KR100757540B1 - 플라즈마 디스플레이 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 플라즈마 디스플레이 패널에 전원을 공급하는 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는 복수의 전극이 형성된 플라즈마 디스플레이 패널, 전극 중 적어도 어느 하나의 전극에 제1 전압과 제2 전압을 공급하는 전극 구동부 및 전극 구동부에 포함되며 제1 전압을 제2 전압으로 변환하는 컨버터를 포함하고, 컨버터는 제1 전압을 정류하는 정류부, 정류부로부터 공급되는 제1 전압을 제2 전압으로 변환하는 변환부 및 변환부로부터 출력되는 제2 전압의 발진을 차단하는 발진 차단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치에 차지 펌프 방식을 이용하여 원하는 직류 전원을 만들어 내며 팩의 소형화 및 저가격화하는 효과가 있다.
Description
도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 장치의 후면 구조를 나타낸 도.
도 2는 종래의 플라이백(Flyback) 컨버터 회로를 나타낸 도.
도 4는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 일예를 개략적으로 나타낸 도.
도 5는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에 차지 펌프(Charge Pump)방식을 이용한 실시예를 나타낸 도.
도 6은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에 차지 컨트롤 방식을 이용하여 Vsc 전원을 만들기 위한 실시예를 나타낸 도.
도 7은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에 리니어 레귤레이터를 이용하여 Vsc 전원을 만들기 위한 다른 실시예를 나타낸 도.
도 8은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에 벅 컨버터를 이용하여 Vsc 전원을 만들기 위한 또 다른 실시예를 나타낸 도.
도 9는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에 차지 컨트롤 방식을 이용하여 Vy 전원을 만들기 위한 실시예를 나타낸 도.
도 10은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에 리니어 레귤레이터를 이용하여 Vy 전원을 만들기 위한 다른 실시예를 나타낸 도.
도 11은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에 벅 컨버터를 이용하여 Vy 전원을 만들기 위한 또 다른 실시예를 나타낸 도.
도 12는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에 다양한 실시예를 나타낸 도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 프레임 130 : 스캔 전극 구동부
140 : 서스테인 전극 구동부 150 : 어드레스 전극 구동부
160 : 구동 펄스 제어부 170 : 전압 공급부(PSU)
421 : 컨트롤부 422 : 데이터 구동부
423 : 스캔 구동부 424 : 서스테인 구동부
425 : 구동전압 발생부
본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 플라즈마 디스플레이 패널에 전원을 공급하는 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.
일반적으로 플라즈마 디스플레이 장치(Plasma Display Apparatus)는 전면기판과 후면기판 사이에 형성된 격벽이 하나의 단위 셀을 이루는 플라즈마 디스플레이 패널을 포함한다. 각 셀 내에는 네온(Ne), 헬륨(He) 또는 네온 및 헬륨의 혼합기체(Ne+He)와 같은 주 방전 기체와 소량의 크세논을 함유하는 불활성 가스가 충진 되어 있다. 고주파 전압에 의해 방전이 될 때, 불활성 가스는 진공자외선(Vacuum Ultraviolet rays)을 발생하고 격벽 사이에 형성된 형광체를 발광시켜 화상이 구현된다. 이와 같은 플라즈마 디스플레이 장치는 얇고 가벼운 구성이 가능하므로 차세대 표시 장치로서 각광받고 있다.
도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 장치의 후면 구조를 나타낸 도이다.
여기서는 도시하지 않았지만 플라즈마 디스플레이 패널은 화상이 디스플레이 되는 표시면인 전면 글라스에 스캔 전극과 서스테인 전극이 쌍을 이뤄 형성된 복수의 유지 전극쌍이 배열된 전면 패널 및 후면 글라스 상에 전술한 복수의 유지 전극쌍과 교차 되도록 복수의 어드레스 전극이 배열된 후면 패널이 일정거리를 사이에 두고 평행하게 결합 된다.
이와 같이 구성된 후면 패널 후면에는 프레임(100)이 구성되며 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 프레임(100)의 후면에는 서포터 브라킷(Supporter Bracket, 110)과 구동 보드(130, 140, 150, 160, 170)가 구비된다.
