KR100537680B1 - Apparatus and method controlling invertor pulse width modulation frequency in LCD - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액정표시기의 밝기 조절을 위한 인버터의 펄스폭변조(PWM) 주파수를 가변 조절하기 위한 액정표시기의 펄스폭변조 주파수 조절장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 액정디스플레이의 변화된 프레임 주파수(Vsync)를 판독하고, 이 프레임 주파수에 영향을 주지 않는 임의의 PWM 주파수로 변환이 가능케 하는 디지털 모드 인버터를 구현하므로서, 액정디스플레이의 가변 프레임 주파수 방식을 가능하게 된다. 이러한 제어로 본 발명은 액정디스플레이의 프레임 주파수를 가변할 때, 인버터 밝기조절 최적 주파수가 자동적으로 가변 조절되면서, 프레임 주파수와 인버터 PWM 주파수의 상호간섭에 따른 액정디스플레이의 화면불량을 방지할 수 있다. 또한 본 발명은 인버터의 PWM 주파수를 고정으로 하지 않고 가변적으로 적용하는 것이 가능하다.The present invention relates to an apparatus and method for adjusting a pulse width modulation frequency of a liquid crystal display for variably adjusting a pulse width modulation (PWM) frequency of an inverter for brightness control of a liquid crystal display. The present invention implements a digital mode inverter that reads the changed frame frequency (Vsync) of the liquid crystal display and converts it to any PWM frequency without affecting the frame frequency, thereby enabling a variable frame frequency method of the liquid crystal display. do. With this control, when the frame frequency of the liquid crystal display is varied, the optimum brightness of the inverter brightness is automatically adjusted, thereby preventing a screen defect of the liquid crystal display due to the interference of the frame frequency and the inverter PWM frequency. In addition, the present invention can be applied variably without fixing the PWM frequency of the inverter.
Description
본 발명은 액정표시기의 밝기 조절을 위한 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액정표시기의 밝기 조절을 위한 인버터의 펄스폭변조(PWM) 주파수를 가변 조절하기 위한 액정표시기의 펄스폭변조 주파수 조절장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a device for brightness control of a liquid crystal display, and more particularly, to a pulse width modulation frequency control device of a liquid crystal display for variably adjusting a pulse width modulation (PWM) frequency of an inverter for brightness control of a liquid crystal display; It is about a method.
액정표시기(LCD)는, 기존 표시장치인 CRT와 비교해서 소비전력이 매우 작고, 발생시키는 고주파도 현저하게 낮으며, 또한 부피와 무게 면에서 매우 월등하게 경쟁력이 높은 장점이 있다. 더군다나 표시장치들이 점차적으로 대형화되면서 기존의 CRT 모니터는 공간상의 제약을 받을 수 밖에 없지만, 액정표시기는 이러한 문제가 해소된다는 점에서 그 수요가 점차 증차하고 있다.Liquid crystal display (LCD) has the advantages of very small power consumption compared to the conventional CRT, low frequency generated significantly, and very competitive in volume and weight. In addition, as the display devices are gradually enlarged, existing CRT monitors have to be limited in space, but liquid crystal displays are gradually increasing in demand because these problems are solved.
상기 액정표시기가 직접적으로 이용되고 있는 제품으로, 노트북컴퓨터와 PDA와 같은 각종 휴대용기기들을 들 수 있다. 또한, 최근에는 데스크탑 컴퓨터에서도 표시장치로 상기 액정표시기를 많이 선호하고 있다. The liquid crystal display may be used directly, and various portable devices such as notebook computers and PDAs may be mentioned. Recently, the liquid crystal display (LCD) has been preferred as a display device in desktop computers.
한편, 노트북컴퓨터, PDA와 같은 휴대용기기들은 제품의 소모 전력량을 최소화하는 것에 매우 큰 의의를 두고 있다. 이것은 휴대용기기들이 휴대용이라는 점 때문에 배터리를 이용한 사용도가 높을 수 밖에 없고, 따라서 상기 배터리 사용시간을 최대로 늘이기 위해서는 소비전력량을 최소화해야 하기 때문이다.On the other hand, portable devices such as notebook computers and PDAs have a significant meaning in minimizing the power consumption of the product. This is because the use of the portable devices are high because the use of the battery is high, and therefore, in order to maximize the use time of the battery, power consumption must be minimized.
이러한 이유로 인해서 최근 휴대기기는, 시스템의 사용환경에 따라서 액정표시기의 프레임 주파수를 가변 적용하는 방식이 채택되고 있다. 즉, 액정표시기의 소비전력을 낮추기 위해서 액정표시기의 프레임 주파수를 가변 적용하는 것이다.For this reason, in recent years, portable devices have adopted a method of varying the frame frequency of the liquid crystal display according to the use environment of the system. In other words, the frame frequency of the liquid crystal display is variably applied to reduce the power consumption of the liquid crystal display.
다음은 종래 휴대용기기에서 액정표시기의 프레임 주파수를 가변 제어하는 과정에 대해서 살펴보기로 한다. 그리고 이하 설명에서는 휴대용기기의 대표적인 제품인 노트북컴퓨터를 일 예로 설명하기로 한다.Next, a process of variably controlling the frame frequency of the liquid crystal display in a conventional portable device will be described. In the following description, a laptop computer which is a representative product of a portable device will be described as an example.
도 1은 일반적인 노트북 컴퓨터에 대한 전체적인 구성을 개략적으로 도시하고 있다. 노트북 컴퓨터는, 중앙처리장치(10), 비디오 컨트롤러(11), 호스트 피씨아이 브릿지(Host-PCI Bridge)(12), 메모리(13), 비디오 램(14), 오디오 컨트롤러(15), 랜 컨트롤러(16), 카드 버스(Card BUS) 컨트롤러(17), 피씨아이 아이에스에이 브릿지(PCI-ISA Bridge)(18), 액정표시기(LCD)(19), 마이컴(20), 그리고 키보드(21) 등이 버스 라인을 통해 연결 접속된다.1 schematically shows the overall configuration of a typical notebook computer. The notebook computer includes a CPU 10, a video controller 11, a host PCI bridge 12, a memory 13, a video RAM 14, an audio controller 15, and a LAN controller. (16), Card BUS controller (17), PC-ISA Bridge (18), LCD (19), microcomputer (20), and keyboard (21) The lamp is connected and connected via a bus line.
상기 피씨아에 아이에스에이 브릿지(18)에는, 씨모스 램(CMOS-RAM)(180)이 포함 구성되며, 상기 마이컴(20)에는 롬(200)과 램(201), 그리고 키보드 컨트롤러(203)가 포함 구성된다. The PSA-IS Bridge 18 includes a CMOS RAM 180, and the microcomputer 20 includes a ROM 200, a RAM 201, and a keyboard controller 203. ) Is configured to include.
