KR100464315B1

KR100464315B1 - 플라즈마 표시 패널의 전력공급장치

Info

Publication number: KR100464315B1
Application number: KR10-2000-0014823A
Authority: KR
Inventors: 장현룡
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2000-03-23
Filing date: 2000-03-23
Publication date: 2004-12-31
Also published as: KR20010090168A

Abstract

본 발명은 가스방전을 이용하여 평판디스플레이를 구현하는 플라즈마 디스플레이(Plasma Display Panel)에 전력을 공급하는 플라즈마 표시 패널의 전력 공급 장치를 기재한다. 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 전력공급장치는 기준전압회로에 어들레싱에 필요한 제1기준전압을 발생하는 제1기준전압회로외에 방전유지기간에 출력전압을 올려줄 수 있는 제2기준전압을 발생시키는 제2기준전압회로 및 제1기준전압 신호와 제2기준전압 신호를 합성하는 합성회로를 구비함으로써 어드레싱 기간 보다 많은 부하가 걸리는 방전유지기간에 기준전압을 상승시켜 구동기간 내내 고른 패널 구동 전압이 출력되어 패널을 안정되게 구동한다.

Description

플라즈마 표시 패널의 전력공급장치{Power supply for plasma display panel}

본 발명은 가스방전을 이용하여 평판디스플레이를 구현하는 플라즈마 디스플레이(Plasma Display Panel)에 전력을 공급하는 플라즈마 표시 패널의 전력 공급 장치(Power supply for Plasma display panel)에 관한 것이다.

PDP는 대체로 다른 종류의 평판디스플레이에 비해 소모전력이 높고 소요되는 부품이 비싼편이다. 따라서 원가를 절감하기 위한 노력이 끊임없이 연구되고 있다. 일반적인 PDP 전 구동회로를 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이, 패널(400)에 영상을 표시하기 위하여, 영상신호를 제공하는 영상부(100), 영상신호에 따라 필요한 전원 전압이 구동부(300)에 제공되도록 제어하는 제어신호를 구동부(300)에 제공하는 로직부(200), 로직부의 제어 신호에 의해 전원전압이 인가되어 패널을 직접 구동하는 구동부(300), 구동부에 전원전압을 제공하는 전원부(500)로 구성되어 있다.

전원부(500)에서는 어떤 부분과 되먹임이라든지 명령체제관계는 이루어지지 않고 전원부(500) 자체가 소요하는 전류에 관계없이 일정한 전압을 유지시키는 작용을 한다.

도 2는 기존의 플라즈마 표시 패널의 전력공급장치의 개략적 구성을 나타내는 블록도이다. 도시된 바와 같이, 기존의 플라즈마 표시 패널의 전력공급장치는 전원부(500)는 발진회로(1), 펄스폭변조 제어부(2), 스위치 회로(3), 필터(4) 및기준전압 회로(5)를 구비하고 있다.

이러한 구성의 PDP의 전력공급장치(500)는 다음과 같이 동작한다.

먼저, 발진회로(1)에서 일정주파수로 발진이 일어나 펄스폭 변조(Pulse Width Modulation) 제어회로(2)에 입력됨과 동시에 기준전압회로(5)의 기준전압신호와 최종단 필터(4)의 출력전압이 PWM제어회로(2) 입력된다. PWM제어회로(2)는 기준전압회로(5)의 기준전압신호와 필터(4)의 출력전압과 비교를 실시한다. 이전압의 차이를 보정하기 위해 PWM제어회로(2)는 발진신호를 이용하여 ON-OFF만이 있는 펄스폭변조를 실시하여 스위치회로(3)에 전달한다. 이때 기준전압 보다 출력전압이 낮을 경우 ON되어 있는 기간을 길게하여 출력전압을 높이고, 기준전압 보다 출력 전압이 높을 경우 OFF기간을 길게하여 출력전압을 낮춘다. 스위치 회로(3)는 입력신호에 따라 전류만 ON-OFF하는 역할만 한다. 스위치회로(3)를 통과한 출력전압은 매우 많은 노이즈가 포함되어 있다. 필터(4)를 사용하여 직류만 출력되게 한다.

