KR101679732B1 - 디씨-디씨컨버터 및 이를 포함하는 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본발명은, 입력전압을 승압하여 출력전압을 생성하는 승압부를 포함하고, 상기 승압부는, 제 1 및 2 커패시터와, 제 1 다이오드와, 제 1 인덕터를 포함하고, 상기 제 1 커패시터의 제 1 전극은 상기 제 1 다이오드의 제 1 전극과 연결되고, 제 2 전극은 상기 제 1 인덕터의 일측과 연결되고, 상기 제 2 커패시터는 상기 제 1 다이오드의 제 2 전극 및 상기 제 1 인덕터의 타측과 연결되는 DC-DC컨버터 및 이를 포함하는 평판표시장치를 제공한다.

Description

디씨-디씨컨버터 및 이를 포함하는 표시장치{DC-DC converter and display device including the same}
본발명은, DC-DC컨버터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, DC-DC컨버터 및 이를 포함하는 표시장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치(LCD : liquid crystal display), 플라즈마표시장치(PDP : plasma display panel), 유기전계발광소자 (OLED : organic light emitting diode)와 같은 여러가지 평판표시장치(flat display device)가 활용되고 있다.
이들 평판표시장치는, 표시패널과 다양한 구동부를 구동하기 위한 전압을 생성하기 위해, 전원발생부를 포함한다. 여기에서, 전원발생부는 DC-DC컨버터(converter)를 포함하게 된다.
이때, 종래 DC-DC컨버터는 높은 승압을 하기 위하여 많은 수의 부품을 사용해야 하는 문제점이 있다. 또한, 높은 승압을 위하여 DC-DC컨버터의 스위칭(switching) 소자의 온(on) 구간을 늘려야 하는 바, 스위칭 소자의 높은 발열이 발생하는 문제점이 있다.
본발명은, DC-DC컨버터 및 이를 포함하는 평판표시장치에 관한 것으로서, 적은 수의 부품을 사용하여 원하는 출력전압을 생성하는데 그 과제가 있다.
또한, 스위칭 소자의 발열 문제를 개선하는데 그 과제가 있다.
전술한 바와 같은 과제를 달성하기 위해, 본발명은, 입력전압을 승압하여 출력전압을 생성하는 승압부를 포함하고, 상기 승압부는, 제 1 및 2 커패시터와, 제 1 다이오드와, 제 1 인덕터를 포함하고, 상기 제 1 커패시터의 제 1 전극은 상기 제 1 다이오드의 제 1 전극과 연결되고, 제 2 전극은 상기 제 1 인덕터의 일측과 연결되고, 상기 제 2 커패시터는 상기 제 1 다이오드의 제 2 전극 및 상기 제 1 인덕터의 타측과 연결되는 DC-DC컨버터를 제공한다.
상기 DC-DC컨버터는, 제 2 인덕터와, 제 2 다이오드와, 제 3 커패시터를 더욱 포함하고, 상기 제 2 인덕터는 상기 제 1 커패시터의 제 1 전극과, 상기 제 1 다이오드의 제 1 전극과 연결되고, 상기 제 2 다이오드의 제 1 전극은 상기 제 1 커패시터의 제 2 전극과, 상기 제 1 인덕터와 연결되고, 상기 제 3 커패시터의 제 1 전극은 상기 제 2 다이오드의 제 2 전극과 연결되고, 제 2 전극은 접지된다.
영상을 표시하는 표시패널을 포함하는 평판표시장치에 있어서, 입력전압을 승압하여 출력전압을 생성하는 승압부를 포함하고, 상기 승압부는, 제 1 및 2 커패시터와, 제 1 다이오드와, 제 1 인덕터를 포함하고, 상기 제 1 커패시터의 제 1 전극은 상기 제 1 다이오드의 제 1 전극과 연결되고, 제 2 전극은 상기 제 1 인덕터의 일측과 연결되고, 상기 제 2 커패시터는 상기 제 1 다이오드의 제 2 전극 및 상기 제 1 인덕터의 타측과 연결되는 DC-DC컨버터를 포함하는 평판표시장치를 제공한다.
