EN4。可以基于第一使能信号EN1至第四使能信号EN4来分别控制第一反相转换器220的操作、第二反相转换器240的操作、第三反相转换器260的操作、第四反相转换器420的操作和第五反相转换器440的操作。
可以将第一使能信号EN1供应给第一反相转换器220，并且可以将第二使能信号EN2提供给第二反相转换器240。可以将第三使能信号EN3共同地提供给第三反相转换器260和第五反相转换器440。可以将第四使能信号EN4提供给第四反相转换器420。
如上所述，根据示例性实施例的DC-DC转换器10可以包括用作主电源的第一电源1000以及用作从电源的第二电源2000。基于面板电流PL的增大和减小，包括在第一电源1000和第二电源2000中的转换器和反相转换器可以依次导通，同时确保电感器电流以预定的顺序平衡。因此，可以改善与面板电流PL的宽范围对应的电压转换效率，并且可以极大地改善功耗和发热问题。
图6是示出根据示例性实施例的DC-DC转换器的示例的图。图7是示出图6的DC-DC转换器的操作的示例的时序图。
除了DC-DC转换器包括单个电源之外，根据本示例性实施例的DC-DC转换器与根据图2至图5的DC-DC转换器及其驱动方法相同。因而，将使用相同的附图标记来指示与在图2至图5的示例性实施例中所描述的部件相同或相似的部件，并且将省略关于以上元件的任何重复说明。
参考图6和图7，DC-DC转换器11可以包括单个电源。在一些示例性实施例中，DC-DC转换器11可以包括第一转换器100、第一反相转换器220、第二反相转换器240、第三反相转换器260、第一传感器500以及第一相位控制器700。
无论第一面板电流PL1如何，转换器100均可以输出第一电源电压ELVDD。
第一反相转换器220、第二反相转换器240和第三反相转换器260可以分别响应于第一使能信号EN1、第二使能信号EN2和第三使能信号EN3输出第二电源电压ELVSS。
第一反相转换器220可以在第一面板电流PL1等于或小于第一使能值EV1或第一禁用值DEV1的电流范围内输出第二电源电压ELVSS。
当第一面板电流PL1增大时，第一反相转换器220可以被失活并且第二反相转换器240和第三反相转换器260可以被依次激活。
图8是示出根据示例性实施例的DC-DC转换器的示例的图。图9是示出图8的DC-DC转换器的操作的示例的时序图。
除了第一电源的反相转换器之外，根据本示例性实施例的DC-DC转换器与根据图2至图5的DC-DC转换器及其驱动方法相同。因而，将使用相同的附图标记来指示与在图2至图5的示例性实施例中所描述的部件相同或相似的部件，并且将省略关于以上元件的任何重复说明。
参考图8和图9，DC-DC转换器12可以包括第一电源1002和第二电源2002。
第一电源1002可以包括第一转换器100、第一传感器500、第一输出组202、第一相位控制器702、第二相位控制器800以及计算器900。图8的第一电源1002不包括仅响应于低面板电流PL被驱动的反相转换器(例如，图2的第一反相转换器220)。
第二电源2002可以包括第二转换器300、第二传感器600以及第二输出组402。
第一输出组202可以包括第一反相转换器240A和第二反相转换器260A。第二输出组402可以包括第三反相转换器420A和第四反相转换器440A。
第一反相转换器240A可以响应于第一使能信号EN1将输入电源VIN转换为第二电源电压ELVSS。无论面板电流PL如何，第一使能信号EN1均可以具有激活电平。在一些示例性实施例中，第一使能信号EN1可以在IC使能信号IC_EN具有激活电平之后具有激活电平，并且可以与IC使能信号IC_EN同时具有失活电平。因此，无论面板电流PL如何，第一反相转换器240A均可以输出第二电源电压ELVSS。