이러한 동작을 하는 PDP의 전력공급장치(500)는 스위칭모드형(SMPS; switching mode power supply)인데 전원부(500)의 출력전압(즉, 필터(4)의 출력 전압)이 기준전압 회로(5)에서 제공하는 기준전압 보다 낮아지거나 높아질 경우 기준전압과 실제 출력전압을 비교하여 이 비교치를 되먹임을 실시하여 실제 출력전압이 기준전압이 되도록 한다. 이 경우 SMPS는 효율면에서는 아날로그 방식에 비해 무게 효율면에서 탁월하나 응답특성이 떨어지는 문제점을 안고 있다. 실제로 PDP는 방전개시 전압, 방전유지 전압이 고유특성이므로 규정치의 전압이 벗어 날경우 디스플레이 되는 화질과 패널의 수명과 직접적인 관련이 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 소모전류에 따라 출력전압이 강하하게 되면 계조표현이 부자연스러워져 화질이 떨어지는 단점이 있다. 또한, 응답특성이 느리다고 해서 평균소모전력 대비 고용량 SMPS를 채용하면 단가 측면에서 훨씬 불리하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하고자 창안한 것으로, PDP전원장치에서 적은 수의 부품, 값싼 부품을 사용해도 시스템이 고효율로 안정하게 동작할 수 있도록 하는 플라즈마 표시 패널의 전력공급장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 PDP 전체 시스템의 개략적 블럭도,

도 2는 종래의 PDP 전력공급장치의 개략적 블록도,

도 3은 본 발명에 따른 PDP 전력공급장치의 개략적 블록도,

도 4는 도 2의 PDP전력공급장치 출력 전압의 리플 파형과 도 3의 전력공급장치 출력 전압의 리플 파형을 비교하기 위한 그래프이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1. 발진회로 2. 펄스폭변조(PWM) 제어회로

3 스위칭회로 4. 필터

5. 기준전압회로

11. 발진회로 12. 펄스폭변조(PWM) 제어회로

13 스위칭회로 14. 필터

15. 기준전압회로 151. 제1기준전압회로

152. 제2기준전압회로 153. 합성회로

100. 영상부 200. 로직부

300. 구동부 400. 플라즈마 표시 패널

500. 전원부

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 전력공급장치는, 영상신호를 제공하는 영상회로, 상기 영상신호에 따라 구동부에 일정한 전압이 인가되도록 제어하는 제어 신호를 생성하는 로직부, 상기 로직부의 로직 신호에 따라 전력을 공급받아 패널을 구동하는 구동부 및 상기 구동부의 출력 전압에 따라 영상을 표시하는 플라즈마 표시 패널을 구비한 플라즈마 표시 패널의 전력공급장치에 있어서, 일정주파수의 발진신호를 생성하는 발진회로; 상기 구동부에 인가되는 전력공급장치의 최종출력 구동전압이 일정하게 유지되도록 기준전압과 최종출력구동전압을 비교하여 그 차이가 보정되도록 상기 발진신호의 펄스 폭을 변조하는 펄스폭변조 제어회로; 상기 펄스폭변조 제어회로로부터 펄스폭이 변조된 상기 발진신호에 따라 개폐되는 스위칭회로; 상기 스위칭 회로의 출력 전압에서 노이즈 성분을 제거하여 상기 구동부에 상기 최종출력 구동전압을 제공하는 필터; 및어드레싱 동작시의 경부하에 대응하는 제1기준전압을 생성하는 제1기준전압회로, 방전유지 동작시의 중부하에 대응하는 기준전압을 생성하기 위하여 상기 제1기준전압에 합성되는 제2기준전압을 생성하는 제2기준전압회로 및 상기 제1기준전압 및 제2기준전압을 합성하는 합성회로로 이루어진 기준전압회로;를 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 펄스폭변조 제어회로는 상기 기준전압회로에서 제공되는 기준전압 보다 상기 최종출력구동전압이 낮을 경우 ON되어 있는 기간을 길게하여 출력전압을 높이고, 상기 기준전압 보다 상기 최종출력구동전압이 높을 경우 OFF기간을 길게하여 출력전압을 낮추어 상기 구동부에 인가되는 최종출력 구동전압을 일정하게 제어하는 것이 바람직하며, 상기 기준전압회로는 상기 로직부에서 제공되는 디지털 기준전압신호에 따라 기준전압이 달라지는 디지털-아날로그 변환기로 형성되고, 상기 기준전압회로에 상기 로직부로부터 제공되는 디지털 기준전압신호는 어드레싱 기간의 끝에서 점차 증가하여 방전유지기간이 시작될 때에 증가를 멈추었다가 상기 방전유지기간이 끝나기 직전에 원상태로 복구되며, 상기 기준전압회로에 상기 로직부로부터 제공되는 디지털 기준전압신호의 증가하는 정도는 유지방전기간에 발광될 픽셀의 수에 따라 결정되는 것이 바람직하다.