상기 액정표시기(19)는, 도 2에 도시한 바와 같이, CCFL(Cold Cathode Fluorescence Lamp) 소자와 같은 발광소자(190)가 액정표시기(19)의 하측 또는 상측에 포함 구성된다. 그리고 상기 액정표시기 밝기 조정장치에는, 배터리 전원(31) 또는 AC 어뎁터 전원(32)를, 일정 전압 레벨로 변환하여 공급하기 위한 전원 공급부(30)와, 상기 전원 공급부(30)를 거쳐 인가되는 일정전압 레벨의 전원을 펄스폭변조(Pulse Width Modulation) 신호에 따라 고속 스위칭하여, 상기 발광소자(190)로 인가하기 위한 인버터(33)가 포함 구성된다.As shown in FIG. 2, the liquid crystal display 19 includes a light emitting device 190, such as a Cold Cathode Fluorescence Lamp (CCFL) device, disposed below or above the liquid crystal display 19. The liquid crystal display brightness adjusting device includes a power supply unit 30 for converting a battery power supply 31 or an AC adapter power supply 32 into a constant voltage level, and a constant power applied through the power supply unit 30. Inverter 33 for fast switching of the voltage level of the power in accordance with the pulse width modulation signal (Pulse Width Modulation) signal, to apply to the light emitting device 190 is configured.
그리고 상기 인버터의 PWM 주파수는, 통상 100 ∼ 400Hz를 사용하며, 이 중 임의의 주파수를 선정하게 된다. 만일 270Hz를 선정하면, 이 주파수의 온 타임 듀티를 밝기 레벨에 따라 0% ∼ 100%까지 가변시키면서 이 정보를 인버터(33)로 출력한다. As the PWM frequency of the inverter, 100 to 400 Hz is usually used, and any of these frequencies is selected. If 270Hz is selected, this information is output to the inverter 33 while varying the on-time duty of this frequency from 0% to 100% according to the brightness level.
한편, 상기 인버터(33)에서는 상기 마이컴(20)으로부터 출력되는 PWM 주파수 성분에 동기되어 출력 전압의 주파수를 생성한 후, 액정 표시기의 발광소자(190)로 출력하여 밝기를 조절하게 되는데, 상기와 같은 과정에서 인버터의 PWM 주파수 성분과 액정표시기의 프레임 주파수 간의 상호 작용으로 간섭이 발생하게 되어, 액정 표시기의 화면에 노이즈가 나타나게 된다.On the other hand, the inverter 33 generates a frequency of the output voltage in synchronization with the PWM frequency component output from the microcomputer 20, and then outputs to the light emitting device 190 of the liquid crystal display to adjust the brightness. In the same process, interference occurs due to interaction between the PWM frequency component of the inverter and the frame frequency of the liquid crystal display, and noise appears on the screen of the liquid crystal display.
즉, 최근 휴대용기기의 배터리 사용시간 증가 추세와 더불어 시스템의 사용환경에 따라서 액정표시기의 프레임 주파수를 가변시키게 된다. 이것은 시스템의 전력소모를 줄이기 위해서 배터리 사용환경인지 교류 어뎁터 전원 사용환경인지를 체크해서 액정표시기의 프레임 주파수를 임의로 가변시키는 것이다. 이러한 경우, 액정표시기의 밝기조절정보로 "고정 PWM 주파수"를 이용하는 디지털 모드 인버터(Burst mode)라면, 상기 PWM주파수와 액정표시기의 프레임 주파수와의 상호간섭으로 화면불량을 발생시키게 되는 것이다.That is, the frame frequency of the liquid crystal display is variable according to the recent trend of increasing battery life of portable devices and the use environment of the system. In order to reduce power consumption of the system, it is possible to randomly change the frame frequency of the liquid crystal display by checking whether the battery is used or the AC adapter is used. In this case, if the digital mode inverter (Burst mode) using the "fixed PWM frequency" as the brightness control information of the liquid crystal display, the screen failure is generated by the mutual interference between the PWM frequency and the frame frequency of the liquid crystal display.
이에 따라, 통상적으로 인버터의 PWM 주파수 설정시, 액정표시기의 프레임 주파수를 참조하여 설정하게 되는데, 상기 PWM 주파수는 상기 프레임 주파수, 즉 수직 동기 주파수의 n배수 보다 15Hz 내지 30Hz 크게 설정하게 되며, 만일 그 차이가 15Hz 이하가 되는 경우, 주파수 간섭으로 인해 액정표시기에 노이즈가 나타날 가능성이 높아지게 된다.Accordingly, when setting the PWM frequency of the inverter, it is set by referring to the frame frequency of the liquid crystal display. The PWM frequency is set to 15 Hz to 30 Hz larger than n times the frame frequency, that is, the vertical synchronization frequency. If the difference is less than 15 Hz, the frequency interference is more likely to appear noise on the liquid crystal display.
한편, 주파수 간섭으로 노이즈가 나타날 가능성을 수식화하면,On the other hand, if you formulate the possibility of noise due to frequency interference,
F = ABS[PWM 주파수- (프레임 주파수 × n)],F = ABS [PWM frequency- (frame frequency × n)],
여기서 n = 1,2,3,4.....로서, Where n = 1,2,3,4 .....
F 〉15 이면 안정적이고, F〈 15 이면 불안정하게 되므로, 액정표시기의 프레임 주파수, 즉 Vsync 주파수가 60Hz 인 경우, 60Hz의 주파수 N차 배수는Since F> 15 is stable and F <15, it becomes unstable. Therefore, when the frame frequency of the liquid crystal display, that is, the Vsync frequency is 60 Hz, the frequency N-order multiple of 60 Hz is
60*1 = 60, 60*2 = 120, 60*3 = 180, 60*4 = 240, 60*5 = 300.....이고,60 * 1 = 60, 60 * 2 = 120, 60 * 3 = 180, 60 * 4 = 240, 60 * 5 = 300 .....,
이 주파수들의 중앙주파수가 최적설정 PWM 주파수가 된다.The center frequency of these frequencies is the optimal PWM frequency.
90 150 210 270.............. 90 150 210 270 ............
따라서 이들 주파수들이 PWM 주파수로 설정 가능하고, 이 중 210Hz 또는 270Hz를 일반적으로 많이 사용하고 있다.Therefore, these frequencies can be set to the PWM frequency, of which 210Hz or 270Hz are commonly used.
따라서 통상의 선정범위는, Therefore, the normal selection range is
액정표시기의 프레임 주파수(Vsync)가 60Hz 일 때,When the frame frequency (Vsync) of the LCD is 60 Hz,
{(60×1)+(60/2)}±15 = 75∼105, {(60×2)+(60/2)}±15 = 135∼165{(60 × 1) + (60/2)} ± 15 = 75 to 105, {(60 × 2) + (60/2)} ± 15 = 135 to 165
{(60×3)+(60/2)}±15 = 195∼225, {(60×4)+(60/2)}±15 = 255∼285{(60 × 3) + (60/2)} ± 15 = 195-225, {(60 × 4) + (60/2)} ± 15 = 255-285
{(60×5)+(60/2)}±15 = 315∼345, 로 되며,{(60 × 5) + (60/2)} ± 15 = 315-345,
이 중 270Hz를 PWM 주파수로 결정했다면, 60Hz 4차배수인 240과 5차배수인 300과 상/하 30씩의 갭(Gap)이 있다. 따라서 충분히 상호간섭 영향없이 동작이 가능하다. 상기 270Hz로 결정시에 안정된 주파수 구간은 위에서 살펴볼 수 있는 바와 같이 255Hz ∼ 285Hz 사이가 된다. Of these, if 270Hz is determined as the PWM frequency, there are 240, the fourth multiple of 60Hz, 300, the fifth multiple, and 30 gaps. Therefore, it is possible to operate without sufficient interference effect. The stable frequency range at the time of determination as 270Hz is between 255Hz and 285Hz as can be seen above.
