KR100564575B1 - 부하제어 부스팅 장치, 부하량에 따라 자동적으로부스팅을 결정하고 커패시터 수가 적은 부스팅 파워시스템 및 그 방법 - Google Patents

부하제어 부스팅 장치, 부하량에 따라 자동적으로부스팅을 결정하고 커패시터 수가 적은 부스팅 파워시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

부하제어 부스팅 장치, 부하량에 따라 자동적으로 부스팅을 결정하고 커패시터 수가 적은 부스팅 파워 시스템 및 그 방법이 개시된다. 상기 부스팅 파워 시스템은, 전압 안정화 회로 없이 부스팅 전압을 발생시키고, 부하량에 따라 자동적으로 부스팅을 결정한다. 따라서, 외부 실장 커패시터 수 감소, 스테틱 전류의 감소, 및 칩 사이즈 감소에 기여하고, 다이내믹 스위칭 회로로 동작하는 부스팅 회로의 전력 소모를 효율적으로 줄일 수 있는 효과가 있다. 또한, 모바일 TFT LCD 제품에 적용되는 경우에 부피 감소로 인하여 경박 단소 실현에 적합하고, 소모 전력 감소로 인하여 배터리 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

부하제어 부스팅 장치, 부하량에 따라 자동적으로 부스팅을 결정하고 커패시터 수가 적은 부스팅 파워 시스템 및 그 방법{Consumption power-controlled boosting apparatus, boosting power system providing for automatically consumption power-dependent boosting using decreased capacitors method thereof}
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1a 및 도 1b는 TFT LCD의 구동에 필요한 전압을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 종래의 부스팅 전압 제공 회로를 나타내는 블록도이다.
도 3은 전압 부스팅 회로의 일례이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 부스팅 파워 시스템의 블록도이다.
도 5는 도 4의 양전압 부하제어 부스팅부의 구체적인 회로도이다.
도 6은 도 4의 양전압 부스팅 결정부의 구체적인 회로도이다.
도 7은 도 4의 제2 기준전압 생성부의 구체적인 회로도이다.
도 8은 도 4의 음전압 부스팅 결정부의 구체적인 회로도이다.
도 9는 TFT LCD의 공통 전압에 이용되는 부스팅 음전압 생성 회로의 일례이다.
도 10은 부하 전류에 따른 양전압 부스팅 회로 출력전압을 나타내는 그래프이다.
도 11은 클럭 신호 스피드에 따른 양전압 부스팅 회로 출력전압을 나타내는 그래프이다.
도 12는 부하 전류에 따른 최종 부스팅 양전압(VGH)을 나타내는 그래프이다.
도 13은 부하 전류에 따른 최종 부스팅 음전압(VGL)을 나타내는 그래프이다.
도 14는 종래의 출력전압과 최종 부스팅 양전압(VGH)을 비교한 그래프이다.
도 15는 종래의 출력전압과 최종 부스팅 음전압(VGL)을 비교한 그래프이다.
본 발명은 파워 시스템에 관한 것으로, 특히 부스팅 파워 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
도 1a 및 도 1b는 TFT LCD의 구동에 필요한 전압을 설명하기 위한 도면이다. 도 1a는 TFT LCD(thin film transistor liquid crystal display)에서 하나의 픽셀(pixel)에 대한 등가 모델이다. 도 1b는 도 1a의 각 부분의 전압 크기를 상대적으로 보여주는 파형도이다. TFT는 게이트 드라이버로부터 인가되는 VGH 전압에 의하여 온(on) 되고, VGL 전압에 의하여 오프(off)된다. 액정(CLC)과 스토리지 커패시터(CST)는 주기적으로 반전되는 공통 전압(common voltage) VCOMH와 VCOML에 의하여 구동된다. TFT가 온 상태일 때에는 VDH와 VDL 사이의 전압인 픽셀 데이터가 액정(CLC)과 스토리지 커패시터(CST)에 저장된다. 도 1b에 도시된 바와 같이, TFT를 온(on)시키는 전압 VGH는 빠른 충전 속도로 픽셀 데이터를 충전시키기 위하여 픽셀 데이터에 상응하는 전압(VDL~VDH)보다 훨씬 크다. 또한, TFT를 오프(off)시키는 전압 VGL은 신호간섭(cross-talk)을 방지하고 누설 전류(leakage current)를 감소시키기 위하여 픽셀 데이터에 상응하는 전압(VDL~VDH)보다 훨씬 작다. 이와 같은, TFT LCD, 특히 모바일(mobile) 용 VGA급 TFT LCD를 구동하기 위하여, TFT 온 전압으로 20V 정도, TFT 오프 전압으로 -20 정도가 사용된다. TFT 온/오프 전압은 LCD 패널에 사용되는 TFT의 종류(예를 들어 a-Si, LTPS, CGS TFT)와 패널 사이즈 등에 따라 약간의 편차가 있다. 따라서, 휴대용 장치의 배터리 전원으로부터 인가되는 전압은 대략 3V 정도이므로, 모발 TFT LCD 등을 구동하기 위하여 3V 전압을 20V 또는 -20V 정도까지 스텝업(step-up) 또는 스텝다운(step-down) 시키는 부스팅 회로가 필요하다.
도 2는 종래의 부스팅 전압 제공 회로를 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 종래의 부스팅 전압 제공 회로는 기준전압 생성 회로(210), 버퍼(220), 두 개의 커패시터들(CA, CB)을 이용하는 양전압 부스팅 회로(230), 다수개의 커패시터들(CC, CD, CE1~CE4)을 이용하는 양/음 전압 부스팅 회로(240), 양전압 안정화 및 버퍼링 회로(250), 및 음전압 안정화 및 버퍼링 회로(260)를 구비한다. 이외에도, 출력전압을 안정화시키는 커패시터들 CL1, CL2, CL3이 이용된다. 도 2의 회로는 히다찌(HITACHI) 사에서 최근에 사용되는 부스팅 전압 제공 회로이다. 도 2에서, 양전압 부스팅 회로(230)는 두 개의 커패시터들(CA, CB)을 이용하여 입력 전압(VCI1)을 두배로 승압시킨 전압(DDVDH)을 출력하고, 양/음 전압 부스팅 회로(240)는 다수개의 커패시터들(CC, CD, CE1~CE4)을 이용하여 입력 전압(DDVDH)을 승압 또는 강압하여 VCI1에 대한 4배, 5배, 6배 또는 (-3)배, (-4)배, (-5)배의 전압(VLOUT2 또는 VLOUT3)을 출력한다. 양/음 전압 부스팅 회로(240)에서 출력되는 양 부스팅 전압(VLOUT2) 및 음 부스팅 전압(VLOUT3) 각각은 양전압 안정화 및 버퍼링 회로(250), 및 음전압 안정화 및 버퍼링 회로(260)에서 안정화되어 TFT 온 전압(VGH) 및 TFT 오프 전압(VGL)으로 출력된다. 양전압 안정화 및 버퍼링 회로(250), 및 음전압 안정화 및 버퍼링 회로(260) 각각에 사용되는 전압 안정화기(voltage regulator) 및 단일 이득 버퍼(unit gain buffer)등은 연산 증폭기(operational amplifier)에 의하여 구현된다.