第二反相转换器260A可以响应于第二使能信号EN2将输入电源VIN转换为第二电源电压ELVSS。当面板电流PL超过(变得大于)第一使能值EV1时，具有失活电平的第二使能信号EN2可以变为激活电平。当面板电流PL变得小于第一禁用值DEV1时，具有激活电平的第二使能信号EN2可以变为失活电平。第一使能值EV1和第一禁用值DEV1可以分别大于从使能值SEV和从禁用值SDV。例如，第一使能值EV1为约1A，第一禁用值DEV1为约950mA，从使能值SEV为约500mA，从禁用值SDV为约450mA。
因此，当面板电流PL变得大于第一使能值EV1时，处于失活状态的第二反相转换器260A可以被激活，并且当面板电流PL变得小于第一禁用值DEV1时，处于激活状态的第二反相转换器260A可以被失活。
在一些示例性实施例中，第四反相转换器440A可以与第二反相转换器260A一起由第二使能信号EN2控制。因此，可以同时控制第四反相转换器440A和第二反相转换器260A。
第三反相转换器420A可以响应于第三使能信号EN3将输入电源VIN转换为第二电源电压ELVSS。当面板电流PL超过(变得大于)从使能值SEV时，具有失活电平的第三使能信号EN3可以变为激活电平。当面板电流PL变得小于从禁用值SDV时，具有激活电平的第三使能信号EN3可以变为失活电平。例如，从使能值SEV可以为约500mA并且从禁用值SDV可以为约450mA。
当面板电流PL变得大于从使能值SEV时，处于失活状态的第三反相转换器420A可以被激活。当面板电流PL变得小于从禁用值SDV时，处于激活状态的第三反相转换器420A可以被失活。
如图9所示，当面板电流PL增大时，可以依次激活反相转换器(例如，按照第一反相转换器240A(即，图9的INVC1)→第三反相转换器420A(即，图9的INVC3)→第二反相转换器260A和第四反相转换器440A(即，图9的INVC2和INVC4)的顺序)。因为在激活第一反相转换器240A之后第三反相转换器420A被激活，所以可以在使电感器电流平衡的同时输出第二电源电压ELVSS。此后，因为第二反相转换器260A和第四反相转换器440A同时被激活，所以可以在使电感器电流平衡的同时输出第二电源电压ELVSS。因此，可以稳定地输出第二电源电压ELVSS。
如果面板电流PL减小，则可以按照以上顺序的相反顺序依次失活反相转换器。
在一些示例性实施例中，第二转换器300可以响应于转换器使能信号P_EN将输入电源VIN转换为第一电源电压ELVDD。转换器使能信号P_EN可以具有与第二使能信号EN2基本相同的波形。因而，第二转换器300可以与第二反相转换器260A和第四反相转换器440A同时被驱动。
如上所述，根据图8和图9的示例性实施例的DC-DC转换器12可以包括具有比图2的DC-DC转换器10相对简单的结构的第一电源1002，以便可以降低制造成本。
图10A是示出图8的DC-DC转换器的示例的图。图10B是示出图10A的DC-DC转换器的操作的示例的时序图。
除了反相转换器的操作顺序之外，根据本示例性实施例的DC-DC转换器与根据图8和图9的DC-DC转换器及其驱动方法相同。因而，将使用相同的附图标记来指示与在图8和图9的示例性实施例中所描述的部件相同或相似的部件，并且将省略关于以上元件的任何重复说明。
参考图10A和图10B，DC-DC转换器12'可以包括第一电源1002'和第二电源2002'。
第一输出组202'可以包括第一反相转换器240A'和第二反相转换器260A'。第二输出组402'可以包括第三反相转换器420A'和第四反相转换器440A'。第一电源1002'还可以包括第一相位控制器702'和第二相位控制器800。
第一反相转换器240A'可以响应于第一使能信号EN1而操作，第二反相转换器260A'可以响应于第二使能信号EN2而操作，并且第三反相转换器420A'和第四反相转换器440A'可以响应于第三使能信号EN3而操作。
失活电平的第二使能信号EN2可以变为与第一使能值EV1对应的激活电平，并且激活电平的第二使能信号EN2可以变为与第一禁用值DEV1对应的失活电平。失活电平的第三使能信号EN3可以变为与从使能值SEV对应的激活电平，并且激活电平的第三使能信号EN3可以变为与从禁用值SDV对应的失活电平。这里，第一使能值EV1和第一禁用值DEV1可以分别小于从使能值SEV和从禁用值SDV。