이하 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 전력공급장치를 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 전력공급장치의 개략적 구성을 나타내는 전력공급장치의 블록도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마표시 패널의 전력공급장치는 발진회로(11), 펄스폭변조(PWM) 제어회로(12), 스위칭회로(13), 필터(14) 및 기준전압회로(15)로 구성된다. 특히, 기준전압회로(15)는 제1기준전압회로(151), 제2기준전압회로(152) 및 합성회로(153)로 구성된다. 이러한 구성이 도 2의 기존의 전력공급장치와의 차이점은 기준전압회로(15) 내에 제1기준전압회로(151)는 종래의 기준전압회로(5)와 동일하며 제2기준전압회로(152)는 로직부(200)에서 디지탈 신호에 따라 기준전압이 달라지는 것이다.

앞서 설명한 바 있듯이, 발진회로(11)에서 일정주파수로 발진이 일어나 PWM제어회로(12)에 입력됨과 동시에 기준전압회로(15)의 기준전압신호와 최종단 필터(14)의 출력전압이 PWM제어회(12)로 입력된다. PWM제어회로(12)는 기준전압신호와 출력전압과 비교를 실시하여 두 전압의 차이를 보정하는데, 이를 위해 발진회로(11)의 발진신호를 이용하여 ON-OFF만이 있는 펄스폭 변조를 실시하여 스위치회로(13)에 전달한다. 즉, 이 때 PWM제어회로(12)는 기준전압 보다 출력전압이 낮을 경우 ON되어 있는 기간을 길게하여 출력전압을 높이고, 기준전압 보다 출력 전압이 높을 경우 OFF기간이 길게하여 출력전압을 낮게함으로써 구동부(300)에 인가되는 출력 전압을 일정하게 제어한다.

이러한 동작을 함에 있어서, 도 2의 기존 전력공급장치(500)에서는 갑자기 부하가 걸리면 PWM제어회로(2)에서는 뒤늦게 부하가 걸렸다는 사실을 알고 다시 자동 전압제어를 실시한다. 이 경우 전압제어가 완료되기 전까지는 출력전압이 떨어진채로 있게 된다. 참고적으로 교류형 PDP는 거의 주기적으로 경부하 중부하를 교번하며 중부하時는 부하의 가중이 다르다. 경부하時는 PDP구동에서 데이터 어드레싱할 때이다. 이 절차가 끝나면 유지방전으로 들어간다. 즉 중부하時이다. 이러한 환경과 도 3의 기준전압회로의 구성으로 부하에 무관하게 일정한 전압을 공급할 필요가 있다. 데이터 어드레싱하는 동안에는 제2기준전압이 거의 0에 가깝고 제1기준전압만이 유효하다. 다음 절차는 제1기준전압과 제2기준전압이 합성회로(153)에서 합성된다. 이 합성된 기준신호가 PWM제어회로(12)에 입력된다. 즉, 경부하時는 거의 종래의 전력공급장치와 동작상 거의 차이가 없지만, 중부하시에는 제2기준전압회로(152)에서 제2기준전압신호가 공급되어 기준전압과 동일한 출력전압이 유지될 수 있도록 한다. 다시말해서 방전유지동작시에도 출력전압이 고르게 유지될 수 있도록 제2기준전압이 합성되도록 하는 것이 본 발명의 특징이다. 이를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

PDP구동에서 데이터 어드레싱이 끝나면 유지방전이 일어나는데 이 유지방전 기간은 전류를 비교적 많이 소모하는 기간이다. 로직부(200)에서는 데이터 어드레싱기간 중에 PDP에 발광시키고자하는 셀의 수를 모두 세면 프레임 마다 부하를 산정할 수 있다. 발광될 셀에 비례하여 소비전류는 늘어나게 된다. 이 때, 도 3에 도시된 바와 같이 제2기준전압회로(152)와 합성회로(153)을 기준전압회로(15)에 추가로 마련함으로써 유지방전기간에서 중부하로 전압이 강하될 것을 예측하여 도 4에 도시된 바와 같이 유지방전이 일어나기 전에 어드레싱 기간 끝에서 기준전압을 약간 올린다. 이와같이 제2기준전압을 추가하여 올려진 기준전압은 역시 도 4에 도시된 바와 같이 방전유지동작이 시작되면 증가를 멈추었다가 방전유지동작이 끝나기 직전에 다시 원상복구 하는 것이 바람직하다. 이를 위하여 로직부(200)에서 별도의기준전압신호를 출력할 시기는 플라즈마 표시 패널 구동시의 유지방전기간이 시작되기 전, 즉 어드레싱기간의 끝부분에서 별도의 기준전압신호가 점차 증가하여 유지방전기간이 시작 즈음에 기준전압신호레벨이 증가를 정지 하였다가 유지방전기간이 끝나기 전에 원상태로 복구한다.

또한, 로직부(200)에서 데2기준전압회로에 제공하는 별도의 디지털 기준전압신호의 증가하는 정도는 유지방전기간에 발광될 픽셀의 수에 따라 결정된다. 즉, 발광될 셀의 수에 따라 로직부(200)에서 디지털값으로 제2기준전압회로(152)에 차등적으로 전달시킨다. 여기서 제2기준전압회로(152)는 디지털-아날로그 변환기로 대용할 수 있다. 상기 기준전압이 보상된 신호가 PWM제어회로(12)에 입력되어 입력신호에 따른 ON-OFF로 변조되고 스위치회로를 통해 필터에서 출력 전압을 얻을 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, SMPS가 빠른 속도로 응답을 하지 않으므로 전류를 필요로하는 시점 이전에 목표전압을 약간 상승시킴으로써 부하에 경중에 관계없이 일정한 출력전압이 얻어지로록 한다. 따라서 출력전압변동으로 인한 계조의 부자연스러운 문제가 해결되며 전원공급장치를 최대한 활용할 수 있어 가격 및 부피 문제를 해결할 수 있는 장점이 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 전력공급장치는 기준전압회로에 어들레싱에 필요한 제1기준전압을 발생하는 제1기준전압회로외에 방전유지기간에 출력전압을 올려줄 수 있는 제2기준전압을 발생시키는 제2기준전압회로 및 제1기준전압 신호와 제2기준전압 신호를 합성하는 합성회로를 구비함으로써 어드레싱 기간 보다 많은 부하가 걸리는 방전유지기간에 기준전압을 상승시켜 구동기간 내내 고른 패널 구동 전압이 출력되어 고효율의 안정된 패널의 구동이 이루어지는 효과가 있다.

Claims

영상신호를 제공하는 영상회로, 상기 영상신호에 따라 구동부에 일정한 전압이 인가되도록 제어하는 제어 신호를 생성하는 로직부, 상기 로직부의 로직 신호에 따라 전력을 공급받아 패널을 구동하는 구동부 및 상기 구동부의 출력 전압에 따라 영상을 표시하는 플라즈마 표시 패널을 구비한 플라즈마 표시 패널의 전력공급장치에 있어서,

일정주파수의 발진신호를 생성하는 발진회로;

상기 구동부에 인가되는 전력공급장치의 최종출력 구동전압이 일정하게 유지되도록 기준전압과 최종출력구동전압을 비교하여 그 차이가 보정되도록 상기 발진신호의 펄스 폭을 변조하는 펄스폭변조 제어회로;

상기 펄스폭변조 제어회로로부터 펄스폭이 변조된 상기 발진신호에 따라 개폐되는 스위칭회로;

상기 스위칭 회로의 출력 전압에서 노이즈 성분을 제거하여 상기 구동부에 상기 최종출력 구동전압을 제공하는 필터; 및

어드레싱 동작시의 경부하에 대응하는 제1기준전압을 생성하는 제1기준전압회로, 방전유지 동작시의 중부하에 대응하는 기준전압을 생성하기 위하여 상기 제1기준전압에 합성되는 제2기준전압을 생성하는 제2기준전압회로 및 상기 제1기준전압 및 제2기준전압을 합성하는 합성회로로 이루어진 기준전압회로;를 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 전력공급장치.
제1항에 있어서,

상기 펄스폭변조 제어회로는 상기 기준전압회로에서 제공되는 기준전압 보다 상기 최종출력구동전압이 낮을 경우 ON되어 있는 기간을 길게하여 출력전압을 높이고, 상기 기준전압 보다 상기 최종출력구동전압이 높을 경우 OFF기간을 길게하여 최종출력전압을 낮추어 상기 구동부에 인가되는 최종출력 구동전압을 일정하게 제어하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 전력공급장치.
제1항에 있어서,

상기 기준전압회로는 상기 로직부에서 제공되는 디지털 기준전압신호에 따라 기준전압이 달라지는 디지털-아날로그 변환기로 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 전력공급장치.
제3항에 있어서,

상기 기준전압회로에 상기 로직부로부터 제공되는 디지털 기준전압신호는 어드레싱 기간의 끝에서 점차 증가하여 방전유지기간이 시작될 때에 증가를 멈추었다가 상기 방전유지기간이 끝나기 직전에 원상태로 복구되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 전력공급장치.
제3항에 있어서,

상기 기준전압회로에 상기 로직부로부터 제공되는 디지털 기준전압신호의 증가하는 정도는 유지방전기간에 발광될 픽셀의 수에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 전력공급장치.