도 3은 전압 부스팅 회로의 일례이다. 도 2의 부스팅 회로들(230, 240)은 도 3과 같은 회로를 응용하여 구성된다. 예를 들어, 도 3에서, 제1 스위치(SW1)와 제2 스위치(SW2)가 단락되고, 나머지 스위치들(SW3, SW4)은 개방된 경우에 제1 커패시터(CA)에는 VCI 전압이 충전된다. 다음순간, 제3 스위치(SW3)와 제4 스위치(SW4)가 단락되고, 나머지 스위치들(SW1, SW2)은 개방된 경우에 전하 펌핑에 의한 2배의 VCI1 전압(DDVDH)이 제2 커패시터(CB)를 통하여 출력된다.
그러나, 도 2와 같은 종래의 부스팅 전압 제공 회로는, 부스팅을 위한 커패시터들(CA, CB, CC, CD, CE1~CE4)외에 출력전압을 안정화시키는 커패시터들 CL1, CL2, CL3이 필요하고, 따라서 LCD 패널 외부의 모듈에 실장되는 이러한 패시브(passive) 소자들로 인하여 비용 증가, 불량률 증가뿐만 아니라 모듈 부피를 증가시키므로 경박 단소가 요구되는 모바일 제품에 적용 시 불리하게 작용하는 문제점이 있다. 또한, 종래의 부스팅 전압 제공 회로에서는, 소정 클럭 신호에 의하여 다이내믹하게 동작하는 스위칭 회로에 의하여 동작하는 부스팅 회로들(230, 240)이 부하량에 무관하게 항상 동작하고, 이때 많은 전력을 소모하므로 저 전력 소비가 요구되는 모바일 제품에 불리하게 작용하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는, 부하 전력량에 의하여 제어되는 부스팅 장치를 제공하고, 전압 안정화 회로 없이 부스팅 전압을 발생시키므로 외부 실장 커패시터 수 감소, 스테틱(static) 전류의 감소, 및 칩 사이즈 감소에 기여하고, 부하 전력량에 따라 자동적으로 부스팅을 결정하므로 다이내믹 스위칭 회로로 동작하는 부스팅 회로의 전력 소모를 효율적으로 줄일 수 있는 부스팅 파워 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적인 과제는, 부하 전력량에 따라 파워 부스팅을 제어하는 방법, 및 전압 안정화 회로 없이 부스팅 전압을 발생시키고, 부하 전력량에 따라 자동적으로 부스팅을 결정하는 파워 부스팅 방법을 제공하는 데 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 부스팅 파워 시스템은, 제1 기준전압 생성부, 양전압 부하제어 부스팅부, 양전압 부스팅 결정부, 제2 기준전압 생성부, 음전압 부스팅 결정부, 및 양/음 전압 부스팅 회로를 구비한다.
상기 제1 기준전압 생성부는 외부전원을 이용하여 제1 기준전압을 발생시켜 출력한다. 상기 양전압 부하제어 부스팅부는 상기 외부전원, 상기 제1 기준전압, 및 출력단에서 되먹임되는 제1 부스팅 양전압을 이용하여, 상기 제1 부스팅 양전압을 보정한 제1 보정전과 상기 제1 기준전압을 비교하여 비교결과에 따라 논리 상태가 변경되는 부스팅 제어 정보를 발생시키고, 상기 부스팅 제어 정보의 논리 상태에 응답하여 상기 외부 전원을 이용한 전하 펌핑 및 펌핑 중지를 선택적으로 수행함으로써, 상기 출력단 부하 전력량에 적응하는 상기 외부 전원의 승압인 상기 제1 부스팅 양전압을 출력한다. 상기 양전압 부스팅 결정부는 상기 제1 기준전압, 상기 제1 부스팅 양전압, 및 최종 부스팅 양전압을 이용하여, 상기 최종 부스팅 양전압을 보정한 제2 보정전압과 상기 제1 기준전압을 비교하여 비교결과에 따라 논리 상태가 변경되는 제1 인에이블 정보를 발생시킨다. 상기 제2 기준전압 생성부는 상기 제1 기준전압을 이용하여 제2 기준전압을 발생시켜 출력한다. 상기 음전압 부스팅 결정부는 상기 제1 기준전압, 상기 제1 부스팅 양전압, 상기 제2 기준전압, 및 최종 부스팅 음전압을 이용하여, 상기 최종 부스팅 음전압을 보정한 제3 보정전압과 상기 제1 기준전압을 비교하여 비교결과에 따라 논리 상태가 변경되는 제2 인에이블 정보를 발생시킨다. 상기 양/음 전압 부스팅 회로는 상기 제1 인에이블 정보의 논리 상태에 응답하여 상기 제1 부스팅 양전압을 이용한 전하 펌핑 및 펌핑 중지를 선택적으로 수행함으로써, 부하 전력량에 적응하는 상기 제1 부스팅 양전압의 승압인 상기 최종 부스팅 양전압, 및 상기 제2 인에이블 정보의 논리 상태에 응답하여 상기 제1 부스팅 양전압을 이용한 전하 펌핑 및 펌핑 중지를 선택적으로 수행함으로써, 부하 전력량에 적응하는 상기 제1 부스팅 양전압의 강압인 상기 최종 부스팅 음전압을 출력한다.
상기 양전압 부하제어 부스팅부는, 제1 전압 보정회로, 제1 비교기, 및 양전압 부스팅 회로를 구비한다.
상기 제1 전압 보정회로는 상기 제1 부스팅 양전압을 보정하여 상기 제1 보정전압을 출력한다. 상기 제1 비교기는 상기 제1 보정전압과 상기 제1 기준전압을 비교하여, 비교결과에 따라 논리 상태가 다른 상기 부스팅 제어 정보를 발생시켜 출력한다. 상기 양전압 부스팅 회로는 상기 부스팅 제어 정보의 논리 상태에 응답하여 상기 외부 전원을 이용한 전하 펌핑 및 펌핑 중지를 선택적으로 수행함으로써, 상기 제1 부스팅 양전압을 출력한다. 상기 제1 비교기는, 상기 외부 전원을 전원으로 이용하는 회로인 것을 특징으로 한다.
상기 양전압 부스팅 결정부는, 제2 전압 보정회로, 및 제2 비교기를 구비한다. 상기 제2 전압 보정회로는 상기 최종 부스팅 양전압을 보정하여 상기 제2 보정전압을 출력한다. 상기 제2 비교기는 상기 제2 보정전압과 상기 제1 기준전압을 비교하여, 비교결과에 따라 논리 상태가 다른 상기 제1 인에이블 정보를 발생시켜 출력한다. 상기 양전압 부스팅 결정부는, 제1 선택 정보의 논리 상태에 따라 상기 제1 인에이블 정보의 출력을 제어하는 제1 로직 회로를 더 구비할 수 있다. 상기 제2 비교기는, 상기 제1 부스팅 양전압을 전원으로 이용하는 회로인 것을 특징으로 한다.