그러나 Vsync 주파수의 종류가 1 종류인 액정표시기, 예를 들어 60Hz인 한 종류만이 액정표시기를 사용한다면, PWM 주파수를 상기와 같은 방법으로 설정하여 사용해도 무방하지만, 액정표시기의 종류가 많아지고 Vsync 주파수도 45Hz, 57Hz, 60Hz 로 여러가지의 액정표시기가 선택 사용되는 경우, 액정표시기 별로 최적의 PWM 주파수를 모두 맞출 수 없게 되면서 특정 액정표시기에서 노이즈가 발생하게 된다. However, if only one type of Vsync frequency liquid crystal display is used, for example, 60 Hz, the liquid crystal display may be used by setting the PWM frequency in the same manner as above. When various liquid crystal displays are selected and used at frequencies of 45 Hz, 57 Hz, and 60 Hz, noise cannot be generated in a specific liquid crystal display because the optimum PWM frequency cannot be adjusted for each liquid crystal display.
예를 들어, SMSC 마이크로프로세서의 경우, PWM 출력이 275Hz가 가능하다. 따라서 상기 275Hz를 밝기 제어 PWM 주파수로 선정하게 되면, 액정표시기의 프레임 주파수가 60Hz에서는 상호간섭 없이 동작이 가능하지만, 액정표시기의 Vsync 주파수를 57Hz로 사용하는 경우에는, 57Hz의 5배수가 285이므로 10Hz의 갭이 존재하여 상호간섭으로 화면불량 발생확률이 있다. 또한, 액정표시기의 Vsync 주파수를 45Hz로 사용하는 경우에는, 45Hz의 6배수가 270Hz이므로 5Hz의 갭 밖에 존재하지 않으므로 인하여 화면불량 발생확률이 더욱 커질 수 있다.For example, for an SMSC microprocessor, the PWM output could be 275Hz. Therefore, when the 275Hz is selected as the brightness control PWM frequency, the frame frequency of the liquid crystal display can operate without mutual interference at 60Hz. However, when the Vsync frequency of the liquid crystal display is used at 57Hz, 5Hz of 57Hz is 285, which is 10Hz. There is a gap of, and there is a probability of screen defects due to mutual interference. In addition, when the Vsync frequency of the liquid crystal display is used at 45 Hz, since the multiple of 45 Hz is 270 Hz, since there is only a gap of 5 Hz, the probability of screen failure may be further increased.
따라서 종래의 노트북컴퓨터에서는 액정표시기의 프레임 주파수를 가변 조절할 때, 액정표시기의 밝기 제어 PWM 주파수는 고정된 주파수를 이용함에 따라서 PWM 주파수와 프레임 주파수 간의 상호간섭으로 화면불량이 발생될 우려가 있었다.Accordingly, in the conventional notebook computer, when the frame frequency of the liquid crystal display is variably adjusted, the brightness control PWM frequency of the liquid crystal display uses a fixed frequency, which may cause screen defects due to mutual interference between the PWM frequency and the frame frequency.
따라서 본 발명의 첫번째 목적은, 액정표시기의 밝기를 조절하기 위한 인버터의 펄스폭변조 주파수를 액정표시기의 프레임주파수와 연동해서 가변 조절하기 위한 액정표시기의 인버터 펄스폭변조 주파수 조절장치 및 방법을 제공함에 있다.Accordingly, a first object of the present invention is to provide an apparatus and method for adjusting an inverter pulse width modulation frequency of a liquid crystal display for variably adjusting the pulse width modulation frequency of an inverter for adjusting the brightness of the liquid crystal display in conjunction with the frame frequency of the liquid crystal display. have.
본 발명의 두번째 목적은, 액정표시기의 밝기를 조절하기 위한 인버터의 펄스폭변조 주파수를 주파수 간섭이 없는 최적주파수로 자동 변환되도록 제어하는 액정표시기의 인버터 펄스폭변조 주파수 조절장치 및 방법을 제공함에 있다.It is a second object of the present invention to provide an inverter pulse width modulation frequency adjusting device and method for controlling an LCD to automatically convert the pulse width modulation frequency of the inverter for adjusting the brightness of the liquid crystal display into an optimum frequency without frequency interference. .
본 발명의 세번째 목적은 여러종류의 액정표시기를 하나의 인버터를 사용하여 발광소자의 최적 PWM 구동 주파수로 구동시킬 있도록 하기 위한 액정표시기의 인버터 펄스폭변조 주파수 조절장치 및 방법을 제공함에 있다. A third object of the present invention is to provide an inverter pulse width modulation frequency adjusting device and method for a liquid crystal display for driving a plurality of liquid crystal display at the optimum PWM driving frequency of the light emitting device using one inverter.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시기의 인버터 펄스폭변조 주파수 조절장치는, 조절되는 프레임 주파수에 따라서 표시정보를 표시하는 액정표시기와; 상기 액정표시기의 백라이트를 위한 액정표시기 램프와; 상기 액정표시기의 가변되는 프레임 주파수를 확인하고, 상기 프레임 주파수에 대한 PWM가변정보와, 상기 액정표시기 램프의 밝기조절정보를 출력하는 제어수단과; 상기 제어수단에서 출력되는 PWM가변정보에 연동해서, 상기 액정표시기 램프의 밝기조절주파수를 가변시켜 출력하는 PWM 변환수단과; 상기 PWM 변환수단의 가변된 밝기조절주파수에 동기되어 입력전압을 액정표시기 램프로 전달하는 인버터를 포함하여 구성된다.Inverter pulse width modulation frequency control apparatus for a liquid crystal display according to the present invention for achieving the above object is a liquid crystal display for displaying the display information according to the frame frequency to be adjusted; A liquid crystal display lamp for a backlight of the liquid crystal display; Control means for checking a variable frame frequency of the liquid crystal display and outputting PWM variable information for the frame frequency and brightness control information of the liquid crystal display lamp; PWM conversion means for varying and outputting the brightness control frequency of the liquid crystal display lamp in conjunction with the PWM variable information output from the control means; And an inverter configured to transfer an input voltage to the liquid crystal display lamp in synchronization with the variable brightness control frequency of the PWM converting means.
상기 PWM 변환수단은, 일정범위 내의 전압이 가변적으로 입력될 때, 일정한 가변량을 가지고, 일정범위 내의 주파수로 가변되도록 설계된 것을 특징으로 한다.The PWM converting means has a constant variable amount when a voltage within a predetermined range is variably input, and is designed to be variable at a frequency within a predetermined range.
상기 PWM 변환수단은, 일정범위 내에서 가변되는 가변 PWM 정보를 입력하는 제 1 입력수단과; 상기 제 1 입력수단을 통해서 입력되는 가변 PWM 정보에 기초한 변화되는 발진주파수를 출력하는 주파수출력수단과; 액정표시기 램프의 밝기조절을 위한 밝기조절주파수 정보를 입력하는 제 2 입력수단과; 상기 주파수출력수단의 값과 상기 제 2 입력수단의 값을 비교하여, 가변된 밝기조절주파수를 출력하는 비교수단을 포함하여 구성된다.The PWM converting means includes: first input means for inputting variable PWM information which is variable within a predetermined range; Frequency output means for outputting a variable oscillation frequency based on variable PWM information input through said first input means; Second input means for inputting brightness control frequency information for brightness control of the liquid crystal display lamp; Comparing means for comparing the value of the frequency output means and the value of the second input means, and outputs a variable brightness control frequency.
