KR102096092B1 - Dc-dc converter and organic light emitting display device using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 DC-DC 컨버터 및 이를 이용한 유기 전계 발광 표시장치 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일실시예에 따른 DC-DC 컨버터는 복수의 스위치들이 각각 대응하는 펄스 폭 변조(PWM) 신호에 응답하여 온-오프 되면서 입력 전압을 변환하여 제1 전압을 출력하는 스위칭 모듈과 상기 PWM 신호를 생성하여 상기 스위칭 모듈의 스위칭 동작을 제어하는 제어 모듈을 포함하는 컨버팅 모듈, 및 상기 제1 전압을 제공받는 부하에 공급되는 구동 전류를 감지하는 센싱부를 포함하고, 상기 제어 모듈은 상기 센싱부의 감지 결과에 따라 상기 PWM 신호의 주파수를 적응적으로 제어하도록 구성된다. 본 발명에 따르면, 부하 조건에 따라 적응적으로 동작하여 최적의 효율을 갖는 DC-DC 컨버터 및 유기 전계 발광 표시장치를 제공할 수 있다.The present invention relates to a DC-DC converter and an organic electroluminescent display device using the same. In the DC-DC converter according to an embodiment of the present invention, a plurality of switches are switched on and off in response to a corresponding pulse width modulation (PWM) signal to convert an input voltage to output a first voltage and the PWM A converting module including a control module that generates a signal to control a switching operation of the switching module, and a sensing unit configured to sense a driving current supplied to a load provided with the first voltage, wherein the control module includes the sensing unit It is configured to adaptively control the frequency of the PWM signal according to the detection result. According to the present invention, it is possible to provide a DC-DC converter and an organic electroluminescence display having optimal efficiency by adaptively operating according to load conditions.

Description

DC-DC 컨버터 및 이를 이용한 유기 전계 발광 표시장치{DC-DC CONVERTER AND ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY DEVICE USING THE SAME}DC-DC converter and organic electroluminescence display using the same {DC-DC CONVERTER AND ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY DEVICE USING THE SAME}

본 발명은 DC-DC 컨버터 및 이를 이용한 유기 전계 발광 표시장치 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 부하 조건에 따라 적응적으로 동작하여 최적의 효율을 갖는 DC-DC 컨버터 및 이를 이용한 유기 전계 발광 표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a DC-DC converter and an organic electroluminescent display device using the same, and more specifically, a DC-DC converter having optimal efficiency by adaptively operating according to a load condition and an organic electroluminescent display device using the same It is about.

평판 표시장치 중 유기 전계 발광 표시장치는 전자와 정공의 결합에 의하여 빛을 발생하는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode: OLED)을 이용하여 화상을 표시한다. 유기 발광 다이오드는 애노드(anode) 전극, 캐소드(cathode) 전극 및 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 위치하는 발광층을 포함하며 애노드 전극에서 캐소드 전극 방향으로 전류가 흐르게 되면 빛을 발광하여 색을 표현할 수 있다. 유기 전계 발광 표시장치는 각 화소의 유기 발광 다이오드에 흐르는 전류의 양에 따라 발광 휘도가 결정되므로, 고휘도 화상의 경우 저휘도 화상에 비하여 많은 구동 전류를 요구하게 된다. 즉, 유기 전계 발광 표시장치의 화소들의 구동에 필요한 구동 전류는 표시되는 화상에 따라 가변적이다. 따라서, 유기 전계 발광 표시장치의 화소들을 구동하기 위한 DC-DC 컨버터는 소비 전력을 줄이기 위해서 구동 전류의 전 범위에 걸쳐서 높은 효율을 가지도록 설계되어야 한다. 그러나 종래의 DC-DC 컨버터는 스위칭 주파수가 최대 부하 조건에서 DC-DC 변환이 정상적으로 이루어질 수 있는 주파수로 고정되어 있어 부하가 낮아질수록 효율이 떨어지게 된다. Among the flat panel display devices, an organic electroluminescent display device displays an image using an organic light emitting diode (OLED) that generates light by a combination of electrons and holes. The organic light emitting diode includes an anode electrode, a cathode electrode, and a light emitting layer positioned between the anode electrode and the cathode electrode. When an electric current flows from the anode electrode toward the cathode electrode, light can be emitted to express a color. In the organic electroluminescent display device, since the light emission luminance is determined according to the amount of current flowing through the organic light emitting diode of each pixel, a high luminance image requires more driving current than a low luminance image. That is, the driving current required for driving the pixels of the organic electroluminescent display device is variable according to the displayed image. Therefore, the DC-DC converter for driving the pixels of the organic electroluminescent display device must be designed to have high efficiency over the entire range of the driving current in order to reduce power consumption. However, in the conventional DC-DC converter, since the switching frequency is fixed to a frequency at which DC-DC conversion can be normally performed under the maximum load condition, the efficiency decreases as the load decreases.

본 발명의 목적은 부하 조건에 따라 적응적으로 동작하여 최적의 효율을 갖는 DC-DC 컨버터 및 이를 이용한 유기 전계 발광 표시장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a DC-DC converter having an optimum efficiency by operating adaptively according to load conditions and an organic electroluminescence display using the same.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 DC-DC 컨버터는 복수의 스위치들이 각각 대응하는 펄스 폭 변조(PWM) 신호에 응답하여 온-오프 되면서 입력 전압을 변환하여 제1 전압을 출력하는 스위칭 모듈과 상기 PWM 신호를 생성하여 상기 스위칭 모듈의 스위칭 동작을 제어하는 제어 모듈을 포함하는 컨버팅 모듈, 및 상기 제1 전압을 제공받는 부하에 공급되는 구동 전류를 감지하는 센싱부를 포함하고, 상기 제어 모듈은 상기 센싱부의 감지 결과에 따라 상기 PWM 신호의 주파수를 적응적으로 제어하도록 구성된다.In order to achieve the above object, the DC-DC converter according to an embodiment of the present invention converts an input voltage while turning on / off a plurality of switches in response to a corresponding pulse width modulation (PWM) signal to convert a first voltage. And a switching module including an output switching module and a control module generating the PWM signal to control the switching operation of the switching module, and a sensing unit sensing a driving current supplied to a load provided with the first voltage, The control module is configured to adaptively control the frequency of the PWM signal according to the sensing result of the sensing unit.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 전계 발광 표시장치는 복수의 화소를 구비하고 상기 각 화소의 유기발광 다이오드의 휘도에 따라 계조가 표시되는 표시 패널과, 상기 각 화소의 상기 유기발광 다이오드를 발광시키기 위한 주사 신호 및 데이터 신호를 상기 표시 패널로 제공하는 타이밍 제어부와, 및 입력 전압을 공급받아 상기 유기발광 다이오드에 전류를 공급하기 위한 제1 전압 및 제2 전압을 생성하여 상기 표시 패널로 제공하는 DC-DC 컨버터를 포함한다. 상기 DC-DC 컨버터는 상기 입력 전압을 인가받아 상기 제1 전압을 생성하는 제1 컨버팅 모듈과, 상기 입력 전압을 인가받아 상기 제2 전압을 생성하는 제2 컨버팅 모듈과, 및 상기 표시 패널로 공급되는 구동 전류를 감지하는 센싱부를 포함한다. 상기 제1 및 제2 컨버팅 모듈 각각은 복수의 스위치들이 각각 대응하는 펄스 폭 변조(PWM) 신호에 응답하여 온-오프 되면서 입력 전압을 변환하여 상기 제2 전압을 출력하는 스위칭 모듈과, 및 상기 PWM 신호를 생성하여 상기 스위칭 모듈의 스위칭 동작을 제어하는 제어 모듈을 포함한다. 상기 제1 및 제2 컨버팅 모듈의 제어 모듈 중 적어도 하나는 상기 센싱부의 감지 결과에 따라 상기 PWM 신호의 주파수를 적응적으로 제어하도록 구성된다.An organic electroluminescent display device according to another embodiment of the present invention for achieving the above object is provided with a plurality of pixels and a display panel in which the gradation is displayed according to the luminance of the organic light emitting diode of each pixel, and each of the pixels A timing control unit providing a scan signal and a data signal for emitting the organic light emitting diode to the display panel, and receiving input voltage to generate a first voltage and a second voltage for supplying current to the organic light emitting diode And a DC-DC converter provided as the display panel. The DC-DC converter is supplied to a first converting module that receives the input voltage to generate the first voltage, a second converting module that receives the input voltage to generate the second voltage, and the display panel. It includes a sensing unit for sensing the driving current. Each of the first and second converting modules includes a switching module that converts an input voltage and outputs the second voltage while being turned on and off in response to a corresponding pulse width modulation (PWM) signal, respectively, and the PWM And a control module that generates a signal to control the switching operation of the switching module. At least one of the control modules of the first and second converting modules is configured to adaptively control the frequency of the PWM signal according to the sensing result of the sensing unit.

