KR100956384B1 - 플라즈마 디스플레이 패널용 스위칭 모드 파워 서플라이 회로 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널용 스위칭 모드 파워 서플라이 회로 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 입력부, PFC부, 출력부, 스탠바이부를 갖는 플라즈마 디스플레이 패널용 스위칭 모드 파워 서플라이 회로에 있어서, 상기 스탠바이부는, 상기 입력부의 AC 필터단에 연결되어 스탠바이 전압을 출력하는 스탠바이 블럭; 상기 출력부의 전원을 순차적으로 인가시키는 시퀀스 블럭; 상기 스탠바이 블럭과 시퀀스 블럭 사이에 연결되고, PS_ON 신호가 인가되는 경우에만 상기 스탠바이 블럭에서 출력된 상기 스탠바이 전압을 상기 시퀀스 블럭으로 입력시키는 제어 블럭;을 포함할 수 있다.
Figure R1020080102477
플라즈마 디스플레이 패널, 스위칭 모드 파워 서플라이, 대기 소비전력, 시퀀스, AC 필터

Description

플라즈마 디스플레이 패널용 스위칭 모드 파워 서플라이 회로{Switching mode power supply circuit for plasma display panel}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널용 스위칭 모드 파워 서플라이 회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스탠바이 모드시 시퀀스 블럭으로 입력되는 스탠바이 전압을 차단하고 PS_ON 신호가 인가되는 경우에만 스탠바이 전압을 시퀀스 블럭으로 입력시키는 플라즈마 디스플레이 패널용 스위칭 모드 파워 서플라이 회로에 관한 것이다.
일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)은 페닝(penning) 가스를 방전 현상에 이용한 평판 표시 장치로서, 비교적 높은 압력의 네온(Ne) 또는 헬륨(He) 가스 등을 베이스 기체로 하여 유전체로 피복된 좁은 전극 간에 발생시킨 방전에 의한 발광 형상을 이용한 표시장치이다.
상기 플라즈마 디스플레이 패널에는 그 구동을 위하여 스위칭 모드 파워 서플라이(SMPS) 회로가 필요하다. 스위칭 모드 파워 서플라이 회로는 외부로부터 공급되는 전기를 플라즈마 디스플레이 패널에 맞도록 변환시켜 주는 모듈형의 전원 공급 장치로서, 반도체 스위칭 특성을 이용해 상용 주파수 이상의 고주파에 대한 단속 제어를 하고 충격을 완화시켜 주는 역할을 한다. 특히 플라즈마 디스플레이 패널용 스위칭 모드 파워 서플라이 회로는 이에 따라 스위칭 소자를 보호하고 초기의 전원 인가시 이상 방전을 막기 위하여 특정 시퀀스에 맞추어 각 구성요소들에 전원을 인가할 필요가 있다.
이러한 플라즈마 디스플레이 패널은 지금까지 표시수단의 주종을 이루어왔던 음극선관에 비해 두께가 얇고 가벼우며 고선명 대형화면의 구현이 가능하다는 장점이 있어 LCD와 함께 현재 평판 디스플레이 분야를 양분하고 있다.
그러나 최근 들어 전 세계적으로 에너지 절약 차원에서 대기 소비전력을 줄이기 위한 노력이 활발히 진행되고 있고, 이에 따라 상기 스위칭 모드 파워 서플라이 회로에 있어서도 대기 소비전력을 줄이기 위한 기술이 필요하게 되었다.