상기 PWM 변환수단은, 상기 제 1 입력수단의 입력값을 일정레벨만큼 상승시켜서 출력하는 레벨시프트수단을 더 포함하여 구성된다.The PWM converting means further includes level shifting means for raising the input value of the first input means by a predetermined level and outputting the same.
상기 액정표시기는, 휴대용기기에 이용되는 것을 특징으로 한다.The liquid crystal display is used in a portable device.
상기 제어수단은, 액정표시기의 프레임 주파수를 제어하고, 프레임 주파수에 대한 PWM가변정보와, 상기 액정표시기 램프의 밝기조절정보를 출력하는 리프레시 레이트 제어부와; 상기 리프레시 레이트 제어부의 출력을 제공받아 상기 PWM 변환부에 신호를 출력하는 밝기제어부를 포함하여 구성된다.The control means includes: a refresh rate control unit which controls the frame frequency of the liquid crystal display, and outputs PWM variable information for the frame frequency and brightness control information of the liquid crystal display lamp; And a brightness controller which receives the output of the refresh rate controller and outputs a signal to the PWM converter.
상기 리프레시 레이트 제어부의 프레임 주파수 정보를 제공받아 프레임 주파수에 따라서 액정표시기에 표시정보의 표시를 제어하는 비디오 컨트로러를 더 포함하여 구성된다.And a video controller configured to receive the frame frequency information of the refresh rate controller and to control the display of the display information on the LCD according to the frame frequency.
상기 리프레시 레이트 제어부는, 시스템 사용환경이 배터리 사용일 때, 액정표시기의 프레임 주파수를 가변 제어하는 것을 특징으로 한다.The refresh rate controller may control the frame frequency of the liquid crystal display when the system use environment is battery use.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시기의 인버터 펄스폭변조 주파수 조절방법은, 액정표시기의 가변되는 프레임 주파수를 확인하고, 상기 프레임 주파수에 대한 PWM가변정보와, 상기 액정표시기 램프의 밝기조절정보를 출력하는 정보출력단계와; 상기 PWM가변정보에 연동해서, 액정표시기 램프의 밝기조절주파수를 가변시켜 출력하는 가변PWM단계와; 상기 가변된 밝기조절주파수에 동기되어 입력전압을 액정표시기 램프로 전달하는 전달단계를 포함하여 구성된다.In addition, the inverter pulse width modulation frequency control method of the liquid crystal display according to the present invention for achieving the above object is to check the variable frame frequency of the liquid crystal display, PWM variable information for the frame frequency and the liquid crystal display lamp An information output step of outputting brightness adjustment information; A variable PWM step of varying and outputting the brightness control frequency of the liquid crystal display lamp in association with the PWM variable information; And a transfer step of transferring an input voltage to the liquid crystal display lamp in synchronization with the variable brightness control frequency.
상기 가변PWM단계는, 일정범위 내의 전압이 가변적으로 입력될 때, 일정한 가변량을 가지고, 일정범위 내의 주파수로 가변되도록 제어되는 것을 특징으로 한다.In the variable PWM step, when a voltage within a predetermined range is variably input, the variable PWM step has a constant variable amount and is controlled to be variable at a frequency within a predetermined range.
상기 가변PWM단계는, 일정범위 내에서 가변되는 가변 PWM 정보를 입력하는 제 1 입력단계와; 상기 제 1 입력단계를 통해서 입력되는 가변 PWM 정보에 기초한 변화되는 발진주파수를 출력하는 주파수출력단계와; 액정표시기 램프의 밝기조절을 위한 밝기조절주파수 정보를 입력하는 제 2 입력단계와; 상기 주파수출력단계의 값과 상기 제 2 입력단계의 값을 비교하여, 가변된 밝기조절주파수를 출력하는 비교단계를 포함하여 구성된다.The variable PWM step may include a first input step of inputting variable PWM information which is variable within a predetermined range; A frequency output step of outputting a changed oscillation frequency based on the variable PWM information input through the first input step; A second input step of inputting brightness control frequency information for brightness control of the liquid crystal display lamp; And a comparison step of outputting a variable brightness control frequency by comparing the value of the frequency output step with the value of the second input step.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정표시기의 인버터 펄스폭변조 주파수 조절장치 및 방법에 대해서 상세하게 살펴보기로 한다.Hereinafter, an inverter pulse width modulation frequency control apparatus and method of a liquid crystal display according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시기의 인버터 펄스폭변조 주파수 조절을 위한 장치 구성도이다.3 is a block diagram of an apparatus for adjusting an inverter pulse width modulation frequency of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 발명의 액정표시기의 인버터 펄스폭변조 주파수 조절장치는, 액정디스플레이의 프레임 주파수(LCD Frame Frequency)를 임의로 변경할 수 있도록 프로그램된 리프레시 레이트 제어부(refresh rate control driver)(200)를 포함한다. 상기 제어부(200)는, 운영체제(OS)를 관리하는 구성을 이용한다. 상기 제어부(200)는, 액정디스플레이의 프레임 주파수 변경시에, 이와 연동하여 인버터 PWM 주파수를 가변 조절해주기 위한 신호를 후술되는 밝기 제어부(230)에 출력한다.The inverter pulse width modulation frequency adjusting device of the liquid crystal display of the present invention includes a refresh rate control driver 200 programmed to arbitrarily change the LCD frame frequency of the liquid crystal display. The control unit 200 uses a configuration for managing an operating system (OS). When the frame frequency of the liquid crystal display is changed, the controller 200 outputs a signal for variably adjusting the inverter PWM frequency to the brightness controller 230 to be described later.
본 발명에서 액정표시기(230)는, 노트북컴퓨터, PDA, 또는 데스트 탑 컴퓨터 등에 이용되는 표시장치인 액정표시기를 나타낸다. 상기 액정표시기(230)는, 상기 리프레시 레이트 제어부(200)의 제어를 받아서 액정디스플레이 프레임 주파수를 60Hz에서 57Hz 그리고 45Hz 등으로 가변 제어된다. 상기 액정디스플레이 프레임 주파수는, 일반적으로 액정디스플레이의 소모전력을 최소화하기 위한 차원에서 조절되어진다. 따라서 노트북 컴퓨터 또는 PDA 등에서 배터리 전원을 이용할 때, 상기 액정디스플레이 프레임 주파수가 가변 제어된다.In the present invention, the liquid crystal display 230 represents a liquid crystal display which is a display device used for a notebook computer, a PDA, or a desktop computer. The liquid crystal display 230 is controlled under the control of the refresh rate control unit 200 to variably control the liquid crystal display frame frequency from 60 Hz to 57 Hz and 45 Hz. The liquid crystal display frame frequency is generally adjusted in order to minimize power consumption of the liquid crystal display. Therefore, when using battery power in a notebook computer or PDA, the liquid crystal display frame frequency is variably controlled.
상기 액정표시기(230)는 비디오 컨트롤러(210)의 제어를 받아서 각종 표시신호를 표시시킨다. 또한, 상기 비디오 컨트롤러(210)의 제어를 받아서 프레임 주파수를 가변 제어한다.The liquid crystal display 230 displays various display signals under the control of the video controller 210. In addition, the frame frequency is variably controlled under the control of the video controller 210.
