KR101809099B1 - DC-DC converter and display device including the same - Google Patents

DC-DC converter and display device including the same Download PDF

Info

Publication number
KR101809099B1
KR101809099B1 KR1020100135540A KR20100135540A KR101809099B1 KR 101809099 B1 KR101809099 B1 KR 101809099B1 KR 1020100135540 A KR1020100135540 A KR 1020100135540A KR 20100135540 A KR20100135540 A KR 20100135540A KR 101809099 B1 KR101809099 B1 KR 101809099B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
diode
capacitor
switch
inductor
Prior art date
Application number
KR1020100135540A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20120073705A (en
Inventor
김태우
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020100135540A priority Critical patent/KR101809099B1/en
Publication of KR20120073705A publication Critical patent/KR20120073705A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101809099B1 publication Critical patent/KR101809099B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3696Generation of voltages supplied to electrode drivers
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/02Details of power systems and of start or stop of display operation
    • G09G2330/028Generation of voltages supplied to electrode drivers in a matrix display other than LCD
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/06Handling electromagnetic interferences [EMI], covering emitted as well as received electromagnetic radiation

Abstract

본발명은, 스위치와; 상기 스위치의 손실을 저감하는 보호회로부를 포함하고, 상기 보호회로부는, 제 1 및 제 2 커패시터와, 제 1 내지 제 3 다이오드를 포함하고, 상기 제 1 커패시터의 제 1 전극은 상기 제 1 다이오드의 제 2 전극과, 상기 제 2 다이오드의 제 1 전극과 연결되고, 상기 제 2 커패시터의 제 2 전극은 상기 제 2 다이오드의 제 2 전극과, 제 3 다이오드의 제 1 전극과 연결되고, 상기 제 1 다이오드의 제 1 전극은 상기 스위치의 드레인 전극과 연결되고, 상기 제 1 다이오드의 제 2 전극은 상기 제 2 다이오드의 제 1 전극과 연결되고, 상기 제 2 다이오드의 제 2 전극은 상기 제 3 다이오드의 제 1 전극과 연결되는 DC-DC 컨버터를 제공한다.The present invention provides a semiconductor device comprising: a switch; And a protection circuit part for reducing the loss of the switch, wherein the protection circuit part includes first and second capacitors and first to third diodes, and a first electrode of the first capacitor is connected to the first diode A second electrode of the second capacitor is connected to a second electrode of the second diode and a first electrode of the third diode, and the first electrode of the second capacitor is connected to the first electrode of the second diode, The first electrode of the diode is connected to the drain electrode of the switch, the second electrode of the first diode is connected to the first electrode of the second diode, and the second electrode of the second diode is connected to the drain electrode of the third diode And a DC-DC converter connected to the first electrode.

Description

디씨-디씨컨버터 및 이를 포함하는 표시장치{DC-DC converter and display device including the same} DC-DC converter and a display device including the DC-DC converter and display device,

본발명은, DC-DC컨버터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, DC-DC컨버터 및 이를 포함하는 표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a DC-DC converter, and more particularly, to a DC-DC converter and a display device including the DC-DC converter.

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.2. Description of the Related Art [0002] With the development of an information society, demands for a display device for displaying images have been increasing in various forms. Recently, a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP) Various flat display devices such as an organic light emitting diode (OLED) have been utilized.

이들 평판표시장치는, 표시패널과 다양한 구동부를 구동하기 위한 전압을 안정적으로 공급하기 위하여, DC-DC컨버터(converter)를 포함하게 된다. These flat panel display devices include a DC-DC converter to stably supply a voltage for driving the display panel and various driving parts.

이때, 종래 DC-DC컨버터는 스위치의 턴온과 턴오프시 전압과 전류의 겹칩에의하여 스위칭 손실이 발생하며, 더욱이 높은 구동주파수에서 동작할 경우 비례적으로 스위칭 손실이 더욱 증가되는 문제점이 있다.In this case, the conventional DC-DC converter has a problem in that switching loss occurs due to the overlapping of voltage and current when the switch is turned on and off, and further, the switching loss is proportionally increased when operating at a high driving frequency.

또한, 전술한 바와 같은 구동 주파수의 증가는 전류의 변화량(di/dt)와 전압의 변화량(dv/dt)로 기인하는 전자장비간에 간섭현상을 일으키는 문제점이 있다. In addition, the increase of the driving frequency as described above causes a problem of interference between electronic devices caused by a change amount of current (di / dt) and a change amount of voltage (dv / dt).

높은 구동주파수에서 동작하는 DC-DC 컨버터의 턴온 및 턴오프시 스위치에 전압과 전류의 오버랩으로 발생하는 스위칭 손실을 저감하는데 그 과제가 있다.There is a problem in reducing the switching loss caused by the overlap of the voltage and the current in the switch at the time of turning on and off of the DC-DC converter operating at a high driving frequency.

또한, EMI 영향을 감소하는데 그 과제가 있다.There is also a challenge in reducing EMI effects.

전술한 바와 같은 과제를 달성하기 위해, 본발명은, 스위치와; 상기 스위치의 손실을 저감하는 보호회로부를 포함하고, 상기 보호회로부는, 제 1 및 제 2 커패시터와, 제 1 내지 제 3 다이오드를 포함하고, 상기 제 1 커패시터의 제 1 전극은 상기 제 1 다이오드의 제 2 전극과, 상기 제 2 다이오드의 제 1 전극과 연결되고, 상기 제 2 커패시터의 제 2 전극은 상기 제 2 다이오드의 제 2 전극과, 제 3 다이오드의 제 1 전극과 연결되고, 상기 제 1 다이오드의 제 1 전극은 상기 스위치의 드레인 전극과 연결되고, 상기 제 1 다이오드의 제 2 전극은 상기 제 2 다이오드의 제 1 전극과 연결되고, 상기 제 2 다이오드의 제 2 전극은 상기 제 3 다이오드의 제 1 전극과 연결되는 DC-DC 컨버터를 제공한다.According to an aspect of the present invention, And a protection circuit part for reducing the loss of the switch, wherein the protection circuit part includes first and second capacitors and first to third diodes, and a first electrode of the first capacitor is connected to the first diode A second electrode of the second capacitor is connected to a second electrode of the second diode and a first electrode of the third diode, and the first electrode of the second capacitor is connected to the first electrode of the second diode, The first electrode of the diode is connected to the drain electrode of the switch, the second electrode of the first diode is connected to the first electrode of the second diode, and the second electrode of the second diode is connected to the drain electrode of the third diode And a DC-DC converter connected to the first electrode.

상기 DC-DC컨버터는, 제 1 및 제 2 인덕터와, 출력 커패시터를 더욱 포함하고, 상기 제 1 인덕터와 상기 제 2 인덕터는 서로 연결되어 오토트랜스포머를 구성하고, 상기 출력 커패시터의 제 1 전극은, 상기 제 1 인덕터와 상기 제 2 인덕터의 일측과, 상기 스위치의 드레인 전극과, 상기 제 1 다이오드의 제 1 전극와 연결되고, 상기 출력 커패시터의 제 2 전극은 상기 스위치의 소스 전극과 연결되고, 상기 제 2 커패시터의 제 1 전극은 상기 제 2 인덕터의 타측과 연결된다.The DC-DC converter further includes first and second inductors and an output capacitor, wherein the first inductor and the second inductor are connected to each other to constitute an auto-transformer, And a second electrode of the output capacitor is connected to a source electrode of the switch, and the second electrode of the output capacitor is connected to the drain electrode of the switch, and the second electrode of the output capacitor is connected to the source electrode of the switch. And the first electrode of the second capacitor is connected to the other side of the second inductor.

제 3 커패시터와 제 4 다이오드를 더욱 포함하고, 상기 제 4 다이오드의 제 1 전극은 상기 제 2 인덕터의 타측과, 상기 제 2 커패시터의 제 2 전극과 연결되고, 상기 제 4 다이오드의 제 2 전극은 상기 제 3 커패시터의 제 1 전극과, 상기 제 3 다이오드의 제 2 전극과 연결되고, 상기 제 3 다이오드의 제 2 전극은 상기 제 3 커패시터의 제 1 전극과 연결된다.Wherein the first electrode of the fourth diode is connected to the other side of the second inductor and the second electrode of the second capacitor, and the second electrode of the fourth diode is connected to the second electrode of the second capacitor, A first electrode of the third capacitor and a second electrode of the third diode, and a second electrode of the third diode is connected to the first electrode of the third capacitor.

