KR100529570B1 - 전압 레귤레이션 및 가변회로 - Google Patents

Abstract

이 발명은 TFT LCD(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display) 구동에 필요한 Von 전압(gate on voltage)과 Voff 전압(gate off voltage)을 레귤레이션하고 가변하는 회로에 관한 것으로서, 제1 내지 제4 단자를 갖는 오피 앰프, 그리고 상기 오피 앰프와 접지 전압 사이에 직렬로 연결되어 있는 제1 저항과 가변 저항인 제2 저항으로 이루어진 저항부를 포함하는 전압 레귤레이션 및 가변 회로는, 상기 제1 단자는 다중 출력 직류-직류 변환기로부터 출력된 기준전압을 입력받고, 상기 제2 단자는 상기 제1 저항과 상기 제2 저항 사이의 접점에 연결되어 있으며, 상기 제3 단자는 상기 다중 출력 직류-직류 변환기로부터 출력된 파생전압을 입력받으며, 상기 제4 단자는 상기 제1 저항에 연결되어 있다.

Description

전압 레귤레이션 및 가변회로

이 발명은 전압 레귤레이션(voltage regulation) 및 가변회로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면 TFT LCD(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display) 구동에 필요한 Von 전압(gate on voltage)과 Voff 전압(gate off voltage)을 레귤레이션하고 가변하는 회로에 관한 것이다.

일반적으로 TFT LCD를 구동하려면 계조전압(gray발생전압), Von, Voff, Vcom 전압이 필요하다. 패널에 인가되는 이와같은 전압들의 레귤레이션은 광학적 특성에 매우 민감하게 작용한다. 그러므로 3개의 DC/DC 컨버터를 사용하여 각각 만든다면 전압이 독립적이므로 사용할 때 전압조절이 용이하며 별개의 DC/DC 컨버터의 작용에 의해 레귤레이션에도 장점을 가지게 된다.

하지만 3개의 DC/DC 컨버터를 사용함으로써 가격이 상승하는 단점 및 인가전압간에 순서(sequence)를 조절할 필요가 생기게 된다. 그러므로 다른 방법으로 한 개의 DC/DC 컨버터의 전압출력으로 2개 이상의 다중전압을 만들어 사용하게 된다.

하나의 DC/DC 컨버터로 여러 개의 출력전압을 만드는 방법으로는 플라이휠(Flywheel), 오버와인딩(overwinding) 및 차지 펌핑(charge pumping) 방식이 있다.

이와 같이 여러 개의 출력을 발생시키는 경우에는 제품 설계시에 제한되는 실장면적 및 가격 면에서 유연한 설계가 가능하므로 흔히 사용하게 된다.

그러나 DC/DC 컨버터에서 2개 이상의 출력전압을 발생시킬 경우에는 첫 번째 기준 출력 전압 외의 전압들은 레귤레이션이 되어 있지 않은 상태이며, 부가적으로 형성한 전압에 의해 기준전압의 레귤레이션에도 영향을 미치게 되는 문제점이 있다.

따라서 이 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위해, 하나의 DC/DC 컨버터에서 여러 전압을 출력시킬 때 필요한 부가 전압을 레귤레이션을 하고 가변하는 전압 레귤레이션 및 가변회로를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로써 이 발명의 구성은,

제1 내지 제4 단자를 갖는 오피 앰프, 그리고 상기 오피 앰프와 접지 전압 사이에 직렬로 연결되어 있는 제1 저항과 가변 저항인 제2 저항으로 이루어진 저항부를 포함하는 전압 레귤레이션 및 가변 회로로서, 상기 제1 단자는 다중 출력 직류-직류 변환기로부터 출력된 기준전압을 입력받고, 상기 제2 단자는 상기 제1 저항과 상기 제2 저항 사이의 접점에 연결되어 있으며, 상기 제3 단자는 상기 다중 출력 직류-직류 변환기로부터 출력된 파생전압을 입력받으며, 상기 제4 단자는 상기 제1 저항에 연결되어 있다.

상기한 구성에 의하여, 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예의 구성 및 동작을 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도1은 이 발명의 실시예에 따른 전압 레귤레이션 및 가변회로(20)도이다.