상기 DC-DC컨버터는, 제 2 인덕터와, 제 2 다이오드와, 제 3 커패시터를 더욱 포함하고, 상기 제 2 인덕터는 상기 제 1 커패시터의 제 1 전극과, 상기 제 1 다이오드의 제 1 전극과 연결되고, 상기 제 2 다이오드의 제 1 전극은 상기 제 1 커패시터의 제 2 전극과, 상기 제 1 인덕터와 연결되고, 상기 제 3 커패시터의 제 1 전극은 상기 제 2 다이오드의 제 2 전극과 연결되고, 제 2 전극은 접지된다.
상기 표시패널은, 액정패널, 유기전계발광패널, 플라즈마디스플레이패널이 사용된다.
본발명에 따른 DC-DC컨버터 및 이를 포함하는 평판표시장치는, 부스트 컨버터 및 차지 펌프 컨버터에 비해서 적은 수의 부품을 사용하여 원하는 높은 출력전압을 생성할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본발명의 실시예에 따른 평판표시장치를 나타낸 개략적인 단면도.
도 2는 듀티비를 나타낸 개략적인 단면도.
도 3은 DC-DC컨버터의 종류를 개략적으로 나타낸 단면도.
도 4는 DC-DC컨버터의 차지 펌프가 결합된 부스트컨버터의 회로를 개략적으로 나타낸 단면도.
도 5는 본발명의 실시예에 따른 DC-DC컨버터의 회로를 개략적으로 나타낸 단면도.
도 6은 부스트 컨버터의 듀티비에 따른 게인 값을 개략적으로 나타낸 그래프.
도 7은 DC-DC컨버터의 종류에 따른 듀티비에 따른 게인 값을 개략적으로 나타낸 그래프.
도 8은 DC-DC컨버터의 종류에 따른 듀티비에 따른 게인 값의 변동량을 개략적으로 나타낸 그래프.
이하, 도면을 참조하여 본발명의 실시예를 설명한다.
도 1은 본발명의 실시예에 따른 평판표시장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이, 본발명의 실시예에 따른 평판표시장치(100)는, 표시패널(200)과, 백라이트(700)와, 구동회로부를 포함한다.
표시패널(200)에는, 행라인(row line)방향을 따라 연장된 다수의 게이트배선(GL)과, 열라인(column line)방향을 따라 연장된 다수의 데이터배선(DL)이 위치한다. 게이트배선(GL)과 데이터배선(DL)이 서로 교차하여, 매트릭스 형태의 화소(P)를 정의한다.
평판표시장치(100)의 각 화소(P)는, 예를 들면 스위칭박막트랜지스터와, 스토리지커패시터를 포함할 수 있다.
스위칭박막트랜지스터는 게이트배선(GL)과 데이터배선(DL)의 교차부에 형성된다. 게이트배선(GL)이 스캔되어 턴온 전압 예를 들면 게이트하이전압을 갖는 게이트신호가 인가되면, 스위칭박막트랜지스터는 턴온된다. 이에 따라, 영상데이터에 대응되는 예를 들면 데이터전압이 각 화소(P)에 인가된다.
스토리지커패시터는, 화소(P)에 인가된 데이터전압을 다음 프레임까지 저장하는 역할을 하게 된다.
표시패널(200)로서, 액정패널(liquid crystal panel), 유기전계발광패널(organic electroluminescence panel), 플라즈마디스플레이패널(plasma display panel) 등이 사용될 수 있다.
여기에서, 표시패널(200)로서, 액정패널이 사용될 경우, 백라이트(700)를 더욱 포함 할 수 있다.
백라이트(700)는, 빛을 표시패널(200)에 공급하는 역할을 하게 된다. 백라이트(700)로서, 냉음극관형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp : CCFL), 외부전극형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp : EEFL), 발광다이오드(Light Emitting Diode : LED) 등이 사용될 수 있다.