영상을 표시하는 표시패널을 포함하는 평판표시장치에 있어서, 스위치와, 상기 스위치의 손실을 저감하는 보호회로부를 포함하고, 상기 보호회로부는, 제 1 및 제 2 커패시터와, 제 1 내지 제 3 다이오드를 포함하고, 상기 제 1 커패시터의 제 1 전극은 상기 제 1 다이오드의 제 2 전극과, 상기 제 2 다이오드의 제 1 전극과 연결되고, 상기 제 2 커패시터의 제 2 전극은 상기 제 2 다이오드의 제 2 전극과, 제 3 다이오드의 제 1 전극과 연결되고, 상기 제 1 다이오드의 제 1 전극은 상기 스위치의 드레인 전극과 연결되고, 상기 제 1 다이오드의 제 2 전극은 상기 제 2 다이오드의 제 1 전극과 연결되고, 상기 제 2 다이오드의 제 2 전극은 상기 제 3 다이오드의 제 1 전극과 연결되는 DC-DC 컨버터를 포함하는 평판표시장치를 제공한다.A flat panel display device comprising a display panel for displaying an image, comprising: a switch; and a protection circuit portion for reducing the loss of the switch, wherein the protection circuit portion includes first and second capacitors, Wherein the first electrode of the first capacitor is connected to the second electrode of the first diode and the first electrode of the second diode and the second electrode of the second capacitor is connected to the second electrode of the second diode, A first electrode of the first diode is connected to a drain electrode of the switch, a second electrode of the first diode is connected to a first electrode of the second diode, And a second electrode of the second diode is connected to the first electrode of the third diode.

상기 DC-DC컨버터는, 제 1 및 제 2 인덕터와, 출력 커패시터를 더욱 포함하고, 상기 제 1 인덕터와 상기 제 2 인덕터는 서로 연결되어 오토트랜스포머를 구성하고, 상기 출력 커패시터의 제 1 전극은, 상기 제 1 인덕터와 상기 제 2 인덕터의 일측과, 상기 스위치의 드레인 전극과, 상기 제 1 다이오드의 제 1 전극와 연결되고, 상기 출력 커패시터의 제 2 전극은 상기 스위치의 소스 전극과 연결되고, 상기 제 2 커패시터의 제 1 전극은 상기 제 2 인덕터의 타측과 연결된다.The DC-DC converter further includes first and second inductors and an output capacitor, wherein the first inductor and the second inductor are connected to each other to constitute an auto-transformer, And a second electrode of the output capacitor is connected to a source electrode of the switch, and the second electrode of the output capacitor is connected to the drain electrode of the switch, and the second electrode of the output capacitor is connected to the source electrode of the switch. And the first electrode of the second capacitor is connected to the other side of the second inductor.

제 3 커패시터와 제 4 다이오드를 더욱 포함하고, 상기 제 4 다이오드의 제 1 전극은 상기 제 2 인덕터의 타측과, 상기 제 2 커패시터의 제 2 전극과 연결되고, 상기 제 4 다이오드의 제 2 전극은 상기 제 3 커패시터의 제 1 전극과, 상기 제 3 다이오드의 제 2 전극과 연결되고, 상기 제 3 다이오드의 제 2 전극은 상기 제 3 커패시터의 제 1 전극과 연결된다.Wherein the first electrode of the fourth diode is connected to the other side of the second inductor and the second electrode of the second capacitor, and the second electrode of the fourth diode is connected to the second electrode of the second capacitor, A first electrode of the third capacitor and a second electrode of the third diode, and a second electrode of the third diode is connected to the first electrode of the third capacitor.

높은 구동주파수에서 동작하는 DC-DC 컨버터의 턴온 및 턴오프시 스위치에 전압과 전류의 오버랩으로 발생하는 스위칭 손실을 저감할 수 있는 효과가 있다.There is an effect that the switching loss caused by the overlap of the voltage and the current in the switch at the time of turning on and off of the DC-DC converter operating at a high driving frequency can be reduced.

또한, EMI 영향을 감소하는 효과가 있다.It also has the effect of reducing EMI effects.

도 1은 본발명의 실시예에 따른 평판표시장치를 나타낸 개략적인 단면도.
도 2는 본발명의 실시예에 따른 화소의 등가회로도.
도 3은 본발명의 실시예에 따른 DC-DC 컨버터를 나타낸 개략적인 단면도.
도 4는 듀티비를 나타낸 개략적인 단면도.
도 5 및 도 6은 DC-DC컨버터의 종류를 개략적으로 나타낸 단면도.
도 7은 본발명의 실시예에 따른 DC-DC 컨버터의 회로를 개략적으로 나타낸 단면도.
도 8은 본발명의 실시예에 따른 DC-DC 컨버터의 턴온시 동작 회로도.
도 9는 본발명의 실시예에 따른 DC-DC 컨버터의 턴오프시 동작 회로도.
도 10은 DC-DC 컨버터의 턴온과 턴오프시 스위치에 인가되는 전압과 전류의 파형도.
도 11은 일반적인 DC-DC 컨버터의 구동 시뮬레이션 결과.
도 12은 본발명의 실시에에 따른 DC-DC 컨버터의 구동 시뮬레이션 결과.
1 is a schematic cross-sectional view illustrating a flat panel display device according to an embodiment of the present invention.
2 is an equivalent circuit diagram of a pixel according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic cross-sectional view of a DC-DC converter according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic cross-sectional view showing a duty ratio;
5 and 6 are cross-sectional views schematically showing the types of DC-DC converters.
7 is a cross-sectional view schematically showing a circuit of a DC-DC converter according to an embodiment of the present invention;
8 is a circuit diagram of a DC-DC converter according to an embodiment of the present invention when the DC-DC converter is turned on.
9 is a circuit diagram showing the operation of the DC-DC converter according to the embodiment of the present invention when the DC-DC converter is turned off.
10 is a waveform diagram of voltage and current applied to the switch when the DC-DC converter is turned on and off;
11 is a result of driving simulation of a general DC-DC converter.
12 is a simulation result of the drive of the DC-DC converter according to the embodiment of the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본발명의 실시예를 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본발명의 실시예에 따른 평판표시장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본발명의 실시예에 따른 화소의 등가회로도이다.FIG. 1 is a schematic view of a flat panel display according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of a pixel according to an embodiment of the present invention.

먼저, 설명의 편의를 위하여, 평판표시장치(100) 중 액정표시장치(100)를 일예로 들어서 설명한다.First, for convenience of explanation, the liquid crystal display 100 of the flat panel display device 100 will be described as an example.

도시한 바와 같이, 본발명의 실시예에 따른 액정표시장치(100)는 표시패널(200)과 구동회로부(300)를 포함한다.As shown in the figure, the liquid crystal display 100 according to the embodiment of the present invention includes a display panel 200 and a driving circuit unit 300.

표시패널(200)에는, 제 1 방향 예를 들면 행방향으로 다수의 게이트 배선(GL)이 연장되어 있다. 그리고, 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향 예를 들면 열 방향으로 다수의 데이터배선(DL)이 연장되어 있다. 이와 같이 서로 교차하는 다수의 게이트배선(GL)과 다수의 데이터배선(DL)은 매트릭스(matrix) 형태로 배치된 다수의 화소(P)를 정의한다.In the display panel 200, a plurality of gate lines GL extend in the row direction in the first direction, for example. A plurality of data lines DL extend in a second direction that crosses the first direction, for example, in the column direction. The plurality of gate lines GL and the plurality of data lines DL intersecting each other define a plurality of pixels P arranged in a matrix form.

도 2를 참조하면, 각 화소(P)는, 박막트랜지스터(T)와, 화소전극과, 공통전극과, 액정커패시터(Clc)와, 스토리지커패시터(Cst)를 포함한다.Referring to FIG. 2, each pixel P includes a thin film transistor T, a pixel electrode, a common electrode, a liquid crystal capacitor Clc, and a storage capacitor Cst.