상기 제2 기준전압 생성부는, 상기 제1 기준전압을 연산 증폭기 입력단들 중 어느 하나의 입력단 입력으로 이용하여 상기 제2 기준전압을 발생시키는 것을 특징 으로 한다.
상기 음전압 부스팅 결정부는, 버퍼, 제3 전압 보정회로, 및 제3 비교기를 구비한다.
상기 버퍼는 상기 제2 기준전압을 버퍼링하여 안정된 전압으로 출력한다. 상기 제3 전압 보정회로는 상기 버퍼의 출력전압과 상기 최종 부스팅 음전압 사이의 전압을 가지는 상기 제3 보정전압을 출력한다. 상기 제3 비교기는 상기 제3 보정전압과 상기 제1 기준전압을 비교하여, 비교결과에 따라 논리 상태가 다른 상기 제2 인에이블 정보를 발생시켜 출력한다. 상기 음전압 부스팅 결정부는, 제2 선택 정보의 논리 상태에 따라 상기 제2 인에이블 정보의 출력을 제어하는 제2 로직 회로를 더 구비할 수 있다. 상기 버퍼 및 상기 제3 비교기는, 상기 제1 부스팅 양전압을 전원으로 이용하는 회로인 것을 특징으로 한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 부하제어 부스팅 장치는, 전압 보정회로, 비교기, 및 전압 부스팅 회로를 구비한다.
상기 전압 보정회로는 출력단에서 되먹임되는 부스팅된 출력전압을 보정하여 보정전압을 출력한다. 상기 비교기는 상기 보정전압과 기준전압을 비교하여, 비교결과에 따라 논리 상태가 다른 부스팅 제어 정보를 발생시켜 출력한다. 상기 전압 부스팅 회로는 상기 부스팅 제어 정보의 논리 상태에 응답하여 외부 전원을 이용한 전하 펌핑 및 펌핑 중지를 선택적으로 수행함으로써, 상기 출력단 부하 전력량에 적응하는 상기 외부 전원의 승압 또는 강압인 상기 부스팅된 출력전압을 출력한다.
상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 파워 부스팅 방법은, 외부전원을 이용하여 제1 기준전압을 발생시켜 출력하는 제1 기준전압 생성 단계; 상기 외부전원, 상기 제1 기준전압, 및 출력단에서 되먹임되는 제1 부스팅 양전압을 이용하여, 상기 제1 부스팅 양전압을 보정한 제1 보정전압과 상기 제1 기준전압을 비교하여 비교결과에 따라 논리 상태가 변경되는 부스팅 제어 정보를 발생시키고, 상기 부스팅 제어 정보의 논리 상태에 응답하여 상기 외부 전원을 이용한 전하 펌핑 및 펌핑 중지를 선택적으로 수행함으로써, 상기 출력단 부하 전력량에 적응하는 상기 외부 전원의 승압인 상기 제1 부스팅 양전압을 출력하는 양전압 부하제어 부스팅 단계; 상기 제1 기준전압, 상기 제1 부스팅 양전압, 및 최종 부스팅 양전압을 이용하여, 상기 최종 부스팅 양전압을 보정한 제2 보정전압과 상기 제1 기준전압을 비교하여 비교결과에 따라 논리 상태가 변경되는 제1 인에이블 정보를 발생시키는 양전압 부스팅 결정 단계; 상기 제1 기준전압을 이용하여 제2 기준전압을 발생시켜 출력하는 제2 기준전압 생성 단계; 상기 제1 기준전압, 상기 제1 부스팅 양전압, 상기 제2 기준전압, 및 최종 부스팅 음전압을 이용하여, 상기 최종 부스팅 음전압을 보정한 제3 보정전압과 상기 제1 기준전압을 비교하여 비교결과에 따라 논리 상태가 변경되는 제2 인에이블 정보를 발생시키는 음전압 부스팅 결정 단계; 및 상기 제1 인에이블 정보의 논리 상태에 응답하여 상기 제1 부스팅 양전압을 이용한 전하 펌핑 및 펌핑 중지를 선택적으로 수행함으로써, 부하 전력량에 적응하는 상기 제1 부스팅 양전압의 승압인 상기 최종 부스팅 양전압, 및 상기 제2 인에이블 정보의 논리 상태에 응답하여 상기 제1 부스팅 양전압을 이용한 전하 펌핑 및 펌핑 중지를 선택적으로 수행함으로써, 부하 전력량에 적응하는 상기 제1 부스팅 양전압의 강압인 상기 최종 부스팅 음전압을 출력하는 양/음 전압 부스팅 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 부하제어 파워 부스팅 방법은, 부스팅된 출력전압을 보정하여 보정전압을 출력하는 전압 보정단계; 상기 보정전압과 기준전압을 비교하여, 비교결과에 따라 논리 상태가 다른 부스팅 제어 정보를 발생시켜 출력하는 비교 단계; 및 상기 부스팅 제어 정보의 논리 상태에 응답하여 외부 전원을 이용한 전하 펌핑 및 펌핑 중지를 선택적으로 수행함으로써, 상기 부스팅된 출력전압을 출력하는 전압 부스팅 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 부스팅 파워 시스템의 블록도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 부스팅 파워 시스템은, 제1 기준전압 생성부(310), 양전압 부하제어 부스팅부(positive voltage consumption-power controlled boosting unit)(320), 양전압 부스팅 결정부(330), 제2 기준전압 생성부(340), 음전압 부스팅 결정부(350), 및 양/음 전압 부스팅 회로(360)를 구비한다.
상기 제1 기준전압 생성부(310)는 외부전원(VCI)을 이용하여 제1 기준전압(REGP)을 발생시켜 출력한다. 도 2에 예시된 바와 같이, 상기 제1 기준전압(REGP)은 제1 저항(R1)과 가변 저항인 제2 저항(R2) 각각의 저항값 비에 따라, 접지(GND)와 상기 외부전원(VCI)사이의 전압으로 결정된다.