구동회로부는, 타이밍제어부(300)와, 게이트구동부(400)와, 데이터구동부(500)와, 전원발생부(600)와, 감마기준전압발생부(800)를 포함할 수 있다.
여기서, 타이밍제어부(300)는, TV시스템이나 비디오카드와 같은 외부시스템으로부터 영상데이터신호(RGB)와, 수직동기신호와 수평동기신호와 클럭신호와 데이터인에이블 등의 제어신호(TCS)를 입력 받게 된다. 한편, 도시하지는 않았지만, 이와 같은 신호들은, 타이밍제어부(300)에 구성된 인터페이스를 통해 입력될 수 있다.
타이밍제어부(300)는 입력된 제어신호(TCS)를 사용하여, 게이트구동부(400)를 제어하기 위한 게이트제어신호(GCS)와 데이터구동부(500)를 제어하기 위한 데이터제어신호(DCS)를 생성한다. 게이트제어신호(GCS)는, 게이트스타트펄스(Gate Start Pulse : GSP), 게이트쉬프트클럭(Gate Shift Clock : GSC), 게이트출력인에이블신호(Gate Output Enable : GOE) 등을 포함한다. 데이터제어신호(DCS)는 소스스스타펄스(Source Start Pulse : SSP), 소스쉬프트클럭(Source Shift Clock : SSC), 소스출력인에이블신호(Source Output Enable : SOE), 극성신호(Polarity : POL) 등을 포함할 수 있다.
게이트스타트펄스(GSP)는 1수직(Vertical) 중에서 화면의 시작 라인 즉, 첫 번째 라인을 알려주는 역할을 하고, 게이트쉬프트클럭(GSC)은 표시패널(200)의 화소(P)에 구성된 스위칭박막트랜지스터가 온 되는 시간을 지정해준다. 또한, 게이트출력인에이블신호(GOE)는 게이트구동부(400)의 출력을 제어하는 역할을 한다.
그리고, 소스스타트펄스(SSP)는 1수평(Horizontal) 중에서 데이터의 시작점 즉, 첫 번째 화소(P)를 알려주는 역할을 하고, 소스쉬프트클럭(SSC)은 상승, 하강 에지에 기준하여 데이터를 래치(latch)하는 역할을 한다. 또한, 소스출력인에블신호(SOE)는 데이터구동부(500)의 출력을 제어하는 역할을 하며, 극성신호(POL)는 표시패널(200)의 데이터전압을 정(+)극성 또는 부(-)극성으로 구동하기 위해 극성을 알려주는 신호이다.
또한, 타이밍제어부(300)는 외부의 시스템으로부터 영상데이터(RGB)를 전달받고, 이를 정렬하여 데이터구동부(500)에 전달하게 된다.
데이터구동부(500)는, 타이밍제어부(300)으로부터 공급되는 데이터제어신호(DCS)와 영상데이터(RGB)에 응답하여, 데이터전압을 다수의 데이터배선(DL)에 공급하게 된다. 즉, 감마기준전압(Vgamma)을 사용하여, 영상데이터(RGB)에 대응되는 예를 들면 데이터전압을 생성하고, 생성된 데이터전압을 데이터배선(DL)에 출력하게 된다.
게이트구동부(400)는, 타이밍제어부(300)로부터 공급되는 게이트제어신호(GCS)에 응답하여, 다수의 게이트배선(GL)을 순차적으로 스캔한다. 예를 들면, 매 프레임 동안 다수의 게이트배선(GL)을 순차적으로 선택하고, 선택된 게이트배선(GL)에 대해 게이트전압을 출력하게 된다. 게이트전압에 의해, 해당 행라인에 위치하는 스위칭박막트랜지스터는 턴온된다. 한편, 다음 프레임의 스캔시까지는 게이트배선(GL)에 턴오프전압이 공급되어, 스위칭박막트랜지스터는 턴오프 상태를 유지하게 된다.
감마기준전압발생부(800)는, 전원발생부(600)로부터 발생되는 고전위공통전압과 저전위공통전압을 분압하여, 감마기준전압(Vgamma)를 생성하여 데이터구동부(500)에 공급한다.
