KR100630933B1 - 외부전원의 공급 여부에 따라 디스플레이부로의 전원 공급경로가 변하는 전자장치 - Google Patents

외부전원의 공급 여부에 따라 디스플레이부로의 전원 공급경로가 변하는 전자장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 전자장치는 외부전원 공급부와 제1 전원을 출력하는 배터리 중 어느 하나로부터 전원을 공급받아 구동하는 전자장치에 있어서, 디스플레이부와; 상기 외부전원 공급부로부터 공급되는 외부전원을 기 설정된 전압 레벨의 제2 전원으로 변환하는 시스템 전원변환부와; 상기 제1 전원 또는 상기 제2 전원 중 어느 하나를 상기 디스플레이부의 구동에 필요한 전원으로 변환하여 상기 디스플레이부에 공급하는 디스플레이 전원변환부와; 상기 외부전원 공급부로부터 상기 외부전원의 공급이 감지되는 경우 상기 시스템 전원변환부로부터의 상기 제2 전원을 상기 디스플레이 전원변환부의 입력전원으로 공급하고, 상기 외부전원 공급부로부터 상기 외부전원의 공급이 차단되는 경우 상기 배터리로부터의 상기 제1 전원을 상기 시스템전원변환부를 경유하지 않고상기 디스플레이 전원변환부의 입력전원으로 공급하는 전원제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 디스플레이 전원변환부의 입력전원에 대한 Narrow INV_VDC를 구현하고, 디스플레이 전원변환부의 설계 효율을 개선함으로서 배터리의 사용시간을 증가시킬 수 있다.

Description

외부전원의 공급 여부에 따라 디스플레이부로의 전원 공급 경로가 변하는 전자장치{ELECTRONIC DEVICE OF WHICH PATH OF POWER SUPPLIED TO DISPLAY IS VARIED ACCORDING TO WHETHER EXTERNAL POWER IS SUPPLIED OR NOT}
도 1 및 도 2는 종래의 전자장치의 전원공급체계를 설명하기 위한 도면이고,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자장치의 제어블럭도이고,
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자장치의 제어블럭도이고,
도 5는 인버터부(14)의 입력 전원의 전압 레벨과 인버터의 효율간의 관계를 도시한 도면이다
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 어댑터 11 : 배터리
13 : 어댑터 감지부 14 : 인버터부
15 : 램프 16 : LCD 패널
17 : 시스템부 18 : VDC 스위칭부
20a, 20b : 시스템 전원공급부
21a, 22a, 22b : DC/DC 변환부
30 : 전원제어부 31 : 전원스위칭부
38 : 스위칭 제어부
본 발명은 전자장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 외부전원의 공급 여부에 따라 디스플레이부로의 전원 공급 경로가 변하는 전자장치에 관한 것이다.
일반적으로 랩탑(Laptop) 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, PDA(Personal Digital Assistants) 등과 같은 휴대용 컴퓨터, 모바일폰, CD 플레이어 및 비디오 캠코더 등과 같이 배터리를 사용하는 전자장치들은 휴대가 가능하고, 이동 중 사용할 수 있다는 장점 때문에 근래에 널리 이용되고 있다. 또한, 이러한 전자장치는 AC/DC 어댑터 등을 통해 배터리 외의 외부 전원을 사용할 수 있도록 어댑터를 접속하기 위한 접속단자가 마련되어 있고, 배터리는 재충전이 가능한 2차 배터리를 채용하여 어댑터로부터의 전원으로 배터리를 재충전하여 사용하는 것이 일반적이다.
이러한 전자장치는 이미지를 표시하기 위한 디스플레이패널이 마련되는 것이 일반적인데, 근래에 디스플레이패널로는 액정 디스플레이패널(Liquid crystal display panel)이 널리 사용되고 있다.
액정 디스플레이패널은 음극선관(Color ray tube)이나 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma display panel)과는 달리 수광형 디스플레이패널로, 액정 디스플레이패널을 조명하기 위한 램프를 포함한다.