상기 양전압 부하제어 부스팅부(320)는 상기 외부전원(VCI), 상기 제1 기준전압(REGP), 및 출력단에서 되먹임되는 제1 부스팅 양전압(DDVDH)을 이용하여, 상기 제1 부스팅 양전압(DDVDH)을 보정한 제1 보정전압(VQ1)과 상기 제1 기준전압(REGP)을 비교하여 비교결과에 따라 논리 상태가 변경되는 부스팅 제어 정보(BCI)를 발생시키고, 상기 부스팅 제어 정보(BCI)의 논리 상태에 응답하여 상기 외부전원(VCI)을 이용한 전하 펌핑 및 펌핑 중지를 선택적으로 수행함으로써, 상기 출력단 부하 전력량에 적응하는 상기 외부전원(VCI)의 승압인 상기 제1 부스팅 양전압(DDVDH)을 출력한다. 상기 부스팅 제어 정보(BCI)는, 아래에서 자세히 기술될 도 5의 제1 비교기(323)의 출력 신호이다. 상기 제1 부스팅 양전압(DDVDH) 출력단의 부하 전력량은 상기 양전압 부스팅 결정부(330), 및 상기 양/음 전압 부스팅 회로(360)에서 소모하는 전력량이다. 이때, 상기 양전압 부스팅 결정부(330), 및 상기 양/음 전압 부스팅 회로(360)에서 소모하는 전력량은 최종 부스팅 전압들(VGH, VGL) 출력단에 연결되는 다른 회로(미도시)의 부하 전력량에 의하여 영향을 받는다. 즉, 상기 제1 부스팅 양전압(DDVDH) 출력단의 부하 전력량은 최종 부스팅 양전압(VGH) 출력단에 연결되는 다른 회로(미도시)의 부하 전력량에 의하여 영향을 받으므로, 상기 제1 부스팅 양전압(DDVDH) 출력단의 전압은 최종 부스팅 양전압(VGH) 출력단의 부하 전력량이 커지면 감소하게 된다. 또한, 상기 제1 부스팅 양전압(DDVDH) 출력단의 전압은 최종 부스팅 음전압(VGL) 출력단의 부하 전력량이 커지면 감소하게 된다. 위에서 기술한 바와 같이, 최종 부스팅 양전압(VGH) 및 최종 부스팅 음전압(VGL)은 TFT LCD를 구동하는 게이트 드라이버(gate driver)의 전원으로 사용된다. 이외에도, 최종 부스팅 양전압(VGH) 및 최종 부스팅 음전압(VGL)은 외부전원(VCI)보다 큰 양전압 또는 외부전원(VCI)보다 작은 음전압을 이용하는 다른 포터블(portable) 장치 등에 사용될 수 있다.
상기 양전압 부스팅 결정부(330)는 상기 제1 기준전압(REGP), 상기 제1 부스팅 양전압(DDVDH), 및 최종 부스팅 양전압(VGH)을 이용하여, 상기 최종 부스팅 양전압(VGH)을 보정한 제2 보정전압(VQ2)과 상기 제1 기준전압(REGP)을 비교하여 비교결과에 따라 논리 상태가 변경되는 제1 인에이블 정보(EN1)를 발생시킨다.
상기 제2 기준전압 생성부(340)는 상기 제1 기준전압(REGP)을 이용하여 제2 기준전압(VREGOUT)을 발생시켜 출력한다. 상기 제2 기준전압 생성부(340)는, 도 7에 예시된 바와 같이, 상기 제1 기준전압(REGP)을 연산 증폭기(operational amplifier)(341) 입력단들 중 어느 하나의 입력단 입력으로 이용하여 제2 기준전압(VREGOUT)을 발생시킨다. 이때, 저항(R13)과 가변 저항(R14)의 저항값 비에 따라 상기 제2 기준전압(VREGOUT)이 결정되고, 커패시터(C9)에 의하여 상기 제2 기준전압(VREGOUT)이 안정된다.
상기 음전압 부스팅 결정부(350)는 상기 제1 기준전압(REGP), 상기 제1 부스팅 양전압(DDVDH), 상기 제2 기준전압(VREGOUT), 및 최종 부스팅 음전압(VGL)을 이용하여, 상기 최종 부스팅 음전압(VGL)을 보정한 제3 보정전압(VQ3)과 상기 제1 기준전압(REGP)을 비교하여 비교결과에 따라 논리 상태가 변경되는 제2 인에이블 정보(EN2)를 발생시킨다.
상기 양/음 전압 부스팅 회로(360)는 상기 제1 인에이블 정보(EN1)의 논리 상태에 응답하여 상기 제1 부스팅 양전압(DDVDH)을 이용한 전하 펌핑 및 펌핑 중지를 선택적으로 수행함으로써, 부하 전력량에 적응하는 상기 제1 부스팅 양전압(DDVDH)의 승압인 상기 최종 부스팅 양전압(VGH), 및 상기 제2 인에이블 정보(EN2)의 논리 상태에 응답하여 상기 제1 부스팅 양전압(DDVDH)을 이용한 전하 펌핑 및 펌핑 중지를 선택적으로 수행함으로써, 부하 전력량에 적응하는 상기 제1 부스팅 양전압(DDVDH)의 강압인 상기 최종 부스팅 음전압(VGL)을 출력한다. 이때, 상기 양/음 전압 부스팅 회로(360)는 상기 최종 부스팅 양전압(VGH), 및 상기 최종 부스팅 음전압(VGL)을 출력하기 위하여, 부스팅 동작 시에 커패시터들(C3~C8)을 이용한다. 이외에도, 상기 양/음 전압 부스팅 회로(360)는 도 3과 같은 부스팅 동작을 수행하기 위하여, 다른 커패시터들을 더 구비할 수 있고, 시스템에 따라서 더 적은 수의 커패시터들에 의하여 부스팅 동작을 수행할 수 있다. 상기 최종 부스팅 양전압(VGH)의 종류는 다양한 사양의 TFT LCD를 구동하기 위하여, 일반적으로 3가지, 즉, 4배 부스팅 전압(4배 VCI), 5배 부스팅 전압(5배 VCI), 및 6배 부스팅 전압(6배 VCI)이 요구된다. 또한, 상기 최종 부스팅 음전압(VGL)의 종류는 다양한 사 양의 TFT LCD를 구동하기 위하여, 일반적으로 3가지, 즉, -3배 부스팅 전압(-3배 VCI), -4배 부스팅 전압(-4배 VCI), 및 -5배 부스팅 전압(-5배 VCI)이 요구된다. 이와 같은, 상기 최종 부스팅 양전압(VGH)의 종류, 및 상기 최종 부스팅 음전압(VGL)의 종류는 시스템의 요구에 따라 달라질 수 있다.
한편, 상기 양전압 부하제어 부스팅부(320)의 설명에서 기술된 바와 마찬가지로, 상기 제1 부스팅 양전압(DDVDH) 출력단의 부하 전력량은 최종 부스팅 양전압(VGH) 출력단에 연결되는 다른 회로(미도시)의 부하 전력량에 의하여 영향을 받으므로, 상기 제1 부스팅 양전압(DDVDH) 출력단의 전압은 최종 부스팅 양전압(VGH) 출력단의 부하 전력량이 커지면 감소하게 된다. 또한, 상기 제1 부스팅 양전압(DDVDH) 출력단의 전압은 최종 부스팅 음전압(VGL) 출력단의 부하 전력량이 커지면 감소하게 된다.
도 5는 도 4의 양전압 부하제어 부스팅부(320)의 구체적인 회로도이다.
도 5를 참조하면, 도 4의 양전압 부하제어 부스팅부(320)는 제1 전압 보정회로(321), 제1 비교기(323), 및 양전압 부스팅 회로(325)를 구비한다.