因而，如图10B所示，当面板电流PL增大时，可以依次激活反相转换器(例如，按照第一反相转换器240A'(即，图10B的INVC1)→第二反相转换器260A'(即，图10B的INVC2)→第三反相转换器420A'和第四反相转换器440A'(即，图10B的INVC3和INVC4)的顺序)。即，第二电源2002'可以在第一电源1002'的所有组件被激活之后被激活。如果面板电流PL减小，则可以按照以上顺序的相反顺序依次失活反相转换器。
因此，在根据图10A和图10B的示例性实施例的DC-DC转换器12'中，可以进一步降低连接第一电源1002'和第二电源2002'的通路(和引脚)的数量。
图11是示出图8的DC-DC转换器的一部分的示例的图。图12是示出图11的DC-DC转换器的操作的示例的时序图。图13是示出图11的DC-DC转换器的操作的示例的时序图。
参考图11至图12，第一相位控制器703可以包括第一同步控制器723和第二同步控制器743。
第一输出组203可以包括第一反相转换器240B、第二反相转换器260B、第三分压器270以及第三误差放大器280。第一反相转换器240B和第二反相转换器260B可以共享第三分压器270和第三误差放大器280。
第一反相转换器240B可以响应于第一使能信号EN1输出第二电源电压ELVSS，并且第二反相转换器260B可以响应于第二使能信号EN2输出第二电源电压ELVSS。
第二输出组403可以包括第三反相转换器420B和第四反相转换器440B、第四分压器470以及第四误差放大器480。第三反相转换器420B和第四反相转换器440B可以共享第四分压器470和第四误差放大器480。
第一同步控制器723可以响应于第三使能信号EN3将从第一反相转换器240B的开关控制器242B输出的PWM信号PWM1和PWM2提供给第三反相转换器420B。第三反相转换器420B可以通过第三使能信号EN3与第一反相转换器240B同步地输出第二电源电压ELVSS。
例如，第一同步控制器723可以在第三使能信号EN3的激活时段期间输出同步PWM信号SPWM1和SPWM2。因此，第三反相转换器420B可以仅在第三使能信号EN3的激活时段期间操作。
第二同步控制器743可以响应于第四使能信号EN4将从第二反相转换器260B的开关控制器262B输出的PWM信号PWM3和PWM4提供给第四反相转换器440B。第四反相转换器440B可以通过第四使能信号EN4与第二反相转换器260B同步地输出第二电源电压ELVSS。
例如，第二同步控制器743可以在第四使能信号EN4的激活时段期间输出同步PWM信号SPWM3和SPWM4。因此，第四反相转换器440B可以仅在第四使能信号EN4的激活时段期间操作。
在一些示例性实施例中，第三反相转换器420B可以包括第七晶体管M7、第八晶体管M8、第六电感器L6、开关控制器422B以及第五比较器424B。
在一些示例性实施例中，第四反相转换器440B可以包括第九晶体管M9、第十晶体管M10、第七电感器L7、开关控制器442B以及第六比较器444B。
在一些示例性实施例中，第二使能信号EN2和第四使能信号EN4可以与第一使能值EV1和第一禁用值DEV1对应地转变，并且第三使能信号EN3可以与从使能值SEV和从禁用值SDV对应地转变。从第一同步控制器723供应的同步PWM信号SPWM1和SPWM2可以与第三使能信号EN3同步地输出，并且同步PWM信号SPWM3和SPWM4可以与第二使能信号EN2同步地输出。
在一些示例性实施例中，第一使能值EV1和第一禁用值DEV1可以分别大于从使能值SEV和从禁用值SDSV。在这种情况下，如图12所示，当面板电流PL增大时，可以依次激活反相转换器(例如，按照第一反相转换器240B(即，图12的INVC1)→第三反相转换器420B(即，图12的INVC3)→第二反相转换器260B和第四反相转换器440B(即，图12的INVC2和INVC4)的顺序)。如果面板电流PL减小，则可以按照以上顺序的相反顺序依次失活反相转换器。