서포터 브라킷(110)은 프레임(100)의 기계적인 수평 강도를 강화시키며, 프레임(100) 상에 형성되는 구동 보드(130, 140, 150, 160, 170)를 지지한다. 여기서, 서포터 브라킷(110) 상에는 프레임(100)과 백 커버(미도시)를 체결하는 마운터(mounter, 120)가 부착된다.
구동 보드(130, 140, 150, 160, 170)에는 플라즈마 디스플레이 패널(미도시)에 형성된 각각의 전극에 전압을 인가함으로써, 화상을 구현하기 위한 구동 회로가 형성된다. 구동 보드는 스캔 전극 구동부(130), 서스테인 전극 구동부(140), 어드레스 전극 구동부(150) 및 구동 펄스 제어부(160)로 구성된 구동부와 구동부로 전압을 공급하는 전압 공급부(Power Supply Unit :PSU , 170)로 구성된다. 즉, 플라즈마 디스플레이 패널에 형성된 스캔 전극(미도시)에 전압을 인가하기 위한 스캔 전극 구동부(130), 플라즈마 디스플레이 패널에 형성된 서스테인 전극(미도시)에 전압을 인가하기 위한 서스테인 전극 구동부(140), 플라즈마 디스플레이 패널에 형성된 어드레스 전극(미도시)에 전압을 인가하기 위한 어드레스 전극 구동부(150), 각각의 전극 구동부(130, 140, 150)를 제어하기 위한 구동 펄스 제어부(160) 및 각각의 전극 구동부(130, 140, 150) 및 구동 펄스 제어부(160)에 전압을 공급하기 위한 전압 공급부(170)로 구성된다. 여기서, 각각의 전극 구동부(130, 140, 150)는 가요성(可撓性, flexibility) 인쇄 필름(미도시)를 통하여 플라즈마 디스플레이 패널의 각각의 전극에 전기적으로 연결된다.
한편, 종래의 전압 공급부(PSU,170)는 플라즈마 디스플레이 장치에 필요한 전압을 공급하기 위해 전자파장애 EMI(Electro Magnetic Interference) 필터부, 교류-직류 정류부, 직류-직류 정류부, 출력필터 및 출력부등 네 부분으로 이루어진다. 여기서 직류-직류 정류부는 컨버터를 말한다. 이에 대한 자세한 내용은 다음 도 2와 같다.
도 2는 종래의 플라이백 컨버터 회로를 나타낸 도이다.
도시한 바와 같이, 도 2의 플라이백 컨버터 회로에 대해 설명하면, 스위치(S)가 턴-온(Turn-on) 되면 전압원의 양단 전압(Vd)로부터 트랜스포머(T)의 자화 인덕턴스에 에너지를 저장하고, 스위치(S)가 턴-오프(Turn-off)되면 트랜스포머(T) 의 자화 인덕턴스에 저장된 에너지가 다이오드(Do)를 통해 출력으로 전달된다.이와 같이 동작하는 플라이백 컨버터를 스캔 보드와 함께 하면 다음 도 3과 같다.
도 3은 종래의 스캔 보드를 나타낸 도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 스캔 보드는 전원장치(미도시)에서 받은 Vs 외에 Vsc와 Vy 두 종류의 DC 전원이 필요한데 이러한 DC 전원을 공급하기 위해 플라이백 회로를 이용하여 구현했다. 플라이백 회로를 사용하여 DC를 만들게 되면, 플라이백 회로에 구성하는 트랜스포머를 이용하여 전기에너지를 자기에너지로 변환하고, 이 자기에너지를 다시 전기에너지로 변환하여 원하는 DC 전원을 만들게 된다. 트랜스포머는 팩(Pack)에서 부피를 많이 차지하고, 수 작업으로 제작되기 때문에 팩의 소형화 및 저가격화하는데 문제점이 발생된다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치에 사용되는 트랜스포머를 제거시킨 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 이루기 위한 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는 복수의 전극이 형성된 플라즈마 디스플레이 패널, 전극 중 적어도 어느 하나의 전극에 제1 전압과 제2 전압을 공급하는 전극 구동부 및 전극 구동부에 포함되며 제1 전압을 제2 전압으로 변환하는 컨버터를 포함하고, 컨버터는 제1 전압을 정류하는 정류부, 정류부로부터 공급되는 제1 전압을 제2 전압으로 변환하는 변환부 및 변환부로부터 출력되는 제2 전압의 발진을 차단하는 발진 차단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
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또한, 변환부는 차지 컨트롤 방식, 리니어 레귤레이터 또는 벅 컨버터 중 적어도 어느 하나 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 정류부는 제 1 전압의 역바이어스를 차단하는 다이오드와 제 1 전압을 저장하는 제 1 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 발진 차단부는 제 2 전압을 저장하는 제 2 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제 1 전압은 제 2 전압보다 전압 레벨이 높은 것을 특징으로 한다.