상기 제1 전압 보정회로(321)는 상기 제1 부스팅 양전압(DDVDH)을 보정하여 상기 제1 보정전압(VQ1)을 출력한다. 상기 제1 부스팅 양전압(DDVDH)은 저항들(R11, R12)에서 전압 분배되고, 상기 저항들(R11, R12) 각각의 저항값에 의하여 상기 제1 보정전압(VQ1)이 결정된다.
상기 제1 비교기(323)는 상기 제1 보정전압(VQ1)과 상기 제1 기준전압(REGP)을 비교하여, 비교결과에 따라 논리 상태가 다른 상기 부스팅 제어 정보(BCI)를 발생시켜 출력한다. 상기 제1 비교기(323)는, 상기 외부전원(VCI)을 전원으로 이용하는 연산 증폭기 등의 회로이다. 예를 들어, 부하 전력량 증가로 상기 제1 부스팅 양전압(DDVDH)이 감소하면, 상기 제1 비교기(323)는 제2 논리 상태(논리 하이 상태)의 상기 부스팅 제어 정보(BCI)를 발생시킨다. 반대로, 부하 전력량 감소로 상기 제1 부스팅 양전압(DDVDH)이 일정한 전압으로 유지되면, 상기 제1 비교기(323)는 제1 논리 상태(논리 로우 상태)의 상기 부스팅 제어 정보(BCI)를 발생시킨다.
상기 양전압 부스팅 회로(325)는 상기 부스팅 제어 정보(BCI)의 논리 상태에 응답하여 상기 외부전원(VCI)을 이용한 전하 펌핑 및 펌핑 중지를 선택적으로 수행함으로써, 상기 제1 부스팅 양전압(DDVDH)을 출력한다. 이와 같은, 상기 양전압 부스팅 회로(325)는 2배의 부스팅 전압(2배 VCI)을 출력하기 위하여, 도 3과 같이, 두 개의 커패시터들(C1, C2)을 이용하여 전하 충전과 전하 펌핑 동작을 수행한다. 이외에도, 상기 양전압 부스팅 회로(325)는 더 높은 부스팅 전압을 출력하기 위하여, 더 많은 커패시터들을 구비할 수 있다.
도 6은 도 4의 양전압 부스팅 결정부(330)의 구체적인 회로도이다.
도 6을 참조하면, 상기 양전압 부스팅 결정부(330)는, 제2 전압 보정회로(331), 및 제2 비교기(333)를 구비한다.
상기 제2 전압 보정회로(331)는 상기 최종 부스팅 양전압(VGH)을 보정하여 상기 제2 보정전압(VQ2)을 출력한다. 상기 최종 부스팅 양전압(VGH)은 저항들(R3, R4)에서 전압 분배되고, 상기 저항들(R3, R4) 각각의 저항값에 의하여 상기 제2 보 정전압(VQ2)이 결정된다.
상기 제2 비교기(333)는 상기 제2 보정전압(VQ2)과 상기 제1 기준전압(REGP)을 비교하여, 비교결과에 따라 논리 상태가 다른 상기 제1 인에이블 정보(EN1)를 발생시켜 출력한다. 상기 제2 비교기(333)는, 상기 제1 부스팅 양전압(DDVDH)을 전원으로 이용하는 연산 증폭기 등의 회로이다. 예를 들어, 부하 전력량 증가로 상기 최종 부스팅 양전압(VGH)이 감소하면, 상기 제2 비교기(333)는 제2 논리 상태(논리 하이 상태)의 상기 제1 인에이블 정보(EN1)를 발생시킨다. 반대로, 부하 전력량 감소로 상기 최종 부스팅 양전압(VGH)이 일정한 전압으로 유지되면, 상기 제2 비교기(333)는 제1 논리 상태(논리 로우 상태)의 상기 제1 인에이블 정보(EN1)를 발생시킨다.
이때, 상기 양전압 부스팅 결정부(330)는, 제1 선택 정보(PEN1)의 논리 상태에 따라 상기 제1 인에이블 정보(EN1)의 출력을 제어하는 옵션인(optional) 제1 로직 회로(335)를 더 구비할 수 있다. 즉, 외부에서 세팅되는 제1 선택 정보(PEN1)가 제2 논리 상태이면, 상기 제1 로직 회로(335)는 상기 제1 인에이블 정보(EN1)를 출력하고, 제1 선택 정보(PEN1)가 제1 논리 상태이면, 상기 제1 로직 회로(335)는 상기 제1 인에이블 정보(EN1)를 출력하지 않는다. 상기 제1 로직 회로(335)는 논리곱(AND) 로직에 해당한다.
도 8은 도 4의 음전압 부스팅 결정부(350)의 구체적인 회로도이다.
상기 음전압 부스팅 결정부(350)는, 버퍼(351), 제3 전압 보정회로(353), 및 제3 비교기(357)를 구비한다.
상기 버퍼(351)는 상기 제2 기준전압(VREGOUT)을 버퍼링하여 안정된 전압으로 출력한다. 상기 버퍼(351)는, 상기 제1 부스팅 양전압(DDVDH)을 전원으로 이용하는 연산 증폭기 등의 회로로 구현된다.
상기 제3 전압 보정회로(353)는 상기 버퍼(351)의 출력전압(VREGOUT)과 상기 최종 부스팅 음전압(VGL) 사이의 전압을 가지는 상기 제3 보정전압(VQ3)을 출력한다. 상기 최종 부스팅 음전압(VGL)은 저항들(R5, R6)에서 전압 분배되고, 상기 저항들(R5, R6) 각각의 저항값에 의하여 상기 제3 보정전압(VQ3)이 결정된다.
상기 제3 비교기(357)는 상기 제3 보정전압(VQ3)과 상기 제1 기준전압(REGP)을 비교하여, 비교결과에 따라 논리 상태가 다른 상기 제2 인에이블 정보(EN2)를 발생시켜 출력한다. 상기 제3 비교기(357)는, 상기 제1 부스팅 양전압(DDVDH)을 전원으로 이용하는 연산 증폭기 등의 회로이다. 예를 들어, 부하 전력량 증가로 상기 최종 부스팅 음전압(VGL)이 감소하면, 상기 제3 비교기(357)는 제2 논리 상태(논리 하이 상태)의 상기 제2 인에이블 정보(EN2)를 발생시킨다. 반대로, 부하 전력량 감소로 상기 최종 부스팅 음전압(VGL)이 일정한 전압으로 유지되면, 상기 제3 비교기(357)는 제1 논리 상태(논리 로우 상태)의 상기 제2 인에이블 정보(EN2)를 발생시킨다.
이때, 상기 음전압 부스팅 결정부(350)는, 제2 선택 정보(PEN2)의 논리 상태에 따라 상기 제2 인에이블 정보(EN2)의 출력을 제어하는 옵션인(optional) 제2 로직 회로(359)를 더 구비할 수 있다. 즉, 외부에서 세팅되는 제2 선택 정보(PEN2)가 제2 논리 상태이면, 상기 제2 로직 회로(359)는 상기 제2 인에이블 정보(EN2)를 출 력하고, 제2 선택 정보(PEN2)가 제1 논리 상태이면, 상기 제2 로직 회로(359)는 상기 제2 인에이블 정보(EN2)를 출력하지 않는다. 상기 제2 로직 회로(359)는 논리곱(AND) 로직에 해당한다.