이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 부하 조건에 따라 적응적으로 동작하여 최적의 효율을 갖는 DC-DC 컨버터 및 이를 이용한 유기 전계 발광 표시장치를 제공할 수 있다.According to the present invention as described above, it is possible to provide a DC-DC converter having an optimum efficiency and an organic electroluminescence display using the same by adaptively operating according to load conditions.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 DC-DC 컨버터를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 DC-DC 컨버터의 일실시예를 나타낸다.
도 3은 도 1에 도시된 DC-DC 컨버터의 다른 실시예를 나타낸다.
도 4는 도 2 및 도 3에 도시된 PWM 신호 생성부의 일실시예를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 유기 전계 발광 표시장치를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 전계 발광 표시장치를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 전계 발광 표시장치를 나타낸다.1 shows a DC-DC converter according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows an embodiment of the DC-DC converter illustrated in FIG. 1.
FIG. 3 shows another embodiment of the DC-DC converter illustrated in FIG. 1.
4 shows an exemplary embodiment of the PWM signal generator shown in FIGS. 2 and 3.
5 illustrates an organic electroluminescent display device according to an embodiment of the present invention.
6 illustrates an organic electroluminescent display device according to another embodiment of the present invention.
7 illustrates an organic electroluminescent display device according to another embodiment of the present invention.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 도면에서 본 발명과 관계없는 부분은 본 발명의 설명을 명확하게 하기 위하여 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will be clarified with reference to embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms. In the following description, when a part is connected to another part, it is only directly connected. It also includes the case where the other elements are electrically connected in between. In addition, in the drawings, parts not related to the present invention are omitted in order to clarify the description of the present invention, and like parts are given the same reference numerals throughout the specification.

이하, 본 발명의 실시예들 및 이를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명의 실시예에 의한 [발명의 명칭] 에 대해 설명하도록 한다.
Hereinafter, with reference to the embodiments of the present invention and drawings for explaining it will be described with respect to [name of the invention] according to an embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 DC-DC 컨버터를 나타낸다.1 shows a DC-DC converter according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, DC-DC 컨버터(100)는 컨버팅 모듈(120)과 센싱부(140)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the DC-DC converter 100 includes a converting module 120 and a sensing unit 140.

상기 컨버팅 모듈(120)은 입력 전압(VIN)을 인가받아 제1 전압(V1)을 생성하고, 상기 센싱부(140)는 상기 제1 전압(V1)을 제공받는 부하의 크기 즉, 부하에 제공되는 구동 전류(ID)를 감지한다.The converting module 120 receives the input voltage VIN to generate a first voltage V1, and the sensing unit 140 provides the magnitude of the load receiving the first voltage V1, that is, the load. It detects the driving current (I D ).

컨버팅 모듈(120)은 스위칭 레귤레이터의 일종으로 펄스 폭 변조(PWM) 구동을 하며, 상기 센싱부(140)의 감지 결과에 따라 스위칭 주파수를 가변하여 동작한다.The converting module 120 is a type of switching regulator that drives pulse width modulation (PWM) and operates by varying the switching frequency according to the sensing result of the sensing unit 140.

컨버팅 모듈(120)은 스위칭 모듈(122) 및 제어 모듈(124)을 포함한다.The converting module 120 includes a switching module 122 and a control module 124.

스위칭 모듈(122)은 복수의 스위치들이 각각 대응하는 펄스 폭 변조(PWM) 신호에 응답하여 온-오프 되면서 외부로부터 인가되는 입력 전압(VIN)을 제1 전압(V1)으로 변환하여 출력한다. The switching module 122 converts and outputs the input voltage VIN applied from the outside to the first voltage V1 while the plurality of switches are turned on and off in response to a corresponding pulse width modulation (PWM) signal.

제어 모듈(124)은 상기 PWM 신호를 생성하여 상기 스위칭 모듈(122)의 스위칭 동작을 제어하되, 상기 센싱부(140)의 감지 결과에 따라 상기 PWM 신호의 주파수를 적응적으로 제어하도록 구성된다.The control module 124 generates the PWM signal to control the switching operation of the switching module 122, but is configured to adaptively control the frequency of the PWM signal according to the sensing result of the sensing unit 140.

DC-DC 컨버터(100)는 부하가 비교적 작은 경우에는 구동 전류(ID)가 작으므로 스위치의 기생 용량에 따른 스위칭 손실이 크고, 부하가 비교적 큰 경우에는 구동 전류(ID)가 커지므로 스위치의 턴-온 저항에 따른 전도 손실이 크다. 스위칭 손실은 스위칭 주파수 즉, 스위치의 온-오프를 제어하는 PWM 신호의 주파수에 비례한다. 따라서, DC-DC 컨버터(100)의 제어 모듈(124)은 스위칭 손실을 최소화하기 위해 구동 전류(ID)에 따라 PWM 신호의 주파수를 적응적으로 조정한다. 구체적으로 구동 전류(ID)가 증가하는 경우 PWM 신호의 주파수를 증가시키고, 구동 전류(ID)가 감소하는 경우 PWM 신호의 주파수를 감소시킨다. 이 때 컨버팅 모듈의 PWM 구동은 CCM(Continuous Conduction Mode) 방식으로 수행되거나, CCM과 DCM(Discontinuous Conduction Mode)이 결합된 방식으로 수행될 수 있다. 그 결과, DC-DC 컨버터(100)의 스위칭 모듈(122)은 전압 변환 수행 시 스위칭 손실이 최소화되어, 다양한 부하 조건에 불구하고 최적의 효율을 가질 수 있다. DC-DC converter 100 when the load is relatively small, the drive current (I D) is small, so if the switching loss due to the parasitic capacitance of the switch large and the load is relatively large, because the larger the driving current (I D) switch Conduction loss due to the turn-on resistance of is large. The switching loss is proportional to the switching frequency, that is, the frequency of the PWM signal that controls the on-off of the switch. Therefore, the control module 124 of the DC-DC converter 100 adaptively adjusts the frequency of the PWM signal according to the driving current I D to minimize switching loss. Specifically, when the driving current I D increases, the frequency of the PWM signal is increased, and when the driving current I D decreases, the frequency of the PWM signal is decreased. At this time, the PWM driving of the converting module may be performed in a Continuous Conduction Mode (CCM) method or a combination of a CCM and a Discontinuous Conduction Mode (DCM) method. As a result, the switching module 122 of the DC-DC converter 100 minimizes switching loss when performing voltage conversion, and thus can have optimum efficiency despite various load conditions.

DC-DC 컨버터(100)는 입력 전압(VIN)을 승압 또는 감압하여 제1 전압(V1)을 생성할 수 있으며, 입력 전압(VIN)의 극성을 반전하여 제1 전압(V1)을 생성할 수도 있다. 상기 DC-DC 컨버터(100)의 출력단에 연결되는 부하의 구동 전류(ID)는 가변적이다. 예를 들어 상기 제1 전압(V1)은 유기 전계 발광 표시장치의 각 화소의 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드 측에 인가되는 전압(ELVDD)이거나 또는 유기 발광 다이오드(OLED)의 캐소드 측에 인가되는 전압(ELVSS)일 수 있다.
The DC-DC converter 100 may generate the first voltage V1 by boosting or depressurizing the input voltage VIN, and may also generate the first voltage V1 by reversing the polarity of the input voltage VIN. have. The driving current I D of the load connected to the output terminal of the DC-DC converter 100 is variable. For example, the first voltage V1 is a voltage (ELVDD) applied to the anode side of the organic light emitting diode (OLED) of each pixel of the organic electroluminescent display device or is applied to the cathode side of the organic light emitting diode (OLED) It may be a voltage ELVSS.

도 2는 도 1에 도시된 DC-DC 컨버터의 일실시예를 나타낸다.FIG. 2 shows an embodiment of the DC-DC converter illustrated in FIG. 1.

도 2를 참조하면, 스위칭 모듈(222)은 제1 스위치(MP1), 인덕터(L) 및 제2 스위치(MN1)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the switching module 222 includes a first switch MP1, an inductor L, and a second switch MN1.

상기 제1 스위치(MP1)는 상기 입력 전압(VIN)이 입력되는 입력 노드(ND_I)와 제1 노드(ND1) 사이에 위치하여 전류 경로를 형성 또는 차단한다. 상기 인덕터(L)는 상기 제1 노드(ND1)와 접지 사이에 위치하며, 입력 전압(VIN)에 따른 입력 전류의 증감에 따라 기전력을 발생시킨다. 상기 제2 스위치(MN1)는 상기 제1 노드(ND1)와 제2 노드(ND2) 사이에 위치하여 전류 경로를 형성 또는 차단한다.The first switch MP1 is positioned between the input node ND_I to which the input voltage VIN is input and the first node ND1 to form or block a current path. The inductor L is located between the first node ND1 and ground, and generates an electromotive force according to the increase or decrease of the input current according to the input voltage VIN. The second switch MN1 is positioned between the first node ND1 and the second node ND2 to form or block a current path.