도 1은 종래의 전자장치 중 휴대용 컴퓨터의 전원공급체계의 일 예를 도시한 도면이다. 도면에 도시된 바와 같이, 휴대용 컴퓨터는 전원을 공급하기 위한 어댑터(110) 및 배터리(111)와, 어댑터(110)로부터의 전원을 이용하여 배터리(111)를 충전하는 배터리 충전부(112)와, 어댑터(110)의 접속 여부를 감지하는 어댑터 감지부(113)와, LCD 패널(116)과, LCD 패널(116)을 조명하는 램프(115)와, 어댑터(110) 또는 배터리(111)로부터의 전원을 입력받아 램프(115)의 구동에 필요한 교류전원으로 변환하여 출력하는 인버터부(114)와, 어댑터(110) 또는 배터리(111)로부터의 전원을 시스템부(117)의 구동에 필요한 전원으로 변환하여 출력하는 시스템 전원공급부(120a)를 포함한다.
어댑터(110) 또는 배터리(111)로부터의 전원은 어댑터 감지부(113)의 감지 결과에 따라 VDC 스위칭부(118)의 스위칭 동작에 따라 시스템 전원공급부(120a) 및 인버터부(114)로 공급된다. 여기서, 어댑터 감지부(113) 및 VDC 스위칭부(118)는 어댑터(110)로부터 공급되는 전원이 배터리(111)로부터 공급되는 전원에 우선하여 시스템 전원공급부(120a) 및/또는 인버터부(114)에 공급되게 한다.
시스템 전원공급부(120a)는 어댑터(110) 또는 배터리(111)로부터 공급되는 전원을 시스템부(117)의 구동에 필요한 전원으로 변환하여 시스템부(117)를 구성하는 각 전자부품에 공급한다. 여기서, 시스템 전원공급부(120a)는 각각 상이한 전압 레벨의 전원을 출력하는 DC/DC 변환부(121a,122a), 예컨대, 스위칭 전압 레귤레이터를 포함한다.
도 1의 미설명 참조번호 137(도 2 동일)은 인버터부에 공급되는 전원을 차단하기 위한 인버터 스위칭부이다.
그런데 도 1에 도시된 휴대용 컴퓨터의 전원공급체계의 경우, 인버터부(114)로 입력되는 전원의 전압 레벨의 범위가 어댑터(110) 및 배터리(111)로부터 출력되 는 전원의 전압 레벨을 모두 포함하게 된다. 예컨대, 배터리(111)의 출력 전원의 전압 레벨이 9V 내지 11.1V(3 S(Series)배터리일 때)이고, 어댑터(110)의 출력 전원의 전압 레벨이 19V인 경우, 인버터부(114)의 입력 전원의 전압 레벨 범위는 9V 내지 19V가 된다.
이 경우, 인버터부(114)가 9V 내지 19V의 입력전원을 모두 만족하기 위해 19V에 대응하는 브레이크다운(Breakdown) 전압을 갖도록 설계되고, 듀티(Duty) 변동폭이 크게 되고, 스위칭소자인 MOSFET의 선택 및 고압 변압기의 설계 측면에서 고효율화를 구현하는데 제한을 받게 된다.
한편, 도 2는 종래의 전자장치 중 휴대용 컴퓨터의 전원공급체계의 다른 예를 도시한 도면이다. 여기서, 도 1에 도시된 휴대용 컴퓨터의 전원공급체계와 달리, 도 2에 도시된 휴대용 컴퓨터는 인버터부(114)가 시스템 전원공급부(120b)의 DC/DC 변환부(121b,122b) 중 어느 하나로부터 전원을 공급받도록 구성되어, 인버터부(114)에 입력되는 전원의 전압 레벨이 예컨대, 5V로 일정하게 유지되고 있다.
그런데, 도 2에 도시된 휴대용 컴퓨터의 전원공급체계의 경우, 배터리(111)로부터 전원이 공급되는 상태에서, 배터리(111)로부터의 전원이 시스템 전원공급부(120b)의 DC/DC 변환부(122b)를 거쳐 인버터부(114)로 입력되는 바, 2번의 전원 변환 과정을 거치게 된다. 이는 배터리(111)의 관점에서 부하에 해당하는 DC/DC 변환부(122b) 및 인버터부(114)의 변환 효율이 저하되어 불필요한 전력의 손실을 야기하게 된다. 이는, 배터리(111)의 관점에서 부하의 변환효율을 90% 이상으로 유지하기 위해서는 DC/DC 변환부(122b) 및 인버터부(114)의 변환 효율이 각각 95% 이 상이 되어야 하는데, 95% 이상의 변환 효율을 갖는 DC/DC 변환부(122b) 및 인버터부(114)의 구현이 실질적으로 어렵기 때문이다.