도 9는 TFT LCD의 공통 전압 발생에 이용되는 부스팅 음전압(VCL) 생성 회로의 일례이다. 즉, 도 9는 도 5 회로를 응용하여 부스팅 음전압(VCL)을 생성하는 회로이다. 이와 같은 부스팅 음전압(VCL)은 TFT LCD의 공통 전압 등에서 필요한 음전압으로 이용될 수 있다. 도 9를 참조하면, 부스팅 음전압(VCL) 생성 회로는 연산 증폭기를 이용하는 버퍼(810), 전압 보정회로(820), 비교기(830), 음전압 부스팅 회로(840)를 구비한다. 음전압 부스팅 회로(840)는 커패시터들(C12, 및 C13)을 이용하여 외부전원(VCI)을 강압한다.
도 9에서, 부스팅 음전압(VCL) 생성 회로는 외부전원(VCI), 도 4의 제1 기준전압(REGP)이 버퍼(810)에 의하여 버퍼링된 전압(REGP), 및 출력단에서 되먹임되는 부스팅 음전압(VCL)을 이용하여, 상기 음전압(VCL)을 보정한 보정전압(VQ)과 상기 버퍼링된 전압 1/2(REGP/2) 을 비교하여 비교결과에 따라 논리 상태가 변경되는 부스팅 제어 정보(BCI)를 발생시키고, 상기 부스팅 제어 정보(BCI)의 논리 상태에 응답하여 상기 외부전원(VCI)을 이용한 전하 펌핑 및 펌핑 중지를 선택적으로 수행함으로써, 부스팅 음전압(VCL) 출력단 부하 전력량에 적응하는 상기 외부전원(VCI)의 강압인 상기 부스팅 음전압(VCL)을 출력한다.
도 10은 부하 전류에 따른 양전압 부스팅 회로(325) 출력전압을 나타내는 그래프이다. 도 10에서, A는 도 2에 의한 양전압 부스팅 회로(230)의 출력전압(DDVDH)을 나타내고, B는 도 4에 의한 양전압 부하제어 부스팅부(320)의 출력전압(DDVDH)을 나타낸다. 도 10에서, 본 발명의 일실시예에 의한 경우에 양전압 부하제어 부스팅부(320)의 출력전압(DDVDH)은 임계 부하 전류(Ic)까지 일정한 전압(2VCI1)을 유지하지만, 종래 기술에 의한 양전압 부스팅 회로(230)의 출력전압(DDVDH)은 부하에서 소모하는 전류(ILoad)의 증가에 따라 점점 감소한다. 양전압 부하제어 부스팅부(320)는 외부전원(VCI)을 이용하여 부스팅을 수행하고, 종래 기술에 의한 양전압 부스팅 회로(230)는 버퍼(220)를 통과한 전압을 이용하여 부스팅을 수행하기 때문이다. 종래 기술에서 양전압 부스팅 회로(230)의 출력전압(DDVDH)이 부하 전류에 따라 감소하는 것은, 후속단의 회로에 치명적이므로, 보통 이를 극복하기 위하여 외부전원(VCI)을 충분히 높게 함으로써 버퍼(220) 출력 전압을 높힌다. 본 발명의 일실시예에 의한 경우에 양전압 부하제어 부스팅부(320)의 출력전압(DDVDH)은 임계 부하 전류(Ic)까지 일정하므로, 외부전원(VCI)을 더 높여줄 필요가 없다.
또한, 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 경우(B)에 양전압 부하제어 부스팅부(320)의 임계 부하 전류는, 스위칭을 제어하는 클럭 신호의 스피드, 즉, 주파수 증가에 따라 기하급수적으로 상승한다(Ic -> I'c -> I"c). 종래 기술에 의한 양전압 부스팅 회로(230)의 출력전압(DDVDH)은, A에서 보는 바와 같이, 주파수 증가에 따른 상승량은 작고, 부하 전류에 따라 감소하므로, 시스템의 정상적인 동작에 치명적이다.
도 12는 부하 전류에 따른 최종 부스팅 양전압(VGH)을 나타내는 그래프이다. 도 13은 부하 전류에 따른 최종 부스팅 음전압(VGL)을 나타내는 그래프이다. 도 12 및 도 13 각각에서, A는 도 2의 시스템과 같은 종래 기술에 의한 부하 전류에 따른 VGH및 VGL을 나타내고, B는 도 4에 의한 부하 전류에 따른 VGH및 VGL을 나타낸다. 도 10에서와 마찬가지로, 본 발명의 일실시예에 의한 경우에 양/음 전압 부스팅 회로(360)에서 출력되는 최종 부스팅 양전압(VGH), 및 최종 부스팅 음전압(VGL)은 임계 부하 전류(Ic)까지 일정한 전압(VGH)을 유지하지만, 종래 기술에 의한 경우에는 일정한 전압(VGH)을 유지하는 임계 부하 전류(I'c)가 훨씬 작기 때문에, 시스템의 정상적인 동작에 치명적이다.
도 14는 종래의 출력전압과 최종 부스팅 양전압(VGH)을 비교한 그래프이다. 도 15는 종래의 출력전압과 최종 부스팅 음전압(VGL)을 비교한 그래프이다. 도 14 및 도 15 각각에서, A는 도 2의 시스템과 같은 종래 기술에 의한 부하 전류에 따른 VGH 및 VGL을 나타내고, B는 도 4에 의한 부하 전류에 따른 VGH 및 VGL을 나타낸다. 본 발명의 일실시예에 의한 경우에 양/음 전압 부스팅 회로(360)에서 출력되는 최종 부스팅 양전압(VGH), 및 최종 부스팅 음전압(VGL)이 그대로 후속단(게이트 드라이버 등)에 출력될 수 있다. 그러나, 종래 기술에 의한 경우에는 VGH, 및 VGL이 연산 증폭기 등에 의하여 구현되는 전압 안정화기 및 단일 이득 버퍼 등을 거친후 후속단(게이트 드라이버 등)에 출력되므로, 트랜지스터 온 전압인 0.5V 정도의 손해를 본다. 즉, 본 발명의 일실시예에 의한 경우에 최종 부스팅 양전압(VGH), 및 최종 부스팅 음전압(VGL)의 후속단으로 전압 안정화기 및 단일 이득 버퍼 등이 불필요하고, 이에 따른 전압의 이득을 얻을 수 있으며, 도 2의 CL2 및 CL3과 같은 안 정화 커패시터들도 불필요하다.