전원발생부(600)는, 평판표시장치(100)를 구동함에 있어 필요한 다양한 구동전압들을 생성하게 된다. 예를 들면, 타이밍제어부(300)와 데이터구동부(500)와 게이트구동부(400)에 공급되는 전원전압과, 게이트구동부(400)에 공급되는 게이트하이전압과 게이트로우전압 등을 생성하게 된다.
전원발생부(600)는, 도 1에 도시된 바와 같이 PWM(pulse width modulation) 제어부(610)와, DC-DC컨버터(620)를 포함 할 수 있다.
PWM제어부(610)는, PWM제어신호(PS)를 생성하고, 이를 DC-DC컨버터(620)에 출력한다.
여기에서, PWM제어신호(PS)는 DC-DC컨버터(620)의 온 시간 및 오프(off) 시간의 듀티(duty)비를 조정하는 구형파 신호이다. 따라서, PWM제어신호(PS)의 온-오프 듀티폭에 따라, DC-DC컨버터(620)의 온 시간이 조절된다. 즉, PWM제어신호(PS)의 듀티비를 조절함으로써, DC-DC컨버터(620)의 출력전압(Vout)의 레벨을 목표로 하는 전압 레벨로 조정할 수 있게 된다.
도 2를 참고하여 구체적으로 설명하면, 듀티비(D)는 식(1)로 표현 할 수 있다.
식(1) : D = Ton / T (Ton : 스위칭 소자가 온 되는 시간, T : 스위칭 소자의 스위칭 주기)
따라서, 출력전압이 Vout(A)일 때, 출력전압 Vout(B)일 때 보다 온 구간이 더 크므로, 듀티비(D)는 출력전압이 Vout(A)일 때가 더 크게 된다.
이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본발명의 실시예에 따른 DC-DC컨버터(620)에 대해서 보다 상세하게 설명한다.
도 3 및 도 4는 DC-DC컨버터(620)로 사용되는 회로를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 5는 본발명의 실시예에 따른 DC-DC컨버터(620)의 회로를 개략적으로 도시한 도면이다.
DC-DC컨버터(620)는, 외부로부터 공급되는 전원전압을 입력전압(Vin)으로서입력 받고, 이를 원하는 레벨의 출력전압(Vout)으로 생성하여 출력한다.
도 3에 도시된 바와 같이, DC-DC컨버터(620)에는, 예를 들면 벅 컨버터(buck(step-down))(도 3의 (a)), 부스트 컨버터(boost(step-up))(도 3의 (b)), 벅-부스트 컨버터(도 3의 (c)) 등의 종류가 있다.
벅 컨버터는, 출력전압(Vout)이 입력전압(Vin)보다 낮게 출력되는 컨버터이다. 이때, 출력전압(Vout)은 식(2)와 같다.
식(2) : 출력전압(Vout) = D * 입력전압(Vin).
부스트 컨버터는, 출력전압(Vout)이 입력전압(Vin)보다 높게 출력되는 컨버터이다. 이때, 출력전압(Vout)은 식(3)과 같다.
식(3) : 출력전압(Vout) = (1/(1-D)) * 입력전압(Vin).
벅-부스트 컨버터는, 벅 컨버터와 부스트 컨버터가 혼합된 형태이다. 이때 출력전압(Vout)은 식(4)와 같다.
식(4) : 출력전압(Vout) = (D/(1-D)) * 입력전압(Vin).
DC-DC컨버터(620)의 또 다른 종류로서, 차지 펌프(charge pumped)가 결합된 부스트 컨버터가 있다. 이하 설명의 편의를 위하여 차지 펌프가 결합된 부스트 컨버터를 차지 펌프 컨버터로 칭한다.
차지 펌프 컨버터는, 입력전압(Vin)을 증가(예를 들면 2배)시켜 출력전압(Vout)을 생성한다.
도 4는 부스트 컨버터(도 3의 (a)를 참조)에 차지 펌프를 결합한 차지 펌프 컨버터의 회로를 개략적으로 도시한 도면이다.