또한, 본 발명에서는 상기 액정표시기(230)의 프레임 주파수가 가변 될 때, 액정표시기(230)의 표시램프의 인버터 주파수도 가변 조절하는 구성을 포함한다. 상기 액정디스플레이 표시 램프(260)는, 액정디스플레이의 밝기를 조절하기 위해서 점등되어지는 발광소자이다. 따라서 상기 표시 램프(260)의 밝기제어정도에 따라서 상기 액정디스플레이(220)의 밝기가 다르게 제어된다.In addition, the present invention includes a configuration in which the inverter frequency of the display lamp of the liquid crystal display 230 is also variably adjusted when the frame frequency of the liquid crystal display 230 is changed. The liquid crystal display display lamp 260 is a light emitting device that is turned on to adjust the brightness of the liquid crystal display. Therefore, the brightness of the liquid crystal display 220 is controlled differently according to the brightness control degree of the display lamp 260.
상기 액정표시기 램프(260)의 밝기를 조절하기 위해서 상기 리프레시 레이트 제어부(200)에서 밝기조절정보와, 가변 PWM 정보를 제공받고, 가변 PWM 신호 출력을 위한 밝기 제어부(230)를 포함한다. 상기 밝기제어부(230)는, 마이컴 또는 SMSC 마이크로프로세서를 이용한다. In order to adjust the brightness of the liquid crystal display lamp 260, the refresh rate control unit 200 receives brightness control information and variable PWM information, and includes a brightness control unit 230 for outputting a variable PWM signal. The brightness controller 230 uses a microcomputer or SMSC microprocessor.
즉, 도시되고 있는 실시예에서는, 액정표시기 램프의 제어를 주제어부의 구성인 리프레시 레이트 제어부가 아닌 밝기제어부에서 수행하고 있는 형태를 나타내고 있다. 이것은 노트북컴퓨터를 비롯한 대부분의 컴퓨터에서 표시장치, 키보드와 같은 주변장치의 제어를 위한 제어부를 별도 구성하고 있는 것에 따라 그 실시예를 나타내고 있기 때문이다. 그러나 상기 액정표시기의 가변 프레임 주파수에 따라서 가변 PWM 정보를 최초 출력하는 곳은 리프레시 레이트 제어부이다. 따라서 상기 밝기제어부와 리프레시 레이트 제어부는, 단지 액정표시기 램프의 제어를 위한 구성에서 볼 때, 하나의 제어부로서 구현 가능하다. That is, in the illustrated embodiment, the control of the liquid crystal display lamp is shown by the brightness control unit instead of the refresh rate control which is the main controller. This is because the embodiment of the present invention is shown in that most computers including a notebook computer separately configure a control unit for controlling peripheral devices such as a display device and a keyboard. However, the refresh rate control unit is used to initially output the variable PWM information according to the variable frame frequency of the liquid crystal display. Therefore, the brightness control unit and the refresh rate control unit can be implemented as one control unit only in the configuration for controlling the liquid crystal display lamp.
상기 가변 PWM 정보는, 후술되는 PWM 변환부에서 가변 PWM 정보를 입력했을 때, 그에 해당하는 최적주파수가 출력될 수 있도록 설정되야 한다. 후술되는 실시예에서와 같이, 주파수의 가변범위를 150Hz에서 300Hz 사이로 설정했다면, 상기 가변 PWM 정보는, 0.01볼트 당 0.5Hz의 가변량을 갖는 0볼트에서 3볼트 사이의 값을 출력하도록 구성하는 것이 가능하다. The variable PWM information should be set such that an optimum frequency corresponding to the variable PWM information is inputted by the PWM converter to be described later. As in the following embodiments, if the variable range of the frequency is set between 150 Hz and 300 Hz, the variable PWM information is configured to output a value between 0 and 3 volts having a variable amount of 0.5 Hz per 0.01 volt. It is possible.
상기 밝기제어부(230)는, PWM 변환부(240)에 밝기 조절 정보와, 가변 PWM 정보를 출력한다. 상기 PWM 변환부(240)는, 밝기조절정보에 기초해서 PWM 정보를 가변해서 인버터(250)로 가변된 PWM을 출력한다. 인버터(250)는, 가변된 PWM 신호에 따라서 인가전압을 스위칭하여 액정디스플레이의 램프(260)에 공급한다. The brightness controller 230 outputs brightness control information and variable PWM information to the PWM converter 240. The PWM converter 240 outputs the variable PWM to the inverter 250 by varying the PWM information based on the brightness control information. The inverter 250 switches the applied voltage according to the variable PWM signal to supply the lamp 260 of the liquid crystal display.
도시되고 있는 실시예에서 상기 PWM 변환부(240)를 인버터(250)와 분리하여 구성하고 있지만, 상기 PWM 변환부(240)를 인버터(250)에 같이 포함시켜서 구성하는 것도 가능하다. 이것은, 상기 인버터(250) 회로에 상기 PWM 변환부(240)의 구성을 추가해서 이루어진다.In the illustrated embodiment, the PWM converter 240 is separated from the inverter 250, but the PWM converter 240 may be included in the inverter 250 together. This is achieved by adding the configuration of the PWM converter 240 to the circuit of the inverter 250.
상기 PWM 변환부(240)의 일 실시예로 도 4에 도시하고 있다. 그 구성을 간단히 살펴보면, 가변 PWM 정보를 입력하는 입력단자에 입력전압을 일정전압만큼 올려주기 위한 레벨 시프트의 구성이 연결되고 있다. 상기 구성은, NPN형 트랜지스터(1)와 PNP형 트랜지스터(Q2)가 연결되고 있고, 상기 트랜지스터의 각 단에 저항들(R1,R2,R3,R4)이 연결되고 있다. 4 illustrates an embodiment of the PWM converter 240. Briefly, the configuration of the level shift for raising the input voltage by a predetermined voltage is connected to an input terminal for inputting variable PWM information. In the above configuration, the NPN transistor 1 and the PNP transistor Q2 are connected, and resistors R1, R2, R3, and R4 are connected to respective stages of the transistor.
상기 레벨 시프트의 출력단에 접속점(P)를 통해서 캐패시터(C1)가 연결된다. 상기 접속점(P)을 통해서 발진기의 구성이 연결되어진다. 따라서 상기 가변 PWM 정보가 상기 레벨 시프트의 입력단을 통해서 입력되는 경우는, 입력된 가변 PWM 정보가 일정전압만큼 상승되어 발진기 신호처리에 이용되고, 만일, 상기 접속점(P)에 입력되는 경우는 실제 입력되는 가변 PWM 정보가 발진기의 신호처리에 이용되어진다.The capacitor C1 is connected to the output terminal of the level shift via the connection point P. The configuration of the oscillator is connected via the connection point (P). Therefore, when the variable PWM information is input through the input stage of the level shift, the input variable PWM information is increased by a predetermined voltage to be used for oscillator signal processing, and when input to the connection point P, the actual input is performed. The variable PWM information is used for signal processing of the oscillator.
상기 접속점(P)에 연결된 발진기는, OP 앰프(U1)와, 상기 OP 앰프(U1)의 입력단에 공급되는 전압을 분배하기 위한 저항(R12,R13,R14)들로 이루어진다. 그리고 상기 OP 앰프(U1)의 출력단에는 저항(R9)를 통해서 PNP형 트랜지스터(Q3)가 연결된다. 그리고 상기 접속점(P5)와 발진기의 구성 사이에 저항(R5)을 통해서 캐패시터(C2)와, 저항(R6)을 통해서 상기 트랜지스터(Q3)가 연결되고 있다. The oscillator connected to the connection point P is composed of an OP amplifier U1 and resistors R12, R13, and R14 for distributing a voltage supplied to an input terminal of the OP amplifier U1. The PNP transistor Q3 is connected to the output terminal of the OP amplifier U1 through a resistor R9. A capacitor C2 is connected between the connection point P5 and the configuration of the oscillator through the resistor R5 and the transistor Q3 through the resistor R6.