위에서 기술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 부스팅 파워 시스템은, 외부전원(VCI), 제1 기준전압(REGP), 및 출력단에서 되먹임되는 제1 부스팅 양전압(DDVDH)을 이용하여, 상기 외부전원(VCI)을 이용한 전하 펌핑 및 펌핑 중지를 선택적으로 수행함으로써, 출력단 부하 전력량에 적응하는 상기 외부전원(VCI)의 승압인 상기 제1 부스팅 양전압(DDVDH)을 출력하는 양전압 부하제어 부스팅부(320), 및 제1 인에이블 정보(EN1)와 제2 인에이블 정보(EN2)의 논리 상태에 응답하여 상기 제1 부스팅 양전압(DDVDH)을 이용한 전하 펌핑 및 펌핑 중지를 선택적으로 수행함으로써, 부하 전력량에 적응하는 최종 부스팅 전압들(VGH, VGL)을 출력하는 양/음 전압 부스팅 회로(360)를 구비함으로써, 외장 될 커패시터들의 수가 적고 전압 이득을 얻으며, 전력소모가 적다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 부스팅 파워 시스템은, 전압 안정화 회로 없이 부스팅 전압을 발생시키고, 부하량에 따라 자동적으로 부스팅을 결정한다. 따라서, 외부 실장 커패시터 수 감소, 스테틱 전류의 감소, 및 칩 사이즈 감소에 기여하고, 다이내믹 스위칭 회로로 동작하는 부스팅 회로의 전력 소모를 효율적으로 줄일 수 있는 효과가 있다. 또한, 모바일 TFT LCD 제품에 적용되는 경우에 부피 감소로 인하여 경박 단소 실현에 적합하고, 소모 전력 감소로 인하여 배터리 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (22)

  1. 외부전원을 이용하여 제1 기준전압을 발생시켜 출력하는 제1 기준전압 생성부;
    상기 외부전원, 상기 제1 기준전압, 및 출력단에서 되먹임되는 제1 부스팅 양전압을 이용하여, 상기 제1 부스팅 양전압을 보정한 제1 보정전압과 상기 제1 기준전압을 비교하여 비교결과에 따라 논리 상태가 변경되는 부스팅 제어 정보를 발생시키고, 상기 부스팅 제어 정보의 논리 상태에 응답하여 상기 외부전원을 이용한 전하 펌핑 및 펌핑 중지를 선택적으로 수행함으로써, 상기 출력단 부하 전력량에 적응하는 상기 외부전원의 승압인 상기 제1 부스팅 양전압을 출력하는 양전압 부하제어 부스팅부;
    상기 제1 기준전압, 상기 제1 부스팅 양전압, 및 최종 부스팅 양전압을 이용하여, 상기 최종 부스팅 양전압을 보정한 제2 보정전압과 상기 제1 기준전압을 비교하여 비교결과에 따라 논리 상태가 변경되는 제1 인에이블 정보를 발생시키는 양전압 부스팅 결정부;
    상기 제1 기준전압을 이용하여 제2 기준전압을 발생시켜 출력하는 제2 기준전압 생성부;
    상기 제1 기준전압, 상기 제1 부스팅 양전압, 상기 제2 기준전압, 및 최종 부스팅 음전압을 이용하여, 상기 최종 부스팅 음전압을 보정한 제3 보정전압과 상기 제1 기준전압을 비교하여 비교결과에 따라 논리 상태가 변경되는 제2 인에이블 정보를 발생시키는 음전압 부스팅 결정부; 및
    상기 제1 인에이블 정보의 논리 상태에 응답하여 상기 제1 부스팅 양전압을 이용한 전하 펌핑 및 펌핑 중지를 선택적으로 수행함으로써, 부하 전력량에 적응하는 상기 제1 부스팅 양전압의 승압인 상기 최종 부스팅 양전압, 및 상기 제2 인에이블 정보의 논리 상태에 응답하여 상기 제1 부스팅 양전압을 이용한 전하 펌핑 및 펌핑 중지를 선택적으로 수행함으로써, 부하 전력량에 적응하는 상기 제1 부스팅 양전압의 강압인 상기 최종 부스팅 음전압을 출력하는 양/음 전압 부스팅 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 부스팅 파워 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 양전압 부하제어 부스팅부는,
    상기 제1 부스팅 양전압을 보정하여 상기 제1 보정전압을 출력하는 제1 전압 보정회로;
    상기 제1 보정전압과 상기 제1 기준전압을 비교하여, 비교결과에 따라 논리 상태가 다른 상기 부스팅 제어 정보를 발생시켜 출력하는 제1 비교기; 및
    상기 부스팅 제어 정보의 논리 상태에 응답하여 상기 외부전원을 이용한 전하 펌핑 및 펌핑 중지를 선택적으로 수행함으로써, 상기 제1 부스팅 양전압을 출력하는 양전압 부스팅 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 부스팅 파워 시스템.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 제1 비교기는,
    상기 외부전원을 전원으로 이용하는 회로인 것을 특징으로 하는 부스팅 파워 시스템.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 양전압 부스팅 결정부는,
    상기 최종 부스팅 양전압을 보정하여 상기 제2 보정전압을 출력하는 제2 전압 보정회로; 및
    상기 제2 보정전압과 상기 제1 기준전압을 비교하여, 비교결과에 따라 논리 상태가 다른 상기 제1 인에이블 정보를 발생시켜 출력하는 제2 비교기를 구비하는 것을 특징으로 하는 부스팅 파워 시스템.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 양전압 부스팅 결정부는,
    제1 선택 정보의 논리 상태에 따라 상기 제1 인에이블 정보의 출력을 제어하는 제1 로직 회로를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 부스팅 파워 시스템.
  6. 제 4항에 있어서, 상기 제2 비교기는,
    상기 제1 부스팅 양전압을 전원으로 이용하는 회로인 것을 특징으로 하는 부스팅 파워 시스템.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 제2 기준전압 생성부는,
    상기 제1 기준전압을 연산 증폭기 입력단들 중 어느 하나의 입력단 입력으로 이용하여 상기 제2 기준전압을 발생시키는 것을 특징으로 하는 부스팅 파워 시스템.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 음전압 부스팅 결정부는,
    상기 제2 기준전압을 버퍼링하여 안정된 전압으로 출력하는 버퍼;
    상기 버퍼의 출력전압과 상기 최종 부스팅 음전압 사이의 전압을 가지는 상기 제3 보정전압을 출력하는 제3 전압 보정회로; 및
    상기 제3 보정전압과 상기 제1 기준전압을 비교하여, 비교결과에 따라 논리 상태가 다른 상기 제2 인에이블 정보를 발생시켜 출력하는 제3 비교기를 구비하는 것을 특징으로 하는 부스팅 파워 시스템.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 음전압 부스팅 결정부는,
    제2 선택 정보의 논리 상태에 따라 상기 제2 인에이블 정보의 출력을 제어하는 제2 로직 회로를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 부스팅 파워 시스템.
  10. 제 8항에 있어서, 상기 버퍼 및 상기 제3 비교기는,
    상기 제1 부스팅 양전압을 전원으로 이용하는 회로인 것을 특징으로 하는 부스팅 파워 시스템.
  11. 출력단에서 되먹임되는 부스팅된 출력전압을 보정하여 보정전압을 출력하는 전압 보정회로;
    상기 보정전압과 기준전압을 비교하여, 비교결과에 따라 논리 상태가 다른 부스팅 제어 정보를 발생시켜 출력하는 비교기; 및
    상기 부스팅 제어 정보의 논리 상태에 응답하여 외부전원을 이용한 전하 펌핑 및 펌핑 중지를 선택적으로 수행함으로써, 상기 출력단 부하 전력량에 적응하는 상기 외부전원의 승압 또는 강압인 상기 부스팅된 출력전압을 출력하는 전압 부스팅 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 부하제어 부스팅 장치.
  12. 외부전원을 이용하여 제1 기준전압을 발생시켜 출력하는 제1 기준전압 생성 단계;
    상기 외부전원, 상기 제1 기준전압, 및 출력단에서 되먹임되는 제1 부스팅 양전압을 이용하여, 상기 제1 부스팅 양전압을 보정한 제1 보정전압과 상기 제1 기준전압을 비교하여 비교결과에 따라 논리 상태가 변경되는 부스팅 제어 정보를 발생시키고, 상기 부스팅 제어 정보의 논리 상태에 응답하여 상기 외부전원을 이용한 전하 펌핑 및 펌핑 중지를 선택적으로 수행함으로써, 상기 출력단 부하 전력량에 적응하는 상기 외부전원의 승압인 상기 제1 부스팅 양전압을 출력하는 양전압 부하제어 부스팅 단계;
    상기 제1 기준전압, 상기 제1 부스팅 양전압, 및 최종 부스팅 양전압을 이용하여, 상기 최종 부스팅 양전압을 보정한 제2 보정전압과 상기 제1 기준전압을 비교하여 비교결과에 따라 논리 상태가 변경되는 제1 인에이블 정보를 발생시키는 양전압 부스팅 결정 단계;
    상기 제1 기준전압을 이용하여 제2 기준전압을 발생시켜 출력하는 제2 기준전압 생성 단계;
    상기 제1 기준전압, 상기 제1 부스팅 양전압, 상기 제2 기준전압, 및 최종 부스팅 음전압을 이용하여, 상기 최종 부스팅 음전압을 보정한 제3 보정전압과 상기 제1 기준전압을 비교하여 비교결과에 따라 논리 상태가 변경되는 제2 인에이블 정보를 발생시키는 음전압 부스팅 결정 단계; 및
    상기 제1 인에이블 정보의 논리 상태에 응답하여 상기 제1 부스팅 양전압을 이용한 전하 펌핑 및 펌핑 중지를 선택적으로 수행함으로써, 부하 전력량에 적응하는 상기 제1 부스팅 양전압의 승압인 상기 최종 부스팅 양전압, 및 상기 제2 인에이블 정보의 논리 상태에 응답하여 상기 제1 부스팅 양전압을 이용한 전하 펌핑 및 펌핑 중지를 선택적으로 수행함으로써, 부하 전력량에 적응하는 상기 제1 부스팅 양전압의 강압인 상기 최종 부스팅 음전압을 출력하는 양/음 전압 부스팅 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 파워 부스팅 방법.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 양전압 부하제어 부스팅 단계는,
    상기 제1 부스팅 양전압을 보정하여 상기 제1 보정전압을 출력하는 제1 전압 보정단계;
    상기 제1 보정전압과 상기 제1 기준전압을 비교하여, 비교결과에 따라 논리 상태가 다른 상기 부스팅 제어 정보를 발생시켜 출력하는 제1 비교 단계; 및
    상기 부스팅 제어 정보의 논리 상태에 응답하여 상기 외부전원을 이용한 전하 펌핑 및 펌핑 중지를 선택적으로 수행함으로써, 상기 제1 부스팅 양전압을 출력하는 양전압 부스팅 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 파워 부스팅 방법.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 제1 비교 단계는,
    상기 외부전원을 전원으로 이용하는 회로에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 파워 부스팅 방법.
  15. 제 12항에 있어서, 상기 양전압 부스팅 결정 단계는,
    상기 최종 부스팅 양전압을 보정하여 상기 제2 보정전압을 출력하는 제2 전압 보정단계; 및
    상기 제2 보정전압과 상기 제1 기준전압을 비교하여, 비교결과에 따라 논리 상태가 다른 상기 제1 인에이블 정보를 발생시켜 출력하는 제2 비교 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 파워 부스팅 방법.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 양전압 부스팅 결정 단계는,
    제1 선택 정보의 논리 상태에 따라 상기 제1 인에이블 정보의 출력을 제어하는 제1 로직 수행 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 파워 부스팅 방법.
  17. 제 15항에 있어서, 상기 제2 비교 단계는,
    상기 제1 부스팅 양전압을 전원으로 이용하는 회로에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 파워 부스팅 방법.
  18. 제 12항에 있어서, 상기 제2 기준전압 생성 단계는,
    상기 제1 기준전압을 연산 증폭기 입력단들 중 어느 하나의 입력단 입력으로 이용하여 상기 제2 기준전압을 발생시키는 것을 특징으로 하는 파워 부스팅 방법.
  19. 제 12항에 있어서, 상기 음전압 부스팅 결정 단계는,
    상기 제2 기준전압을 버퍼링하여 안정된 전압으로 출력하는 버퍼링 단계;
    상기 버퍼링된 전압과 상기 최종 부스팅 음전압 사이의 전압을 가지는 상기 제3 보정전압을 출력하는 제3 전압 보정단계; 및
    상기 제3 보정전압과 상기 제1 기준전압을 비교하여, 비교결과에 따라 논리 상태가 다른 상기 제2 인에이블 정보를 발생시켜 출력하는 제3 비교 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 파워 부스팅 방법.
  20. 제 19항에 있어서, 상기 음전압 부스팅 결정 단계는,
    제2 선택 정보의 논리 상태에 따라 상기 제2 인에이블 정보의 출력을 제어하는 제2 로직 수행 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 파워 부스팅 방법.
  21. 제 19항에 있어서, 상기 버퍼링 단계 및 상기 제3 비교 단계는,
    상기 제1 부스팅 양전압을 전원으로 이용하는 회로에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 파워 부스팅 방법.
  22. 출력단에서 되먹임되는 부스팅된 출력전압을 보정하여 보정전압을 출력하는 전압 보정단계;
    상기 보정전압과 기준전압을 비교하여, 비교결과에 따라 논리 상태가 다른 부스팅 제어 정보를 발생시켜 출력하는 비교 단계; 및
    상기 부스팅 제어 정보의 논리 상태에 응답하여 외부전원을 이용한 전하 펌핑 및 펌핑 중지를 선택적으로 수행함으로써, 상기 출력단 부하 전력량에 적응하는 상기 외부전원의 승압인 상기 부스팅된 출력전압을 출력하는 전압 부스팅 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 부하제어 파워 부스팅 방법.
KR1020030066025A 2003-09-23 2003-09-23 부하제어 부스팅 장치, 부하량에 따라 자동적으로부스팅을 결정하고 커패시터 수가 적은 부스팅 파워시스템 및 그 방법 KR100564575B1 (ko)

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