박막트랜지스터(T)는 게이트배선(GL)과 데이터배선(DL)의 교차부에 형성된다. 박막트랜지스터(T)는 화소전극과 연결되어 있다. 한편, 화소전극에 대응하여 공통전극이 형성된다. 화소전극에 데이터전압이 인가되고, 공통전극에 공통전압이 인가되면, 이들 사이에 전계가 형성되어 액정을 구동하게 된다. 화소전극과 공통전극 그리고 이들 전극 사이에 위치하는 액정은 액정커패시터(Clc)를 구성하게 된다. 한편, 각 화소(P)에는, 스토리지 커패시터(Cst)가 더욱 구성되며, 이는 화소 전극에 인가된 데이터전압을 다음 프레임까지 저장하는 역할을 하게 된다.The thin film transistor T is formed at the intersection of the gate line GL and the data line DL. The thin film transistor T is connected to the pixel electrode. On the other hand, a common electrode is formed corresponding to the pixel electrode. When a data voltage is applied to the pixel electrode and a common voltage is applied to the common electrode, an electric field is formed therebetween to drive the liquid crystal. The pixel electrode, the common electrode, and the liquid crystal located between these electrodes constitute a liquid crystal capacitor Clc. Each pixel P further includes a storage capacitor Cst, which serves to store the data voltage applied to the pixel electrode until the next frame.

각 화소(P)는, 예를 들면, 적색(red), 녹색(green), 청색(blue)을 표시하는 R, G, B 부화소로 구성될 수 있다. 즉, 서로 이웃하는 R, G, B 부화소는, 영상표시의 단위인 화소를 구성하게 된다.Each pixel P may be composed of R, G, and B subpixels displaying red, green, and blue, for example. That is, the neighboring R, G, and B sub-pixels constitute a pixel that is a unit of image display.

백라이트(800)는, 빛을 액정패널(200)에 공급하는 역할을 하게 된다. 백라이트(800)로서, 냉음극관형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp : CCFL), 외부전극형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp : EEFL), 발광다이오드(Light Emitting Diode : LED) 등이 사용될 수 있다. The backlight 800 functions to supply light to the liquid crystal panel 200. As the backlight 800, a cold cathode fluorescent lamp (CCFL), an external electrode fluorescent lamp (EEFL), a light emitting diode (LED), or the like may be used.

구동회로부(D)는, 타이밍제어부(300)와, 게이트구동부(400)와, 데이터구동부(500)와, 전원발생부(600)와, 감마전압공급부(700)를 포함할 수 있다. The driving circuit portion D may include a timing control portion 300, a gate driving portion 400, a data driving portion 500, a power generating portion 600, and a gamma voltage supplying portion 700.

여기서, 타이밍제어부(300)는, TV시스템이나 비디오카드와 같은 외부시스템으로부터 영상데이터신호(RGB)와, 수직동기신호(Vsync)와 수평동기신호(Hsync)와 클럭신호(CLK)와 데이터인에이블신호(DE) 등의 제어신호(TCS)를 입력 받게 된다. 한편, 도시하지는 않았지만, 이와 같은 신호들은, 타이밍제어부(300)에 구성된 인터페이스(interface)를 통해 입력될 수 있다.Here, the timing controller 300 receives a video data signal RGB, a vertical synchronization signal Vsync, a horizontal synchronization signal Hsync, a clock signal CLK, and a data enable signal from an external system such as a TV system or a video card And receives a control signal TCS such as a signal DE. Although not shown, these signals may be input through the interface configured in the timing controller 300. [

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. The timing control unit 300 uses the input control signal TCS to control the gate control signal GCS for controlling the gate driving unit 400 and the data control signal DCS for controlling the data driving unit 500 . The gate control signal GCS includes a gate start pulse GSP, a gate shift clock GSC and a gate output enable signal GOE.

데이터제어신호(DCS)는 소스스타트펄스(Source Start Pulse : SSP), 소스샘플링클럭(Source Sampling Clock : SSC), 소스출력인에이블신호(Source Output Enable : SOE), 극성신호(Polarity : POL) 등을 포함할 수 있다. The data control signal DCS includes a source start pulse (SSP), a source sampling clock (SSC), a source output enable (SOE) signal, a polarity signal (POL) . ≪ / RTI >

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 박막트랜지스터(도 2의 T)가 온(on) 되는 시간을 지정해준다. 또한, 게이트출력인에이블신호(GOE)는 게이트구동부(400)의 출력을 제어하는 역할을 한다.The gate shift clock GSP serves to inform the start line of the screen in one vertical direction and the gate shift clock GSC is used to indicate the start line of the screen in the vertical direction, (T in Fig. 2) is turned on. In addition, the gate output enable signal GOE serves to control the output of the gate driver 400.

그리고, 소스스타트펄스(SSP)는 1수평(horizontal) 중에서 데이터의 시작점 즉, 첫 번째 화소(P)를 알려주는 역할을 하고, 소스샘플링클럭(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.The source start pulse SSP serves to notify the start point of data in the horizontal direction, that is, the first pixel P, and the source sampling clock SSC latches the data based on the rising and falling edges. (not shown). The polarity signal POL controls the data voltage of the display panel 200 to be a positive polarity or a negative polarity, ) It is a signal that tells the polarity to drive with polarity.

또한, 타이밍제어부(300)는 외부의 시스템으로부터 영상데이터신호(RGB)를 전달받고, 이를 정렬하여 데이터구동부(500)에 전달하게 된다. In addition, the timing controller 300 receives the image data signals RGB from the external system, aligns them, and transmits the image data signals to the data driver 500.

데이터구동부(500)는, 타이밍제어부(300)으로부터 공급되는 데이터제어신호(DCS)와 영상데이터(RGB)에 응답하여, 데이터전압을 다수의 데이터배선(DL)에 공급하게 된다. 즉, 감마전압(Vgamma)을 사용하여, 영상데이터신호(RGB)에 대응되는 예를 들면 데이터전압을 생성하고, 생성된 데이터전압을 데이터배선(DL)에 출력하게 된다.The data driver 500 supplies the data voltages to the plurality of data lines DL in response to the data control signal DCS and the video data RGB supplied from the timing controller 300. [ That is, the gamma voltage Vgamma is used to generate, for example, a data voltage corresponding to the image data signal RGB and output the generated data voltage to the data line DL.

게이트구동부(400)는, 타이밍제어부(300)로부터 공급되는 게이트제어신호(GCS)에 응답하여, 다수의 게이트배선(GL)을 순차적으로 스캔(scan)한다. 예를 들면, 매 프레임(frame) 동안 다수의 게이트배선(GL)을 순차적으로 선택하고, 선택된 게이트배선(GL)에 대해 게이트전압을 출력하게 된다. 게이트전압에 의해, 해당 행라인에 위치하는 박막트랜지스터(T)는 턴온(turn on)된다. 한편, 다음 프레임의 스캔시까지는 게이트배선(GL)에 턴오프(turn off) 전압이 공급되어, 박막트랜지스터(T)는 턴오프 상태를 유지하게 된다.The gate driver 400 sequentially scans a plurality of gate lines GL in response to a gate control signal GCS supplied from the timing controller 300. For example, a plurality of gate lines GL are sequentially selected for every frame, and a gate voltage is output to the selected gate line GL. By the gate voltage, the thin film transistor T located on the corresponding row line is turned on. On the other hand, a turn-off voltage is supplied to the gate line GL until the scan of the next frame, and the thin film transistor T maintains the turn-off state.

감마전압공급부(700)는, 전원발생부(600)로부터 발생되는 고전위공통전압과 저전위공통전압을 분압하여, 감마전압(Vgamma)를 생성하여 데이터구동부(500)에 공급한다. The gamma voltage supplier 700 divides the high potential common voltage and the low potential common voltage generated from the power generator 600 to generate the gamma voltage Vgamma and supplies the generated gamma voltage Vgamma to the data driver 500.

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. The power generating unit 600 generates various driving voltages required for driving the flat panel display device 100. For example, a power supply voltage supplied to the timing controller 300, the data driver 500 and the gate driver 400, a gate high voltage and a gate low voltage supplied to the gate driver 400, and the like.

이러한, 평판표시장치(100)는, 표시패널(200)과 구동회로부(D) 등에서 다수의 DC-DC 컨버터(DC-DC converter)를 사용할 수 있다. The flat panel display 100 may use a plurality of DC-DC converters in the display panel 200, the driving circuit portion D, and the like.

이하, 도 3을 참조하여 본발명의 실시예에 따른 DC-DC 컨버터에 대해서 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, a DC-DC converter according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

도 3은 본발명의 실시예에 따른 DC-DC 컨버터를 개략적으로 도시한 도면이이다. 3 is a view schematically showing a DC-DC converter according to an embodiment of the present invention.