상기 발진기의 구성은, 후술되는 OP 앰프(U2)에서 파형 발생을 위하여 입력되는 가변 PWM 정보에 따라서 변화되는 발진주파수를 발생시키기 위한 구성이다. 그리고 상기 트랜지스터(Q3)는, 상기 발진기의 구성에서 발생되는 톱니파 파형이 로우로 떨어질 때, 상기 캐패시터(C2)의 충전전압이 빠르게 떨어질 수 있도록 방전루프를 구성하기 위해서 이용되어진다.The configuration of the oscillator is a configuration for generating an oscillation frequency that is changed according to the variable PWM information input for waveform generation in the OP amplifier U2 described later. The transistor Q3 is used to form a discharge loop so that the charging voltage of the capacitor C2 can drop quickly when the sawtooth waveform generated in the oscillator configuration falls low.
그리고 상기 접속점(P)의 변화되는 가변 PWM 정보는, OP앰프(U2)의 입력단자로 입력되도록 구성된다. 상기 OP 앰프(U2)의 또 다른 입력단자에는 밝기조절정보가 입력되어진다. 상기 밝기조절정보는, 전압분배를 위한 저항(R18,R20)과 저항(R21), 캐패시터(C20)을 통해서 비교기의 구성인 OP 앰프(U2)에 입력된다.The variable PWM information of the connection point P is configured to be input to the input terminal of the OP amplifier U2. Brightness control information is input to another input terminal of the OP amplifier U2. The brightness control information is input to the OP amplifier U2, which is a comparator, through the resistors R18 and R20, the resistors R21, and the capacitor C20 for voltage distribution.
다음은 상기 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 액정디스플레이의 인버터 PWM 조절장치의 동작과정에 대해서 살펴보기로 한다.Next, the operation of the inverter PWM control device of the liquid crystal display according to the present invention having the above configuration will be described.
노트북컴퓨터, PDA 등의 휴대기기는, 시스템의 사용환경에 따라서 액정표시기의 프레임 주파수를 가변 적용하는 방식이 채택되고 있다. 즉, 액정표시기(220)의 소비전력을 낮추기 위해서 액정표시기의 프레임 주파수를 조절해주는데, 이와 연동해서 본 발명에서는 액정표시기 램프의 밝기조절을 위한 인버터 PWM 주파수도 가변된다.Portable devices such as notebook computers and PDAs have been adopted in which the frame frequency of the liquid crystal display is variablely applied according to the use environment of the system. That is, the frame frequency of the liquid crystal display is adjusted to lower the power consumption of the liquid crystal display 220. In conjunction with this, the inverter PWM frequency for controlling the brightness of the liquid crystal display lamp is also varied.
우선, 시스템의 사용환경 판단은 다음과 같이 이루어진다. 도 1 그리고 도 2에 도시되고 있는 바와 같이, 시스템에 공급되는 전원이 배터리(31) 전원인지 또는 어뎁터(32) 전원인지는 파워공급부(30)를 통해서 마이컴(20)에서 확인 가능하다. 상기 마이컴(20)은, 시스템 사용환경을 확인하고, 그에 따른 정보를 버스를 통해서 중앙처리장치(10)로 전달한다. First, the usage environment of the system is determined as follows. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, whether the power supplied to the system is the battery 31 or the adapter 32 may be confirmed by the microcomputer 20 through the power supply unit 30. The microcomputer 20 checks the system usage environment and transmits the information to the central processing unit 10 through the bus.
이러한 과정으로 시스템의 사용환경에 의해서 액정표시기(220)의 프레임 주파수를 조절할 필요가 있을 때, 제어부(200)는 비디오 컨트롤러(210)를 제어하여 액정표시기(220)의 프레임 주파수를 60Hz → 57Hz → 45Hz로 가변 제어한다. 그리고 제어부(200)는, 상기 가변 PWM 정보와, 가변 PWM 주파수에 비례하여 일정 온 타임 듀티비를 유지하도록 하는 밝기조절정보를 밝기 제어부(230)로 출력한다.In this process, when it is necessary to adjust the frame frequency of the liquid crystal display 220 according to the use environment of the system, the controller 200 controls the video controller 210 to change the frame frequency of the liquid crystal display 220 from 60 Hz to 57 Hz →. Variable control at 45Hz. The controller 200 outputs the variable PWM information and brightness control information to maintain a constant on-time duty ratio in proportion to the variable PWM frequency to the brightness controller 230.
상기 밝기제어부(230)는, 상기 밝기조절정보인 A 입력신호(DC 전압 레벨 또는 임의 주파수의 온 타임 듀티 제어신호)와 가변 PWM 정보인 B 입력신호(DC 전압레벨 또는 임의 주파수의 온 타임 듀티 제어신호)를 PWM 변환부(240)에 출력한다.The brightness controller 230 controls the A input signal (the DC voltage level or an on time duty control signal of an arbitrary frequency) that is the brightness control information and the B input signal (the DC voltage level or an on time duty control of an arbitrary frequency) that is variable PWM information. Signal) is output to the PWM converter 240.
상기 PWM 변환부(240)는, 도 4에 도시되고 있는 실시예에서와 같이, 액정디스플레이의 프레임 주파수가 변화하면 이와 연동해서 인버터의 밝기제어 주파수도 동시에 가변시킬 수 있도록 구성되어진다. As in the embodiment illustrated in FIG. 4, the PWM converter 240 is configured to simultaneously change the brightness control frequency of the inverter in conjunction with the frame frequency of the liquid crystal display.
도시되고 있는 실시예에서, PWM 변환부(250)는, A 입력신호와 B 입력신호를 입력해서 변환정보를 인버터(250)로 출력한다. 즉, 상기 B 입력신호는 레벨 시프트 회로를 통해서 일정레벨 만큼 상승되어 접속점(P)에 인가된다. 발진기의 회로는, 상기 접속점(P)에 인가되는 신호에 기초해서 발진주파수를 변화시키고, 이렇게 변화되는 신호가 비교기인 OP앰프(U2)의 비반전단자에 입력되어진다. 그리고 상기 OP앰프(U2)의 반전단자는, 밝기조절정보에 따른 변화되는 A입력신호를 입력한다. 따라서 상기 OP앰프(U2)는 두 입력신호를 비교해서 신호를 출력하게 된다. In the illustrated embodiment, the PWM converter 250 inputs an A input signal and a B input signal to output the conversion information to the inverter 250. That is, the B input signal is raised by a predetermined level through the level shift circuit and applied to the connection point P. The oscillator circuit changes the oscillation frequency based on the signal applied to the connection point P, and the signal thus changed is input to the non-inverting terminal of the OP amplifier U2 which is a comparator. The inverting terminal of the OP amplifier U2 inputs an A input signal which is changed according to brightness control information. Therefore, the OP amplifier U2 compares two input signals and outputs a signal.