또한, 전극은 스캔 전극 또는 서스테인 전극 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
또한, 제 1 전압은 스캔 전극으로 인가되는 서스테인 전압이고, 제 2 전압은 스캔 전극으로 인가되는 스캔 전압 또는 스캔 기준 전압 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
또한, 제 1 전압은 서스테인 전극으로 인가되는 서스테인 전압이고, 제 2 전압은 서스테인 전극으로 인가되는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명의 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 일예를 개략적으로 나타낸 도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 플라 즈마 디스플레이 패널(400)과, 플라즈마 디스플레이 패널(400)의 하부기판(미도시)에 형성된 데이터 전극들(X1 내지 Xm)에 데이터를 공급하기 위한 데이터 구동부(422)와, 스캔 전극들(Y1 내지 Yn)을 구동하기 위한 스캔 구동부(423)와, 공통전극인 서스테인 전극들(Z)을 구동하기 위한 서스테인 구동부(424)와, 플라즈마 디스플레이 패널 구동시 데이터 구동부(422), 스캔 구동부(423), 서스테인 구동부(424)를 제어하기 위한 컨트롤부(421)와, 각각의 구동부(422, 423, 424)에 필요한 구동전압을 공급하기 위한 구동전압 발생부(425)를 포함한다.
플라즈마 디스플레이 패널(400)은 상부기판(미도시)과 하부기판(미도시)이 일정한 간격을 두고 합착되고, 상부기판에는 다수의 전극들 예를 들어, 스캔전극들(Y1 내지 Yn) 및 서스테인 전극(Z)이 쌍을 이뤄 형성되고, 하부기판에는 스캔전극들(Y1 내지 Yn) 및 서스테인 전극(Z)과 교차 되게 데이터 전극들(X1 내지 Xm)이 형성된다.
스캔 구동부(423)는 컨트롤부(421)의 제어 하에 리셋 기간 동안 상승 램프파형(Ramp-up)과 하강 램프 파형(Ramp-down)을 스캔 전극들(Y1 내지 Yn)에 공급한다. 또한, 스캔 구동부(323)는 컨트롤부(421)의 제어 하에 어드레스기간 동안 제 2 전압인 스캔 바이어스 전압(Vsc)으로 유지시키면서 제 1 전압인 스캔 전압(-Vy)의 스캔 펄스(Sp)를 스캔 전극들(Y1 내지 Yn)에 순차적으로 공급한다. 또한, 스캔 구동부에서는 PSU(Power Supply Unit)에서 공급받는 Vs 외에 스캔 바이어스 전압(Vsc) 와 스캔 전압(-Vy) 두 종류의 DC 전원이 필요로 하는데 이에 관한 보다 자세한 내용은 도 5 이하에서 후술하기로 한다.
서스테인 구동부(424)는 컨트롤부(321)의 제어하에 하강 램프파형(Ramp-down)이 발생되는 셋다운 기간과 어드레스 기간 동안 정극성 전압의 바이어스 전압을 서스테인 전극들(Z)에 공급한다. 또한, 서스테인 구동부(424)는 전술한 대로 서스테인 기간 동안 내부에 구비된 서스테인 구동회로가 스캔 구동부(423)에 구비된 서스테인 구동회로와 교대로 동작하여 서스테인 펄스(sus)를 서스테인 전극들(Z)에 공급하게 된다.
데이터 구동부(422)에는 도시하지 않은 역감마 보정회로, 오차확산회로 등에 의해 역감마 보정 및 오차 확산 된 후, 서브필드 맵핑회로에 의해 각 서브필드에 맵핑된 데이터가 공급된다.
컨트롤부(421)는 수직/수평 동기신호와 클럭 신호를 입력받고 리셋 기간, 어드레스 기간, 서스테인 기간에서 각 구동부들(422, 423, 424)의 동작 타이밍과 동기화를 제어하기 위한 타이밍 제어신호들(CTRX, CTRY, CTRZ)를 발생하고 그 타이밍 제어신호들(CTRX, CTRY, CTRZ)를 해당 구동부들(422, 423, 424)에 공급함으로써 각 구동부(422, 423, 424)를 제어한다.
구동전압 발생부(425)는 셋업 전압(Vsetup), 스캔 공통전압(Vscan-com), 스캔 전압(-Vy), 서스테인 전압(Vs), 데이터 전압(Vd) 등을 발생한다. 이러한 구동전압들은 방전가스의 조성이나 방전셀 구조에 따라 변할 수 있다.
한편, 전술한 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치의 설명을 보다 자세히 하기 위해 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널에 전원을 공급하는 플라즈마 디스플레이 장치의 실시예를 살펴보고자 한다.
도 5는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에 차지 펌프(Charge Pump)방식을 이용한 실시예를 나타낸 도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명은 전압을 정류하는 정류부(501), 정류부로부터 공급되는 전압을 변환하는 변환부(502), 변환부로부터 출력되는 전압의 발진을 차단하는 발진 차단부(503) 등을 포함한다.
정류부(501)는 제 1 전압의 역바이어스를 차단하는 다이오드(Dcp)와 제 1 전압을 저장하는 제 1 커패시터(Ccp)를 포함하여 구성된다. 정류부(501)는 변환부(502)로 공급되기 전에 러프(Rough)한 DC 전압을 한번 정류하여 안정적이게 회로가 구동할 수 있게 한다.
변환부(502)는 차지 컨트롤 방식, 리니어 레귤레이터, 또는 벅컨버터 중 적어도 어느 하나 이상으로 이루어지며 제 1 전압을 공급받아 제 2 전압으로 변환하여 출력한다. 여기서 제 1 전압과 제 2 전압으로 나눈 것은 설명을 용이하기 위해 나눈 것이다. 변환부(502)에 공급되는 입력 전압을 제 1 전압으로 변환부(502)를 통해 나오는 출력 전압을 제 2 전압으로 하자. 또한, 제 1 전압은 제 2 전압보다 높은 전압레벨을 가지는 조건을 만족해야 한다.
발진 차단부(503)는 변환부(502)로부터 출력되는 제 2 전압의 발진을 차단한다. 이는 변환부(502)가 정전압을 만들기 때문에 부하에 따라 발진할 가능성이 높다. 이를 방지하기 위해 커패시터를 구성하는 것이다. 이러한 커패시터는 발진을 방지할 뿐만 아니라 출력 커패시터로써의 기능하여 변환부가 부하전류 변동에 의해 응답을 따르지 않을 경우 변환부 대신 순간적으로 출력을 하기도 한다.
이러한 본 발명의 변환부(502)는 차지 펌프 방식외에 트랜스포머가 제거된 컨버터로 구성하여도 된다.
도 6은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에 차지 컨트롤 방식을 이용하여 Vsc 전원을 만들기 위한 실시예를 나타낸 도이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 차지 컨트롤 방식(600)은 제 3 커패시터(C3) 양단에 제 1 전압(Vy)이 걸리며, 이 양단에 걸린 제 1 전압(Vy)을 패스(Pass)스위치(S)와 셋다운(Set_dn)스위치(S)가 교번적으로 동작하여 각 스위치(S)에 걸리는 최대 전압을 제 1 전압(Vy)까지 이르게 한다.
셋다운(Set_dn) 스위치(S)가 턴-온 되는 경우 제 1 커패시터(Ccp,C1)는 다이오드(Dcp)를 통해 제 1 전압(Vy)까지 충전되고, 패스(Pass)스위치(S)가 턴-온 되는 경우 제 1 커패시터(Ccp,C1)는 다이오드(Dcp)와 스위치(S)를 통해 제 1 전압(Vy)까지 충전되며 정상적인 경우 제 1 전압(Vy)에 근접하게 전압이 걸린다.
이와 같이, 제 1 전압(Vy)은 다이오드(Dcp)와 제 1 커패시터(Ccp,C1)를 통해 정류된다. 정류된 제 1 전압(Vy)은 변환부로 공급된다. 제 1 커패시터(Ccp,C1)는 입력 측에서 공급되는 제 1 전압(Vy)들 중 리플 전압이나 노이즈를 제거함으로써 안정된 출력을 할 수 있다
이러한 제 1 전압에서 차지 컨트롤 방식을 통해 제 2 전압(Vsc) 전원을 만들어 내는데, 정류부에서 공급된 제 1 전압(Vy)은 스위치(S)의 턴-온 또는 턴-오프 제어에 따라 저항을 통해 제 2 전압(Vsc)이 되어 제 2 커패시터(C2)에 충전된다. 여기서 차지 컨트롤 방식을 통해 제 1 전압(Vy)이 안정화된 제 2 전압(Vsc)이 되는 데 이는 전압을 정전압화 시켜 부하전류, 입력전압, 주변 온도 등에 관계없이 일정한 출력을 만들 수 있다.
이와 같이 차지 컨트롤 방식(600)을 통해 안정화된 전압이 제 2 커패시터(C2)에 충전되는데 이는 가끔 발생 될 수 있는 발진을 막기 위해서이다.
이와 같은 동작을 위해서는 입력되는 제 1 전압(Vy)이 차지 컨트롤 방식을 거쳐 출력되는 제 2 전압(Vsc)보다 큰 전압을 가지는 조건을 만족해야 한다.
도 7은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에 리니어 레귤레이터를 이용하여 Vsc 전원을 만들기 위한 다른 실시예를 나타낸 도이다.
도 6에 설명한 바와 같이, 변환부를 제외한 모든 구성요소나 동작 등이 도 6과 동일하므로, 여기 도 7에서는 도 6과 비교하여 다르게 구성된 변환부에 대해서만 설명하기로 한다. 도 6의 차지 컨트롤 방식과 마찬가지로 리니어 레귤레이션(610)도 안정된 출력을 위해 설계된 것이다.
리니어 레귤레이터(610)에 제 1 전압(Vy)이 공급되면 리니어 레귤레이터(610)는 필요한 부분만큼만 전압을 취해 제 2 전압(Vsc)을 만들고 나머지 전압을 버린다. 따라서 필요한 전압, 다시 말해 제 2 전압(Vsc)만을 취하기 때문에 따로 전압을 저장하거나 순환시킬 필요가 없으므로 스위치(S)의 v-I 특성에서 선형영역을 이용하는 방식, 상용화된 IC를 사용할 수도 있고 디스크리트 파트(discrete part)들로 만들어서 사용할 수도 있다.
이와 같기 때문에 회로가 단순해지고 전원이 소형화가 가능하고 노이즈 발생도 적어져 정밀제품 사용에 적합하다.
리니어 레귤레이터(610)은 전압을 정전압화 시켜 부하전류, 입력전압, 주변 온도 등에 관계없이 일정한 출력을 만들어 주는 장치이다. 이러한 장치도 순간적인 부하 전류변동에 대해 레귤레이터의 응답이 따르지 못하는 경우가 있는데, 이런 경우 제 2 커패시터(C2)는 레귤레이터 대신 순간적인 출력을 내주므로써 레귤레이터를 어느 정도 보상해 주며 발진을 막기도 한다. 도 6에 이미 설명한 거와 같이, 리니어 레귤레이터(610)도 제 1 전압이 제 2 전압보다 큰 전압을 가지는 조건을 만족해야 한다.