이때, 입력전압(Vin)과 출력전압(Vout)의 관계는 식(5)와 같다. 여기에서, 부스트 컨버터의 입력전압(Vin)을 2배 한 값을 예로 든 것이다.
식(5) : 출력전압(Vout) = (2/(1-D)) * 입력전압(Vin).
이때, 각 컨버터의 게인(gain)값은 출력전압(Vout)/입력전압(Vin)으로 나타낼 수 있다. 즉, 게인 값은 입력전압(Vin)에 대한 출력전압(Vout)의 승압비를 나타내는 것이다.
차지 펌프 컨버터와 부스트 컨버터의 게인 값을 비교하면, 차지 펌프 컨버터는 부스트 컨버터에 비해서 예를 들면 2배 높은 게인 값을 갖게 된다. 부스트 컨버터만을 사용하여 출력전압을 2배 높이기 위해서는, 부스트 컨버터를 2단으로 구성해야 한다. 이를 통해, 2번의 승압을 거쳐서 2배 높은 출력전압을 생성할 수 있다. 반면에, 차지 펌프 컨버터는 부스트 컨버터에 비해서 2개의 커패시터와 2개의 다이오드(diode)만을 더 추가하여 2배 높은 게인 값을 얻을 수 있다. 따라서, 차지 펌프 컨버터는 2단의 부스트 컨버터를 사용하는 것보다 부품수는 줄이면서도 동일한 듀티비에 대해서 높은 게인 값을 얻을 수 있다.
이하 도 5를 더욱 참조하여, 본발명의 실시예에 따른 DC-DC컨버터(620)에 대해서 상세하게 설명한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본발명의 실시예에 따른 DC-DC컨버터(620)는 제1 및 2 인덕터(L1, L2)와, 제1 내지 3 커패시터(C1, C2, C3)와, 제1 및 2 다이오드(D1, D2)와, 스위치(S)를 포함할 수 있다. 여기에서, 제 2인덕터(L2)와, 제 1 및 2 커패시터(C1, C2)와, 제 1다이오드(D1)는 승압부(621)를 구성하게 된다.
먼저, 본발명의 실시예에 따른 DC-DC컨버터(620)의 연결 관계를 설명한다.
제1인덕터(L1)의 일측은 입력전압(Vin)의 입력단과 연결되고, 타측은 제1커패시터(C1)의 제1전극과, 제1 다이오드(D1)의 제1전극 예를 들면 애노드(anode)와, 스위치(S)와 연결된다. 여기에서, 스위치 소자로서 예를 들면 FET가 사용될 수 있다.
제2인덕터(L2)의 일측은 제1커패시터(C1)의 제2전극과, 제2다이오드(D2)의 제1전극 예를 들면 애노드와 연결되고, 타측은 제2커패시터의 제1전극과 제1다이오드(D1)의 제2전극 예를 들면 캐소드(cathode)와 연결된다.
제1다이오드(D1)의 제1전극은 스위치(S)와, 제1인덕터(L1)와, 제1커패시터(C1)의 제1전극과 연결된다. 제1다이오드(D2)의 제2전극 예를 들면 캐소드는 제2인덕터(L2)와, 제2커패시터(C2)의 제1전극과 연결된다.
제2다이오드(D2)의 제1전극 예를 들면 애노드는 제1커패시터(C1)의 제2전극과, 제2인덕터(L2)와 연결된다. 제2다이오드(D2)의 제2전극 예를 들면 캐소드는 제3커패시터(C3)의 제1전극과, 출력전압(Vout)의 출력단과 연결된다.
제2커패시터 및 제3커패시터(C2, C3)의 제2전극은 접지된다.
여기에서, 도 5에는 도시하지 않았으나, 입력전압(Vin)을 입력 받는 입력단에는 임의의 커패시터가 더욱 포함 될 수 있다. 즉, 입력전압(Vin)의 입력단과 제1인덕터(L1)사이에 임의의 커패시터가 포함 될 수 있다. 이와 같은 커패시터는 입력전압(Vin)의 리플(ripple)성분을 제거하고, 입력전압(Vin)을 안정화 시킨다.