본 발명은 스탠바이 모드시 시퀀스 블럭으로 입력되는 스탠바이 전압을 차단하고 PS_ON 신호가 인가되는 경우에만 스탠바이 전압을 시퀀스 블럭으로 입력시킴으로써 대기 소비전력을 줄일 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널용 스위칭 모드 파워 서플라이 회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 입력부, PFC부, 출력부, 스탠바이부를 갖는 플라즈마 디스플레이 패널용 스위칭 모드 파워 서플라이 회로에 있어서, 상기 스탠바이부는, 상기 입력부의 AC 필터단에 연결되어 스탠바이 전압을 출력하는 스탠바이 블럭; 상기 출력부의 전원을 순차적으로 인가시키는 시퀀스 블럭; 상기 스탠바이 블럭과 시퀀스 블럭 사이에 연결되고, PS_ON 신호가 인가되는 경우에만 상기 스탠바이 블럭에서 출력된 상기 스탠바이 전압을 상기 시퀀스 블럭으로 입력시키는 제어 블럭;을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 제어 블럭은, 상기 PS_ON 신호가 인가되는 경우에 온(on) 상태가 되는 제 1 스위칭 수단; 상기 스탠바이 블럭과 시퀀스 블럭 사이에 위치하여 상기 제 1 스위칭 수단이 온 상태가 되는 경우에 온 상태가 되는 제 2 스위칭 수단;을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 제 1 스위칭 수단과 제 2 스위칭 수단은 트랜지스터인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 스탠바이 모드시 시퀀스 블럭으로 입력되는 스탠바이 전압을 차단하고 PS_ON 신호가 인가되는 경우에만 스탠바이 전압을 시퀀스 블럭으로 입력시킴으로써 종래의 스위칭 모드 파워 서플라이 회로보다 대기 소비전력을 줄일 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널용 스위칭 모드 파워 서플라이 회로의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널용 스위칭 모드 파워 서플라이 회로를 나타내는 블럭도이다. 또한, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프라즈마 디스플레이 패널용 스위칭 모드 파워 서플라이 회로의 전원 인가 순서(power on sequence)를 도시한 그래프이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널용 스위칭 모드 파워 서플라이 회로는 입력부(11), PFC(Power Factor Correction)부(12), 출력부(13), 스탠바이부(14)를 포함할 수 있다.
입력부(11)는 상용 라인 입력 전원과 AC 필터를 포함할 수 있다. AC 필터는 상용 라인 입력 단자와 직접 연결되어 상용 라인 입력 전원으로부터 90 내지 270Vrms의 입력을 받고, 외부에서 발생한 고주파 노이즈와 내부에서 발생한 고주파 노이즈 성분을 억제하는 역할을 할 수 있다.
PFC부(12)는 상기 입력부(11)의 AC 필터에 연결되고, 고조파 규제 회피를 위해 AC 필터를 통과한 90 내지 270Vrms의 상용 라인 입력 전원을 셋업(set-up) 또는 부스트업(boost-up)하여 약 370~400VDC 직류 전압을 출력하며 이로부터 다수의 DC/DC 컨버터를 거쳐 플라즈마 디스플레이 패널 구동에 필요한 다양한 전원들을 공급한다.
또한, 역률 개선을 수행하는 PFC부(12)는 입력부(11)의 다음 단에 위치하며 PFC 성능에 있어 우수한 특성을 보이는 부스트 토폴로지(Boost Topology)를 주로 채택하고 있다.
출력부(13)는 고전압의 서스테인 구동 전원(Vs) 및 어드레스 전원(VA)을 공급하는 다수의 DC/DC 컨버터와, 다수의 저전압(VM)을 공급하는 DC/DC 컨버터를 포함할 수 있다.
또한, 서스테인 구동 전원(Vs)의 출력은 서스테인 구동 전원(Vs)으로 사용되는 동시에 스캔 전압(VSCAN)과 리셋 전압(VSET, VE)으로 입력된다. 이들 다수의 DC/DC 컨버터로부터 출력되는 전압은 플라즈마 디스플레이 패널 구동 보드로 입력되어 플라즈마 디스플레이 패널을 구동시키게 된다.
한편, 다수의 저전압(VM)을 공급하는 DC/DC 컨버터에 의해 저전압(VM)이 공급되는 다수의 저전압 소자들을 하나의 MULTI로 표시하였다.
도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널용 스위칭 모드 파워 서플라이 회로는 스탠바이부(14)의 시퀀스 블럭에 의하여 도 2에 도시된 순서대로 전원을 인가하게 되는데, 그 이유는 다음과 같다.
일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널용 스위칭 모드 파워 서플라이 회로는 전압이 높고 전류가 작은 특징이 있어 도통 손실에 의한 영향보다 스위칭 손실에 의한 영향이 두드러진다.
또한 플라즈마 디스플레이 패널의 경우 발광원리상 방전 시 매우 큰 서지성 전류가 흐르게 되므로 서스테인 전압 및 어드레스 전압의 경우 전원 및 구동보드에 다수의 큰 커패시터가 병렬로 부가되어야 하며, 플라즈마 디스플레이 패널의 구동모듈은 수많은 전극에 각각의 필요 전원을 고속 스위칭하여 공급하기 때문에 거의 대부분 반도체를 이용한 스위칭 소자로 구성되어 있다.