따라서, 본 발명의 목적은 외부전원의 공급 여부에 따라 시스템 전원변환부와 배터리로부터 출력되는 전원을 선택적으로 디스플레이 전원변환부에 공급하여 디스플레이 전원변환부의 입력전원에 대한 Narrow INV_VDC를 구현하고, 디스플레이 전원변환부의 설계 효율을 개선함으로서 배터리의 사용시간을 증가시킬 수 있는 전자장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 외부전원 공급부와 제1 전원을 출력하는 배터리 중 어느 하나로부터 전원을 공급받아 구동하는 전자장치에 있어서, 디스플레이부와; 상기 외부전원 공급부로부터 공급되는 외부전원을 기 설정된 전압 레벨의 제2 전원으로 변환하는 시스템 전원변환부와; 상기 제1 전원 또는 상기 제2 전원 중 어느 하나를 상기 디스플레이부의 구동에 필요한 전원으로 변환하여 상기 디스플레이부에 공급하는 디스플레이 전원변환부와; 상기 외부전원 공급부로부터 상기 외부전원의 공급이 감지되는 경우 상기 시스템 전원변환부로부터의 상기 제2 전원을 상기 디스플레이 전원변환부의 입력전원으로 공급하고, 상기 외부전원 공급부로부터 상기 외부전원의 공급이 차단되는 경우 상기 배터리로부터의 상기 제1 전원을 상기 시스템전원변환부를 경유하지 않고상기 디스플레이 전원변환부의 입력전원으로 공급하는 전원제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치에 의해 달성된다.
한편, 상기 목적은, 본 발명의 다른 실시 형태에 따라, 외부전원 공급부와 제1 전원을 출력하는 배터리 중 어느 하나로부터 전원을 공급받아 구동하는 전자장치에 있어서, 디스플레이부와; 상기 디스플레이부를 통해 이미지를 표시하는 시스템부와; 상기 외부전원 공급부로부터 공급되는 외부전원과 상기 제1 전원 중 어느 하나를 상기 시스템부의 구동에 필요한 각각 상이한 전압 레벨의 제2 전원으로 변환하는 복수의 시스템 전원변환부와; 상기 복수의 시스템 전원변환부 중 어느 하나로부터 출력되는 상기 제2 전원과 상기 제1 전원 중 어느 하나를 상기 디스플레이부의 구동에 필요한 전원으로 변환하여 상기 디스플레이부에 공급하는 디스플레이 전원변환부와; 상기 외부전원 공급부로부터 상기 외부전원의 공급이 감지되는 경우 상기 복수의 시스템 전원변환부 중 어느 하나로부터의 상기 제2 전원을 상기 디스플레이 전원변환부의 입력전원으로 공급하고, 상기 외부전원 공급부로부터 상기 외부전원의 공급이 차단되는 경우 상기 배터리로부터의 상기 제1 전원을 상기 시스템 전원변환부를 경유하지 않고 상기 디스플레이 전원변환부의 입력전원으로 공급하는 전원제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치에 의해서도 달성될 수 있다.
여기서, 상기 디스플레이 전원변환부에 공급되는 상기 제2 전원의 전압 레벨은 상기 제1 전원의 전압 레벨에 근접한 전압 레벨을 가질 수 있다.
그리고, 상기 디스플레이부를 통해 이미지를 표시하는 시스템부를 더 포함하고; 상기 시스템 전원변환부는 상기 외부전원 공급부로부터 상기 외부전원의 공급이 차단되는 경우 상기 제1 전원을 공급받아 상기 제2 전원으로 변환하고, 상기 시스템 전원변환부로부터 출력되는 상기 제2 전원은 상기 시스템부의 구동에 필요한 전원으로 공급될 수 있다.