이하, 본발명의 실시예에 따른 DC-DC컨버터(620)의 각 구성에 대한 기능을 살펴본다.
제1인덕터(L1)는, 입력 전하를 저장하고, 입력전압(Vin)을 소정 레벨로 승압한다.
제2다이오드(D2)는, 입력된 전하와 입력전압(Vin)을 출력전압(Vout)의 출력단으로 보낸다.
제3커패시터(C3)는, 출력단의 출력전압(Vout)의 리플 성분을 제거하여 안정화시킨다. 즉, 스위치(S)의 고속 스위칭에 의해 입력전압(Vin)이 승압된 출력전압(Vout)에는 리플 성분이 포함되는데, 이러한 리플 성분을 제거하는 역할을 한다.
승압부(621)는, 입력전압(Vin)을 소정의 레벨로 승압 시켜 출력전압(Vout)을 생성하게 된다. 출력전압(Vout)은 예를 들면, 부스트 컨버터에서 생성되는 출력전압(Vout)보다는 높고, 차지 펌프 컨버터에서 생성되는 출력전압(Vout)보다는 낮을 수 있다.
구체적으로 설명하면, 제1다이오드(D1)와, 제1커패시터 및 제2커패시터(C1, C2)는 입력전압(Vin)을 소정의 레벨로 승압시킨다. 즉, 입력전압(Vin)을 승압시키는 바, 차지 펌프 기능을 하게 된다. 여기에서, 승압되는 출력전압(Vout)은, 예를 들면 차지 펌프 컨버터에 비해서는 낮은 값을 가질 수 있으며, 부스트 컨버터에 비해서는 높은 값을 가질 수 있다. 이를 통해서, 부스트 컨버터와 차지 펌프 컨버터 사이의 값을 갖는 출력전압(Vout)을 효율적으로 생성할 수 있게 된다.
제2인덕터(L2)는, 다이오드(D1, D2)의 피크 커런트(peak current : 순간최대전류)를 억제한다.
이와 같은 구성을 같는 DC-DC컨버터(620)의 출력전압(Vout)은 식(6)과 같다.
식(6) : 출력전압(Vout) = ((1+D)/(1-D)) * 입력전압(Vin).
따라서, 듀티비에 따른 게인 값은, (1+D)/(1-D)가 된다.
부스트 컨버터의 게인 값은 (1/(1-D))이고, 차지 펌프 컨버터의 게인 값은 (2/(1-D))이다. 이를 본발명의 실시예에 따른 DC-DC컨버터(620)와 비교 하면, 부스트 컨버터보다는 동일한 듀티비에 대해서 높은 게인 값을 가지고, 차지 펌프 컨버터에 비해서는 낮은 값을 갖게 된다. 즉, 본발명의 실시예에 따른 DC-DC컨버터(620)는, 2단의 부스트 컨버터와 차지 펌프 컨버터에 비해서 부품수를 줄이고, 원하는 출력전압(Vout)을 효율적으로 생성할 수 있게 된다.
이하, 도 7 및 도 8을 참조하여 본발명의 실시예에 따른 DC-DC컨버터(620)의 효과에 대해서 설명한다.
도 7은 부스트 컨버터와, 차지 펌프 컨버터와, 본발명의 실시예에 따른 DC-DC컨버터(620)의 듀티비에 따른 게인 값을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 8은 각 컨버터의 듀티비에 따른 게인 변동량을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 동일한 듀티비에 대하여 차지 펌프 컨버터가 가장 높은 게인 값을 가지며, 부스트 컨버터가 가장 낮은 게인 값을 갖는다. 본발명의 실시예에 따른 DC-DC컨버터(620)는, 대략 차지 펌프 컨버터와 부스트 컨버터의 중간 값을 갖게 된다.
여기에서, 전술한 바와 같이 차지 펌프 컨버터는 부스트 컨버터의 게인 값의 예를 들면 2배 정도 높은 값을 갖게 된다.