먼저, 도 3에 도시한 바와 같이, DC-DC 컨버터(910)는, PWM제어부(920)와 연결될 수 있다.3, the DC-DC converter 910 may be connected to the PWM controller 920. [

여기서, PWM제어부(920)는, PWM(pulse width modulation)제어신호(PWM)를 생성하고, 이를 DC-DC 컨버터(910)에 출력한다. Here, the PWM control unit 920 generates a pulse width modulation (PWM) control signal PWM and outputs it to the DC-DC converter 910.

PWM제어신호(PWM)는 DC-DC컨버터(910)의 온(on) 시간 및 오프(off) 시간의 듀티비를 조정하는 구형파 신호이다. 따라서, PWM제어신호(PWM)의 온-오프 듀티폭에 따라, DC-DC컨버터(910)의 온 시간이 조절된다. 즉, PWM제어신호(PWM)의 듀티비를 조절함으로써, DC-DC컨버터(910)의 출력전압(Vout)의 레벨을 목표로 하는 전압 레벨로 조정할 수 있게 된다. The PWM control signal PWM is a square wave signal for adjusting the duty ratio of the on time and the off time of the DC-DC converter 910. Therefore, the on-time of the DC-DC converter 910 is adjusted in accordance with the on-off duty width of the PWM control signal PWM. That is, by adjusting the duty ratio of the PWM control signal PWM, the level of the output voltage Vout of the DC-DC converter 910 can be adjusted to the target voltage level.

도 4를 참고하여 구체적으로 설명하면, 듀티비(D)는 식(1)로 표현 할 수 있다. 도 4는 듀티비(D)에 따른 출력전압(Vout)을 나타낸 도면이다.More specifically, referring to FIG. 4, the duty ratio D can be expressed by Equation (1). FIG. 4 is a diagram showing the output voltage Vout according to the duty ratio D; FIG.

식(1) : D = Ton / T (Ton : 스위칭 소자가 온 되는 시간, T : 스위칭 소자의 스위칭 주기)D = Ton / T (Ton: time when the switching element is turned on, T: switching period of the switching element)

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.Therefore, when the output voltage is Vout (A), the duty ratio D becomes larger when the output voltage is Vout (A) because the on period is larger than that when the output voltage is Vout (B).

이하, 도 5 및 도 7을 더욱 참조하여, 본발명의 실시예에 따른 DC-DC 컨버터에(910)에 대해서 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, the DC-DC converter 910 according to the embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 5 and 7. FIG.

도 5 및 도 6은 다양한 종류의 DC-DC 컨버터의 회로를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 7은 본발명의 실시예에 따른 DC-DC 컨버터의 회로를 도시한 도면이다.5 and 6 are diagrams schematically showing circuits of various types of DC-DC converters, and FIG. 7 is a circuit diagram of a DC-DC converter according to an embodiment of the present invention.

먼저, DC-DC컨버터(910)는, 외부로부터 공급되는 전원전압을 입력전압(Vin)으로서 입력 받고, 이를 원하는 레벨의 출력전압(Vout)으로 생성하여 출력한다.First, the DC-DC converter 910 receives a power supply voltage supplied from the outside as an input voltage Vin, and generates and outputs the output voltage Vout to a desired level.

도 5에 도시된 바와 같이, DC-DC컨버터(910)에는, 예를 들면 벅 컨버터(buck(step-down))(도 5의 (a)), 부스트 컨버터(boost(step-up))(도 5의 (b)), 벅-부스트 컨버터(도 5의 (c)) 등의 종류가 있다. 5, a DC-DC converter 910 is provided with a buck (step-down) (FIG. 5A), a boost (step-up) 5 (b)), a buck-boost converter (Fig. 5 (c)), and the like.

벅 컨버터(강압용 컨버터)는, 출력전압(Vout)이 입력전압(Vin)보다 낮게 출력되는 컨버터이다. 이때, 출력전압(Vout)은 식(2)와 같다.The buck converter (step-down converter) is a converter in which the output voltage Vout is output lower than the input voltage Vin. At this time, the output voltage Vout is expressed by Equation (2).

식(2) : 출력전압(Vout) = D * 입력전압(Vin).(2): Output voltage (Vout) = D * Input voltage (Vin).

부스트 컨버터(승압용 컨버터)는, 출력전압(Vout)이 입력전압(Vin)보다 높게 출력되는 컨버터이다. 이때, 출력전압(Vout)은 식(3)과 같다.The boost converter (step-up converter) is a converter in which the output voltage Vout is output higher than the input voltage Vin. At this time, the output voltage Vout is expressed by Equation (3).

식(3) : 출력전압(Vout) = (1/(1-D)) * 입력전압(Vin).(3): Output voltage (Vout) = (1 / (1-D)) * Input voltage (Vin).

벅-부스트 컨버터는, 벅 컨버터와 부스트 컨버터가 혼합된 형태이다. 이때 출력전압(Vout)은 식(4)와 같다.The buck-boost converter is a mixture of a buck converter and a boost converter. At this time, the output voltage (Vout) is expressed by Equation (4).

식(4) : 출력전압(Vout) = (D/(1-D)) * 입력전압(Vin).(4): Output voltage (Vout) = (D / (1-D)) * Input voltage (Vin).

DC-DC컨버터(910)의 또 다른 종류로서, 오토트랜스포머(autotransformer: 단권변압기)를 이용하는 부스트 컨버터가 있다. As another kind of the DC-DC converter 910, there is a boost converter using an autotransformer.

오토트랜스포머는 1차와 2차의 코일선이 별개로 되어 있지 않고, 그 일부가 공통으로 사용되는 트랜스포머(transformer: 변압기)를 말한다.An auto transformer refers to a transformer in which the first and second coil lines are not separated from each other and a part thereof is commonly used.

도 6은 부스트 컨버터(도 5의 (b)를 참조)에 오토트랜스포머를 결합한 컨버터의 회로를 개략적으로 도시한 도면이다. Fig. 6 is a view schematically showing a circuit of a converter in which an auto-transformer is coupled to a boost converter (see Fig. 5 (b)).

이때, 입력전압(Vin)과 출력전압(Vout)의 관계는 식(5)와 같다. At this time, the relationship between the input voltage Vin and the output voltage Vout is expressed by Equation (5).

식(5) : 출력전압(Vout) = (sqrt(L4/L3)*(1/(1-D)) * 입력전압(Vin).(5): Output voltage Vout = (sqrt (L4 / L3) * (1 / (1-D)) * Input voltage Vin.

여기서, L4은 도 6의 제 4 인덕터(inductor)이고, L2는 도 6의 제 3 인덕터이다. 또한, 제 3 인덕터(L3)와 제 4 인덕터(L4)는 오토트랜스포머를 구성한다.Here, L4 is the fourth inductor in Fig. 6, and L2 is the third inductor in Fig. The third inductor L3 and the fourth inductor L4 constitute an auto transformer.

즉, 오토트랜스포머를 결합한 컨버터 회로는 제 3 인덕터(L3)와 제 4 인덕터(L4)의 권수비(turn ratio)를 조정함으로써, 승압비를 조절할 수 있는 바, 다양한 설계가 가능하다. 여기서, 승압비는 출력전압(Vout)/입력전압(Vin)으로 나타낼 수 있다.That is, the converter circuit combining the auto transformer can adjust the step-up ratio by adjusting the turn ratio of the third inductor L3 and the fourth inductor L4, and thus various designs can be performed. Here, the step-up ratio can be expressed by the output voltage Vout / the input voltage Vin.

이하 도 7을 더욱 참조하여, 본발명의 실시예에 따른 DC-DC컨버터(910)에 대해서 보다 상세하게 설명한다.The DC-DC converter 910 according to the embodiment of the present invention will now be described in more detail with reference to FIG.

도 7에 도시한 바와 같이, 본발명의 실시예에 따른 DC-DC 컨버터(910)는 전술한 오토트랜스포머를 이용하는 DC-DC 컨버터에서 보호회로부(911)를 더욱 포함할 수 있다.As shown in FIG. 7, the DC-DC converter 910 according to the embodiment of the present invention may further include a protection circuit portion 911 in the DC-DC converter using the above-described auto transformer.

구체적으로 설명하면, 본발명의 실시예에 따른 DC-DC컨버터(910)는 제 1 및 제 2 인덕터(L1, L2)와, 출력커패시터(Coss)와, 제 1 내지 3 커패시터(C1, C2, C3)와, 제 1 내지 4 다이오드(D1, D2, D3, D4)와, 스위치(M)를 포함할 수 있다. Specifically, the DC-DC converter 910 according to the embodiment of the present invention includes first and second inductors L1 and L2, an output capacitor Coss, and first to third capacitors C1, C2, C3, a first to fourth diodes D1, D2, D3, D4, and a switch M, respectively.