제1 스위치(MP1)는 인덕터(L)에 입력 전류가 전달 또는 차단되도록 하여 인덕터(L)에 기전력이 발생하도록 한다. 제2 스위치(MN1)는 입력 전류가 차단되면서 인덕터(L)에 형성된 역 기전력을 전달 또는 차단한다. 상기 제1 스위치(MP1) 및 상기 제2 스위치(MN1)는 교대로 온-오프 되면서 제1 전압(V1)을 생성하여 출력할 수 있다.The first switch MP1 allows the input current to be transferred or blocked to the inductor L so that electromotive force is generated in the inductor L. The second switch MN1 transmits or blocks the reverse electromotive force formed in the inductor L while the input current is blocked. The first switch MP1 and the second switch MN1 are alternately turned on and off to generate and output a first voltage V1.

센싱부(240)는 제3 스위치(MN2) 및 감지전압 출력부(242)를 포함한다. The sensing unit 240 includes a third switch MN2 and a sensing voltage output unit 242.

상기 제3 스위치(MN2)는 상기 제2 노드(ND2)와 출력 노드(ND_O) 사이에 위치하여 전류 경로를 형성 또는 차단한다. 상기 감지전압 출력부(242)는 상기 제3 스위치(MN2) 양단에 연결되어 상기 구동 전류에 따른 감지 전압(Vsense)을 출력한다. 구동 전류를 감지하기 위하여 별도 저항을 추가하는 경우에는 이로 인한 손실이 추가적으로 발생하므로, 제3 스위치(MN2)의 턴-온 저항을 이용하여 구동 전류를 감지하는 것이 손실을 최소화하는 측면에서 바람직하다. 제3 스위치(MN2)는 DC-DC 컨버터(200)가 숏 다운(Shut Down)시에 오프 상태가 되어 입력 노드(ND_I)와 출력 노드(ND_O) 사이에 형성되는 누설 전류 패스를 차단한다. 제3 스위치(MN2)는 제어 신호(CON)에 응답하여 온-오프 되며, 정상 동작 시 턴-온 되고 숏 다운 시 턴-오프 된다.The third switch MN2 is positioned between the second node ND2 and the output node ND_O to form or block a current path. The sensing voltage output unit 242 is connected to both ends of the third switch MN2 to output a sensing voltage Vsense according to the driving current. When a separate resistor is added to sense the drive current, losses due to this additionally occur, so it is preferable to sense the drive current using the turn-on resistance of the third switch MN2 in terms of minimizing loss. The third switch MN2 blocks the leakage current path formed between the input node ND_I and the output node ND_O when the DC-DC converter 200 is turned off during a shutdown. The third switch MN2 is turned on and off in response to the control signal CON, and is turned on in the normal operation and turned off in the shortdown.

제어 모듈(224)은 PWM 신호 생성부(224_4) 및 스위치 구동부(224_2)를 포함한다.The control module 224 includes a PWM signal generator 224_4 and a switch driver 224_2.

상기 PWM 신호 생성부(224_4)는 상기 감지 전압(Vsense)에 따라 정해지는 주파수를 가지는 상기 PWM 신호를 생성하여 상기 스위치 구동부(224_2)에 제공한다. 감지 전압(Vsense)이 증가하면 상기 PWM 신호의 주파수를 증가시키고, 상기 감지 전압(Vsense)이 감소하면 상기 PWM 신호의 주파수를 감소시킨다.The PWM signal generator 224_4 generates the PWM signal having a frequency determined according to the sense voltage Vsense and provides it to the switch driver 224_2. When the sense voltage Vsense increases, the frequency of the PWM signal increases, and when the sense voltage Vsense decreases, the frequency of the PWM signal decreases.

상기 스위치 구동부(224_2)는 상기 PWM 신호를 입력받아 상기 제1 내지 제2 스위치(MP1, MN1)를 제어한다. 스위치 구동부(224_2)는 상기 제1 스위치(MP1)를 제어하는 PWM 신호와 상기 제2 스위치(MN1)를 제어하기 위한 PWM 신호의 위상이 서로 반대가 되도록 조정할 수 있다. 이 경우 제1 스위치(MP1) 및 제2 스위치(MN1)는 교대로 온-오프 된다. 또한 상기 스위치 구동부(224_2)는 상기 제3 스위치(MN2)를 제어하는 제어 신호(CON)을 생성할 수 있다.The switch driver 224_2 receives the PWM signal and controls the first to second switches MP1 and MN1. The switch driver 224_2 may adjust the phases of the PWM signal for controlling the first switch MP1 and the PWM signal for controlling the second switch MN1 to be opposite to each other. In this case, the first switch MP1 and the second switch MN1 are alternately turned on and off. In addition, the switch driver 224_2 may generate a control signal CON controlling the third switch MN2.

DC-DC 컨버터(200)는 입력 전압(VIN)의 극성을 반전하여 제1 전압(V1)을 생성하는 인버팅 벅-부스트(Buck Boost) 컨버터일 수 있다. 제1 스위치(MP1)는 PMOS 트랜지스터, 제2 스위치(MN1) 및 제3 스위치(MN2)는 NMOS 트랜지스터로 구현될 수 있다.The DC-DC converter 200 may be an inverting buck-boost converter that inverts the polarity of the input voltage VIN to generate the first voltage V1. The first switch MP1 may be implemented as a PMOS transistor, the second switch MN1, and the third switch MN2 may be implemented as an NMOS transistor.

DC-DC 컨버터(200)는 제1 스위치(MP1)와 제2 스위치(MN1)가 교대로 온-오프되는 스위칭 동작을 통해 입력 전압(VIN)을 인버팅하여 제1 전압(V1)을 생성 및 출력한다. 구체적으로 설명하면, 먼저 제1 스위치(MP1)가 턴-온, 제2 스위치(MN1)가 턴-오프 되는 경우 제1 노드(ND1)에 입력 전압(VIN)이 인가되고, 이에 따라 인덕터(L)에 흐르는 전류가 점차 증가하게 되고, 인덕터(L)는 소정의 에너지를 축적하게 된다. 다음, 제1 스위치(MP1)가 턴-오프, 제2 스위치(MN1)가 턴-온 되는 경우, 전류의 흐름이 갑자기 끊김에 따라 인덕터(L)에 충전된 에너지가 인덕터(L) 양단에 역 기전력의 형태로 나타나 출력 노드(ND_O)로 전달되므로, 상기 입력 전압(VIN)과 다른 극성을 가지는 제1 전압(V1)이 출력 노드(ND_O)로 출력되게 된다.The DC-DC converter 200 generates the first voltage V1 by inverting the input voltage VIN through a switching operation in which the first switch MP1 and the second switch MN1 are alternately turned on and off, and Output. Specifically, first, when the first switch MP1 is turned on and the second switch MN1 is turned off, the input voltage VIN is applied to the first node ND1, and accordingly the inductor L ), The current flowing through gradually increases, and the inductor (L) accumulates a predetermined energy. Next, when the first switch MP1 is turned off and the second switch MN1 is turned on, the energy charged in the inductor L reverses across the inductor L as the flow of the current suddenly stops. Since it appears in the form of electromotive force and is transmitted to the output node ND_O, the first voltage V1 having a different polarity from the input voltage VIN is output to the output node ND_O.

DC-DC 컨버터(200)는 입력 노드(ND_I)(ND_I)와 접지 사이에 위치하는 제1 커패시터(C1) 및 출력 노드(ND_O)(ND_O)와 접지 사이에 위치하는 제2 커패시터(C2)를 더 포함할 수 있다. DC-DC 컨버터(200)가 반도체 칩으로 구현되는 경우, 스위칭 모듈(222)의 인덕터(L), 상기 제1 커패시터(C1) 및 상기 제2 커패시터(C2)는 칩 외부에서 연결되어 구현될 수 있다.
The DC-DC converter 200 includes a first capacitor C1 located between the input node ND_I (ND_I) and ground and a second capacitor C2 located between the output node ND_O (ND_O) and ground. It may further include. When the DC-DC converter 200 is implemented as a semiconductor chip, the inductor L of the switching module 222, the first capacitor C1, and the second capacitor C2 may be implemented by being connected outside the chip. have.

도 3은 도 1에 도시된 DC-DC 컨버터의 다른 실시예를 나타낸다.FIG. 3 shows another embodiment of the DC-DC converter illustrated in FIG. 1.