在一些示例性实施例中，第一使能值EV1和第一禁用值DEV1可以分别小于从使能值SEV和从禁用值SDV。另外，第三使能信号EN3和第四使能信号EN4可以相同。因而，如图13所示，当面板电流PL增大时，可以依次激活反相转换器(例如，按照第一反相转换器240B(即，图13的INVC1)→第二反相转换器260B(即，图13的INVC2)→第三反相转换器420B和第四反相转换器440B(即，图13的INVC3和INVC4)的顺序)。如果面板电流PL减小，则可以按照以上顺序的相反顺序依次失活反相转换器。
根据示例性实施例的DC-DC转换器和用于驱动DC-DC转换器的方法可以通过使用第一反相转换器240B和第二反相转换器260B的PWM信号PWM1至PWM4来驱动第二输出组403的第三反相转换器420B和第四反相转换器440B。因而，可简化DC-DC转换器的驱动方法和结构。
图14是示出根据示例性实施例的DC-DC转换器的示例的图。图15和图16是示出图14的DC-DC转换器的操作的示例的图。
除了三个或更多个电源以从属方式连接的配置之外，根据本示例性实施例的DC-DC转换器与根据图8至图10B的DC-DC转换器及其驱动方法相同。因而，将使用相同的附图标记来指示与在图8至图10B的示例实施例中描述的部件相同或相似的部件，并且将省略关于以上元件的任何重复说明。
参考图14至图16，DC-DC转换器可以包括第一电源1005、第二电源2005和第三电源3005。
在一些示例性实施例中，第一电源1005可以是主功率驱动芯片，并且第二电源2005和第三电源3005可以是从功率驱动芯片。当面板电流PL超过预定阈值时，第二电源2005和第三电源3005可以依次操作。包括在DC-DC转换器中的电源的数量不限于此。
第一电源1005、第二电源2005和第三电源3005中的每个电源可以包括一个升压转换器和多个反相转换器。
反相转换器可以根据面板电流PL的增大被依次激活，并且可以随着面板电流PL减小按照激活的相反顺序被失活。
在一些示例性实施例中，如图15所示，随着面板电流PL超过预定的使能值EV1'、EV2'和EV3'，可以依次激活反相转换器(例如，按照第一反相转换器INVC1、第三反相转换器INVC3、第二反相转换器INVC2和第四反相转换器INVC4以及第五反相转换器INVC5和第六反相转换器INVC6的顺序)。此外，随着面板电流PL变得小于预定禁用值DEV1'、DEV2'和DEV3'，可以按照相反的顺序失活反相转换器。
此外，在一些示例性实施例中，如图16所示，随着面板电流PL超过预定的使能值EV1'、EV2'和EV3'，可以依次激活反相转换器(例如，按照第一反相转换器INVC1、第二反相转换器INVC2、第三反相转换器INVC3和第四反相转换器INVC4以及第五反相转换器INVC5和第六反相转换器INVC6的顺序)。此外，随着面板电流PL变得小于预定禁用值DEV1'、DEV2'和DEV3'，可以按照相反的顺序失活反相转换器。
如上所述，根据本发明的示例性实施例的DC-DC转换器可以包括根据面板电流输出电源电压ELVDD和ELVSS的多个电源。可以根据面板电流的变化按照预定的顺序激活或失活被包括在电源中的反相转换器。因此，可以改善电源电压ELVDD和ELVSS的转换效率，并且可以降低由于电源的不必要驱动所引起的发热和功耗。
可以在确保电感器电流的平衡的同时依次接通或断开反相转换器。因此，可以应用根据面板电流所优化的电源电压产生驱动，并且可以改善电压转换效率。
另外，可以以从属方式连接电源以分别分配用于产生第一电源电压ELVDD的电流和用于产生第二电源电压ELVSS的电流，以便可以将DC-DC转换器有效地应用于宽的驱动电流(面板电流)范围。
此外，根据示例性实施例的显示装置可以包括DC-DC转换器，以便可以降低根据电源的发热和功耗。