여기서, 제 1 내지 제 3 다이오드(D1, D2, D3)와, 제 1 및 제 2 커패시터(C1, C2)는 보호회로부(911)를 구성하게 된다. Here, the first to third diodes D1, D2, and D3 and the first and second capacitors C1 and C2 constitute a protection circuit portion 911. [

먼저, 본발명의 실시예에 다른 DC-DC 컨버터(910)의 연결 관계를 설명한다. First, the connection relationship of the DC-DC converter 910 according to the embodiment of the present invention will be described.

제 1 인덕터(L1)의 일측은 입력전압(Vin)의 일측단자(+)가 연결된다. 제 1 인덕터(L1)의 타측은 제 2 인덕터(L2)의 일측과, 스위치(M)의 입력단 예를 들면 드레인전극(D)과, 출력 커패시터(Coss)의 제 1 전극과, 제 1 다이오드(D1)의 제 1 전극 예를 들면 애노드(anode) 전극과 연결된다. One terminal (+) of the input voltage Vin is connected to one side of the first inductor L1. The other side of the first inductor L1 is connected to one side of the second inductor L2 and the input terminal of the switch M for example a drain electrode D and a first electrode of the output capacitor Coss, For example, an anode electrode of the first electrode D1.

제 2 인덕터(L2)의 일측은 스위치(M)의 입력단 예를 들면 드레인전극(D)과, 출력 커패시터(Coss)의 제 1 전극과, 제 1 다이오드(D1)의 제 1 전극 예를 들면 애노드 전극과 연결된다. 제 2 인덕터(L2)의 타측은, 제 2 커패시터(C2)의 제 1 전극과, 제 4 다이오드(D4)의 제 1 전극 예를 들면 애노드 전극과 연결된다. One end of the second inductor L2 is connected to the input terminal of the switch M, for example, a drain electrode D, a first electrode of the output capacitor Coss, and a first electrode of the first diode D1, Electrode. The other side of the second inductor L2 is connected to the first electrode of the second capacitor C2 and the first electrode of the fourth diode D4, for example, the anode electrode.

여기서, 제 1 인덕터(L1)와 제 2 인덕터(L2)는 오토트랜스포머(AT)를 구성하게 된다. 전술한 바와 같이, 오토트랜스포머(AT)는 1차와 2차의 코일선이 별개로 되어 있지 않고, 그 일부가 공통으로 사용되는 트랜스포머를 말하는 것으로서, 여기서, 제 1 인덕터(L1)의 일부는 예를 들면 1차 코일선의 기능을 할 수 있으며, 제 2 인덕터(L2)의 일부는 예를 들면 2차 코일선의 기능을 할 수 있다. Here, the first inductor L1 and the second inductor L2 constitute an auto transformer (AT). As described above, the autotransformer (AT) refers to a transformer in which the first and second coil lines are not separated from each other, and a part of them is commonly used. Here, a part of the first inductor L1 is an example And a part of the second inductor L2 may serve as a secondary coil line, for example.

따라서, 제 1 인덕터(L1)와 제 2 인덕터(L2)의 권수비를 조정함으로써, 승압비를 조절할 수 있는 바, 다양한 승압비의 설계가 가능하다.Therefore, by adjusting the turns ratio of the first inductor L1 and the second inductor L2, the step-up ratio can be adjusted, and various step-up ratio can be designed.

스위치(M)의 입력단은 출력 커패시터(Coss)의 제 1 전극과, 제 1 다이오드(D1)의 예를 들면 애노드 전극과 연결된다. 스위치(M)의 출력단 예를 들면 소스전극(S)은 입력전압(Vin)의 일측단자(-)와, 출력 커패시터(Coss)의 제 2 전극과, 제 1 커패시터(C1)의 제 2 전극과, 제 3 커패시터(C3)의 제 2 전극과, 출력전압(Vout)의 출력단자와 연결된다.The input terminal of the switch M is connected to the first electrode of the output capacitor Coss and the anode electrode of the first diode D1, for example. The output terminal of the switch M, for example, the source electrode S is connected to one terminal (-) of the input voltage Vin, the second electrode of the output capacitor Coss, the second electrode of the first capacitor C1, The second electrode of the third capacitor C3, and the output terminal of the output voltage Vout.

또한, 스위치(M)의 게이트전극(G)은, PWM제어부(920)와 연결되어 PWM제어신호(PWM)를 전달 받는다. 이에 따라, PWM제어신호(PWM)의 듀티비에 따라서, 스위치(M)는 온/오프 된다. The gate electrode G of the switch M is connected to the PWM control unit 920 to receive the PWM control signal PWM. Thus, the switch M is turned on / off in accordance with the duty ratio of the PWM control signal PWM.

여기서, 스위치(M)는, 예를 들면, BJT(bipolar junction transistor) 또는 다수 캐리어 반도체 소자인 MOSFET(metal oxide silicon field effect transistor)가 사용될 수 있다. 그 외에 다른 타입의 트랜지스터(transistor)가 사용될 수 있음은 당업자에게 자명하다. Here, the switch M may be, for example, a bipolar junction transistor (BJT) or a metal oxide silicon field effect transistor (MOSFET), which is a majority carrier semiconductor device. It will be apparent to those skilled in the art that other types of transistors may be used.

출력 커패시터(Coss)의 제 1 전극은 제 1 다이오드(D1)의 애노드 전극과 연결된다. 출력 커패시터(Coss)의 제 2 전극은 제 1 커패시터(C1)의 제 2 전극과, 제 3 커패시터(C3)의 제 2 전극과, 출력전압(Vout)의 출력단과 연결된다. The first electrode of the output capacitor Coss is connected to the anode electrode of the first diode D1. The second electrode of the output capacitor Coss is connected to the second electrode of the first capacitor C1, the second electrode of the third capacitor C3 and the output terminal of the output voltage Vout.

제 1 커패시터(C1)의 제 1 전극은 제 1 다이오드(D1)의 제 2 전극 예를 들면 캐소드(cathode)전극과, 제 2 다이오드(D2)의 제 1 전극 예를 들면 애노드전극과 연결된다. 제 1 커패시터(C1)의 제 2 전극은 제 3 커패시터(C3)의 제 2 전극과 출력전압(Vout)의 출력단과 연결된다. The first electrode of the first capacitor C1 is connected to the second electrode of the first diode D1, for example, a cathode electrode and the first electrode of the second diode D2, for example, the anode electrode. The second electrode of the first capacitor C1 is connected to the second electrode of the third capacitor C3 and the output terminal of the output voltage Vout.

제 2 커패시터(C2)의 제 1 전극은 제 4 다이오드(D4)의 제 1 전극 예를 들면 애노드전극과 연결된다. 제 2 커패시터(C2)의 제 2 전극은 제 2 다이오드(D2)의 제 2 전극 예를 들면 캐소드전극과, 제 3 다이오드(D3)의 제 1 전극 예를 들면 애노드전극과 연결된다. The first electrode of the second capacitor C2 is connected to the first electrode of the fourth diode D4, for example, the anode electrode. The second electrode of the second capacitor C2 is connected to the second electrode of the second diode D2, for example, the cathode electrode and the first electrode of the third diode D3, for example, the anode electrode.

제 3 커패시터(C3)의 제 1 전극은 제 3 및 제 4 다이오드(D3, D4)의 제2 전극 예를 들면 캐소드전극과, 출력전압(Vout)의 출력단과 연결된다. 제 3 커패시터(C3)의 제 2 전극은 출력전압(Vout)의 출력단과 연결된다. The first electrode of the third capacitor C3 is connected to the second electrode of the third and fourth diodes D3 and D4, for example, the cathode electrode and the output terminal of the output voltage Vout. The second electrode of the third capacitor C3 is connected to the output terminal of the output voltage Vout.

제 1 다이오드(D1)의 제 2 전극 예를 들면 캐소드전극은 제 2 다이오드(D2)의 제 1 전극 예를 들면 애노드전극과 연결된다. The second electrode of the first diode D1, for example, the cathode electrode is connected to the first electrode of the second diode D2, for example, the anode electrode.

제 2 다이오드(D2)의 제 2 전극은 제 3 다이오드(D3)의 제 1 전극과 연결된다. The second electrode of the second diode D2 is connected to the first electrode of the third diode D3.