도 3을 참조하면, 스위칭 모듈(322)은 인덕터(L), 제1 스위치(MN1) 및 제2 스위치(MP1)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the switching module 322 includes an inductor L, a first switch MN1, and a second switch MP1.

상기 인덕터(L)는 입력 전압(VIN)을 입력받기 위한 입력 노드(ND_I)와 제1 노드(ND1) 사이에 위치한다. 상기 인덕터(L)는 입력 전압(VIN)에 따른 입력 전류의 증감에 따라 기전력을 발생시킨다. The inductor L is located between the input node ND_I and the first node ND1 for receiving the input voltage VIN. The inductor L generates an electromotive force according to the increase or decrease of the input current according to the input voltage VIN.

상기 제1 스위치(MN1)는 상기 제1 노드(ND1)와 접지 사이에 위치하여 전류 경로를 형성 또는 차단한다. 상기 제1 스위치(MN1)는 상기 인덕터(L)에 입력 전류가 전달 또는 차단되도록 하여 상기 인덕터(L)에서 기전력이 발생되도록 한다.The first switch MN1 is positioned between the first node ND1 and ground to form or block a current path. The first switch MN1 allows an input current to be transferred or blocked to the inductor L so that electromotive force is generated in the inductor L.

상기 제2 스위치(MP1)는 상기 제1 노드(ND1)와 제2 노드(ND2) 사이에 위치하여 전류 경로를 형성 또는 차단한다. 상기 제2 스위치(MP1)는 상기 인덕터(L)를 통해 전달되는 입력 전류의 흐름을 전달 또는 차단한다.The second switch MP1 is positioned between the first node ND1 and the second node ND2 to form or block a current path. The second switch MP1 transfers or blocks the flow of the input current transmitted through the inductor L.

상기 제1 스위치(MN1) 및 상기 제2 스위치(MP1)는 교대로 온-오프 되면서 제1 전압(V1)을 생성하여 출력할 수 있다.The first switch MN1 and the second switch MP1 may be alternately turned on and off to generate and output a first voltage V1.

센싱부는 제3 스위치(MP2) 및 감지전압 출력부(342)를 포함한다. The sensing unit includes a third switch MP2 and a sensing voltage output unit 342.

상기 제3 스위치(MP2)는 상기 제2 노드(ND2)와 출력 노드(ND_O) 사이에 위치하여 전류 경로를 형성 또는 차단한다. 상기 감지전압 출력부(342)는 상기 제3 스위치(MP2) 양단에 연결되어 상기 구동 전류에 따른 감지 전압(Vsense)을 출력한다. 구동 전류를 감지하기 위하여 별도 저항을 추가하는 경우에는 이로 인한 손실이 추가적으로 발생하므로, 제3 스위치(MP2)의 턴-온 저항을 이용하여 구동 전류를 감지하는 것이 손실을 최소화하는 측면에서 바람직하다. 제3 스위치(MP2)는 DC-DC 컨버터가 숏 다운(Shut Down)시에 오프 상태가 되어 입력 노드(ND_I)와 출력 노드(ND_O) 사이에 형성되는 누설 전류 패스를 차단한다. 제3 스위치(MP2)는 제어 신호(CON)에 응답하여 온-오프 되며, 정상 동작 시 턴-온 되고 숏 다운 시 턴-오프 된다.The third switch MP2 is positioned between the second node ND2 and the output node ND_O to form or block a current path. The sensing voltage output unit 342 is connected to both ends of the third switch MP2 to output a sensing voltage Vsense according to the driving current. When a separate resistor is added to sense the driving current, losses due to this are additionally generated. Therefore, it is preferable to sense the driving current using the turn-on resistance of the third switch MP2 in terms of minimizing the loss. The third switch MP2 blocks the leakage current path formed between the input node ND_I and the output node ND_O when the DC-DC converter is turned off during a shutdown. The third switch MP2 is turned on and off in response to the control signal CON, and is turned on in normal operation and turned off in short shot.

제어 모듈(324)은 PWM 신호 생성부(324_4) 및 스위치 구동부(324_2)를 포함한다.The control module 324 includes a PWM signal generator 324_4 and a switch driver 324_2.

상기 PWM 신호 생성부(324_4)는 상기 감지 전압(Vsense)에 따라 정해지는 주파수를 가지는 PWM 신호를 생성하여 상기 스위치 구동부(324_2)에 제공한다. 상기 PWM 신호 생성부(324_4)는 감지 전압(Vsense)이 증가하면 PWM 신호의 주파수를 증가시키고, 상기 감지 전압(Vsense)이 감소하면 PWM 신호의 주파수를 감소시킨다.The PWM signal generator 324_4 generates a PWM signal having a frequency determined according to the sense voltage Vsense and provides it to the switch driver 324_2. The PWM signal generator 324_4 increases the frequency of the PWM signal when the sense voltage Vsense increases, and decreases the frequency of the PWM signal when the sense voltage Vsense decreases.

상기 스위치 구동부(324_2)는 상기 PWM 신호를 입력받아 상기 제1 내지 제2 스위치(MN1, MP1)를 제어한다. 스위치 구동부(324_2)는 상기 제1 스위치(MN1)를 제어하는 PWM 신호와 상기 제2 스위치(MP1)를 제어하기 위한 PWM 신호의 위상이 서로 반대가 되도록 조정할 수 있다. 이 경우 제1 스위치(MN1) 및 제2 스위치(MP1)는 교대로 온-오프 된다. 또한 상기 스위치 구동부(324_2)는 상기 제3 스위치(MP2)를 제어하는 제어 신호(CON)을 생성할 수 있다.The switch driver 324_2 receives the PWM signal and controls the first to second switches MN1 and MP1. The switch driver 324_2 may adjust the phases of the PWM signal for controlling the first switch MN1 and the PWM signal for controlling the second switch MP1 to be opposite to each other. In this case, the first switch MN1 and the second switch MP1 are alternately turned on and off. In addition, the switch driver 324_2 may generate a control signal CON controlling the third switch MP2.

DC-DC 컨버터(300)는 입력 전압(VIN)을 승압하여 제1 전압(V1)을 생성하는 부스트(Boost) 컨버터일 수 있다. 제1 스위치(MN1)는 NMOS 트랜지스터, 제2 스위치(MP1) 및 제3 스위치(MP2)는 PMOS 트랜지스터로 구현될 수 있다.The DC-DC converter 300 may be a boost converter that boosts the input voltage VIN to generate the first voltage V1. The first switch MN1 may be implemented as an NMOS transistor, the second switch MP1 and the third switch MP2 may be implemented as PMOS transistors.

DC-DC 컨버터(300)는 제1 스위치(MN1)와 제2 스위치(MP1)가 교대로 온-오프되는 스위칭 동작을 통해 입력 전압(VIN)을 승압하여 제1 전압(V1)을 생성 및 출력한다. 구체적으로 설명하면, 먼저 제1 스위치(MN1)가 턴-온, 제2 스위치(MP1)가 턴-오프 되는 경우 제1 노드(ND1)는 접지되고, 이에 따라 인덕터(L)에 흐르는 전류가 점차 증가하게 되고, 인덕터(L)는 소정의 에너지를 축적하게 된다. 다음, 제1 스위치(MN1)가 턴-오프, 제2 스위치(MP1)가 턴-온 되는 경우, 입력 전압(VIN)과 인덕터(L)에 충전된 에너지가 함께 출력 노드(ND_O)로 전달되므로, 상기 입력 전압(VIN)보다 높은 제1 전압(V1)이 출력 노드(ND_O)로 출력되게 된다.The DC-DC converter 300 generates and outputs the first voltage V1 by boosting the input voltage VIN through a switching operation in which the first switch MN1 and the second switch MP1 are alternately turned on and off. do. Specifically, first, when the first switch MN1 is turned on and the second switch MP1 is turned off, the first node ND1 is grounded, and accordingly the current flowing through the inductor L gradually increases. It increases, and the inductor L accumulates a predetermined energy. Next, when the first switch MN1 is turned off and the second switch MP1 is turned on, the energy charged in the input voltage VIN and the inductor L is transferred to the output node ND_O together. , The first voltage V1 higher than the input voltage VIN is output to the output node ND_O.

DC-DC 컨버터(300)는 입력 노드(ND_I)(ND_I)와 접지 사이에 위치하는 제1 커패시터(C1) 및 출력 노드(ND_O)(ND_O)와 접지 사이에 위치하는 제2 커패시터(C2)를 더 포함할 수 있다. DC-DC 컨버터(300)가 반도체 칩으로 구현되는 경우, 스위칭 모듈(322)의 인덕터(L), 상기 제1 커패시터(C1) 및 상기 제2 커패시터(C2)는 칩 외부에서 연결되어 구현될 수 있다.
The DC-DC converter 300 includes a first capacitor C1 located between the input node ND_I (ND_I) and ground and a second capacitor C2 located between the output node ND_O (ND_O) and ground. It may further include. When the DC-DC converter 300 is implemented as a semiconductor chip, the inductor L of the switching module 322, the first capacitor C1, and the second capacitor C2 may be implemented by being connected outside the chip. have.