부스트 컨버터는 이론 상 무한대의 높은 출력전압을 생성할 수 있으나(식(4) 참조), 높은 듀티비에서는 부스트 컨버터의 안정적인 제어가 어렵다. 이는, 도 6에 도시된 바와 같이, 높은 듀티비에서는 게인 값이 급격히 변하기 때문이다. 따라서, 부스트 컨버터에서는 듀티비를 예를 들면 0.5 내지 0.7 이하로 설계를 해야 한다.
또한, 부스트 컨버터에서는 높은 게인 값을 얻기 위하여 듀티비를 높게 해야 하는 바, 스위치 예를 들면 FET의 온 구간이 길어져 FET부품 발열이 커지게 된다.
전술한 바와 같은 문제점을 개선하기 위하여 차지 펌프 컨버터를 이용하게 된다. 차지 펌프 컨버터를 이용함으로써, 2단의 부스트 컨버터를 사용하여 출력전압을 승압하는 것보다 부품수를 줄이면서도 동일한 듀티비에서 더 높은 출력전압을 생성할 수 있다.
그러나, 부스트 컨버터보다는 높은 출력전압을 원하나, 차지 펌프 컨버터보다는 낮은 출력전압을 생성하기를 원하는 경우, 종래에는 차지 펌프 컨버터를 이용해야 하는 문제점이 있다.
즉, 부스트 컨버터와 차지 펌프 컨버터의 중간의 게인 값을 가진 출력전압을 생성하고자 할 때에도, 본발명의 실시예에 따른 DC-DC컨버터(620)보다 더욱 많은 부품수를 가진 차지 펌프 컨버터를 이용해야 한다. 이는 불필요한 부품수를 증가 시킴으로써 제조 비용을 낭비하게 된다. 또한, 불필요한 전압을 생성하게 되는 바 전력 낭비도 하게 된다.
따라서, 본발명의 실시예에 따른 DC-DC컨버터(620)를 사용함으로써, 2단의 부스트 컨버터와 차지 펌프 컨버터보다 부품수는 줄이면서도, 동일한 듀티비에 대한 높은 게인 값을 얻을 수 있다. 즉, 보다 효율적으로 원하는 출력전압(Vout)을 생성할 수 있다(예를 들면, 부스트 컨버터보다는 높고, 차지 펌프 컨버터보다는 낮은 값을 가지는 게인 값).
또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 듀티비에 따른 게인 변동량은 부스트 컨버터가 가장 높고, 차지 펌프 컨버터가 가장 낮으며, 본발명의 실시예에 따른 DC-DC컨버터(620)는 그 중간 값을 갖게 된다.
DC-DC컨버터(620)는 듀티비에 따른 게인 변동량이 낮을수록 안정적으로 구동될 수 있다.
따라서, 본발명의 실시예에 따른 DC-DC컨버터(620)는 부스트 컨버터보다 안정적으로 구동되면서 동일한 듀티비에 대한 높은 게인 값을 가질 수 있다.
또한, 차지 펌프 컨버터에 비해서, 부품수를 줄이고, 원하는 출력전압(Vout)을 효율적으로 생성할 수 있는 효과가 있다.
여기에서, 본발명의 실시예에 따른 DC-DC컨버터(620)는, CCC-Boost 컨버터(current controlled charge pumping boost converter)로 칭할 수 있다.
DC-DC컨버터(620)의 듀티비와 듀티비에 따른 게인 변동량을 예를 들어서 나타낸 것이다.
1. 부스트 컨버터 : D = 0.8, dG/dD = 25
2. 차지 펌프 컨버터 : D = 0.6, dG/dD = 12.5
3. CCC-Boost 컨버터 : D = 0.67, dG/dD = 18
전술한 바와 같이, 본발명의 실시에에 따른 DC-DC컨버터(620)는, 적은 수의 부품을 사용하여 원하는 출력전압(Vout)을 효율적으로 생성할 수 있으며, 스위치 예를 들면 FET의 발열도 개선할 수 있는 효과를 제공하게 된다.