도1에 도시되어 있듯이, 종래에는 종래 기술인 다중 출력 직류-직류 변환기(10)의 각 다이오드(diode) 출력지점(예를 들면 A, B, C중에서 C지점의 출력)에서 발생하는 파생전압을 TFT LCD의 게이트 온 전압(Von) 및 게이트 오프 전압(Voff)으로 이용하였다. 그러나 하나의 직류-직류 변환기(11)의 출력을 이용하여 여러 개의 출력을 내는 경우 기준전압(Vref, A지점 출력전압)을 제외한 전압들은 레귤레이션이 되어있지 않으므로 그 단점을 보완하고자 레귤레이션이 되어 있는 기준전압(Vref)을 가지고 오피 앰프(OP amp, 21)의 한 입력단자(+ 단자)의 Vin 전압으로 설정하여 파생전압(Vk)을 레귤레이션하고 파생전압의 레벨도 조정이 가능하도록 한 것이다.

더 상세하게 설명하면, 이 실시예에서는, 다중 출력 직류-직류 변환기(10)의 파생전압(Vk)을 레귤레이션하여 출력하는 조정부는 오피 앰프(OP amp, 21)를 사용했고, 오피 앰프(21)의 출력 전압을 가변시키는 저항부는 저항(R1)과 가변저항(R2)을 사용하였다. 그 관계는 다음과 같다. 오피 앰프(21)의 한 입력단자(+ 단자)는 다중 출력 직류-직류 변환기(10)로부터 출력된 기준전압(Vref)을 입력받고, 전원전압(Vcc) 단자는 다중 출력 직류-직류 변환기(10)로부터 출력된 파생전압(Vk)을 입력받으며, 출력단자는 저항(R1)을 통해 다른 입력단자(- 단자)와 연결된다. 가변저항(R2)의 한 단자는 오피 앰프(21)의 다른 입력단자(- 단자)와 저항(R1)의 접점에 연결되고, 다른 한 단자는 접지(ground)된다.

따라서 오피 앰프(21)의 (+) 단자로 입력된 기준전압(Vref)에 의해 오피 앰프(22)의 Vcc로 인가되는 전압, 즉 파생전압(Vk)이 레귤레이션되어 출력단자를 통해 출력(Vo)되며, 저항(R1, R2)을 사용하여 전압 증폭도를 조절하면 파생전압(Vk)의 레벨이 조절된다.

전압조절은 다음 식에 따른다.

Vo = Vref(1+R1/R2)

여기에서 오피 앰프(21)의 출력(Vo)을 TFT LCD의 게이트 온 전압(Von)으로 사용하기 위해 비반전(noninverting)으로 구성하였다.

그러나, 오피 앰프(21)의 구성을 반전(inverting) 방식으로 한다면 출력전압(Vo)을 TFT LCD의 게이트 오프 전압(Voff)으로 사용할 수 있으며, 이 출력전압(Vo) 역시 조절 및 레귤레이션이 가능하다.

한편, 이 발명의 구성요소는 상기 실시예에 한정되지 않으며 요지를 벗어나지 않는 범위에서 변경실시 가능하다.

실제 TFT LCD 구동시 Von 및 Voff 전압은 패널 특성에 매우 중요한 역할을 한다. 따라서 이 발명의 실시예는 이 전압들을 레귤레이션함으로써 부하(load)에 따른 전압변동을 줄일 수 있으며, TFT 특성에 따른 Von 및 Voff의 전압 레벨 조정도 용이하게 한다. 또한, TFT 모듈 오프시 Von과 Voff의 방전 패스(discharging path)가 오피 앰프에 의해 형성되므로 방전 또한 용이하며 별도의 방전 부가회로의 첨가가 필요 없게 된다.

도1은 이 발명의 실시예에 따른 전압 레귤레이션 및 가변회로도이다.

Claims (1)

1. 제1 내지 제4 단자를 갖는 오피 앰프, 그리고 상기 오피 앰프와 접지 전압 사이에 직렬로 연결되어 있는 제1 저항과 가변 저항인 제2 저항으로 이루어진 저항부를 포함하는 전압 레귤레이션 및 가변 회로로서,

   상기 제1 단자는 다중 출력 직류-직류 변환기로부터 출력된 기준전압을 입력받고, 상기 제2 단자는 상기 제1 저항과 상기 제2 저항 사이의 접점에 연결되어 있으며, 상기 제3 단자는 상기 다중 출력 직류-직류 변환기로부터 출력된 파생전압을 입력받으며, 상기 제4 단자는 상기 제1 저항에 연결되어 있는 전압 레귤레이션 및 가변회로.