그리고, 상기 디스플레이부는 이미지가 표시되는 수광형 디스플레이패널과, 상기 디스플레이패널에 이미지가 표시되도록 상기 디스플레이패널을 조명하는 램프를 포함하고; 상기 디스플레이 전원변환부는 상기 제1 전원 또는 상기 제2 전원을 상기 램프의 구동에 필요한 교류전원으로 변환하여 상기 램프에 공급하는 인버터부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 디스플레이패널은 LCD 패널을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 전원제어부는 상기 제1 전원과 상기 제2 전원 중 어느 하나가 상기 인버터부에 공급되도록 스위칭되는 전원스위칭부와; 상기 외부전원의 공급 여부에 따라 상기 스위칭부를 제어하는 스위칭 제어부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 전원스위칭부는 상기 제1 전원이 상기 인버터부로 공급되는 것을 단속하는 제1 스위칭부와, 상기 제2 전원이 상기 인버터부로 공급되는 것을 단속하는 제2 스위칭부를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제2 스위칭부는 상기 제2 전원이 상기 인버터부로 공급되는 것을 단속하는 스위칭소자와, 상기 스위칭소자와 병렬로 연결되어 상기 인버터부로부터 상기 DC/DC 변환부로의 전원 흐름을 차단하는 다이오드를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제2 전원은 상기 제1 전원의 전압 레벨 범위 내에 포함될 수 있다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 전자장치는 외부전원 공급부와 배터리 중 어느 하나로부터의 전원을 공급받아 구동한다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 디스플레이부(15,16), 배터리(11), 시스템 전원공급부(20a), 디스플레이 전원변환부 및 전원제어부(30)를 포함한다. 또한, 전자장치는 외부전원을 공급하는 어댑터(10) 등의 외부전원 공급부(이하, '어댑터'라 함)를 포함할 수 있다.
시스템부(17)는 전자장치의 주 기능을 수행하는 다수의 전자부품으로 구성된다. 예컨대, 본 발명에 따른 전자장치가 휴대용 컴퓨터인 경우, 시스템부(17)의 전자부품은 CPU, 램 등의 메모리, 칩셋, 메인보드, 그래픽 카드 등을 포함할 수 있다. 여기서, 시스템부(17)는 시스템 전원공급부(20a)로부터 그 구동에 필요한 전원을 공급받아 구동한다.
배터리(11)는 배터리 충전부(12)에 의해 재충전이 가능한 2차 배터리(11)인 것이 바람직하다. 예를 들어, 리듐-이온(Lithium-Ion) 전지나 기타의 다른 재충전 가능한 2차 배터리(11)가 사용될 수 있다.
여기서, 배터리(11)는 충전 및 그 출력 전원인 제1 전원의 전압 레벨에 관한 각자의 스펙을 갖는 적어도 하나의 배터리 셀(Cell)을 포함한다. 본 발명의 제1 실시예에서는 3개의 배터리 셀로 구성된 3 S(Series) 배터리(11)가 사용되는 것을 일 예로 한다.
또한, 각 배터리 셀로부터 출력되는 전원의 최대 전압레벨은 3.7V이고, 각 배터리 셀의 컷-오프(Cut-off) 전압은 3V인 것을 일 예로 한다. 이에 따라, 3개의 배터리 셀로 구성된 배터리(11)로부터 출력되는 제1 전원의 전압 레벨은 9V 내지 11.1V가 된다.
어댑터(10)는 가정 등에서 사용하는 일반적인 상용 교류전원을 직류전원으로 변환하는 AC/DC 어댑터(10)를 포함할 수 있다. 또한, 어댑터(10)는 차량용 시거잭과 같이 직류전원을 입력전원으로 사용하는 DC/DC 어댑터를 포함할 수 있다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자장치는 어댑터(10)로부터 외부전원을 공급받는 것을 일 예로 하고, 어댑터(10)로부터 공급되는 외부전원의 전압레벨이 19V인 것을 일 예로 한다.
시스템 전원공급부(20a)는 어댑터(10)의 접속시 어댑터(10)로부터 공급되는 외부전원 또는 배터리(11)로부터 공급되는 제1 전원을 시스템부(17)의 구동에 필요한 다양한 전압 레벨의 전원으로 변환하고, 변환된 전원을 시스템부(17)에 공급한다. 예컨대, 본 발명에 따른 전자장치가 휴대용 컴퓨터인 경우, 시스템 전원공급부(20a)는 시스템부(17)의 각 전자부품의 구동에 필요한 전압 레벨, 예컨대, +5V, +3.3V, +2.5V 등의 전원을 출력하며, 시스템 전원공급부(20a)로부터 출력되는 다양한 전압레벨의 전원은 각 전자부품의 필요에 따라 그 구동 및 신호전달에 필요한 전원으로 사용된다.
여기서, 시스템 전원공급부(20a)는 그 스펙(Spec)에 따른 전압 레벨의 전원을 생성하는 복수의 시스템 전원변환부, 예컨대 복수의 스위칭 전압 레귤레이터(Switching voltage regulator) 등의 DC/DC 변환부(21a,22a)를 포함할 수 있다. 이하에서는, 시스템 전원변환부가 DC/DC 변환부(21a,22a)인 것을 일 예로 하여 설명한다.