도 4는 도 2 및 도 3에 도시된 PWM 신호 생성부의 일실시예를 나타낸다.4 shows an exemplary embodiment of the PWM signal generator shown in FIGS. 2 and 3.

도 4를 참조하면, 도 2의 PWM 신호 생성부(224_4) 또는 도 3의 PWM 신호 생성부(324_4)는 주파수 선택부(420), 톱니파 생성부(440) 및 구형파 생성부(460)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the PWM signal generator 224_4 of FIG. 2 or the PWM signal generator 324_4 of FIG. 3 includes a frequency selector 420, a sawtooth generator 440, and a square wave generator 460 do.

상기 주파수 선택부(420)는 감지 전압(Vsense)을 적어도 하나의 기준 전압(Vref1~Vrefm)과 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 주파수 선택 신호(OCD1~OCDm)를 생성한다. 이를 위해 상기 주파수 선택부(420)는 감지 전압(Vsense)을 m(m은 자연수)개의 기준 전압(Vref1~Vrefm)과 비교하기 위한 m개의 비교기(Comp1~Compm)를 구비한다. 각 비교기(Comp1~Compm)는 감지 전압(Vsense)이 기준 전압(Vrefm)보다 크거나 같은 경우 하이 신호를 출력하고, 기준 전압(Vrefm)보다 낮은 경우 로우 신호를 출력할 수 있다.The frequency selector 420 compares the sense voltage Vsense with at least one reference voltage Vref1 to Vrefm, and generates frequency select signals OCD1 to OCDm according to the comparison result. To this end, the frequency selector 420 includes m comparators (Comp1 to Compm) for comparing the sense voltage (Vsense) to m (m is a natural number) reference voltages (Vref1 to Vrefm). Each comparator Comp1 to Compm may output a high signal when the sense voltage Vsense is greater than or equal to the reference voltage Vrefm, and output a low signal when it is lower than the reference voltage Vrefm.

상기 톱니파 생성부(440)는 상기 주파수 선택 신호(OCDm)에 응답하여 대응하는 주파수를 가지는 톱니파를 생성한다. 이를 위해 상기 톱니파 생성부(440)는 램프 발진기를 구비한다.The sawtooth generator 440 generates a sawtooth wave having a corresponding frequency in response to the frequency selection signal OCDm. To this end, the saw wave generator 440 includes a lamp oscillator.

이하, 스위칭 주파수를 4개의 주파수 중 하나로 설정할 수 있는 경우 주파수 선택부(420) 및 톱니파 생성부(440)의 구체적인 동작에 대하여 설명한다. 이를 위해 주파수 선택부(420)는 3개의 비교기(Comp1, Comp2, Comp3)를 구비하고, 감지 전압(Vsense)을 3개의 기준 전압(Vref1, Vref2, Vref3)과 비교할 수 있다. 먼저 감지 전압(Vsense) < 제1 기준 전압(Vref1) < 제2 기준 전압(Vref2) < 제3 기준 전압(Vref3)의 관계에 있는 경우, 상기 주파수 선택부(420)는 제1 내지 제3 주파수 선택 신호(OCD1, OCD2, OCD3)를 모두 로우 신호로 출력한다. 상기 톱니파 생성부(440)는 제1 내지 제3 주파수 선택 신호(OCD1, OCD2, OCD3)에 응답하여 제1 주파수(예, 80KHz)를 가지는 톱니파를 생성한다. 다음으로, 제1 기준 전압(Vref1) ≤ 감지 전압(Vsense) < 제2 기준 전압(Vref2) < 제3 기준 전압(Vref3) 관계에 있는 경우, 상기 주파수 선택부(420)는 제1 주파수 선택 신호(OCD1)를 하이 신호로 출력하고, 제2 및 제3 주파수 선택 신호(OCCD2, OCD3)를 모두 로우 신호로 출력한다. 상기 톱니파 생성부(440)는 제1 내지 제3 주파수 선택 신호(OCD1, OCD2, OCD3)에 응답하여 제2 주파수(예, 300KHz)를 가지는 톱니파를 생성한다. 다음으로, 제1 기준 전압(Vref1) < 제2 기준 전압(Vref2) ≤ 감지 전압(Vsense) < 제3 기준 전압(Vref3) 관계에 있는 경우, 상기 주파수 선택부(420)는 제1 및 제2 주파수 선택 신호(OCD1, OCCD2)를 하이 신호로 출력하고, 제 제3 주파수 선택 신호(OCD3)를 모두 로우 신호로 출력한다. 상기 톱니파 생성부(440)는 제1 내지 제3 주파수 선택 신호(OCD1, OCD2, OCD3)에 응답하여 제3 주파수(예, 900KHz)를 가지는 톱니파를 생성할 수 있다. 마지막으로, 제1 기준 전압(Vref1) < 제2 기준 전압(Vref2) < 제3 기준 전압(Vref3) ≤ 감지 전압(Vsense) 관계에 있는 경우, 상기 주파수 선택부(420)는 제1 내지 제3 주파수 선택 신호(OCD1, OCD2, OCD3)를 모두 하이 신호로 출력한다. 상기 톱니파 생성부(440)는 제1 내지 제3 주파수 선택 신호(OCD1, OCD2, OCD3)에 응답하여 제4 주파수(예, 1.5MHz)를 가지는 톱니파를 생성한다.Hereinafter, a specific operation of the frequency selector 420 and the sawtooth generator 440 when the switching frequency can be set to one of four frequencies will be described. To this end, the frequency selector 420 includes three comparators Comp1, Comp2, and Comp3, and compares the sense voltage Vsense with the three reference voltages Vref1, Vref2, and Vref3. First, when the sense voltage (Vsense) <first reference voltage (Vref1) <second reference voltage (Vref2) <third reference voltage (Vref3) in the relationship, the frequency selector 420 is the first to third frequency The selection signals OCD1, OCD2, and OCD3 are all output as low signals. The sawtooth wave generator 440 generates a sawtooth wave having a first frequency (eg, 80 KHz) in response to the first to third frequency selection signals OCD1, OCD2, and OCD3. Next, when the first reference voltage (Vref1) ≤ sensing voltage (Vsense) <second reference voltage (Vref2) <third reference voltage (Vref3) relationship, the frequency selector 420 is the first frequency selection signal (OCD1) is output as a high signal, and both the second and third frequency selection signals (OCCD2, OCD3) are output as a low signal. The sawtooth wave generator 440 generates a sawtooth wave having a second frequency (eg, 300 KHz) in response to the first to third frequency selection signals OCD1, OCD2, and OCD3. Next, when the first reference voltage (Vref1) <second reference voltage (Vref2) ≤ sensing voltage (Vsense) <third reference voltage (Vref3) relationship, the frequency selector 420 is the first and second The frequency selection signals OCD1 and OCCD2 are output as high signals, and the third frequency selection signals OCD3 are output as low signals. The sawtooth generator 440 may generate a sawtooth wave having a third frequency (eg, 900 KHz) in response to the first to third frequency selection signals OCD1, OCD2, and OCD3. Finally, when the first reference voltage (Vref1) <second reference voltage (Vref2) <third reference voltage (Vref3) ≤ sensing voltage (Vsense) relationship, the frequency selector 420 is the first to third The frequency selection signals OCD1, OCD2, and OCD3 are all output as high signals. The sawtooth wave generator 440 generates sawtooth waves having a fourth frequency (eg, 1.5 MHz) in response to the first to third frequency selection signals OCD1, OCD2, and OCD3.

