KR100543032B1 - Power Supply for Liquid Crystal Display - Google Patents
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Abstract
액정 표시 장치용 전원 공급 장치에서, 제1전압 변환부와 제2전압 변환부는 입력되는 전압을 설정 전압으로 변환시켜 각각 출력하고, 비교부는 제1전압 변환부와 제2전압 변환부로부터 각각 출력되는 전압을 비교하여 해당 비교 전압을 출력하고, 비교 전압은 피드백되어 제2전압 변환부로 입력된다. 제2전압 변환부는 피드백되는 비교 전압에 따라 출력 전압을 보정하며, 이와 같이 보정된 제2전압 변환부의 출력 전압과 제1전압 변환부의 출력 전압이 더해져서 액정 표시 장치의 계조 전압을 생성하는 계조부 및 액정 화소로 화소 신호를 공급하는 소스 IC로 공급된다. 이에 따라, 액정 표시 장치가 슬림화되어 부품의 크기가 감소되더라도, 항상 일정한 전압이 액정 표시 장치로 공급될 수 있다. In the power supply for the liquid crystal display, the first voltage converter and the second voltage converter convert the input voltage into a set voltage and output the converted voltage, respectively, and the comparator is output from the first voltage converter and the second voltage converter, respectively. The voltages are compared to output corresponding comparison voltages, and the comparison voltages are fed back to the second voltage converter. The second voltage converter corrects the output voltage according to the feedback voltage fed back, and the gray voltage unit generating the gray voltage of the liquid crystal display by adding the corrected output voltage of the second voltage converter and the output voltage of the first voltage converter. And a source IC for supplying the pixel signal to the liquid crystal pixel. Accordingly, even when the size of the component is reduced by slimming the liquid crystal display, a constant voltage can always be supplied to the liquid crystal display.
Description
이 발명은 액정 표시 장치용 전원 공급 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게 말하자면 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor) 액정 표시 장치로 계조 전압 생성을 위한 아날로그 전원을 공급하는 전원 공급 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a power supply for a liquid crystal display, and more particularly, to a power supply for supplying an analog power source for generating a gray voltage to a thin film transistor liquid crystal display.
일반적으로 액정 표시 장치(liquid crystal display)는 액정에 인가되는 화소 전압에 의해 빛의 투과량을 조절하여 화상을 표시하는 장치이다. 이러한 액정 표시 장치를 구동시키기 위해서는 여러 종류의 전압 또는 전원이 필수적으로 요구된다. In general, a liquid crystal display is a device for displaying an image by adjusting the amount of light transmitted by a pixel voltage applied to a liquid crystal. In order to drive such a liquid crystal display, various kinds of voltages or power sources are required.
예를 들어, 박막 트랜지스터 스위칭시키기 위하여 수십 볼트(V) 이상의 레벨을 갖는 게이트-온 및 게이트 오프 전압 (Von & Voff), 각 화소에서 여러 색상(gray scale)을 표현하기 위하여 각 화소내의 액정으로 인가되는 멀티-레벨(multi-level)의 아날로그 화소 전압 등이 요구되며, 전원 장치에 이러한 멀티-레벨의 아날로그 화소 전압을 생성하기 위한 기준 전압을 공급하는 고전압의 아날로그 전원도 있어야 한다.For example, gate-on and gate-off voltages (Von & Voff) having a level of several tens of volts (V) or more for switching thin film transistors, and applied to the liquid crystal in each pixel to express gray scales in each pixel. A multi-level analog pixel voltage is required, and a high voltage analog power supply for supplying a reference voltage for generating such a multi-level analog pixel voltage is also required.
이외에도 모듈에서 사용되는 각종 논리 회로 및 드라이브 IC를 동작시키기 위한 3.3V∼5V 정도의 전압을 공급하는 로직 전원도 요구된다.In addition, a logic power supply for supplying a voltage of about 3.3V to 5V for operating various logic circuits and drive ICs used in the module is also required.