제 3 다이오드(D3)의 제 2 전극은 제 4 다이오드(D4)의 제 2 전극과 연결된다. The second electrode of the third diode D3 is connected to the second electrode of the fourth diode D4.

여기서, 도시하지 않았으나, 스위치(M)의 출력단자와 출력 커패시터(Coss)와 제 1 및 제 3 커패시터(C1, C3)의 제 2 전극은 접지될 수 있다. Although not shown, the output terminal of the switch M and the output capacitor Coss and the second electrodes of the first and third capacitors C1 and C3 can be grounded.

여기서, 제 4 다이오드(D4)는, 입력된 전하와 입력전압(Vin)을 출력전압(Vout)의 출력단으로 보낸다. Here, the fourth diode D4 sends the input charge and the input voltage Vin to the output terminal of the output voltage Vout.

제3커패시터(C3)는, 출력단의 출력전압(Vout)의 리플 성분을 제거하여 안정화시킨다. 즉, 스위치(M)의 고속 스위칭에 의해 입력전압(Vin)이 승압된 출력전압(Vout)에는 리플 성분이 포함되는데, 이러한 리플(ripple) 성분을 제거하는 역할을 한다. The third capacitor (C3) stabilizes by removing the ripple component of the output voltage (Vout) of the output stage. That is, the ripple component is included in the output voltage Vout in which the input voltage Vin is boosted by the high-speed switching of the switch M, and this ripple component is removed.

이하, 도 8 및 도9를 더욱 참조하여, 본발명의 실시예에 따른 DC-DC 컨버터(910)의 동작모드에 대해서 설명한다. 8 and 9, the operation mode of the DC-DC converter 910 according to the embodiment of the present invention will be described.

도 8은 스위치(M)가 턴온 된 경우에 동작 회로도이며, 도 9는 스위치(M)가 턴오프 된 경우에 동작 회로도이다. Fig. 8 is an operational circuit diagram when the switch M is turned on, and Fig. 9 is an operational circuit diagram when the switch M is turned off.

먼저, 제 1 모드는, 스위치(M)가 턴온이 되는 모드이다. First, the first mode is a mode in which the switch M is turned on.

도 8을 참조하면, 스위치(M)가 턴온됨으로써, 전류는 제 1 인덕터(L1) 및 스위치(M)를 통과하여 흐르게 되고, 이때, 제 1 인덕터(L1)는 입력전압(Vin)에 대응하는 에너지가 저장된다. 8, when the switch M is turned on, the current flows through the first inductor L1 and the switch M, and the first inductor L1 is connected to the first inductor L1, Energy is stored.

또한, 스위치(M)가 턴오프 일 때, 제 1 커패시터(C1)에 충전된 에너지는 제 2 다이오드(D2)를 통과하여 제 2 커패시터(C2)에 전달되고, 이에 따라, 제 2 커패시터(C2)는 에너지가 충전된다. When the switch M is turned off, the energy stored in the first capacitor C1 passes through the second diode D2 and is transmitted to the second capacitor C2. Accordingly, the second capacitor C2 ) Is charged with energy.

제 2 모드는, 스위치(M)가 턴오프 되는 모드이다. The second mode is a mode in which the switch M is turned off.

도 9를 참조하면, 스위치(M)가 턴오프 됨으로써, 전류는 스위치(M)를 통과하지 않고, 출력 커패시터(Coss)과, 제 1 다이오드(D1)를 통하여 제 1 커패시터(C1)를 충전하게 된다. 9, when the switch M is turned off, the current does not pass through the switch M, but charges the first capacitor C1 through the output capacitor Coss and the first diode D1 do.

이때, 제 2 커패시터(C2)는, 제 1 커패시터(C1)로부터 전류 공급이 중단되는 바, 제 1 모드에서 제 1 커패시터(C1)로부터 전달 받은 에너지를 방전한다. At this time, as the supply of the current from the first capacitor C1 is stopped, the second capacitor C2 discharges the energy received from the first capacitor C1 in the first mode.

또한, 제 1 인덕터(L1)에 저장된 에너지는 제 2 인덕터(L2)에 전달된다. 여기서, 전술한 바와 같이, 제 1 인덕터(L1)와 제 2 인덕터(L2)는 오토트랜스포머(AT)를 형성하게 되는 바, 제 1 인덕터(L1)와 제 2 인덕터(L2)의 권수비에 따라 입력전압(Vin)은 승압된다. 또한, 승압된 입력전압(Vin)은 출력전압(Vout)으로서 제 4 다이오드(D4)를 통과하여 출력된다.Also, the energy stored in the first inductor L1 is transferred to the second inductor L2. As described above, the first inductor L1 and the second inductor L2 form an automatic transformer (AT). The first inductor L1 and the second inductor L2 are connected to each other according to the winding ratio of the first inductor L1 and the second inductor L2. The voltage Vin is boosted. Further, the boosted input voltage Vin is output as the output voltage Vout through the fourth diode D4.

이때, 제 2 인덕터(L2)에 흐르는 전류는 0까지 감소하게 된다. 또한, 입력전압(Vin)과 출력전압(Vout)의 합이 스위치(M)의 드레인전극(D)과 소스전극(S) 사이에 인가된다. 즉, 출력 커패시터(Coss)에 인가된다. At this time, the current flowing in the second inductor L2 is reduced to zero. The sum of the input voltage Vin and the output voltage Vout is applied between the drain electrode D and the source electrode S of the switch M. [ That is, to the output capacitor Coss.

제 3 모드는, 스위치(M)가 턴온이 되는 모드이다. The third mode is a mode in which the switch M is turned on.

다시 도 8을 참조하면, 제 1 인덕터(L1)에 에너지가 저장된다. 또한, 제 1 커패시터(C1)에 충전된 에너지는 제 2 다이오드(D2)를 통과하여 제 2 커패시터(C2)에 전달된다. Referring again to FIG. 8, energy is stored in the first inductor L1. Also, the energy charged in the first capacitor C1 is transmitted to the second capacitor C2 through the second diode D2.

여기서, 본발명의 실시예에 따른 DC-DC 컨버터(910)의 효과에 대해서 보다 상세하게 설명한다. Here, the effect of the DC-DC converter 910 according to the embodiment of the present invention will be described in more detail.

도 10은 보호회로부(911)가 없는 경우 스위치(M)의 전압 전류 파형을 나타낸 도면이다. 10 is a diagram showing the voltage-current waveform of the switch M in the absence of the protection circuit portion 911. FIG.

도 10을 참조하면, 스위치(M)의 턴오프시 스위치(M)의 전압은 소정의 기울기를 가지고 충전하게 되고, 전류도 소정의 기울기를 가지고 감소한다. 반면에, 스위치(M)의 턴온시 스위치(M)의 전압은 소정의 기울기를 가지고 방전하게 되고, 전류는 소정의 기울기를 가지고 증가하게 된다. 10, when the switch M is turned off, the voltage of the switch M is charged with a predetermined slope, and the current also decreases with a predetermined slope. On the other hand, when the switch M is turned on, the voltage of the switch M is discharged with a predetermined slope, and the current increases with a predetermined slope.

이때, 전압과 전류의 겹치는 부분(overlap)은 스위치(M)의 도통 손실과 과전압 및 과전류 스트레스를 주게 된다. 또한, 오버랩 되는 부분은, 하드 스위칭(hard switching)에 따른 스위칭 손실(switching loss)로 나타나게 된다. 또한, EMI(electro-magnetic interference) 현상이 발생되는 요인이 된다.At this time, an overlap of the voltage and the current causes the conduction loss of the switch M, overvoltage and overcurrent stress. In addition, the overlapping part appears as a switching loss due to hard switching. Also, EMI (electro-magnetic interference) phenomenon occurs.

여기서, 스위치(M)가 턴온되는 경우, 보호회로부(911)에 의한 스위칭 손실 저감 방법은 아래와 같다.Here, when the switch M is turned on, a method of reducing the switching loss by the protection circuit portion 911 is as follows.

먼저, 전술한 바와 같이, 스위치(M)의 턴온시 과전압 및 과전류에 의한 스위칭 손실이 발생하는데, 구체적으로 출력 커패시터(Coss)에 의하여, (1/2)* Coss *Vⁿ의 손실이 발생한다. 여기서, Coss는 출력 커패시터(Coss)의 전압을 말하고, n은 자연수로서 예를 들면 2가 될 수 있다.First, as described above, a switching loss occurs due to an overvoltage and an overcurrent when the switch M is turned on. Specifically, a loss of (1/2) * Coss * V 손실 is caused by the output capacitor Coss. Here, Coss refers to the voltage of the output capacitor (Coss), and n can be, for example, 2 as a natural number.