본 발명에 따른 디스플레이부(15,16)는 이미지가 표시되는 수광형 디스플레이패널과, 디스플레이패널에 이미지가 표시되도록 디스플레이패널(16)을 조명하는 램프(15)를 포함할 수 있다. 여기서, 본 발명에 따른 수광형 디스플레이패널은, 도 3에 도시된 바와 같이, LCD 패널(16)인 것을 일 예로 하여 설명한다. 이 외에도, 디스플레이패널은 램프(15)의 조명에 의해 이미지가 표시되는 다른 수광형 디스플레이패널을 포함할 수 있음은 물론이다.
디스플레이 전원변환부는 디스플레이부(15,16)의 구동에 필요한 전원을 디스플레이부에 공급한다. 여기서, 본 발명에 따른 디스플레이 전원변환부는 램프(15)의 구동에 필요한 교류전원을 램프에 공급하는 인버터부(14)를 포함하는 것을 일 예로 한다.
인버터부(14)는 배터리(11)로부터 공급되는 제1 전원과 시스템 전원공급부(20a)의 복수의 DC/DC 변환부(21a,22a) 중 어느 하나(이하, '인버터 DC/DC 변환부(22a)'라 함)로부터 공급되는 제2 전원 중 어느 하나를 입력받아 램프(15)의 구동에 필요한 전원으로 변환하여 램프(15)에 공급한다.
인버터 DC/DC 변환부(22a)는 어댑터(10)로부터 공급되는 외부전원 또는 배터리(11)로부터 공급되는 제1 전원을 기 설정된 전압 레벨의 제2 전원으로 변환하여 인버터부(14)로 공급한다.
전원제어부(30)는 외부전원의 공급이 감지되는 경우 인버터 DC/DC 변환부(22a)로부터 출력된 제2 전원이 인버터부(14)에 입력되도록 제어한다. 반면, 전원제어부(30)는 어댑터(10)으로부터의 전원 공급이 차단되는 경우, 예컨대, 사용자가 어댑터(10)의 접속을 해제하거나 어댑터(10)가 연결된 사용전원의 연결을 해제하는 경우, 배터리(11)로부터 출력된 제1 전원이 인버터부(14)에 공급되도록 제어한다. 이에 따라, 어댑터(10)로부터 외부전원이 입력되는 경우 인버터 DC/DC 변환부(22a)에 의해 제2 전원으로 변환된 외부전원을 램프(15)의 구동에 필요한 전원으로 공급하고, 외부전원이 입력되지 않는 경우에는 배터리(11)로부터 출력되는 제1 전원을 직접 인버터부(14)에 인가함으로써, 인버터 DC/DC 변환부(22a)에 의한 불필요한 변환에 의한 전력 손실을 감소시켜 배터리(11)의 사용 시간을 증가시킬 수 있다.
여기서, 본 발명에 따른 전자장치는 어댑터(10)로부터 외부전원의 공급 여부를 감지하기 위한 어댑터 감지부(13)를 포함할 수 있고, 전원제어부(30)는 어댑터 감지부(13)의 감지 결과에 따라 외부전원의 공급 여부를 판단할 수 있다.
본 발명에 따른 전원제어부(30)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 전원스위칭부(31)와, 스위칭 제어부(38)를 포함할 수 있다.
전원스위칭부(31)는 스위칭 제어부(38)의 제어에 따라 배터리(11)로부터 출력되는 제1 전원과, 인버터 DC/DC 변환부(22a)로부터 출력되는 제2 전원 중 어느 하나를 인버터부(14)로 스위칭한다.
여기서, 전원스위칭부(31)는 배터리(11)로부터 출력되는 제1 전원이 인버터부(14)에 공급되는 것을 단속하는 제1 스위칭부(34)와, 인버터 DC/DC 변환부(22a)로부터 출력되는 제2 전원이 인버터부(14)에 공급되는 것을 단속하는 제2 스위칭부(37)를 포함할 수 있다.
제1 스위칭부(34)는 스위칭 제어부(38)의 제어에 따라 스위칭되어 배터리 (11)와 인버터부(14)간의 연결을 단속하는 제1 스위칭소자(32)와, 제1 스위칭소자(32)에 병렬 연결된 제1 다이오드(33)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 다이오드(33)는 캐소드(Cathode)가 배터리(11) 측에 연결되고 애노드(Anode)가 인버터부(14) 측에 연결된다. 이에 따라, 전술한 바와 같이 배터리(11)로부터 출력되는 제1 전원의 전압 레벨이 인버터 DC/DC 변환부(22a)로부터 출력되는 제2 전원의 전압 레벨보다 큰 경우, 제1 스위칭부(34)가 오프된 상태에서 배터리(11)로부터의 제1 전원이 인버터부(14)에 공급되는 것을 차단할 수 있다.