상기 구형파 생성부(460)는 상기 제1 전압(V1)을 분압한 피드백 전압(Vf)과 설정 전압(VREF)과의 옵셋 정보를 이용하여 상기 톱니파를 PWM 신호로 변환한다. 이를 위해 상기 구형파 생성부(460)는 상기 제1 전압(V1)을 분압하여 피드백 전압(Vf)을 생성하는 분압기(462), 상기 피드백 전압(Vf)과 상기 설정 전압(VREF)과의 차이를 증폭하여 출력하는 증폭기(Amp), 및 상기 톱니파와 상기 증폭기의 출력을 비교하여 상기 PWM 신호를 출력하는 비교기(Comp)를 구비한다. 상기 증폭기(Amp)의 출력에 따라 상기 PWM 신호의 펄스 폭이 결정된다. 상기 증폭기(Amp)는 상기 피드백 전압(Vf)의 레벨을 감시하여 구동 전류(ID)의 변동에 불구하고 제1 전압(V1)이 일정하게 유지되도록 한다. 구동 전류(ID)의 급속한 증가로 제1 전압(V1)의 레벨이 떨어지는 경우, 상기 PWM 신호의 펄스 폭을 증가시키게 된다.The square wave generator 460 converts the sawtooth wave into a PWM signal using offset information between the feedback voltage Vf and the set voltage VREF that divide the first voltage V1. To this end, the square wave generator 460 divides the first voltage (V1) to generate a feedback voltage (Vf), a voltage divider (462), the feedback voltage (Vf) and the difference between the set voltage (VREF) And an amplifier (Amp) for amplifying and outputting, and a comparator (Comp) for comparing the output of the sawtooth and the amplifier and outputting the PWM signal. The pulse width of the PWM signal is determined according to the output of the amplifier Amp. The amplifier (Amp) monitors the level of the feedback voltage (Vf) so that the first voltage (V1) is kept constant despite the variation of the driving current (I D ). When the level of the first voltage V1 falls due to the rapid increase of the driving current I D , the pulse width of the PWM signal is increased.

도 2의 PWM 신호 생성부(224_4) 또는 도 3의 PWM 신호 생성부(324_4)는 상기 복수의 기준 전압(Vrefm)들을 설정하는 기준전압 설정부(480)를 더 포함할 수 있다.The PWM signal generator 224_4 of FIG. 2 or the PWM signal generator 324_4 of FIG. 3 may further include a reference voltage setting unit 480 for setting the plurality of reference voltages Vrefm.

상기 기준전압 설정부(480)는 상기 감지 전압(Vsense)과 비교하기 위한 기준 전압(Vref1~Vrefm)들을 제공한다. 상기 기준 전압(Vref1~Vrefm)들을 조정함으로써 부하 조건에 따라 설정되는 스위칭 주파수를 변경할 수 있다.
The reference voltage setting unit 480 provides reference voltages Vref1 to Vrefm for comparison with the sense voltage Vsense. The switching frequency set according to the load condition may be changed by adjusting the reference voltages Vref1 to Vrefm.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 유기 전계 발광 표시장치(500)를 나타낸다.5 shows an organic electroluminescent display device 500 according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 유기 전계 발광 표시장치(500)는 표시 패널(520), 타이밍 제어부(540) 및 DC-DC 컨버터(560)를 포함한다.Referring to FIG. 5, the organic electroluminescence display 500 includes a display panel 520, a timing controller 540, and a DC-DC converter 560.

상기 표시 패널(520)은 복수의 화소(미도시)를 구비하고, 상기 각 화소의 유기 발광 다이오드의 발광 정도 즉, 휘도에 따라 계조가 표시된다.The display panel 520 includes a plurality of pixels (not shown), and gray scales are displayed according to the light emission level of each of the pixels, that is, luminance.

상기 타이밍 제어부(540)는 상기 각 화소의 상기 유기 발광 다이오드를 발광시키기 위한 스캔 신호 및 데이터 신호를 상기 표시 패널(520)로 제공한다. 상기 표시 패널(520)은 상기 스캔 신호 및 데이터 신호에 응답하여 화상을 표시하게 된다.The timing controller 540 provides a scan signal and a data signal for emitting the organic light emitting diode of each pixel to the display panel 520. The display panel 520 displays an image in response to the scan signal and the data signal.

상기 DC-DC 컨버터(560)는 입력 전압(VIN)을 공급받아 각 화소의 유기 발광 다이오드에 전류를 공급하기 위한 제1 전압(V1) 및 제2 전압(V2)을 생성하여 상기 표시 패널(520)로 제공한다. 상기 제1 전압(V1)은 각 화소의 유기 발광 다이오드의 애노드(anode) 측에 인가되는 전압(ELVDD)이고, 상기 제2 전압(V2)은 상기 유기 발광 다이오드의 캐소드(cathode) 측에 인가되는 전압(ELVSS)이다.The DC-DC converter 560 receives the input voltage VIN and generates a first voltage V1 and a second voltage V2 for supplying current to the organic light emitting diode of each pixel, thereby generating the display panel 520. ). The first voltage V1 is the voltage ELVDD applied to the anode side of the organic light emitting diode of each pixel, and the second voltage V2 is applied to the cathode side of the organic light emitting diode. Voltage (ELVSS).

상기 DC-DC 컨버터(560)는 제1 컨버팅 모듈(562), 제2 컨버팅 모듈(564), 및 센싱부(566)를 포함한다.The DC-DC converter 560 includes a first converting module 562, a second converting module 564, and a sensing unit 566.

상기 제1 컨버팅 모듈(562)은 상기 입력 전압(VIN)을 인가받아 상기 제1 전압(V1)을 생성한다. 상기 제1 컨버팅 모듈(562)은 상기 입력 전압(VIN)을 승압하여 상기 제1 전압(V1)을 생성하는 부스트 컨버터일 수 있다. 상기 제1 전압(V1)은 양의 전압일 수 있다.The first converting module 562 receives the input voltage VIN to generate the first voltage V1. The first converting module 562 may be a boost converter that boosts the input voltage VIN to generate the first voltage V1. The first voltage V1 may be a positive voltage.

상기 제2 컨버팅 모듈(564)은 상기 입력 전압(VIN)을 인가받아 상기 제2 전압(V2)을 생성한다. 상기 제2 컨버팅 모듈(564)은 상기 입력 전압(VIN)의 극성과 반대되는 상기 제2 전압(V2)을 생성하는 인버팅 벅-부스트 컨버터일 수 있다. 상기 입력 전압(VIN)은 양의 전압이고, 상기 제2 전압(V2)은 음의 전압일 수 있다.The second converting module 564 receives the input voltage VIN to generate the second voltage V2. The second converting module 564 may be an inverting buck-boost converter that generates the second voltage V2 opposite to the polarity of the input voltage VIN. The input voltage VIN may be a positive voltage, and the second voltage V2 may be a negative voltage.

상기 센싱부(566)는 상기 표시 패널(520)로 공급되는 구동 전류(ID)를 감지한다. 구체적으로 상기 센싱부(566)는 상기 제1 컨버팅 모듈(562)의 출력 노드와 상기 제1 전압(V1)을 상기 표시 패널(520)로 제공하기 위한 제1 출력 노드 사이에 위치하여 상기 구동 전류(ID)를 감지하고, 감지 전압(Vsense)을 출력한다.The sensing unit 566 senses a driving current I D supplied to the display panel 520. Specifically, the sensing unit 566 is located between the output node of the first converting module 562 and the first output node for providing the first voltage V1 to the display panel 520 to drive the current. (I D ) is sensed and a sense voltage (Vsense) is output.

상기 제2 컨버팅 모듈(564)은 스위칭 모듈(564_4) 및 제어 모듈(564_2)을 포함한다.The second converting module 564 includes a switching module 564_4 and a control module 564_2.

상기 스위칭 모듈(564_4)은 복수의 스위치들이 각각 대응하는 펄스 폭 변조(PWM) 신호에 응답하여 온-오프 되면서 입력 전압(VIN)을 변환하여 상기 제2 전압(V2)을 출력한다. The switching module 564_4 outputs the second voltage V2 by converting the input voltage VIN while the plurality of switches are turned on and off in response to a corresponding pulse width modulation (PWM) signal.

상기 제어 모듈(564_2)은 상기 PWM 신호를 생성하여 상기 스위칭 모듈(564_4)의 스위칭 동작을 제어한다. 상기 제어 모듈(564_2)은 상기 센싱부(566)의 감지 결과에 따라 상기 PWM 신호의 주파수를 적응적으로 제어하도록 구성된다. 상기 PWM 신호의 주파수는 감지된 부하 조건에서 스위칭 손실을 최소화면서도 전압 변환이 정상적으로 수행될 수 있도록 제어된다.The control module 564_2 generates the PWM signal to control the switching operation of the switching module 564_4. The control module 564_2 is configured to adaptively control the frequency of the PWM signal according to the sensing result of the sensing unit 566. The frequency of the PWM signal is controlled so that voltage conversion can be normally performed while minimizing switching loss under the sensed load condition.