전술한 본발명의 실시예는 본발명의 일예로서, 본발명의 정신에 포함되는 범위 내에서 자유로운 변형이 가능하다. 따라서, 본발명은, 첨부된 특허청구범위 및 이와 등가되는 범위 내에서의 본발명의 변형을 포함한다.
100 : 평판표시장치 200 : 표시패널
600 : 전원발생부 620 : DC-DC컨버터
621 : 승압부
D : 다이오드 C : 커패시터 L : 인덕터
Vin : 입력전압 Vout : 출력전압

Claims (5)

  1. 입력전압을 승압하여 출력전압을 생성하는 승압부를 포함하고,
    상기 승압부는,
    제 1 및 2 커패시터와, 제 1 다이오드와, 제 1 인덕터를 포함하고,
    상기 제 1 커패시터의 제 1 전극은 상기 제 1 다이오드의 제 1 전극과 연결되고, 제 2 전극은 상기 제 1 인덕터의 일측과 연결되고,
    상기 제 2 커패시터는 상기 제 1 다이오드의 제 2 전극 및 상기 제 1 인덕터의 타측과 연결되고,
    제 2 인덕터와, 제 2 다이오드와, 제 3 커패시터를 더욱 포함하고,
    상기 제 2 인덕터는 상기 제 1 커패시터의 제 1 전극과, 상기 제 1 다이오드의 제 1 전극과 연결되고,
    상기 제 2 다이오드의 제 1 전극은 상기 제 1 커패시터의 제 2 전극과, 상기 제 1 인덕터와 연결되고,
    상기 제 3 커패시터의 제 1 전극은 상기 제 2 다이오드의 제 2 전극과 연결되고, 제 2 전극은 접지되는,
    DC-DC컨버터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 DC-DC컨버터는,
    상기 제2 인덕터와,상기 제1커패시터의 제1전극과,상기 제1 다이오드의 제1전극과 연결되는 스위치를 더욱 포함하고,
    입력단자는 상기 제1 인덕터와 연결되고,
    출력단자는 상기 제2 다이오드의 제2전극과, 상기 제3커패시터의 제1전극과 연결되는
    DC-DC컨버터.
  3. 영상을 표시하는 표시패널을 포함하는 평판표시장치에 있어서,
    입력전압을 승압하여 출력전압을 생성하는 승압부를 포함하고,
    상기 승압부는,
    제 1 및 2 커패시터와, 제 1 다이오드와, 제 1 인덕터를 포함하고,
    상기 제 1 커패시터의 제 1 전극은 상기 제 1 다이오드의 제 1 전극과 연결되고, 제 2 전극은 상기 제 1 인덕터의 일측과 연결되고,
    상기 제 2 커패시터는 상기 제 1 다이오드의 제 2 전극 및 상기 제 1 인덕터의 타측과 연결되고,
    제 2 인덕터와, 제 2 다이오드와, 제 3 커패시터를 더욱 포함하고,
    상기 제 2 인덕터는 상기 제 1 커패시터의 제 1 전극과, 상기 제 1 다이오드의 제 1 전극과 연결되고,
    상기 제 2 다이오드의 제 1 전극은 상기 제 1 커패시터의 제 2 전극과, 상기 제 1 인덕터와 연결되고,
    상기 제 3 커패시터의 제 1 전극은 상기 제 2 다이오드의 제 2 전극과 연결되고, 제 2 전극은 접지되는,
    DC-DC컨버터를 포함하는 평판표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 DC-DC컨버터는,
    상기 제2 인덕터와,상기 제1커패시터의 제1전극과,상기 제1 다이오드의 제1전극과 연결되는 스위치를 더욱 포함하고,
    입력단자는 상기 제1 인덕터와 연결되고,
    출력단자는 상기 제2 다이오드의 제2전극과, 상기 제3커패시터의 제1전극과 연결되는
    DC-DC컨버터를 포함하는 평판표시장치.

  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 표시패널은,
    액정패널, 유기전계발광패널 및 플라즈마디스플레이패널 중 하나인
    평판표시장치.
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