尽管在这里已经描述了某些示例性实施例和实施方式，但是该从描述中其它实施例和修改将是明显的。因此，本发明构思不限于这样的实施例，而是限于如对于本领域普通技术人员而言将明显的所附权利要求和各种明显修改和等同布置的更宽的范围。

Claims (8)

1.一种DC-DC转换器，其中，所述DC-DC转换器包括：
第一电源，所述第一电源包括：
第一转换器，所述第一转换器配置为将输入电源转换为第一电源电压并且将所述第一电源电压输出到第一输出端；
第一传感器，所述第一传感器配置为检测来自所述第一转换器的输出的面板电流；以及
第一输出组，所述第一输出组包括多个反相转换器，所述多个反相转换器配置为基于所述面板电流将所述输入电源转换为第二电源电压并且将所述第二电源电压输出到第二输出端；
第二电源，所述第二电源包括：
第二转换器，所述第二转换器配置为将所述输入电源转换为所述第一电源电压并且将所述第一电源电压输出到所述第一输出端；和
第二输出组，所述第二输出组包括多个反相转换器，所述多个反相转换器配置为基于所述面板电流将所述输入电源转换为所述第二电源电压并且将所述第二电源电压输出到所述第二输出端；以及第一相位控制器，所述第一相位控制器配置为基于所检测的面板电流控制包括在所述第一输出组和所述第二输出组的每一个中的所述多个反相转换器中的每一个的操作，以根据所述面板电流的变化按照预定的顺序激活或失活被包括在所述第一电源和所述第二电源中的所述多个反相转换器，
其中，所述第二电源在所述面板电流超过预定的使能值时操作，其中，所述第一输出组的所述多个反相转换器包括：
第一反相转换器，所述第一反相转换器在所述面板电流变得小于第一使能值时从失活状态被激活，并且在所述面板电流变得大于第一禁用值时从激活状态被失活；和
第二反相转换器，所述第二反相转换器在所述面板电流变得大于第二使能值时从失活状态被激活，并且在所述面板电流变得小于第二禁用值时从激活状态被失活，
其中：
所述第一禁用值大于所述第一使能值和所述第二使能值；并且
所述第二禁用值小于所述第一使能值。
2.根据权利要求1所述的DC-DC转换器，其中，所述第二使能值大于所述第二禁用值和所述第一使能值。
3.根据权利要求1所述的DC-DC转换器，其中，所述第二反相转换器被激活，以便当在所述第一反相转换器的所述激活状态下的所述面板电流处于所述第一禁用值与所述第二使能值之间的第一重叠范围内时，所述第一反相转换器和所述第二反相转换器产生所述第二电源电压。
4.根据权利要求1所述的DC-DC转换器，其中，所述第一反相转换器被激活，以便当在所述第二反相转换器的所述激活状态下的所述面板电流处于所述第一使能值与所述第二禁用值之间的第二重叠范围内时，所述第一反相转换器和所述第二反相转换器产生所述第二电源电压。
5.根据权利要求1所述的DC-DC转换器，其中：
所述第一输出组的所述多个反相转换器还包括第三反相转换器，所述第三反相转换器在所述面板电流变得大于第三使能值时从失活状态被激活，并且在所述面板电流变得小于第三禁用值时从激活状态被失活，并且
所述第三使能值大于所述第二使能值和所述第三禁用值。
6.根据权利要求5所述的DC-DC转换器，其中，所述第二输出组的所述多个反相转换器包括：
第四反相转换器，所述第四反相转换器在所述面板电流变得大于从使能值时从失活状态被激活，并且在所述面板电流变得小于从禁用值时从激活状态被失活；和
第五反相转换器，所述第五反相转换器在所述面板电流变得大于所述第三使能值时从失活状态被激活，并且在所述面板电流变得小于所述第三禁用值时从激活状态被失活。
7.根据权利要求6所述的DC-DC转换器，其中，所述从使能值大于所述第二使能值并且小于所述第三使能值，并且
其中，所述从禁用值大于所述第二禁用值并且小于所述第三禁用值。
8.根据权利要求6所述的DC-DC转换器，其中，所述第一反相转换器的尺寸小于所述第二反相转换器的尺寸。
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