상기 PWM 신호의 주파수는 상기 표시 패널(520)에 인가되는 스캔 신호 및 그 고조파의 주파수와는 다르게 설정될 수 있다. 제2 전압(V2)을 생성하는 스위칭 주파수와 표시 패널(520)의 스캔 주파수가 커플링이 발생하는 경우 플리커(Flicker)가 발현될 수 있어 상기 제어 모듈(564_2)은 스캔 신호의 주파수 및 그 고조파를 회피하여 부하에 따라 상기 PWM 신호의 주파수를 가변한다. 예를 들어 WXGA 및 HD급의 스캔 주파수가 78KHz이므로 무 부하시에 가장 낮은 스위칭 주파수를 80KHz로 설정하고, 부하가 커질수록 스위칭 주파수를 증가시키되, 스캔 주파수의 고조파를 회피하여 증가하도록 할 수 있다.The frequency of the PWM signal may be set differently from the frequency of the scan signal and its harmonic applied to the display panel 520. When coupling occurs between the switching frequency generating the second voltage V2 and the scan frequency of the display panel 520, a flicker may be expressed, so that the control module 564_2 has the frequency of the scan signal and its harmonics. By avoiding, the frequency of the PWM signal is varied according to the load. For example, since the scan frequency of WXGA and HD class is 78KHz, the lowest switching frequency is set to 80KHz under no load, and the switching frequency increases as the load increases, but it can be increased by avoiding harmonics of the scan frequency.

상기 제2 컨버팅 모듈(564)은 도 2에 도시된 컨버팅 모듈(220)의 구성을 취할 수 있다. 상기 센싱부(566)는 도 3에 도시된 센싱부(566)의 구성을 취할 수 있다.The second converting module 564 may take the configuration of the converting module 220 shown in FIG. 2. The sensing unit 566 may take the configuration of the sensing unit 566 shown in FIG. 3.

상기 제1 컨버팅 모듈(562)은 도 3에 도시된 컨버팅 모듈(320)의 구성을 취할 수 있다. 상기 제1 컨버팅 모듈(562)은 제2 컨버팅 모듈(564)과는 달리 센싱부(566)의 감지 결과에 따라 PWM 신호의 주파수를 적응적으로 변경하여 동작하는 것은 아니다.
The first converting module 562 may take the configuration of the converting module 320 shown in FIG. 3. Unlike the second converting module 564, the first converting module 562 does not operate by adaptively changing the frequency of the PWM signal according to the sensing result of the sensing unit 566.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 전계 발광 표시장치를 나타낸다.6 illustrates an organic electroluminescent display device according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 유기 전계 발광 표시장치(600)는 표시 패널(620), 타이밍 제어부(640) 및 DC-DC 컨버터(660)를 포함한다.Referring to FIG. 6, the organic electroluminescent display 600 includes a display panel 620, a timing control unit 640, and a DC-DC converter 660.

도 5의 실시예와 비교하여 다른 점은 DC-DC 컨버터(660)의 센싱부(666)가 제2 컨버팅 모듈(664)의 출력단에 위치하여 구동 전류(ID)를 감지한다는 것이다. 제1 컨버팅 모듈(662)은 도 3에 도시된 컨버팅 모듈(320)의 구성을 취할 수 있고, 제2 컨버팅 모듈(664)은 도 2에 도시된 컨버팅 모듈(220)의 구성을 취할 수 있다. 상기 센싱부(666)는 도 2에 도시된 센싱부(240)의 구성을 취할 수 있다.
The difference from the embodiment of FIG. 5 is that the sensing unit 666 of the DC-DC converter 660 is located at the output terminal of the second converting module 664 to sense the driving current I D. The first converting module 662 may take the configuration of the converting module 320 illustrated in FIG. 3, and the second converting module 664 may take the configuration of the converting module 220 illustrated in FIG. 2. The sensing unit 666 may take the configuration of the sensing unit 240 shown in FIG. 2.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 전계 발광 표시장치는 도 5 및 도 6의 실시예들에서 제1 컨버팅 모듈(562, 662)이 센싱부(566, 666)의 감지 결과(Vsense)에 따라 PWM 신호의 주파수를 적응적으로 변경하여 동작하고, 제2 컨버팅 모듈(564, 664)이 센싱부(566, 666)의 감지 결과(Vsense)와 무관하게 동작하는 것으로 변경되어 구현될 수 있다. 이 경우, 상기 제1 컨버팅 모듈(562, 662)은 도 3에 도시된 컨버팅 모듈(320)의 구성을 취할 수 있고, 상기 제2 컨버팅 모듈(564, 664)은 도 2에 도시된 컨버팅 모듈(220)의 구성을 취할 수 있다.
Meanwhile, in the organic electroluminescent display device according to another embodiment of the present invention, in the embodiments of FIGS. 5 and 6, the first converting modules 562 and 662 detect the sensing results of sensing units 566 and 666 (Vsense). Depending on the frequency of the PWM signal to operate by adaptively, the second converting module (564, 664) can be implemented by changing to operate regardless of the sensing result (Vsense) of the sensing unit (566, 666). . In this case, the first converting modules 562 and 662 may take the configuration of the converting module 320 illustrated in FIG. 3, and the second converting modules 564 and 664 may include the converting module illustrated in FIG. 2 ( 220).

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 전계 발광 표시장치를 나타낸다.7 illustrates an organic electroluminescent display device according to another embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 유기 전계 발광 표시장치(700)는 표시 패널(720), 타이밍 제어부(740) 및 DC-DC 컨버터(760)를 포함한다. Referring to FIG. 7, the organic electroluminescence display 700 includes a display panel 720, a timing controller 740, and a DC-DC converter 760.

도 5의 실시예와 비교하여 다른 점은 DC-DC 컨버터(700)의 제1 컨버팅 모듈(762)과 제2 컨버팅 모듈(764)이 둘 다 센싱부(766)의 감지 결과에 기초하여 PWM 신호의 주파수를 적응적으로 제어하도록 구성된다는 것이다. 제1 컨버팅 모듈(762)은 도 3에 도시된 컨버팅 모듈(320)의 구성을 취할 수 있다. 제2 컨버팅 모듈(764)은 도 2에 도시된 컨버팅 모듈(220)의 구성을 취할 수 있다. 센싱부(766)는 도 3에 도시된 센싱부(340)의 구성을 취할 수 있다.
The difference from the embodiment of FIG. 5 is that the first converting module 762 and the second converting module 764 of the DC-DC converter 700 are both PWM signals based on the sensing result of the sensing unit 766. It is configured to adaptively control the frequency of. The first converting module 762 may take the configuration of the converting module 320 shown in FIG. 3. The second converting module 764 may take the configuration of the converting module 220 shown in FIG. 2. The sensing unit 766 may take the configuration of the sensing unit 340 illustrated in FIG. 3.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 전계 발광 표시장치는 도 7의 실시예에서 DC-DC 컨버터(760)의 센싱부(766)가 제2 컨버팅 모듈(764)의 출력단에 위치하여 구동 전류(ID)를 감지하는 것으로 변경되어 구현될 수 있다. 이 경우, 상기 센싱부(766)는 도 2에 도시된 센싱부(240)의 구성을 취할 수 있다.
Meanwhile, in the organic electroluminescence display according to another embodiment of the present invention, the sensing unit 766 of the DC-DC converter 760 in the embodiment of FIG. 7 is located and driven at the output terminal of the second converting module 764 It can be implemented by changing to sensing the current I D. In this case, the sensing unit 766 may take the configuration of the sensing unit 240 shown in FIG. 2.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다. 본 발명의 범위는 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will appreciate that the present invention may be implemented in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. Therefore, the embodiments described above are illustrative in all aspects and should not be understood as limiting. The scope of the present invention should be construed to include all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts.

100, 200, 300: DC-DC 컨버터 120, 220, 320: 컨버팅 모듈
140, 240, 340: 센싱부 122, 222, 322: 스위칭 모듈
124, 224, 324: 제어 모듈 224_2, 324_2: 스위치 구동부
224_4, 324_4: PWM 신호 생성부 242, 342: 감지전압 출력부
420: 주파수 선택부 440: 톱니파 생성부
460: 구형파 생성부 480: 기준전압 설정부100, 200, 300: DC-DC converter 120, 220, 320: converting module
140, 240, 340: sensing unit 122, 222, 322: switching module
124, 224, 324: control module 224_2, 324_2: switch driver
224_4, 324_4: PWM signal generator 242, 342: sensing voltage output
420: frequency selector 440: saw wave generator
460: square wave generator 480: reference voltage setting unit

Claims (21)