이러한 다수 전압은 전원 공급 장치로부터 생성되어 액정 표시 장치의 각 해당 모듈로 타이밍 시퀀스(timing sequence)에 따라 인가된다. 즉, 타이밍 시퀀스에 따라 로직 전원, 디지탈 화소 전압. 아날로그 전원과 아날로그 화소 전압 순으로 패널에 인가된다. These multiple voltages are generated from the power supply and are applied to each corresponding module of the liquid crystal display according to a timing sequence. That is, logic power supply, digital pixel voltage according to the timing sequence. It is applied to the panel in order of analog power and analog pixel voltage.
이러한 전압을 액정 표시 장치로 공급하는 전원 공급 장치의 구동 능력은 항상 일정하게 유지되어야 하나, 액정 표시 장치의 슬림화에 따라 전원 공급 장치의 구동 능력이 저하되는 경우가 발생하였다. The driving ability of the power supply for supplying such a voltage to the liquid crystal display should be kept constant at all times. However, the driving ability of the power supply has deteriorated due to the slimming of the liquid crystal display.
즉, 휴대용 정보 기기의 증가에 따라 사용이 급증된 노트 PC의 모니터로 액정 표시 장치가 사용되고 있으며, 모니터의 대형 화면 추세에 따라 점차 액정 표시 장치로 대형화 및 슬림화되어 가고 있다. 액정 표시 장치의 슬림화에 따라 전원 공급 장치의 부품의 크기 및 높이 등이 작아지게 되었으며, 이에 따라 전원 공급 장치가 액정 표시 장치를 구동하는데 필요한 일정 레벨의 전원 및 전압을 생성하지 못하는 경우가 발생한다. That is, a liquid crystal display device is used as a monitor of a notebook PC, which is rapidly increasing in use with the increase of portable information devices, and the liquid crystal display device is gradually becoming larger and slimmer in accordance with the trend of the large screen of the monitor. As the size of the liquid crystal display becomes slim, the size and height of components of the power supply become smaller, and as a result, the power supply may fail to generate a predetermined level of power and voltage required to drive the liquid crystal display.
보다 상세하게 말하자면, 종래의 전원 공급 장치는 하나의 DC/DC 컨버터를 이용하여 요구되는 구동 전압을 액정 표시 장치로 공급하고 있으나, 하나의 DC/DC 컨버터만으로는 액정 표시 장치의 대형화 및 슬림화에 따라 요구되는 구동 전압을 생성하는 것이 어렵다. 특히, 모니터의 크기가 13.3"인 경우에, 약 120㎃∼150㎃ 정도의 전류가 소모되는 아날로그 전압이 요구되나, 이러한 아날로그 전압을 액정 표시 장치로 공급할 수 없는 단점이 있다. In more detail, the conventional power supply device supplies the driving voltage required by using one DC / DC converter to the liquid crystal display device. However, only one DC / DC converter is required to increase the size and slimness of the liquid crystal display device. It is difficult to produce a driving voltage that becomes. In particular, when the size of the monitor is 13.3 ", an analog voltage that consumes about 120 mA to 150 mA is required, but this analog voltage cannot be supplied to the liquid crystal display.
이 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 부품 크기에 상관없이 항상 일정 레벨의 구동 전압을 액정 표시 장치로 공급할 수 있는 액정 표시 장치용 전원 장치를 제공하고자 하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a power supply device for a liquid crystal display device capable of supplying a predetermined level of driving voltage to the liquid crystal display device regardless of the component size.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 이 발명에 따른 전원 장치는 두 개의 DC/DC 컨버터를 포함하고, 두 개의 DC/DC 컨버터로부터 각각 출력된 전압이 비교부에 의하여 비교되고, 비교 결과가 두 개의 DC/DC 컨버터 중 하나의 DC/DC 컨버터로 피드백되도록 구성한다. 피드백된 비교 결과를 입력받은 DC/DC 컨버터가 출력 전압을 보정하고, 보정된 출력 전압이 다른 DC/DC 컨버터의 출력 전압과 더해져서 액정 표시 장치로 공급되도록 하여, 항상 일정 레벨의 구동 전압이 액정 표시 장치로 공급될 수 있도록 한다. In order to achieve this technical problem, the power supply device according to the present invention includes two DC / DC converter, the voltage output from each of the two DC / DC converter is compared by the comparison unit, the comparison result is two DC Configure to feed back to one of the DC / DC converters. The DC / DC converter receiving the feedback comparison result corrects the output voltage, and the corrected output voltage is added to the output voltage of the other DC / DC converter to be supplied to the liquid crystal display, so that a certain level of driving voltage is always applied to the liquid crystal display. It can be supplied to the display device.