따라서 상기 B 입력신호가 0 ~ 3볼트(PWM 온 타임 듀티 가변 → DC 정류 또는 가변 DC 전압 레벨)사이 값이 입력될 때, 150Hz 에서 300Hz로 가변되도록 설계되면, 변화량은 150Hz의 가변량을 갖게 되면서 0.01V 당 0.5Hz가 변화하게 된다.Therefore, when the B input signal is designed to be changed from 150 Hz to 300 Hz when a value is input between 0 and 3 volts (PWM on time duty variable → DC rectification or variable DC voltage level), the change amount has a variable amount of 150 Hz. 0.5 Hz per 0.01 V will change.
즉, 0V → 150Hz, 0.02V → 151Hz, 0.04V → 152Hz, 0.06V → 153Hz, .......1V → 200Hz, 1.02V → 201Hz, ...........2V → 250Hz, 2.02V → 251Hz, 2.04V → 252Hz,............. 2.98V → 299Hz, 3V → 300Hz가 된다.That is, 0V → 150Hz, 0.02V → 151Hz, 0.04V → 152Hz, 0.06V → 153Hz, ....... 1V → 200Hz, 1.02V → 201Hz, ........... 2V → 250Hz, 2.02V → 251Hz, 2.04V → 252Hz, ............ 2.98V → 299Hz, 3V → 300Hz.
한편, 상기 액정디스플레이(220)의 프레임 주파수가 60Hz → 57Hz →45Hz로 변화할 때, 상기 프레임 주파수에 영향을 주지 않는 최적의 밝기제어 PWM 주파수는 다음과 같이 결정된다.Meanwhile, when the frame frequency of the liquid crystal display 220 changes from 60 Hz to 57 Hz to 45 Hz, the optimal brightness control PWM frequency that does not affect the frame frequency is determined as follows.
60Hz 일 때, At 60Hz,
{(60×1)+(60/2)} = 90, {(60×2)+(60/2)} = 150,{(60 × 1) + (60/2)} = 90, {(60 × 2) + (60/2)} = 150,
{(60×3)+(60/2)} = 210, {(60×4)+(60/2)} = 270,{(60 × 3) + (60/2)} = 210, {(60 × 4) + (60/2)} = 270,
{(60×5)+(60/2)} = 330,.......{(60 × 5) + (60/2)} = 330, .......
그리고 57Hz 일 때, And at 57Hz,
{(57×1)+(57/2)} = 85.5, {(57×2)+(57/2)} = 142.5,{(57 × 1) + (57/2)} = 85.5, {(57 × 2) + (57/2)} = 142.5,
{(57×3)+(57/2)} = 199.5, {(57×4)+(57/2)} = 256.5,{(57 × 3) + (57/2)} = 199.5, {(57 × 4) + (57/2)} = 256.5,
{(57×5)+(57/2)} = 313.5,.......{(57 × 5) + (57/2)} = 313.5, .......
그리고 45Hz 일 때, And at 45Hz,
{(45×1)+(45/2)} = 67.5, {(45×2)+(45/2)} = 112.5{(45 × 1) + (45/2)} = 67.5, {(45 × 2) + (45/2)} = 112.5
{(45×3)+(45/2)} = 157.5, {(45×4)+(45/2)} = 202.5{(45 × 3) + (45/2)} = 157.5, {(45 × 4) + (45/2)} = 202.5
{(45×5)+(45/2)} = 247.5,.......가 된다.{(45 x 5) + (45/2)} = 247.5, ...
이때 PWM 주파수의 가변 범위를 150Hz에서 300Hz 사이로 설정했으므로, 상기 주파수에서 선택 가능한 최적 주파수는, In this case, since the variable range of the PWM frequency is set between 150 Hz and 300 Hz, the optimum frequency selectable from the frequency is
60Hz 일 때 270Hz 이고, 57Hz 일 때 256.5Hz이며, 45Hz 일 때 202.5가 선택 가능하다.It is 270Hz at 60Hz, 256.5Hz at 57Hz and 202.5 at 45Hz.
상기 주파수들은, 상기 DC 전압 레벨에서 60Hz 일 때 2.4V가 되고, 57Hz 일 때 2.13V가 되며 45Hz 일 때 1.05V에 해당된다. 따라서 상기 전압 레벨이 상기 PWM 변환부(240)에 입력되는 가변 PWM 정보가 되며, 이 값은 밝기제어부(230)에서 DC 전압 레벨로 직접 출력하거나 또는 PWM 주파수 온 타임 듀티 제어신호로 출력되어져서 DC 정류된 후 사용된다. 따라서 상기 리프레시 레이트 제어부(200)에서는 가변되는 액정디스플레이 프레임 주파수에 따라서 상기와 같은 신호가 밝기제어부(230)에서 PWM 변환부(240)로 출력 가능하도록 관련정보를 출력한다.The frequencies correspond to 2.4V at 60Hz, 2.13V at 57Hz and 1.05V at 45Hz at the DC voltage level. Accordingly, the voltage level becomes variable PWM information input to the PWM converter 240, and this value is directly outputted as the DC voltage level from the brightness controller 230 or outputted as a PWM frequency on time duty control signal. Used after rectifying. Accordingly, the refresh rate controller 200 outputs the related information such that the above-described signal can be output from the brightness controller 230 to the PWM converter 240 according to the variable liquid crystal display frame frequency.
따라서 상기와 같은 과정으로 액정디스플레이의 프레임 주파수와 인버터의 PWM 주파수는 서로 연동해서 가변되어진다.Therefore, in the above process, the frame frequency of the liquid crystal display and the PWM frequency of the inverter are varied in conjunction with each other.
즉, 액정디스플레이(220)의 프레임 주파수가 60Hz일 때, 밝기제어부(230)에서는 2.4V 가변 PWM 정보를 출력한다. PWM 변환부(240)에서는 상기 2,4V를 입력하고, 270Hz의 가변 PWM 신호를 출력한다. 이 신호는 인버터(250)에 입력되고, 인버터(250)는 상기 주파수에 동기되어 도 5에 도시되고 있는 출력파형을 액정디스플레이 램프(260)로 출력한다. 이때의 상호간섭 영향정도를 판독하는 값, F = 30 이다(60Hz의 4배수가 240이고, 이 값을 270과 비교하면 30의 차이가 발생). 따라서 F 〉15 조건을 충분히 만족 가능하여 액정디플레이 램프는 안정된 동작으로 밝기가 제어된다.That is, when the frame frequency of the liquid crystal display 220 is 60 Hz, the brightness controller 230 outputs 2.4V variable PWM information. The PWM converter 240 inputs the 2,4V and outputs a variable PWM signal of 270Hz. This signal is input to the inverter 250, and the inverter 250 outputs the output waveform shown in FIG. 5 to the liquid crystal display lamp 260 in synchronization with the frequency. At this time, the value of reading the effect of mutual interference, F = 30 (4 times 60Hz is 240, and comparing this value with 270 causes a difference of 30). Therefore, the condition of F> 15 can be sufficiently satisfied, so that the brightness of the liquid crystal display lamp is controlled with stable operation.