도 8은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에 벅 컨버터를 이용하여 Vsc 전원을 만들기 위한 또 다른 실시예를 나타낸 도이다.
도 6에 설명한 바와 같이, 변환부를 제외한 모든 구성요소나 동작 등이 도 6과 동일하므로 여기 도 8에서는 도 6과 비교하여 다르게 구성된 변환부에 대해서만 설명하기로 한다. 도 6의 차지 컨트롤 방식(600)과 마찬가지로 벅 컨버터(620)도 안정된 출력을 위해 설계된 것이다.
먼저 벅 컨버터(620)의 동작에 대해 설명하면 스위치(S)가 턴-오프 될 때 다이오드에는 역방향 전압 때문에 전류가 흐르지 않는다. 따라서 제 1 전압으로부터의 전류는 인덕터(L)를 통하여 제 2 전압으로 흐르게 된다. 이때 인덕터(L)에 흐르는 전류는 시간에 따라 증가하는데 스위치가 턴-온 되는 시점에 최대치 전류에 도달하게 된다.
스위치(S)가 턴-온 되면 인덕터(L)에 흐르던 전류는 다이오드(D)를 통해 흐를 수밖에 없게 되고, 따라서 다이오드(D) 양단의 걸린 전압은 순간적으로 0으로 변하게 된다. 즉, 인덕터(L) 양단의 전압의 극성이 바뀌었으므로 인덕터(L)에 흐르던 전류는 시간에 따라 줄어들게 된다. 이때 전류의 감소율은 Vsc/L이다. 따라서 스위치가 턴-오프 되는 시점에 최소치 전류에 도달하게 된다.
이와 같이, 벅 컨버터(620)는 출력 전압이 입력 전압보다 낮게 나타나는 컨버터이다. 따라서 제 1 전압(Vy)이 제 2 전압(Vsc)보다 큰 전압을 가져야 한다는 조건을 만족하게 된다. 또한, 벅 컨버터(620)는 인덕터(L)를 포함하여 컨버터를 구성하기 때문에 트랜스포머를 포함하여 구성된 플라이백 컨버터보다 소형화 및 저가격화에는 유리하다.
도 9는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에 차지 컨트롤 방식을 이용하여 Vy 전원을 만들기 위한 실시예를 나타낸 도이다.
도 9에 도시한 바와 같이, 차지 컨트롤(710)방식은 서스업(Sus_Up) 스위치(S)와 서스다운(Sus_dn) 스위치(S)가 교번적으로 동작하여 각 스위치(S)에 걸리는 최대 전압을 제 1 전압(Vs)까지 이르게 한다.
서스업(Sus_Up) 스위치가 턴-온 되는 경우 제 1 커패시터(Ccp,C1)는 다이오드(Dcp)를 통해 제 1 전압(Vs)까지 충전되며 정상적인 경우 제 1 전압(Vs)에 근접하게 전압이 걸린다.
이와 같이, 제 1 전압(Vs)은 다이오드(Dcp)와 제 1 커패시터(Ccp,C1)를 통해 정류된다. 정류된 제 1 전압(Vs)은 변환부로 공급된다. 제 1 커패시터(Ccp,C1)는 입력 측에서 공급되는 제 1 전압(Vs) 중 리플 전압이나 노이즈를 제거함으로써 안정된 출력을 할 수 있다
이러한 제 1 전압(Vs)에서 차지 컨트롤 방식을 통해 제 2 전압(Vy) 전원을 만들어 내는데, 정류부에서 공급된 제 1 전압(Vs)은 스위치(S)의 턴-온 또는 턴-오프 제어에 따라 저항을 통해 제 2 전압(Vy)이 되어 제 3 커패시터(C3)에 충전된다. 여기서 차지 컨트롤 방식을 통해 제 1 전압(Vs)이 안정화된 제 2 전압(Vy)이 되는데 이는 전압을 정전압화 시켜 부하전류, 입력전압, 주변 온도 등에 관계없이 일정한 출력을 만들 수 있다.
이와 같이 차지 컨트롤(710) 방식을 통해 안정화된 전압이 제 3 커패시터(C3)에 충전되는데 이는 가끔 발생 될 수 있는 발진을 막기 위해서이다.