상기한 구성에 의하여, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.With the above configuration, the most preferred embodiment which can be easily carried out by those skilled in the art with reference to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도1에 이 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 상세 회로가 도시되어 있다. 1 shows a detailed circuit of a liquid crystal display according to an embodiment of the present invention.
첨부한 도1에 도시되어 있듯이, 입력 전압(3.3V)이 인가되는 전원 공급 장치의 입력단에 제1DC/DC 컨버터(10)와 제2DC/DC 컨버터(30)가 각각 연결되어 있고, 제1DC/DC 컨버터(10)의 출력 단자에 제1정류부(20)가 연결되고, 제2DC/DC 컨버터(30)의 출력 단자에 제2정류부(40)가 연결되어 있다. As shown in FIG. 1, a first DC / DC converter 10 and a second DC / DC converter 30 are connected to an input terminal of a power supply device to which an input voltage 3.3V is applied, respectively. The first rectifier 20 is connected to the output terminal of the DC converter 10, and the second rectifier 40 is connected to the output terminal of the second DC / DC converter 30.
제1정류부(20)와 제2정류부(40)의 출력 단자에 비교부(50)가 연결되어 있고, 비교부(50)의 출력 단자에 제2DC/DC 컨버터(30)의 입력 단자가 연결되어 있다. 여기에서 제1정류부(20)와 제2정류부(40)와 비교부(50)의 출력 단자가 모두 전원 공급 장치의 출력단(Ot)에 연결되어 있다. The comparator 50 is connected to the output terminal of the first rectifier 20 and the second rectifier 40, and the input terminal of the second DC / DC converter 30 is connected to the output terminal of the comparator 50. have. Here, the output terminals of the first rectifying unit 20, the second rectifying unit 40, and the comparing unit 50 are all connected to the output terminal Ot of the power supply device.
제1정류부(20)는 애노드 단자가 제1DC/DC 컨버터(10)의 출력단에 연결되고 캐소드 단자가 전원 공급 장치의 출력단(Ot)에 연결된 쇼트키(shottky) 다이오드(SD1)와, 일측 단자가 쇼트키 다이오드(SD1)의 캐소드 단자에 연결되고 타측 단자가 접지된 캐패시터(C1)와, 일측 단자가 쇼트키 다이오드(SD1)의 캐소드 단자에 연결되고 타측 단자가 제1DC/DC 컨버터(10)의 입력 단자에 연결된 저항(R1)과, 일측 단자가 저항(R1)에 연결되고 타측 단자가 접지된 저항(R2)으로 이루어진다. The first rectifier 20 includes a schottky diode SD1 having an anode terminal connected to an output terminal of the first DC / DC converter 10 and a cathode terminal connected to an output terminal Ot of the power supply device, and one terminal terminal of the first rectifying unit 20. A capacitor C1 connected to the cathode terminal of the Schottky diode SD1 and the other terminal of which is grounded, one terminal connected to the cathode terminal of the Schottky diode SD1, and the other terminal of the first DC / DC converter 10 A resistor R1 connected to the input terminal and a resistor R2 having one terminal connected to the resistor R1 and the other terminal being grounded.
제2정류부(40)는 애노드 단자가 제2DC/DC 컨버터(20)의 출력단에 연결되고 캐소드 단자가 전원 공급 장치의 출력단(Ot)에 연결된 쇼트키 다이오드(SD2)와, 일측 단자가 쇼트키 다이오드(SD2)의 캐소드 단자에 연결되고 타측 단자가 접지된 캐패시터(C2)로 이루어진다. The second rectifier 40 includes a Schottky diode SD2 having an anode terminal connected to an output terminal of the second DC / DC converter 20 and a cathode terminal connected to an output terminal Ot of the power supply device, and one terminal thereof being a Schottky diode. The capacitor C2 is connected to the cathode terminal of the SD2 and the other terminal is grounded.