또한, 액정디스플레이(220)의 프레임 주파수가 57Hz일 때, 밝기제어부(230)에서는 2.13V 가변 PWM 정보를 출력한다. PWM 변환부(240)에서는 상기 2,13V를 입력하고, 256.5Hz의 가변 PWM 신호를 출력한다. 이 신호는 인버터(250)에 입력되고, 인버터(250)는 상기 주파수에 동기되어 도 5에 도시되고 있는 출력파형을 액정디스플레이 램프(260)로 출력한다. 이때의 상호간섭 영향정도를 판독하는 값, F = 28.5 이다(57Hz의 5배수가 285이고, 이 값을 256.6과 비교하면 28.5의 차이가 발생). 따라서 F 〉15 조건을 충분히 만족 가능하여 액정디플레이 램프는 안정된 동작으로 밝기가 제어된다.In addition, when the frame frequency of the liquid crystal display 220 is 57 Hz, the brightness controller 230 outputs 2.13V variable PWM information. The PWM converter 240 inputs 2,13V and outputs a variable PWM signal of 256.5 Hz. This signal is input to the inverter 250, and the inverter 250 outputs the output waveform shown in FIG. 5 to the liquid crystal display lamp 260 in synchronization with the frequency. At this time, the value of reading the effect of mutual interference, F = 28.5 (5 times 57Hz is 285, and comparing this value with 256.6 causes a difference of 28.5). Therefore, the condition of F> 15 can be sufficiently satisfied, so that the brightness of the liquid crystal display lamp is controlled with stable operation.
마지막으로, 액정디스플레이(220)의 프레임 주파수가 45Hz일 때, 밝기제어부(230)에서는 1.05V 가변 PWM 정보를 출력한다. PWM 변환부(240)에서는 상기 1.05V를 입력하고, 202.5Hz의 가변 PWM 신호를 출력한다. 이 신호는 인버터(250)에 입력되고, 인버터(250)는 상기 주파수에 동기되어 도 5에 도시되고 있는 출력파형을 액정디스플레이 램프(26))로 출력한다. 이때의 상호간섭 영향정도를 판독하는 값, F = 22.5 이다(45Hz의 5배수가 225이고, 이 값을 202.5과 비교하면 22.5의 차이가 발생). 따라서 F 〉15 조건을 충분히 만족 가능하여 액정디플레이 램프는 안정된 동작으로 밝기가 제어된다.Finally, when the frame frequency of the liquid crystal display 220 is 45 Hz, the brightness controller 230 outputs 1.05V variable PWM information. The PWM converter 240 inputs the 1.05V and outputs a 202.5Hz variable PWM signal. This signal is input to the inverter 250, and the inverter 250 outputs the output waveform shown in FIG. 5 to the liquid crystal display lamp 26 in synchronization with the frequency. At this time, the value reading the effect of mutual interference, F = 22.5 (5 times 45 Hz is 225, and comparing this value with 202.5, a difference of 22.5 occurs). Therefore, the condition of F> 15 can be sufficiently satisfied, so that the brightness of the liquid crystal display lamp is controlled with stable operation.
이와 같이 본 발명은 액정디스플레이의 변화된 프레임 주파수(Vsync)를 판독하고, 이 프레임 주파수에 영향을 주지 않는 임의의 PWM 주파수로 변환이 가능케 하는 디지털 모드 인버터를 구현하므로서, 액정디스플레이의 가변 프레임 주파수 방식을 가능하게 된다.As described above, the present invention implements the variable frame frequency method of the liquid crystal display by implementing a digital mode inverter that reads the changed frame frequency (Vsync) of the liquid crystal display and converts it to an arbitrary PWM frequency without affecting the frame frequency. It becomes possible.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.
위에서 설명하고 있는 본 발명에 따른 액정디스플레이의 인버터 펄스폭변조 주파수 조절장치 및 방법은 다음과 같은 효과를 얻는 것이 가능하다.Inverter pulse width modulation frequency control apparatus and method of the liquid crystal display according to the present invention described above can obtain the following effects.
첫째, 본 발명은 액정디스플레이의 프레임 주파수를 가변할 때, 인버터 밝기조절 최적 주파수가 자동적으로 가변 조절되면서, 프레임 주파수와 인버터 PWM 주파수의 상호간섭에 따른 액정디스플레이의 화면불량을 방지할 수 있다.First, when the frame frequency of the liquid crystal display is varied, the optimum brightness of the inverter brightness is automatically adjusted, thereby preventing a screen defect of the liquid crystal display due to the interference of the frame frequency and the inverter PWM frequency.
둘째, 본 발명은 인버터의 PWM 주파수를 고정으로 하지 않고 가변적으로 적용하는 것이 가능하다.Secondly, the present invention can be applied variably without fixing the PWM frequency of the inverter.
셋째, 본 발명은 하나의 인버터 소자를 이용하면서, 여러 종류의 액정디스프레이의 특성에 맞는 PWM 주파수를 효과적으로 제공하는 것이 가능하다.Third, the present invention can effectively provide a PWM frequency suitable for the characteristics of various types of liquid crystal display while using one inverter element.
넷째, 본 발명은 노트북 컴퓨터, PDA와 같은 휴대용기기 및 테스크 탑 컴퓨터, 모빌 디스플레이(Mobile Display) 등과 같은 액정디스플레이를 사용하는 모든 제품에 적용 가능하다.Fourth, the present invention is applicable to all products using a liquid crystal display such as a portable computer such as a notebook computer, a PDA and a desktop computer, a mobile display.
마지막으로 본 발명은 배터리 전원을 사용하는 휴대용기기에서 가변 프레임 주파수 방식이 적용하여, 액정디스플레이의 소모 전력을 감소시키면서 휴대기기의 배터리 사용시간을 늘이는 것이 가능하다.Finally, the present invention is applicable to the variable frame frequency method in a battery-powered portable device, it is possible to increase the battery life of the portable device while reducing the power consumption of the liquid crystal display.
도 1은 일반적인 휴대용 컴퓨터에 대한 전체 구성의 개략도,1 is a schematic diagram of an overall configuration for a typical portable computer,
도 2는 일반적인 휴대용 컴퓨터에서의 액정표시기 밝기조절장치에 대한 구성도,2 is a configuration diagram of a brightness control device for a liquid crystal display in a general portable computer;
도 3은, 본 발명에 따른 액정표시기의 인버터 펄스폭변조 주파수 조절장치에 대한 구성도,3 is a block diagram of an inverter pulse width modulation frequency control device of a liquid crystal display according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 PWM 변환기의 상세 구성도,4 is a detailed configuration diagram of a PWM converter according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 출력 파형도.5 is an output waveform diagram according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
200 : 리프레시레이트제어부 210 : 비디오 컨트롤러200: refresh rate control unit 210: video controller
220 : 액정디스플레이 230 : 밝기제어부220: liquid crystal display 230: brightness control unit
240 : PWM 변환부 250 : 인버터240: PWM converter 250: Inverter
260 : 액정디스플레이 램프260 liquid crystal display lamp
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Families Citing this family (14)
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|---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (6)
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| US5977942A (en) * | 1996-12-20 | 1999-11-02 | Compaq Computer Corporation | Multiplexed display element sequential color LCD panel |
| US6522363B1 (en) * | 1999-07-30 | 2003-02-18 | Thomson Licensing S.A. | Display frame rate adaptation |
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| KR100381423B1 (en) * | 2001-07-23 | 2003-04-26 | 삼성전자주식회사 | portable computer and controlling method thereof |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101334551B1 (en) | 2007-05-14 | 2013-11-28 | 엘지전자 주식회사 | Display apparatus and method of brightness control the same |
| US9013393B2 (en) | 2008-08-12 | 2015-04-21 | Samsung Display Co., Ltd. | Method of driving a light source, light source apparatus for performing the method and display apparatus having the light source apparatus |
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