이에 따라 스위칭 소자를 보호하고 초기의 전원 인가시 이상 방전을 발생하지 않게 하기 위해서는 반드시 도 2에 도시된 순서대로 전원을 인가하여야 한다.
따라서, 저전압 계통(신호처리 및 구동용 VCC), 어드레스 계통(Va), 서스테인 계통(Vs)의 순으로 전원을 인가하고, 그 역순으로 전원을 제거하는 것이 일반적이다.
한편, 스탠바이부(14)는 스탠바이 블럭, 시퀀스 블럭, 제어 블럭(140)을 포함할 수 있다.
스탠바이 블럭은 입력부(11)의 AC 필터단에 연결되어 스탠바이 전압을 출력할 수 있다. 시퀀스 블럭은 출력부(13)의 전원을 순차적으로 인가시키고, 제어 블럭(140)은 스탠바이 블럭과 시퀀스 블럭 사이에 연결되고, PS_ON 신호가 인가되는 경우에만 상기 스탠바이 블럭에서 출력된 스탠바이 전압을 상기 시퀀스 블럭으로 입력시킨다. 상기 PS_ON 신호는 파워 서플라이 회로의 동작을 제어하는 제어신호 또는 동작신호를 의미한다.
제어 블럭(140)은 PS_ON 신호가 인가되는 경우에 온(on) 상태가 되는 제 1 스위칭 수단(141)과 스탠바이 블럭과 시퀀스 블럭 사이에 위치하여 제 1 스위칭 수단(141)이 온 상태가 되는 경우에 온 상태가 되는 제 2 스위칭 수단(142)을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 제 1 스위칭 수단과 제 2 스위칭 수단은 트랜지스터일 수 있다.
종래에는 스탠바이부(14)의 스탠바이 블럭에서 스탠바이 전압만을 출력하는 스탠바이 모드시에도 시퀀스 블럭으로 스탠바이 전압이 입력됨으로써 시퀀스 블럭 내부의 저항, 트랜지스터, 및 비교기 등으로 인하여 불필요한 전력이 소모되었다.
그러나 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널용 스위칭 모드 파워 서플라이 회로는 스탠바이 모드시에는 시퀀스 블럭으로 입력되는 스탠바이 전원을 차단하고 PS_ON 신호가 인가되는 경우에만 스탠바이 전압을 시퀀스 블럭으로 입력시킴으로써 종래의 경우에 비하여 대기 소비전력을 줄일 수 있다는 장점이 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널용 스위칭 모드 파워 서플라이 회로를 나타내는 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프라즈마 디스플레이 패널용 스위칭 모드 파워 서플라이 회로의 전원 인가 순서(power on sequence)를 도시한 그래프이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
11: 입력부
12: PFC부
13: 출력부
14: 스탠바이부
140: 제어 블럭
141: 제 1 스위칭 수단
142: 제 2 스위칭 수단

Claims (3)

  1. 입력부, PFC부, 출력부, 스탠바이부를 갖는 플라즈마 디스플레이 패널용 스위칭 모드 파워 서플라이 회로에 있어서,
    상기 스탠바이부는,
    상기 입력부의 AC 필터단에 연결되어 스탠바이 전압을 출력하는 스탠바이 블럭;
    상기 출력부의 전원을 순차적으로 인가시키는 시퀀스 블럭;
    상기 스탠바이 블럭과 시퀀스 블럭 사이에 연결되고, 스탠바이 모드시에는 상기 시퀀스 블록으로 상기 스탠바이 전압이 입력되는 것을 차단하고, 상기 파워 서플라이 회로의 동작을 제어하는 제어신호가 인가되는 경우에만 상기 스탠바이 블럭에서 출력된 상기 스탠바이 전압을 상기 시퀀스 블럭으로 입력시키는 제어 블럭;을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널용 스위칭 모드 파워 서플라이 회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 블럭은,
    상기 제어신호가 인가되는 경우에 온(on) 상태가 되는 제 1 스위칭 수단;
    상기 스탠바이 블럭과 시퀀스 블럭 사이에 위치하여 상기 제 1 스위칭 수단이 온 상태가 되는 경우에 온 상태가 되는 제 2 스위칭 수단;을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널용 스위칭 모드 파워 서플라이 회로.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 스위칭 수단과 제 2 스위칭 수단은 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 스위칭 모드 파워 서플라이 회로.
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