복수의 스위치들이 각각 대응하는 펄스 폭 변조(PWM) 신호에 응답하여 온-오프 되면서 입력 전압을 변환하여 제1 전압을 출력하는 스위칭 모듈; 및 상기 PWM 신호를 생성하여 상기 스위칭 모듈의 스위칭 동작을 제어하는 제어 모듈을 포함하는 컨버팅 모듈; 및
상기 제1 전압을 제공받는 부하에 공급되는 구동 전류를 감지하고, 상기 구동 전류에 따른 감지 전압을 출력하는 센싱부를 포함하고,
상기 제어 모듈은
상기 센싱부의 감지 결과에 따라 상기 PWM 신호의 주파수를 적응적으로 제어하도록 구성되고,
상기 감지 결과에 따라 정해지는 주파수를 가지는 상기 PWM 신호를 생성하는 PWM 신호 생성부를 포함하며,
상기 PWM 신호 생성부는, 복수의 비교기를 포함하고, 상기 감지 전압을 복수의 기준 전압들과 비교하여, 상기 비교의 결과에 따라 주파수 선택 신호를 생성하는 주파수 선택부를 포함하며,
상기 복수의 비교기 각각은 상기 복수의 기준 전압들 각각과 상기 감지 전압을 비교하고, 상기 감지 전압이 상기 복수의 기준 전압들보다 클 경우에 하이 전압을 출력하고, 상기 감지 전압이 상기 복수의 기준 전압들보다 작을 경우에 로우 전압을 출력하며,
상기 주파수 선택부는, 상기 복수의 비교기 중 로우 전압을 출력한 비교기들의 기준 전압들 중 가장 작은 기준 전압을 상기 주파수 선택 신호로 생성하는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터.
A switching module that converts an input voltage and outputs a first voltage while the plurality of switches are turned on and off in response to a corresponding pulse width modulation (PWM) signal; And a control module that generates the PWM signal to control a switching operation of the switching module; And
It includes a sensing unit for sensing the driving current supplied to the load provided with the first voltage, and outputting a sensing voltage according to the driving current,
The control module
It is configured to adaptively control the frequency of the PWM signal according to the sensing result of the sensing unit,
It includes a PWM signal generator for generating the PWM signal having a frequency determined according to the detection result,
The PWM signal generation unit includes a plurality of comparators, a frequency selection unit that compares the sensed voltage with a plurality of reference voltages to generate a frequency selection signal according to the result of the comparison
Each of the plurality of comparators compares each of the plurality of reference voltages with the sense voltage, outputs a high voltage when the sense voltage is greater than the plurality of reference voltages, and the sense voltage is the plurality of reference voltages. When it is smaller than the field, it outputs a low voltage,
The frequency selector is a DC-DC converter, characterized in that generating the smallest reference voltage among the reference voltages of the comparators outputting the low voltage among the plurality of comparators.
제 1 항에 있어서,
상기 스위칭 모듈은
상기 입력 전압이 입력되는 입력 노드와 제1 노드 사이에 위치하여 전류 경로를 형성 또는 차단하는 제1 스위치; 상기 제1 노드와 접지 사이에 위치하는 인덕터; 및 상기 제1 노드와 제2 노드 사이에 위치하여 전류 경로를 형성 또는 차단하는 제2 스위치를 포함하고,
상기 센싱부는
상기 제2 노드와 출력 노드 사이에 위치하는 제3 스위치; 및 상기 제3 스위치 양단에 연결되어 상기 구동 전류에 따른 상기 감지 전압을 출력하는 감지전압 생성부를 포함하고,
상기 제어 모듈은
상기 제1 내지 제3 스위치를 제어하는 스위치 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터.
According to claim 1,
The switching module
A first switch positioned between an input node to which the input voltage is input and a first node to form or block a current path; An inductor positioned between the first node and ground; And a second switch positioned between the first node and the second node to form or block a current path,
The sensing unit
A third switch located between the second node and an output node; And a sensing voltage generator connected to both ends of the third switch to output the sensing voltage according to the driving current.
The control module
DC-DC converter, characterized in that it further comprises a switch driver for controlling the first to third switches.
제 2 항에 있어서, 상기 PWM 신호 생성부는
상기 주파수 선택 신호에 응답하여 대응하는 주파수를 가지는 톱니파를 생성하는 톱니파 생성부; 및
상기 제1 전압을 분압한 피드백 전압과 설정 전압과의 옵셋 정보를 이용하여 상기 톱니파를 상기 PWM 신호로 변환하는 구형파 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터.
The method of claim 2, wherein the PWM signal generator
A sawtooth generator for generating a sawtooth wave having a corresponding frequency in response to the frequency selection signal; And
And a square wave generator configured to convert the sawtooth wave into the PWM signal using offset information between a feedback voltage obtained by dividing the first voltage and a set voltage.
제 3 항에 있어서, 상기 구형파 생성부는
상기 제1 전압을 분압하여 피드백 전압을 생성하는 분압기;
상기 피드백 전압과 상기 설정 전압과의 차이를 증폭하여 출력하는 증폭기; 및
상기 톱니파와 상기 증폭기의 출력을 비교하여 상기 PWM 신호를 출력하는 비교기를 포함하는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터.The method of claim 3, wherein the square wave generator
A voltage divider that divides the first voltage to generate a feedback voltage;
An amplifier that amplifies and outputs a difference between the feedback voltage and the set voltage; And
And a comparator outputting the PWM signal by comparing the sawtooth wave and the output of the amplifier. 제 3 항에 있어서,
상기 복수의 기준 전압들을 설정하는 기준전압 설정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터.The method of claim 3,
The DC-DC converter further comprises a reference voltage setting unit for setting the plurality of reference voltages. 제 5 항에 있어서,
상기 제1 스위치는 PMOS 트랜지스터, 상기 제2 및 제3 스위치는 NMOS 트랜지스터로 구성된 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터.The method of claim 5,
DC-DC converter, characterized in that the first switch is composed of a PMOS transistor, and the second and third switches are NMOS transistors. 제 1 항에 있어서,
상기 스위칭 모듈은
상기 입력 전압이 인가되는 입력 노드와 제1 노드 사이에 위치하는 인덕터; 상기 제1 노드와 접지 사이에 위치하여 전류 경로를 형성 또는 차단하는 제1 스위치; 및 상기 제1 노드와 제2 노드 사이에 위치하여 전류 경로를 형성 또는 차단하는 제2 스위치를 포함하고,
상기 센싱부는
상기 제2 노드와 출력 노드 사이에 위치하는 제3 스위치; 및 상기 제3 스위치 양단에 연결되어 상기 구동 전류에 따른 감지 전압을 출력하는 감지전압 생성부를 포함하고,
상기 제어 모듈은
상기 감지 전압에 따라 정해지는 주파수를 가지는 상기 PWM 신호를 생성하는 PWM 신호 생성부; 및 상기 제1 내지 제3 스위치를 제어하는 스위치 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터.According to claim 1,
The switching module
An inductor positioned between an input node to which the input voltage is applied and a first node; A first switch positioned between the first node and ground to form or block a current path; And a second switch positioned between the first node and the second node to form or block a current path,
The sensing unit
A third switch located between the second node and an output node; And a sensing voltage generator connected to both ends of the third switch and outputting a sensing voltage according to the driving current.
The control module
A PWM signal generator for generating the PWM signal having a frequency determined according to the sensed voltage; And a switch driver for controlling the first to third switches. 제 7 항에 있어서, 상기 PWM 신호 생성부는
상기 감지 전압을 복수의 기준 전압들과 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 주파수 선택 신호를 생성하는 주파수 선택부;
상기 주파수 선택 신호에 응답하여 대응하는 주파수를 가지는 톱니파를 생성하는 톱니파 생성부; 및
상기 제1 전압을 분압한 피드백 전압과 설정 전압과의 옵셋 정보를 이용하여 상기 톱니파를 상기 PWM 신호로 변환하는 구형파 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터.The PWM signal generation unit of claim 7
A frequency selector comparing the sensed voltage with a plurality of reference voltages and generating a frequency selection signal according to the comparison result;
A sawtooth generator for generating a sawtooth wave having a corresponding frequency in response to the frequency selection signal; And
And a square wave generator configured to convert the sawtooth wave into the PWM signal using offset information between a feedback voltage obtained by dividing the first voltage and a set voltage. 제 8 항에 있어서, 상기 구형파 생성부는
상기 제1 전압을 분압하여 피드백 전압을 생성하는 분압기;
상기 피드백 전압과 상기 설정 전압과의 차이를 증폭하여 출력하는 증폭기; 및
상기 톱니파와 상기 증폭기의 출력을 비교하여 상기 PWM 신호를 출력하는 비교기를 포함하는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터.The method of claim 8, wherein the square wave generator
A voltage divider that divides the first voltage to generate a feedback voltage;
An amplifier that amplifies and outputs a difference between the feedback voltage and the set voltage; And
And a comparator outputting the PWM signal by comparing the sawtooth wave and the output of the amplifier. 제 8 항에 있어서,
상기 복수의 기준 전압들을 설정하는 기준전압 설정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터.The method of claim 8,
The DC-DC converter further comprises a reference voltage setting unit for setting the plurality of reference voltages. 제 10 항에 있어서,
상기 제1 스위치는 NMOS 트랜지스터, 상기 제2 및 제3 스위치는 PMOS 트랜지스터로 구성된 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터.The method of claim 10,
DC-DC converter, characterized in that the first switch is composed of an NMOS transistor, and the second and third switches are PMOS transistors. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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