제2 스위칭부(37)는 스위칭 제어부(38)의 제어에 따라 스위칭되어 인버터 DC/DC 변환부(22a)와 인버터부(14) 간의 연결을 단속하는 제2 스위칭소자(35)와, 제2 스위칭소자(35)에 병렬 연결되는 제2 다이오드(36)를 포함할 수 있다. 여기서, 제2 다이오드(36)는 애노드가 인버터 DC/DC 변환부(22a) 측에 연결되고 캐소드가 인버터부(14) 측에 연결된다. 이에 따라, 스위칭 제어부(38)의 제어에 따라 제1 스위칭소자(32)가 온되고 제2 스위칭소자(35)가 오프되어 배터리(11)로부터의 제1 전원이 인버터부(14)에 공급될 때, 제2 전원 보다 전압 레벨이 큰 제1 전원이 인버터 DC/DC 변환부(22a)로 흐르는 것을 차단할 수 있다.
스위칭 제어부(38)는 어댑터 감지부(13)의 감지 결과에 따라 제1 스위칭소자(32) 및/또는 제2 스위칭소자(35)를 온/오프시킨다. 즉, 스위칭 제어부(38)는 어댑터 감지부(13)에 의해 어댑터(10)로부터 외부전원이 공급되는 것이 감지되는 경우, 제1 스위칭소자(32)를 오프시키고 제2 스위칭소자(35)를 온시킨다.
반면, 스위칭 제어부(38)는 어댑터 감지부(13)에 의해 어댑터(10)로부터 외 부전원의 공급이 감지되지 않는 경우, 제2 스위칭소자(35)를 오프시키고 제1 스위칭소자(32)를 온시킨다.
한편, 인버터 DC/DC 변환부(22a)로부터 출력되는 제2 전원의 전압 레벨은 배터리(11)로부터 출력되는 제1 전원의 전압 레벨에 근접한 것이 바람직하다. 예컨대, 전술한 바와 같이, 시스템 전원공급부(20a)의 각 DC/DC 변환부(21a,22a)로부터 출력되는 전원의 전압 레벨이 +5V, +3.3V, +2.5V이고 배터리(11)로부터 출력되는 제1 전원의 전압 레벨 범위가 9V 내지 11.1V인 경우, 시스템 전원공급부(20a)의 DC/DC 변환부(21a,22a)들 중 5V의 전원을 출력하는 DC/DC 변환부(22a)를 인버터 DC/DC 변환부(22a)로 사용하는 것이 바람직하다. 이외에도, 시스템 전원공급부(20a)의 DC/DC 변환부(21a,22a)들 중 하나가 배터리(11)로부터 출력되는 제1 전원의 전압 레벨 범위인 9V 내지 11.1V 내에 포함되는 전압 레벨의 전원을 출력하는 경우, 해당 DC/DC 변환부(21a,22a)를 인버터 DC/DC 변환부(22a)로 사용할 수 있다. 이에 따라, 인버터부(14)로의 입력 전원의 전압 레벨이 9V 내지 11.1V가 되어 인버터부(14)의 설계 마진을 감소시킬 수 있다. 즉, 인버터부(14)의 관점에서 Narrow INV_VDC의 구현이 가능하게 되고, Narrow INV_VDC의 구현에 의해 인버터부(14)가 낮은 브레이크다운(Breakdown) 전압을 사용할 수 있어 스위칭 손실 및 도통 손실을 줄일 수 있어, 결과적으로 배터리(11)의 사용 시간을 증가시킬 수 있다.
도 5는 인버터부(14)의 입력 전원의 전압 레벨과 인버터의 효율간의 관계를 도시한 도면이다. 도면에 도시된 바와 같이, 인버터부(14)의 효율은 입력 전원의 전압레벨이 낮고, 입력 전압의 전압 레벨의 변동폭이 좁을수록 효율이 높음을 알 수 있다. 따라서, 인버터부(14)의 관점에서 Narrow INV_VDC가 구현되는 경우, 인버터부(14)의 효율 향상으로 인한 배터리(11)의 사용 시간이 증가하게 된다.