이와 같은 동작을 위해서는 입력되는 제 1 전압(Vs)이 차지 컨트롤 방식을 거쳐 출력되는 제 2 전압(Vy)보다 큰 전압을 가지는 조건을 만족해야 한다.
도 10은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에 리니어 레귤레이터를 이용하여 Vy 전원을 만들기 위한 다른 실시예를 나타낸 도이다.
도 9에 설명한 바와 같이, 변환부를 제외한 모든 구성요소나 동작 등이 도 9와 동일하므로 여기 도 10에서는 도 9와 비교하여 다르게 구성된 변환부에 대해서만 설명하기로 한다. 도 9의 차지 컨트롤 방식과 마찬가지로 리니어 레귤레이터(720)도 안정된 출력을 위해 설계된 것이다.
리니어 레귤레이터(720)에 제 1 전압(Vs)이 공급되면 리니어 레귤레이터(720)는 필요한 부분만큼만 전압을 취해 제 2 전압(Vy)을 만들고 나머지 전압을 버린다. 따라서 필요한 전압, 다시 말해 제 2 전압(Vy)만을 취하기 때문에 따로 전압을 저장하거나 순환시킬 필요가 없으므로 스위치(S)의 v-I 특성에서 선형영역을 이 용하는 방식, 상용화된 IC를 사용할 수도 있고 디스크리트 파트(discrete part)들로 만들어서 사용할 수도 있다.
이와 같기 때문에 회로가 단순해지고 전원이 소형화가 가능하고 노이즈 발생도 적어져 정밀제품 사용에 적합하다.
리니어 레귤레이터(720)는 전압을 정전압화 시켜 부하전류, 입력전압, 주변 온도 등에 관계없이 일정한 출력을 만들어 주는 장치이다. 이러한 장치도 순간적인 부하 전류변동에 대해 레귤레이터의 응답이 따르지 못하는 경우가 있는데, 이런 경우 제 3 커패시터(C3)는 레귤레이터 대신 순간적인 출력을 내주므로써 레귤레이터를 어느 정도 보상해 주며 발진을 막기도 한다. 도 9에 이미 설명한 거와 같이, 리니어 레귤레이터(720)도 제 1 전압이 제 2 전압보다 큰 전압을 가지는 조건을 만족해야 한다.
도 11은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에 벅 컨버터를 이용하여 Vy 전원을 만들기 위한 또 다른 실시예를 나타낸 도이다.
도 9에 설명한 바와 같이, 변환부를 제외한 모든 구성요소나 동작 등이 도 9와 동일하므로 여기 도 11에서는 도 9와 비교하여 다르게 구성된 변환부에 대해서만 설명하기로 한다. 도 9의 차지 컨트롤 방식과 마찬가지로 벅 컨버터(730)도 안정된 출력을 위해 설계된 것이다.
먼저 벅 컨버터(730)의 동작에 대해 설명하면 스위치(S)가 턴-오프 될 때 다이오드(D)에는 역방향 전압 때문에 전류가 흐르지 않는다. 따라서 제 1 전압(Vs)으로부터의 전류는 인덕터(L)를 통하여 제 2 전압(Vy)으로 흐르게 된다. 이때 인덕터 (L)에 흐르는 전류는 시간에 따라 증가하는데 스위치(S)가 턴-온 되는 시점에 최대치 전류에 도달하게 된다.
스위치(S)가 턴-온 되면 인덕터(L)에 흐르던 전류는 다이오드(D)를 통해 흐를 수밖에 없게 되고, 따라서 다이오드(D) 양단의 걸린 전압은 순간적으로 0으로 변하게 된다. 즉, 인덕터(L) 양단의 전압의 극성이 바뀌었으므로 인덕터(L)에 흐르던 전류는 시간에 따라 줄어들게 된다. 이때 전류의 감소율은 Vsc/L이다. 따라서 스위치(S)가 턴-오프 되는 시점에 최소치 전류에 도달하게 된다.
이와 같이, 벅 컨버터(730)는 출력 전압이 입력 전압보다 낮게 나타나는 컨버터이다. 따라서 제 1 전압(Vs)이 제 2 전압(Vy)보다 큰 전압을 가져야 한다는 조건을 만족하게 된다. 또한, 벅 컨버터(730)는 인덕터(L)를 포함하여 컨버터를 구성하기 때문에 트랜스포머를 포함하여 구성된 플라이백 컨버터보다 소형화 및 저가격화에는 유리하다.
또한, 전술한 실시예들처럼 각각 독립하여 구성할 수도 있지만 이들 구성은 각각 독립적인 구동으로써 단순 통합이 가능하다. 이러한 구성은 다음 도 12와 같다.
도 12는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치에 다양한 실시예를 나타낸 도이다.
도 12에 도시한 바와 같이, Vy 및 Vsc 모두 제안하는 구조를 적용한 것으로 각각 독립적인 구동으로 단순 통합이 가능하며 3단자 팩(pack)으로 구성될 수 있다. 팩은 Vy를 만드는 제 1 팩(1000)과 Vsc를 만드는 제 2 팩(1100)으로 나눌 수 있다. 또한, 제 1 팩(1000) 내부에는 차지 컨트롤 방식, 리니어 레귤레이터, 벅 컨버터 각각이 독립적으로 적용될 수 있고, 제 2 팩(1100) 내부도 제 1 팩 내부와 같은 방식으로 적용될 수 있다. 물론 제 1 팩(1000)과 제 2 팩(1100)을 통합하여 5 단자 싱글 팩(single pack)으로도 구현할 수 있다.
도 5 내지 도 11에서 제 1 팩(1000)과 제 2팩(1100)에 대해 자세히 설명하였으므로 여기서는 생략하기로 한다. 이와 같이 제 1 팩(1000)과 제 2 팩(1100)의 경우에 따라 다양한 실시예가 나올 수 있으므로 전술한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
지금까지 설명한 바와 같이 본 발명은 차지 펌프(Charge Pump) 방식으로 러프(Rough) DC를 만들고, 차지 컨트롤 방식, 리니어 레귤레이터 또는 벅 컨버터를 이용하여 원하는 DC 전원을 만들어 낸다. 모든 경우에서 트랜스포머는 사용되지 않으므로 제 1 팩 또는 제 2 팩이 소형화 및 저가격화가 가능해진다.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치에 차지 펌프 방식을 이용하여 원하는 직류 전원을 만들어 내며 팩의 소형화 및 저가격화하는 효과가 있다.
Claims (9)
- 복수의 전극이 형성된 플라즈마 디스플레이 패널;상기 전극 중 적어도 어느 하나의 전극에 제1 전압과 제2 전압을 공급하는 전극 구동부; 및상기 전극 구동부에 포함되며 상기 제1 전압을 상기 제2 전압으로 변환하는 컨버터를 포함하고,상기 컨버터는상기 제1 전압을 정류하는 정류부;상기 정류부로부터 공급되는 상기 제1 전압을 상기 제2 전압으로 변환하는 변환부; 및상기 변환부로부터 출력되는 상기 제2 전압의 발진을 차단하는 발진 차단부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,상기 변환부는 차지 컨트롤 방식, 리니어 레귤레이터 또는 벅 컨버터 중 적어도 어느 하나 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
- 제 1 항 있어서,상기 정류부는 상기 제1 전압의 역바이어스를 차단하는 다이오드와 상기 제1 전압을 저장하는 제1 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 발진 차단부는 상기 제2 전압을 저장하는 제2 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 제1 전압은 제2 전압보다 전압 레벨이 높은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 전극은 스캔 전극 또는 서스테인 전극 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
- 제 7 항에 있어서,상기 제1 전압은 상기 스캔 전극으로 인가되는 서스테인 전압이고, 상기 제2 전압은 상기 스캔 전극으로 인가되는 스캔 전압 또는 스캔 기준 전압 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
- 제 7 항에 있어서,상기 제1 전압은 상기 서스테인 전극으로 인가되는 서스테인 전압이고, 상기 제2 전압은 상기 서스테인 전극으로 인가되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
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