비교부(50)는 비반전 단자가 제2정류부(40)의 쇼트키 다이오드(SD2)의 캐소드 단자에 연결되고 반전 단자가 제1정류부(20)의 쇼트키 다이오드(SD1)의 캐소드 단자에 연결된 비교기(A1)와, 일측 단자가 비교기(A1)의 출력 단자에 연결되고 타측 단자가 쇼트키 다이오드(SD1)의 캐소드 단자에 연결된 캐패시터(C3)와, 일측 단자가 비교기(A1)의 출력 단자에 연결되고 타측 단자가 쇼트키 다이오드(SD1)의 캐소드 단자에 연결된 저항(R3)과, 일측 단자가 비교기(A1)의 출력 단자에 연결되고 타측 단자가 제2DC/DC 컨버터(30)의 입력 단자에 연결된 저항(R4)과, 일측 단자가 저항(R4)에 연결되고 타측 단자가 접지된 저항(R5)으로 이루어진다. The comparator 50 has a non-inverting terminal connected to the cathode terminal of the Schottky diode SD2 of the second rectifying unit 40 and an inverting terminal connected to the cathode terminal of the Schottky diode SD1 of the first rectifying unit 20. A comparator A1, one terminal connected to the output terminal of the comparator A1, the other terminal connected to the cathode terminal of the Schottky diode SD1, and one terminal connected to the output terminal of the comparator A1. Resistor R3 connected to the cathode terminal of the Schottky diode SD1 and the other terminal connected to the output terminal of the comparator A1, and the other terminal to the input terminal of the second DC / DC converter 30. The resistor R4 is connected and one terminal is connected to the resistor R4 and the other terminal is grounded.
이러한 구조로 이루어지는 액정 표시 장치용 전원 공급 장치의 동작에 대하 여 설명한다. The operation of the power supply for the liquid crystal display device having such a structure will be described.
이 발명에서는 두 개의 DC/DC 컨버터를 이용하여 액정 표시 장치의 화소로 화소 신호를 인가하는 소스 IC와, 계조 표시를 위한 계조 전압을 생성하는 계조부로 공급되는 전원을 생성한다. In the present invention, two DC / DC converters are used to generate a source IC for applying a pixel signal to a pixel of a liquid crystal display, and a power supply to a gray scale unit for generating gray scale voltages for gray scale display.
입력 전압 3.3V는 제1DC/DC 컨버터(10)와 제2DC/DC 컨버터(30)로 각각 입력되고, 제1DC/DC 컨버터(10)와 제2DC/DC 컨버터(30)는 인가되는 3.3V의 전압을 10V로 승압시켜. 10V와 0V를 스윙하는 구형파인 스위칭 신호를 생성한다. The input voltage 3.3V is input to the first DC / DC converter 10 and the second DC / DC converter 30, respectively, and the first DC / DC converter 10 and the second DC / DC converter 30 are each applied with 3.3V. Step up the voltage to 10V. Create a switching signal that is a square wave swinging between 10V and 0V.
제1DC/DC 컨버터(10)로부터 출력된 승압 전압은 제1정류부(20)로 입력되고, 제1정류부(20)의 쇼트키 다이오드(SD1)와 캐패시터(C1)를 통하여 정류되어 직류 전압으로 출력된다. 한편, 제2DC/DC 컨버터(30)로부터 출력된 승압 전압은 제2정류부(40)로 입력되고, 제2정류부(40)의 쇼트키 다이오드(SD2)와 캐패시터(C2)를 통하여 정류되어 직류 전압으로 출력된다. The boosted voltage output from the first DC / DC converter 10 is input to the first rectifier 20, rectified through the Schottky diode SD1 and the capacitor C1 of the first rectifier 20, and outputted as a DC voltage. do. On the other hand, the boosted voltage output from the second DC / DC converter 30 is input to the second rectifier 40, rectified through the Schottky diode SD2 and the capacitor C2 of the second rectifier 40, and the direct voltage. Is output.
이와 같이 제1정류부(20)와 제2정류부(40)로부터 출력된 직류 전압은 비교부(50)로 입력되어 비교된다. In this way, the DC voltages output from the first rectifying unit 20 and the second rectifying unit 40 are input to the comparator 50 and compared.
이 때, 제1정류부(20)로부터 출력된 직류 전압은 저항(R1,R2)에 의하여 분압되어 다시 제1DC/DC 컨버터(10)로 피드백된다. 따라서, 제1DC/DC 컨버터(10)는 피드백되는 전압에 따라 승압비를 조절하여 요구되는 전압이 출력되도록 승압되는 전압을 보정한다. At this time, the DC voltage output from the first rectifier 20 is divided by the resistors R1 and R2 and fed back to the first DC / DC converter 10. Accordingly, the first DC / DC converter 10 corrects the boosted voltage so that the required voltage is output by adjusting the boost ratio according to the fed back voltage.
비교부(50)의 비교기(A1)는 반전 단자로 입력된 제1정류부(20)의 출력 전압과, 비반전 단자로 입력된 제2정류부(40)의 출력 전압을 비교하여 해당하는 비교 전압을 출력한다. The comparator A1 of the comparator 50 compares the output voltage of the first rectifier 20 input to the inverting terminal with the output voltage of the second rectifier 40 input to the non-inverting terminal and compares the corresponding voltage. Output
비교부(50)로부터 출력된 비교 전압은 저항(R4,R5)에 의하여 분압되어 제2DC/DC 컨버터(30)로 피드백된다. 제2DC/DC 컨버터(30)는 피드백되는 비교 전압에 따라 승압비를 조절하여 요구되는 전압이 출력되도록 승압되는 전압을 보정한다. The comparison voltage output from the comparator 50 is divided by the resistors R4 and R5 and fed back to the second DC / DC converter 30. The second DC / DC converter 30 corrects the boosted voltage so that the required voltage is output by adjusting the boost ratio according to the feedback voltage fed back.
이에 따라, 제2DC/DC 컨버터(30)로부터 보정되고 제2정류부(40)를 통하여 정류된 전압과, 제1DC/DC 컨버터(10)로부터 보정되고 제1정류부(20)를 통하여 정류된 전압이 더해져서 전원 공급 장치의 출력단(Ot)을 통하여 소스 IC 및 계조부를 구동시키기 위한 AVDD 전압으로 출력된다. Accordingly, the voltage corrected from the second DC / DC converter 30 and rectified through the second rectifier 40 and the voltage corrected from the first DC / DC converter 10 and rectified through the first rectifier 20 are In addition, it is output as an AVDD voltage for driving the source IC and the gray scale through the output terminal Ot of the power supply.
이와 같이, 두 개의 DC/DC 컨버터(10,30)로부터 각각 출력되는 전압을 비교하고, 비교된 전압값에 따라 DC/DC 컨버터의 출력 전압을 보정하고, 두 개의 DC/DC 컨버터(10,30)로부터 출력되는 전압을 더하여 출력함으로써, 어느 하나의 DC/DC 컨버터의 구동 능력이 저하된 경우에도 요구되는 10V의 전압을 항상 액정 표시 장치로 공급할 수 있다. As such, the voltages output from the two DC / DC converters 10 and 30 are compared, and the output voltages of the DC / DC converters are corrected according to the compared voltage values, and the two DC / DC converters 10 and 30 are compared. By adding and outputting the voltage outputted from), the required 10V voltage can always be supplied to the liquid crystal display even when the driving capability of any one DC / DC converter is reduced.
이상에서와 같이 이 발명의 실시예에 따라, 부품의 크기 제한에 상관없이 요구되는 전압이 항상 일정하게 액정 표시 장치로 공급될 수 있으며, 이에 따라 액정 표시 장치를 보다 슬림화시킬 수 있는 효과를 제공한다.As described above, according to the exemplary embodiment of the present invention, the required voltage may be constantly supplied to the liquid crystal display device regardless of the size limitation of the component, thereby providing an effect of making the liquid crystal display device more slimmer. .
도1은 이 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치용 전원 공급 장치의 회로도이다. 1 is a circuit diagram of a power supply for a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
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