도 3의 미설명 참조번호 18은 어댑터(10)로부터의 외부전원과 배터리(11)로부터의 제1 전원 중 어느 하나가 시스템 전원공급부(20a) 및/또는 DC/DC 변환부(21a,22a)로 공급되게 하는 VDC 스위칭부이다. 여기서, VDC 스위칭부(18)는 스위 칭 제어부(38)의 제어에 따라 스위칭 동작할 수 있으며, 스위칭 제어부(38)는 어댑터(10)로부터의 외부전원이 우선적으로 시스템 전원공급부(20a) 및/또는 DC/DC 변환부(21a,22a)에 공급되도록 VDC 스위칭부를 제어한다.
이하에서는 도 4를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자장치에 대해 상세히 설명한다. 여기서, 본 발명의 제2 실시예를 설명함에 있어서 전술한 제1 실시예와 동일한 구성에 대하여는 동일한 참조번호를 사용하며 필요에 따라 그 설명은 생략한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 전자장치는 시스템 전원공급부(20a)와는 별도로 어댑터(10)로부터의 외부전원을 기 설정된 전압 레벨의 제2 전원으로 변환하여 인버터부(14)에 공급하는 디스플레이 전원변환부, 예컨대 DC/DC 변환부(22b)를 포함한다. 여기서, DC/DC 변환부(22b)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 어댑터(10)로부터의 전원이 차단되는 경우 배터리(11)로부터 출력되는 제1 전원을 공급받을 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 사용자가 전자장치에 어댑터(10)를 접속한 상태에서 전자장치를 사용하던 중, 어댑터(10)의 접속을 해제하더라도 배터리(11)로부터 출력되는 제1 전원에 의해 인버터부(14)에 전원을 지속적으로 공급하도록 하여, 전원제어부(30)의 후술할 전원스위칭부(31)의 스위칭 동작에 따라 인버터부(14)에 입력되는 전원이 제2 전원에서 제1 전원으로 전환되기 전까지 인버터부(14)에 전원을 지속적으로 공급할 수 있다.
여기서, 전원제어부(30)는, 제1 실시예에서와 마찬가지로, 외부전원의 공급이 감지되는 경우 DC/DC 변환부(22b)로부터 출력된 제2 전원이 인버터부(14)로 공 급되도록 제어한다. 반면, 전원제어부(30)는 외부전원의 공급이 감지되지 않는 경우, 배터리(11)로부터 출력된 제1 전원이 인버터부(14)에 공급되도록 제어한다.
한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 DC/DC 변환부(22b)로부터 출력되는 제2 전원의 전압 레벨은 배터리(11)로부터 출력되는 제1 전원의 전압 레벨에 근접한 것이 바람직하다. 더 바람직하게는, DC/DC 변환부(22b)로부터 출력되는 제2 전원의 전압 레벨은 배터리(11)로부터 출력되는 제1 전원의 전압 레벨의 범위 내에 포함되는 것이 바람직하다. 예컨대, 전술한 바와 같이, 배터리(11)로부터 출력되는 제1 전원의 전압 레벨의 범위가 9V 내지 11.1V인 경우, DC/DC 변환부(22b)로부터 출력되는 제2 전원의 전압 레벨은 9V 내지 11.1V의 전압 레벨에 포함되는 전압 레벨, 예컨대, 10V인 것이 바람직하다. 이에 따라, 인버터부(14)로의 입력 전원의 전압 레벨이 9V 내지 11.1V가 되어 인버터부(14)의 설계 마진을 감소시킬 수 있다. 즉, 인버터부(14)의 관점에서 Narrow INV_VDC의 구현이 가능하게 되고, Narrow INV_VDC의 구현에 의한 스위칭 손실의 저감으로 인해 결과적으로 배터리(11)의 사용 시간을 증가시킬 수 있다.
그리고, DC/DC 변환부(22b)로부터 출력되는 제2 전원은 시스템부(17)의 전자부품 중 제2 전원의 전압 레벨에 대응하는 전원을 사용하는 전자부품이 존재하는 경우 해당 전자부품에 전원을 공급하도록 구성될 수 있음은 물론이다.
비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그리고 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 외부전원의 공급 여부에 따라 시스템 전원변환부와 배터리로부터 출력되는 전원을 선택적으로 디스플레이 전원변환부에 공급하여 디스플레이 전원변환부의 입력전원에 대한 Narrow INV_VDC를 구현하고, 디스플레이 전원변환부의 설계 효율을 개선함으로서 배터리의 사용시간을 증가시킬 수 있는 전자장치가 제공된다.