이때, 제 2 인덕터(L2)에 흐르는 전류가 0이 되면, 출력 커패시터(Coss)의 전압이 입력전압(Vin)보다 높기 때문에(왜냐하면, 전술한 바와 같이, 입력전압(Vin)과 출력전압(Vout)의 합이 출력 커패시터(Coss)에 인가되기 때문이다), 제 1 인덕터(L1)와 출력 커패시터(Coss)의 공진에 의해, 입력전압(Vin)을 중심으로 출력전압(Vout)의 진폭을 가지고 공진하게 된다. 여기서, 출력 커패시터(Coss)의 전압이 최소로 될 때, 스위치(M)의 게이트전극(G)에 게이트신호를 인가하게 되면, 스위칭 손실이 거의 0에 가깝게 된다. At this time, when the current flowing through the second inductor L2 becomes zero, since the voltage of the output capacitor Coss is higher than the input voltage Vin (because the input voltage Vin and the output voltage Vout ) Is applied to the output capacitor Coss and the output voltage Vout has an amplitude of about the input voltage Vin due to the resonance of the first inductor L1 and the output capacitor Coss Resonance. Here, when the gate signal is applied to the gate electrode G of the switch M when the voltage of the output capacitor Coss is minimized, the switching loss becomes close to zero.

스위치(M)가 턴오프되는 경우, 보호회로부(911)에 의한 스위칭 손실 저감 방법은 아래와 같다.When the switch M is turned off, a method of reducing the switching loss by the protection circuit portion 911 is as follows.

먼저, 전술한 바와 같이, 스위치(M)의 턴오프시 과전압 및 과전류에 의한 스위칭 손실이 발생한다. First, as described above, a switching loss occurs due to overvoltage and overcurrent when the switch M is turned off.

이때, 스위치(M)가 턴오프 될 때, 스위치(M)의 드레인 전극(D)에 전달되는 전류는 출력 커패시터(Coss)에 전달되고, 동시에 제 1 커패시터(C1)에도 전달된다. 이를 통하여, 스위치(M)의 드레인전극(D)의 과전류를 방지 할 수 있는 바, 스위칭 손실을 개선할 수 있다. At this time, when the switch M is turned off, the current delivered to the drain electrode D of the switch M is transferred to the output capacitor Coss and also to the first capacitor C1. As a result, the overcurrent of the drain electrode (D) of the switch (M) can be prevented, and the switching loss can be improved.

도 11은 일반적인 오토트랜스포머를 이용한 DC-DC 컨버터의 구동시 시뮬레이션 결과이고, 도 12는 본발명의 실시예에 따른 DC-DC 컨버터(910)의 구동시 시뮬레이션 결과이다. 11 is a simulation result when a DC-DC converter using a general auto transformer is driven, and FIG. 12 is a simulation result when the DC-DC converter 910 is driven according to an embodiment of the present invention.

도 11과 도 12에서 보는 바와 같이, 본발명의 실시예에 따른 DC-DC 컨버터(910)가 일반적인 DC-DC 컨버터 보다 전력 손실이 저감되는 것을 알 수 있다. As shown in FIG. 11 and FIG. 12, it can be seen that the DC-DC converter 910 according to the embodiment of the present invention is lower in power loss than a general DC-DC converter.

또한, 전압과 전류의 급격한 변화가 개선되는 것을 알 수 있다.It can also be seen that the abrupt changes in voltage and current are improved.

전술한 바와 같이, 본발명의 실시예에 따른 DC-DC 컨버터(910)는 보호회로부(911)를 더욱 포함함으로써, 스위치(M)의 과전압 및 과전류를 방지하여 스위칭 손실을 개선할 수 있다. 이에 따라, EMI특성도 개선된다. As described above, the DC-DC converter 910 according to the embodiment of the present invention further includes the protection circuit portion 911, thereby preventing overvoltage and overcurrent of the switch M, thereby improving the switching loss. As a result, EMI characteristics are also improved.

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.The embodiment of the present invention described above is an example of the present invention, and variations are possible within the spirit of the present invention. Accordingly, the invention includes modifications of the invention within the scope of the appended claims and equivalents thereof.

100 : 평판표시장치 200 : 표시패널
910 : DC-DC컨버터 911 : 보호회로부
D : 다이오드 C : 커패시터 L : 인덕터
Vin : 입력전압 Vout : 출력전압
100: Flat panel display device 200: Display panel
910: DC-DC converter 911: Protection circuit
D: Diode C: Capacitor L: Inductor
Vin: input voltage Vout: output voltage

Claims (6)

스위치와;
상기 스위치의 손실을 저감하는 보호회로부와;
제 1 및 제 2 인덕터와;
출력 커패시터와;
제 3 커패시터와 제 4 다이오드를 포함하고,
상기 보호회로부는,
제 1 및 제 2 커패시터와, 제 1 내지 제 3 다이오드를 포함하고,
상기 제 1 커패시터의 제 1 전극은 상기 제 1 다이오드의 제 2 전극과, 상기 제 2 다이오드의 제 1 전극과 연결되고,
상기 제 2 커패시터의 제 2 전극은 상기 제 2 다이오드의 제 2 전극과, 제 3 다이오드의 제 1 전극과 연결되고,
상기 제 1 다이오드의 제 1 전극은 상기 스위치의 드레인 전극과 연결되고, 상기 제 1 다이오드의 제 2 전극은 상기 제 2 다이오드의 제 1 전극과 연결되고,
상기 제 2 다이오드의 제 2 전극은 상기 제 3 다이오드의 제 1 전극과 연결되고,
상기 제 1 인덕터와 상기 제 2 인덕터는 일측에서 서로 연결되어 오토트랜스포머를 구성하고,
상기 출력 커패시터의 제 1 전극은, 상기 제 1 인덕터의 일측과 상기 제 2 인덕터의 일측과, 상기 스위치의 드레인 전극과, 상기 제 1 다이오드의 제 1 전극와 연결되고, 상기 출력 커패시터의 제 2 전극은 상기 스위치의 소스 전극과 연결되고,
상기 제 2 커패시터의 제 1 전극은 상기 제 2 인덕터의 타측과 연결되고,
상기 제 1 인덕터의 타측은 입력전압의 정(+)단자와 연결되고, 제 2 인덕터의 타측은 출력전압의 상기 제 4 다이오드의 제1 전극과 연결되고,
상기 제 4 다이오드의 제 1 전극은 상기 제 2 인덕터의 타측과, 상기 제 2 커패시터의 제 1 전극과 연결되고, 상기 제 4 다이오드의 제 2 전극은 상기 제 3 커패시터의 제 1 전극과, 상기 제 3 다이오드의 제 2 전극과 연결되고,
상기 제 3 다이오드의 제 2 전극은 상기 제 3 커패시터의 제 1 전극과 연결되는
DC-DC 컨버터.

A switch;
A protection circuit part for reducing the loss of the switch;
First and second inductors;
An output capacitor;
A third capacitor and a fourth diode,
The protection circuit unit includes:
First and second capacitors, and first to third diodes,
A first electrode of the first capacitor is connected to a second electrode of the first diode and a first electrode of the second diode,
The second electrode of the second capacitor is connected to the second electrode of the second diode and the first electrode of the third diode,
A first electrode of the first diode is connected to a drain electrode of the switch, a second electrode of the first diode is connected to a first electrode of the second diode,
The second electrode of the second diode is connected to the first electrode of the third diode,
The first inductor and the second inductor are connected to each other at one side to constitute an auto transformer,
The first electrode of the output capacitor is connected to one side of the first inductor, one side of the second inductor, the drain electrode of the switch, and the first electrode of the first diode, and the second electrode of the output capacitor Connected to the source electrode of the switch,
A first electrode of the second capacitor is connected to the other side of the second inductor,
The other side of the first inductor is connected to the positive terminal of the input voltage and the other side of the second inductor is connected to the first electrode of the fourth diode of the output voltage,
The first electrode of the fourth diode is connected to the other side of the second inductor and the first electrode of the second capacitor, the second electrode of the fourth diode is connected to the first electrode of the third capacitor, 3 < / RTI > diode,
The second electrode of the third diode is connected to the first electrode of the third capacitor
DC-DC converter.

삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 스위치가 턴온됨에 있어, 상기 출력 커패시터의 전압이 최소가 될 때 상기 스위치가 턴온되는
DC-DC 컨버터.
The method according to claim 1,
When the switch is turned on, the switch is turned on when the voltage of the output capacitor is at a minimum
DC-DC converter.
영상을 표시하는 표시패널을 포함하는 평판표시장치에 있어서,
스위치와, 상기 스위치의 손실을 저감하는 보호회로부와, 제 1 및 제 2 인덕터와, 출력 커패시터와, 제 3 커패시터와 제 4 다이오드를 포함하고,
상기 보호회로부는,
제 1 및 제 2 커패시터와, 제 1 내지 제 3 다이오드를 포함하고,
상기 제 1 커패시터의 제 1 전극은 상기 제 1 다이오드의 제 2 전극과, 상기 제 2 다이오드의 제 1 전극과 연결되고,
상기 제 2 커패시터의 제 2 전극은 상기 제 2 다이오드의 제 2 전극과, 제 3 다이오드의 제 1 전극과 연결되고,
상기 제 1 다이오드의 제 1 전극은 상기 스위치의 드레인 전극과 연결되고, 상기 제 1 다이오드의 제 2 전극은 상기 제 2 다이오드의 제 1 전극과 연결되고,
상기 제 2 다이오드의 제 2 전극은 상기 제 3 다이오드의 제 1 전극과 연결되고,
상기 제 1 인덕터와 상기 제 2 인덕터는 일측에서 서로 연결되어 오토트랜스포머를 구성하고,
상기 출력 커패시터의 제 1 전극은, 상기 제 1 인덕터의 일측과 상기 제 2 인덕터의 일측과, 상기 스위치의 드레인 전극과, 상기 제 1 다이오드의 제 1 전극와 연결되고, 상기 출력 커패시터의 제 2 전극은 상기 스위치의 소스 전극과 연결되고,
상기 제 2 커패시터의 제 1 전극은 상기 제 2 인덕터의 타측과 연결되고,
상기 제 1 인덕터의 타측은 입력전압의 정(+)단자와 연결되고, 제 2 인덕터의 타측은 출력전압의 상기 제 4 다이오드의 제1 전극과 연결되고,
상기 제 4 다이오드의 제 1 전극은 상기 제 2 인덕터의 타측과, 상기 제 2 커패시터의 제 1 전극과 연결되고, 상기 제 4 다이오드의 제 2 전극은 상기 제 3 커패시터의 제 1 전극과, 상기 제 3 다이오드의 제 2 전극과 연결되고,
상기 제 3 다이오드의 제 2 전극은 상기 제 3 커패시터의 제 1 전극과 연결되는
DC-DC 컨버터를 포함하는 평판표시장치.

A flat panel display comprising a display panel for displaying an image,
A switch, a protection circuit for reducing the loss of the switch, first and second inductors, an output capacitor, a third capacitor and a fourth diode,
The protection circuit unit includes:
First and second capacitors, and first to third diodes,
A first electrode of the first capacitor is connected to a second electrode of the first diode and a first electrode of the second diode,
The second electrode of the second capacitor is connected to the second electrode of the second diode and the first electrode of the third diode,
A first electrode of the first diode is connected to a drain electrode of the switch, a second electrode of the first diode is connected to a first electrode of the second diode,
The second electrode of the second diode is connected to the first electrode of the third diode,
The first inductor and the second inductor are connected to each other at one side to constitute an auto transformer,
The first electrode of the output capacitor is connected to one side of the first inductor, one side of the second inductor, the drain electrode of the switch, and the first electrode of the first diode, and the second electrode of the output capacitor Connected to the source electrode of the switch,
A first electrode of the second capacitor is connected to the other side of the second inductor,
The other side of the first inductor is connected to the positive terminal of the input voltage and the other side of the second inductor is connected to the first electrode of the fourth diode of the output voltage,
The first electrode of the fourth diode is connected to the other side of the second inductor and the first electrode of the second capacitor, the second electrode of the fourth diode is connected to the first electrode of the third capacitor, 3 < / RTI > diode,
The second electrode of the third diode is connected to the first electrode of the third capacitor
A flat panel display comprising a DC-DC converter.

삭제delete 제 4 항에 있어서,
상기 스위치가 턴온됨에 있어, 상기 출력 커패시터의 전압이 최소가 될 때 상기 스위치가 턴온되는
DC-DC 컨버터를 포함하는 평판표시장치.
5. The method of claim 4,
When the switch is turned on, the switch is turned on when the voltage of the output capacitor is at a minimum
A flat panel display comprising a DC-DC converter.
KR1020100135540A 2010-12-27 2010-12-27 DC-DC converter and display device including the same KR101809099B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100135540A KR101809099B1 (en) 2010-12-27 2010-12-27 DC-DC converter and display device including the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100135540A KR101809099B1 (en) 2010-12-27 2010-12-27 DC-DC converter and display device including the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120073705A KR20120073705A (en) 2012-07-05
KR101809099B1 true KR101809099B1 (en) 2018-01-19

Family

ID=46708024

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100135540A KR101809099B1 (en) 2010-12-27 2010-12-27 DC-DC converter and display device including the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101809099B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150047648A (en) * 2013-10-22 2015-05-06 한국과학기술원 ZVZCS Switching Converter Using Auto-Transformer

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001218452A (en) * 2000-02-04 2001-08-10 Sanken Electric Co Ltd Voltage booster dc-dc converter
JP2001275362A (en) 2000-03-24 2001-10-05 Murata Mfg Co Ltd Piezoelectric transformer drive circuit
JP2003533163A (en) 2000-05-05 2003-11-05 チューク、スロボダン Switching DC-DC converter
JP2006271182A (en) 2005-02-25 2006-10-05 Rohm Co Ltd Voltage regulator circuit and liquid crystal display using the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001218452A (en) * 2000-02-04 2001-08-10 Sanken Electric Co Ltd Voltage booster dc-dc converter
JP2001275362A (en) 2000-03-24 2001-10-05 Murata Mfg Co Ltd Piezoelectric transformer drive circuit
JP2003533163A (en) 2000-05-05 2003-11-05 チューク、スロボダン Switching DC-DC converter
JP2006271182A (en) 2005-02-25 2006-10-05 Rohm Co Ltd Voltage regulator circuit and liquid crystal display using the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120073705A (en) 2012-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8625310B2 (en) Method of supplying power, power supply apparatus for performing the method and display apparatus having the apparatus
KR101243402B1 (en) Apparatus for driving hybrid backlight of LCD
CN101051444B (en) Driving apparatus of light emitting diode and liquid crystal display using the same
US7319600B2 (en) Apparatus for supplying power and liquid crystal display having the same
EP2237645A1 (en) Current balancing apparatus, power supply apparatus, lighting apparatus, and current balancing method thereof
US7397198B2 (en) Fluorescent lamp driver and liquid crystal display apparatus
KR101152118B1 (en) Driving apparatus of display device and dc-dc converter
US9123298B2 (en) LED driving apparatus, method for driving LED, and display apparatus thereof
US8674624B2 (en) DC-DC converter and light emitting diode driving device including the same
JP2006134856A (en) Driving device of light source for display device and display device
KR101026806B1 (en) Display device, driving device of light source for display device and dc-dc converter
KR100497393B1 (en) Apparatus for improving power factor of power supply in a plasma display panel driving system and design method thereof
KR20070074999A (en) Apparatus for driving lamp and liquid crystal display having the same
US20070216672A1 (en) Power driving system and liquid crystal display using same
US9241376B2 (en) Driver for LED backlight and LED backlight module and liquid crystal display
US20090128051A1 (en) Apparatus and method of driving lamp of liquid crystal display device
KR101809099B1 (en) DC-DC converter and display device including the same
KR101751816B1 (en) Apparatus for supplying power, back light unit and display apparatus using the same
KR102396468B1 (en) Boost converter and display device using the same
KR101679732B1 (en) DC-DC converter and display device including the same
KR101685908B1 (en) Apparatus for supplying power, back light unit and display apparatus using the same
CN102651200B (en) Liquid crystal backlight driving circuit
KR101287801B1 (en) Device of driving lamp and display apparatus having the same
KR102035003B1 (en) Backlight driver and liquid crystal display device including the same
KR20130044524A (en) Dc-dc converter and display device including the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant