KR100778417B1 - 플라즈마 표시 장치 및 스위칭 모드 파워 서플라이 - Google Patents

플라즈마 표시 장치 및 스위칭 모드 파워 서플라이 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플라즈마 표시 장치 및 스위칭 모드 파워 서플라이에 관한 것이다.
이를 위하여, 본 발명은 복수의 제1 전극을 구동하는 구동 회로부의 구동에 필요한 전원 전압을 생성하는 전원 공급 장치를 포함하며, 전원 공급 장치는, 입력 전압을 변환하는 제1 트랜스포머의 1차측 제1 코일에 커플링되는 스위칭 트랜지스터를 포함하며, 스위칭 트랜지스터의 동작에 따라 제1 트랜스포머의 2차측 제2 코일에 전력을 공급하는 전력 공급부, 제1 트랜스포머의 2차측 제2 코일에 발생되는 제1 전압을 출력하는 제1 출력부 및 제2 코일과 병렬로 연결되는 제3 코일 및 제3 코일과 함께 제2 트랜스포머를 이루는 제4 코일을 포함하고, 제3 코일로부터 유도되어 제4 코일에 발생되는 제2 전압을 출력하는 제2 출력부를 포함하는 플라즈마 표시 장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 크로스 레귤레이션(Cross Regulation)의 발생 없이 복수의 전압을 하나의 스위칭 모드 파워 서플라이를 이용하여 안정적으로 공급할 수 있어 플라즈마 표시 장치의 구현 면적 및 구현 비용을 절감할 수 있다.
PDP, 전원 공급 장치

Description

플라즈마 표시 장치 및 스위칭 모드 파워 서플라이{PLASMA DISPLAY APPARATUS AND SWITCHING MODE POWER SUPPLY}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스위칭 모드 파워 서플라이를 도시한 도면이다.
본 발명은 플라즈마 표시 장치 및 스위칭 모드 파워 서플라이에 관한 것이다.
플라즈마 표시 장치는 기체 방전에 의해 생성된 플라즈마를 이용하여 문자 또는 영상을 표시하는 장치이다. 이러한 플라즈마 표시 패널에는 그 크기에 따라 수십에서 수백 만개 이상의 방전 셀이 매트릭스 형태로 배열되어 있다.
일반적으로 플라즈마 표시 장치에서는 한 프레임이 복수의 서브필드로 분할되어 구동되며, 복수의 서브필드 중 표시 동작이 일어나는 서브필드의 가중치의 조합에 의해 계조가 표시된다. 각 서브필드의 어드레스 기간 동안 켜질 셀과 켜지지 않을 셀이 선택되고 유지 기간 동안 실제로 영상을 표시하기 위해 켜질 셀에 대하여 유지 방전이 수행된다.
이를 위해, 종래 플라즈마 표시 장치는 두 개의 전압 공급 장치를 포함하고, 이를 이용하여 서로 다른 레벨을 갖는 별도의 전압을 생성하여 어드레스 기간 동안 켜질 셀에 공급되는 전압(어드레스 전압)과 유지 기간 동안 유지 방전되는 셀에 공급되는 전압(유지 전압)을 생성한다. 이러한 구조는 플라즈마 표시 장치를 구현하는데 있어 부품의 개수의 저감 및 집적도의 증가를 일정 수준 이상 실현하지 못하게 하는 주된 요인이 되어 이를 보완하기 위해 둘 이상의 전압을 하나의 전압 생성 장치로 공급하는 통합 전압 공급 장치가 제안되었다.
그러나, 종래 통합 전압 공급 장치는 크로스 레귤레이션(Cross Regulation)의 발생으로 유지 전압의 출력 특성이 나빠지게 되어 문제가 되어왔다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 크로스 레귤레이션(Cross Regulation)의 발생 없이 복수의 전압을 안정적으로 공급할 수 있는 플라즈마 표시 장치 및 스위칭 모드 파워 서플라이를 제공하는 것이다.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 특징에 따른 플라즈마 표시 장치는, 복수의 제1 전극, 상기 제1 전극을 구동하는 구동 회로부 및 상기 구동회로부의 구동에 필요한 전원 전압을 생성하는 전원 공급 장치를 포함하며, 상기 전원 공급 장치는, 입력 전압을 변환하는 제1 트랜스포머의 1차측 제1 코일에 커플 링되는 스위칭 트랜지스터를 포함하며, 상기 스위칭 트랜지스터의 동작에 따라 상기 제1 트랜스포머의 2차측 제2 코일에 전력을 공급하는 전력 공급부; 상기 제1 트랜스포머의 2차측 제2 코일에 발생되는 제1 전압을 출력하는 제1 출력부 및 상기 제2 코일과 병렬로 연결되는 제3 코일 및 상기 제3 코일과 함께 제2 트랜스포머를 이루는 제4 코일을 포함하고, 상기 제3 코일로부터 유도되어 상기 제4 코일에 발생되는 제2 전압을 출력하는 제2 출력부를 포함한다.
또한, 본 발명의 특징에 따른 스위칭 모드 파워 서플라이는, 입력 전압을 변환하는 제1 트랜스포머의 1차측 제1 코일에 커플링되는 스위칭 트랜지스터를 포함하며, 상기 스위칭 트랜지스터의 동작에 따라 상기 제1 트랜스포머의 2차측 제2 코일에 전력을 공급하는 전력 공급부, 상기 제1 트랜스포머의 2차측 제2 코일에 발생되는 제1 전압을 출력하는 제1 출력부 및 상기 제2 코일과 병렬로 연결되는 제3 코일 및 상기 제3 코일과 함께 제2 트랜스포머를 이루는 제4 코일을 포함하고, 상기 제3 코일로부터 유도되어 상기 제4 코일에 발생되는 제2 전압을 출력하는 제2 출력부를 포함한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이제 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치 및 스위칭 모드 파워 서플라이에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 표시 장치는 플라즈마 표시 패널(100), 제어장치(200), 어드레스 전극 구동부(300), 주사 전극 구동부(400), 유지 전극 구동부(500) 및 전원 공급 장치(600)를 포함한다.
플라즈마 표시 패널(100)은 열 방향으로 뻗어 있는 복수의 어드레스 전극(A1∼Am), 그리고 행 방향으로 서로 쌍을 이루면서 뻗어 있는 복수의 유지 전극(X1∼Xn) 및 주사 전극(Y1∼Yn)을 포함한다. 유지 전극(X1∼Xn)은 각 주사 전극(Y1∼Yn)에 대응해서 형성되며, 일반적으로 그 일단이 서로 공통으로 연결되어 있다. 그리고 플라즈마 표시 패널(100)은 유지 전극(X1∼Xn) 및 주사 전극(Y1∼Yn)이 배열된 기판(도시하지 않음)과 어드레스 전극(A1∼Am)이 배열된 기판(도시하지 않음)으로 이루어진다. 두 기판은 주사 전극(Y1∼Yn)과 어드레스 전극(A1∼Am) 및 유지 전극(X1∼Xn)과 어드레스 전극(A1∼Am)이 각각 직교하도록 방전 공간을 사이에 두 고 대향하여 배치된다. 이때, 어드레스 전극(A1∼Am), 유지 전극(X1∼Xn) 및 주사 전극(Y1∼Yn)의 교차부에 있는 방전 공간이 방전 셀을 형성한다. 이러한 플라즈마 표시 패널(100)의 구조는 일 예이며, 아래에서 설명하는 구동 파형이 적용될 수 있는 다른 구조의 패널도 본 발명에 적용될 수 있다.
제어장치(200)는 외부로부터 영상신호를 수신하여 어드레스 전극 구동 제어 신호(Sa), 유지 전극 구동 제어신호(Sx) 및 주사 전극 구동 제어신호(Sy)를 출력한다. 그리고 제어장치(200)는 한 프레임을 복수의 서브필드로 분할하여 구동하며, 각 서브필드는 시간적인 동작 변화로 표현하면 리셋 기간, 어드레스 기간 및 유지 기간으로 이루어진다. 또한, 제어장치(200)는 전원 공급 장치(600)로부터 전달받은 DC 전압을 이용하여 어드레스 기간에 어드레스(Address)되지 않는 셀에 인가되는 스캔 하이 전압(Vscan_h)을 생성하여 주사 전극 구동부(400) 또는 유지 전극 구동부(500)로 전달한다.
어드레스 전극 구동부(300)는 제어장치(200)로부터 어드레스 전극 구동 제어신호(Sa)를 수신하여 표시하고자 하는 방전 셀을 선택하기 위한 표시 데이터 신호를 각 어드레스 전극에 인가한다.
주사 전극 구동부(400)는 제어장치(200)로부터 주사 전극 구동 제어신호(Sy)를 수신하여 주사 전극(Y)에 구동 전압을 인가한다.
유지 전극 구동부(500)는 제어장치(200)로부터 유지 전극 구동 제어신호(Sx)를 수신하여 유지 전극(X)에 구동 전압을 인가한다.
전원 공급 장치(600)는 플라즈마 표시 장치의 구동에 필요한 전원을 제어장 치(200) 및 각 구동부(300, 400, 500)에 공급한다.
이하, 전원 공급 장치(600)에 포함되고, 어드레스 전압 및 유지 전압을 모두생성하는 스위칭 모드 파워 서플라이(Switching Mode Power Supply)를 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스위칭 모드 파워 서플라이를 도시한 도면이다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 스위칭 모드 파워 서플라이(610)는 전력 공급부(611), 유지 전압 생성부(612), 어드레스 전압 생성부(613), 피드백 신호 생성부(614) 및 스위칭 제어부(615)를 포함한다.
전력 공급부(611)는 트랜스포머의 1차 코일(L1) 및 1차 코일에 연결되는 스위칭 트랜지스터(Qsw)를 포함한다. 전력 공급부(611)는 입력 전압을 스위칭 트랜지스터(Qsw)의 듀티(Duty)에 따라 트랜스포머의 2차측, 즉 유지 전압 생성부(612) 및 어드레스 전압 생성부(613)에 전력을 공급한다.
유지 전압 생성부(612)는 일단이 접지단에 연결되는 트랜스포머의 2차 코일(L2), 애노드가 2차 코일(L2)의 타단에 연결되고 캐소드가 유지 전압 출력단에 연결되는 다이오드(D1) 및 일단이 다이오드(D1)의 캐소드에 연결되고 타단이 2차 코일(L2)의 일단에 연결되는 커패시터(C1)를 포함한다.
어드레스 전압 생성부(613)는 일단이 트랜스포머의 2차 코일(L2)의 타단에 연결되고 타단이 2차 코일(L2)의 일단에 연결되는 제3 코일(L3), 제 3 코일(L3)과 트랜스포머를 이루며 일단이 접지단에 연결되는 제4 코일(L4), 애노드가 제4 코 일(L4)의 타단에 연결되고 캐소드가 어드레스 전압 출력단에 연결되는 다이오드(D2) 및 일단이 다이오드(D2)의 캐소드와 연결되고 타단이 제4 코일(L4)의 일단과 연결되는 커패시터(C2)를 포함한다.
피드백 신호 생성부(614)는 유지 전압 생성부(612)의 출력단에 연결되고, 유지 전압 생성부(612)로부터 출력되는 출력 전압을 입력받아 피드백 신호를 생성한다.
스위칭 제어부(615)는 피드백 신호 생성부(614)에서 생성되는 피드백 신호를 입력받아 전력 공급부(611)에 포함되는 스위칭 트랜지스터(Qsw)의 온/오프를 제어하여 유지 전압 생성부(612) 및 어드레스 전압 생성부(613)의 출력 전압을 정밀하게 제어한다.
이하, 도 2로 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 스위칭 모드 파워 서플라이(610)의 구동을 상세히 설명한다.
먼저, 전력 공급부(611)에 포함되는 트랜스포머의 1차 코일(L1)로부터 유지 전압 생성부(612)에 포함되는 2차 코일(L2)로 유도되는 전력(Power)이 일정하다고 가정한다.
어드레스 전압 생성부(613)의 출력단 부하가 감소하면 다이오드(D2)를 통해 어드레스 전압 출력단으로 흐르는 전류의 량이 증가하고, 이로 인해 제3 코일(L3)의 양단에 걸리는 전압은 감소하게 된다. 이때, 제2 코일(L2) 및 제3 코일(L3)는 병렬로 연결되어 있으므로 제3 코일(L3)에 인가되는 전압의 감소는 제2 코일(L2) 양단간 전압의 감소로 나타나고, 이로 인해 유지 전압 출력단의 전압 또한 감소한 다. 반대로, 어드레스 전압 생성부(613)의 출력단 부하가 증가하면 다이오드(D2)를 통해 어드레스 전압 출력단으로 흐르는 전류의 량이 감소하게 되어 제3 코일(L3)의 양단에 걸리는 전압이 증가한다. 이때, 제3 코일(L3)과 병렬 연결되는 제2 코일(L2) 양단 간 전압은 증가한다.
즉, 어드레스 전압 생성부(613)의 출력 전압의 변동이 유지 전압 생성부(612)의 출력 전압의 변동에 그대로 반영된다. 이로 인해, 피드백 신호 생성부(614)가 어드레스 전압 생성부(613)의 출력 전압의 변동에 대응하는 피드백 신호를 생성하고, 스위칭 제어부(615)는 어드레스 전압 생성부(613)의 출력 전압의 변동에 대응하는 피드백 신호에 따라 스위칭 트랜지스터(Qsw)의 온/오프를 제어하게 된다.
상술한 본 발명의 실시예에 따른 스위칭 모드 파워 서플라이(610)는 크로스 레귤레이션(Cross Regulation)의 발생 없이 유지 전압 및 어드레스 전압을 하나의 스위칭 모드 파워 서플라이를 이용하여 안정적으로 공급할 수 있어 플라즈마 표시 장치의 구현 면적 및 구현 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 스위칭 모드 파워 서플라이(610)는 유지 전압 및 어드레스 전압뿐 아니라 플라즈마 표시 장치의 구동을 위해 전원 공급 장치(도 1의 600)에서 생성되는 다른 전압의 생성을 위해서도 이용될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 스위칭 모드 파워 서플라이(610)는 플라즈마 표시 장치뿐 아니라 다른 디스플레이 장치 또는 다른 전원 공급 장치에도 이용될 수 있음은 물론이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 특징에 따르면, 크로스 레귤레이션(Cross Regulation)의 발생 없이 유지 전압 및 어드레스 전압을 하나의 스위칭 모드 파워 서플라이를 이용하여 안정적으로 공급할 수 있어 플라즈마 표시 장치의 구현 면적 및 구현 비용을 절감할 수 있다.

Claims (9)

  1. 복수의 제1 전극;
    상기 제1 전극을 구동하는 구동 회로부 및
    상기 구동회로부의 구동에 필요한 전원 전압을 생성하는 전원 공급 장치를 포함하며,
    상기 전원 공급 장치는,
    입력 전압을 변환하는 제1 트랜스포머의 1차측 제1 코일에 커플링되는 스위칭 트랜지스터를 포함하며, 상기 스위칭 트랜지스터의 동작에 따라 상기 제1 트랜스포머의 2차측 제2 코일에 전력을 공급하는 전력 공급부;
    상기 제1 트랜스포머의 2차측 제2 코일에 발생되는 제1 전압을 출력하는 제1 출력부 및
    상기 제2 코일과 병렬로 연결되는 제3 코일 및 상기 제3 코일과 함께 제2 트랜스포머를 이루는 제4 코일을 포함하고, 상기 제3 코일로부터 유도되어 상기 제4 코일에 발생되는 제2 전압을 출력하는 제2 출력부
    를 포함하는 플라즈마 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전원 공급 장치는,
    상기 제1 전압을 입력받아 피드백 신호를 생성하는 피드백 신호 생성부 및
    상기 피드백 신호에 따라 상기 스위칭 트랜지스터의 온/오프를 제어하는 스위칭 제어부를 더 포함하는 플라즈마 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전압은 유지 기간에 상기 제1 전극에 교번으로 공급되는 전압 중 높은 전압인 플라즈마 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 전압은 어드레스 기간에 상기 복수의 제1 전극에 순차적으로 인가되는 어드레스 데이터 전압인 플라즈마 표시 장치.
  5. 입력 전압을 변환하는 제1 트랜스포머의 1차측 제1 코일에 커플링되는 스위칭 트랜지스터를 포함하며, 상기 스위칭 트랜지스터의 동작에 따라 상기 제1 트랜스포머의 2차측 제2 코일에 전력을 공급하는 전력 공급부;
    상기 제1 트랜스포머의 2차측 제2 코일에 발생되는 제1 전압을 출력하는 제1 출력부 및
    상기 제2 코일과 병렬로 연결되는 제3 코일 및 상기 제3 코일과 함께 제2 트랜스포머를 이루는 제4 코일을 포함하고, 상기 제3 코일로부터 유도되어 상기 제4 코일에 발생되는 제2 전압을 출력하는 제2 출력부
    를 포함하는 스위칭 모드 파워 서플라이.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 전압을 입력받아 피드백 신호를 생성하는 피드백 신호 생성부 및
    상기 피드백 신호에 따라 상기 스위칭 트랜지스터의 온/오프를 제어하는 스위칭 제어부를 더 포함하는 스위칭 모드 파워 서플라이.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1 출력부는,
    일단이 제3 전압을 공급하는 제1 전원에 연결되는 상기 제2 코일;
    캐소드가 상기 제2 코일의 타단에 연결되고 타단이 출력단에 연결되는 제1 다이오드 및
    일단이 상기 제1 다이오드의 애노드에 연결되고 타단이 상기 제2 코일의 일단에 연결되는 제1 커패시터
    를 포함하는 스위칭 모드 파워 서플라이.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 출력부는,
    일단이 상기 제2 코일의 타단에 연결되고 타단이 상기 제2 코일의 일단에 연결되는 상기 제3 코일;
    일단이 제4 전압을 공급하는 제2 전원에 연결되는 상기 제4 코일;
    캐소드가 상기 제4 코일의 타단에 연결되고 타단이 출력단에 연결되는 제2 다이오드 및
    일단이 상기 제2 다이오드의 애노드에 연결되고 타단이 상기 제4 코일의 일단에 연결되는 제2 커패시터
    를 포함하는 스위칭 모드 파워 서플라이.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제3 및 제4 전압은 접지 전압인 스위칭 모드 파워 서플라이.
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