Claims (11)

  1. 외부전원 공급부와 제1 전원을 출력하는 배터리 중 어느 하나로부터 전원을 공급받아 구동하는 전자장치에 있어서,
    디스플레이부와;
    상기 외부전원 공급부로부터 공급되는 외부전원을 기 설정된 전압 레벨의 제2 전원으로 변환하는 시스템 전원변환부와;
    상기 제1 전원 또는 상기 제2 전원 중 어느 하나를 상기 디스플레이부의 구동에 필요한 전원으로 변환하여 상기 디스플레이부에 공급하는 디스플레이 전원변환부와;
    상기 외부전원 공급부로부터 상기 외부전원의 공급이 감지되는 경우 상기 시스템 전원변환부로부터의 상기 제2 전원을 상기 디스플레이 전원변환부의 입력전원으로 공급하고, 상기 외부전원 공급부로부터 상기 외부전원의 공급이 차단되는 경우 상기 배터리로부터의 상기 제1 전원을 상기 시스템전원변환부를 경유하지 않고상기 디스플레이 전원변환부의 입력전원으로 공급하는 전원제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  2. 외부전원 공급부와 제1 전원을 출력하는 배터리 중 어느 하나로부터 전원을 공급받아 구동하는 전자장치에 있어서,
    디스플레이부와;
    상기 디스플레이부를 통해 이미지를 표시하는 시스템부와;
    상기 외부전원 공급부로부터 공급되는 외부전원과 상기 제1 전원 중 어느 하나를 상기 시스템부의 구동에 필요한 각각 상이한 전압 레벨의 제2 전원으로 변환하는 복수의 시스템 전원변환부와;
    상기 복수의 시스템 전원변환부 중 어느 하나로부터 출력되는 상기 제2 전원과 상기 제1 전원 중 어느 하나를 상기 디스플레이부의 구동에 필요한 전원으로 변환하여 상기 디스플레이부에 공급하는 디스플레이 전원변환부와;
    상기 외부전원 공급부로부터 상기 외부전원의 공급이 감지되는 경우 상기 복수의 시스템 전원변환부 중 어느 하나로부터의 상기 제2 전원을 상기 디스플레이 전원변환부의 입력전원으로 공급하고, 상기 외부전원 공급부로부터 상기 외부전원의 공급이 차단되는 경우 상기 배터리로부터의 상기 제1 전원을 상기 시스템 전원변환부를 경유하지 않고 상기 디스플레이 전원변환부의 입력전원으로 공급하는 전원제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 디스플레이 전원변환부에 공급되는 상기 제2 전원의 전압 레벨은 상기 제1 전원의 전압 레벨에 근접한 전압 레벨을 갖는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이부를 통해 이미지를 표시하는 시스템부를 더 포함하고;
    상기 시스템 전원변환부는 상기 외부전원 공급부로부터 상기 외부전원의 공 급이 차단되는 경우 상기 제1 전원을 공급받아 상기 제2 전원으로 변환하고,
    상기 시스템 전원변환부로부터 출력되는 상기 제2 전원은 상기 시스템부의 구동에 필요한 전원으로 공급되는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 디스플레이부는 이미지가 표시되는 수광형 디스플레이패널과, 상기 디스플레이패널에 이미지가 표시되도록 상기 디스플레이패널을 조명하는 램프를 포함하고;
    상기 디스플레이 전원변환부는 상기 제1 전원 또는 상기 제2 전원을 상기 램프의 구동에 필요한 교류전원으로 변환하여 상기 램프에 공급하는 인버터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 디스플레이패널은 LCD 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 전원제어부는,
    상기 제1 전원과 상기 제2 전원 중 어느 하나가 상기 인버터부에 공급되도록 스위칭되는 전원스위칭부와;
    상기 외부전원의 공급 여부에 따라 상기 스위칭부를 제어하는 스위칭 제어부 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 전원스위칭부는 상기 제1 전원이 상기 인버터부로 공급되는 것을 단속하는 제1 스위칭부와, 상기 제2 전원이 상기 인버터부로 공급되는 것을 단속하는 제2 스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 스위칭부는 상기 제2 전원이 상기 인버터부로 공급되는 것을 단속하는 스위칭소자와, 상기 스위칭소자와 병렬로 연결되어 상기 인버터부로부터 상기 DC/DC 변환부로의 전원 흐름을 차단하는 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 전원은 상기 제1 전원의 전압 레벨 범위 내에 포함되는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  11. 삭제
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