KR102208396B1 - 전원 공급 장치 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

전원 공급 장치 및 이를 포함하는 표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102208396B1
KR102208396B1 KR1020130167916A KR20130167916A KR102208396B1 KR 102208396 B1 KR102208396 B1 KR 102208396B1 KR 1020130167916 A KR1020130167916 A KR 1020130167916A KR 20130167916 A KR20130167916 A KR 20130167916A KR 102208396 B1 KR102208396 B1 KR 102208396B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
unit
intermediate node
data
power supply
Prior art date
Application number
KR1020130167916A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150078503A (ko
Inventor
조민수
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 KR1020130167916A priority Critical patent/KR102208396B1/ko
Priority to GB1421401.9A priority patent/GB2522966B/en
Priority to CN201410738172.9A priority patent/CN104753349B/zh
Priority to DE102014119551.5A priority patent/DE102014119551A1/de
Priority to US14/584,554 priority patent/US9673705B2/en
Publication of KR20150078503A publication Critical patent/KR20150078503A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102208396B1 publication Critical patent/KR102208396B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
    • H02H3/087—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current for dc applications
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control 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
    • G09G3/22—Control 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 using controlled light sources
    • G09G3/30—Control 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 using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control 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 using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control 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
    • G09G3/2003—Display of colours
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control 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
    • G09G3/22—Control 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 using controlled light sources
    • G09G3/30—Control 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 using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control 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 using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208—Control 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 using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control 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
    • G09G3/22—Control 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 using controlled light sources
    • G09G3/30—Control 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 using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control 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 using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208—Control 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 using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G09G3/3225—Control 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 using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control 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
    • G09G3/34—Control 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
    • G09G3/3406—Control of illumination source
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/16—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to fault current to earth, frame or mass
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
    • H02H7/12—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
    • H02H7/1213—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for DC-DC converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0271—Adjustment of the gradation levels within the range of the gradation scale, e.g. by redistribution or clipping
    • G09G2320/0276—Adjustment of the gradation levels within the range of the gradation scale, e.g. by redistribution or clipping for the purpose of adaptation to the characteristics of a display device, i.e. gamma correction
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0626—Adjustment of display parameters for control of overall brightness
    • G09G2320/0646—Modulation of illumination source brightness and image signal correlated to each other
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0673—Adjustment of display parameters for control of gamma adjustment, e.g. selecting another gamma curve
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00—Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/02—Details of power systems and of start or stop of display operation
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00—Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/04—Display protection
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2360/00—Aspects of the architecture of display systems
    • G09G2360/08—Power processing, i.e. workload management for processors involved in display operations, such as CPUs or GPUs
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2360/00—Aspects of the architecture of display systems
    • G09G2360/16—Calculation or use of calculated indices related to luminance levels in display data
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control 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
    • G09G3/34—Control 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
    • G09G3/36—Control 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
    • G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3648—Control of matrices with row and column drivers using an active matrix
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/36—Means for starting or stopping converters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Abstract

본 발명은 과전류로 인한 손상을 방지할 수 있도록 한 전원 공급 장치 및 이를 포함하는 표시 장치를 제공하는 것으로, 본 발명에 따른 전압 공급 장치는 인덕터를 이용하여 입력 전원을 직류 전압으로 변환하는 전압 변환부; 상기 전압 변환부로부터 중간 노드를 통해 공급되는 직류 전압을 일정하게 안정화시켜 출력 단자로 출력하는 전압 안정화부; 및 상기 전압 변환부와 상기 중간 노드 사이에 접속되어 상기 중간 노드의 전압을 기반으로 상기 전압 변환부로부터 상기 중간 노드로 흐르는 과전류를 차단하는 과전류 차단부를 포함하여 구성될 수 있다.

Description

전원 공급 장치 및 이를 포함하는 표시 장치{POWER SUPPLYING APPARATUS AND DISPLAY APPARATUS INCLUDING THE SAME}
본 발명은 본 발명은 전원 공급 장치 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 전원 공급 장치는 교류 전압을 이용하여 정류하여 직류 전압으로 변환하거나, 직류 전압을 필요로 하는 전압으로 승압하거나 강압하여 각종 기기(예를 들어, 디스플레이 장치, 발광 다이오드)에 필요한 직류 전압을 제공한다.
도 1은 종래의 전원 공급 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 전원 공급 장치는 인덕터(L)를 이용하여 입력 전원(Vin)보다 높은 전압 레벨을 가지는 직류 전압으로 변환하는 전압 변환부(10), 및 전압 변환부(10)로부터 출력되는 출력 전압(Vout)을 안정화시키는 전압 안정화부(20)를 구비한다.
전압 변환부(10)는 인덕터(L)와 전압 안정화부(20) 사이에 접속된 제 1 스위칭 소자(SW1), 인덕터(L)와 제 1 스위칭 소자(SW1) 사이의 노드와 접지 사이에 접속된 제 2 스위칭 소자(SW2), 및 피드백 출력 전압에 따라 제 1 및 제 2 펄스 폭 변조 신호(S1, S2)를 생성하여 제 1 및 제 2 스위칭 소자(SW1, SW2)의 스위칭을 제어하는 PWM(Pulse Width Modulation) 제어부(12)를 구비한다. 이러한 전압 변환부(10)는 PWM 제어부(12)의 제 1 및 제 2 펄스 폭 변조 신호(S1, S2)에 따른 제 1 및 제 2 스위칭 소자(SW1, SW2)의 스위칭에 따라서, 입력 전원(Vin)에 의해 인덕터(L)에 전류를 저장하고, 인덕터(L)에 저장된 전류를 입력 전원(Vin)에 부가하는 방식으로 입력 전원(Vin)보다 높은 전압 레벨을 가지는 직류 전압을 출력한다.
상기 전압 안정화부(20)는 전압 변환부(10)로부터 직류 전압이 공급되는 중간 노드(Pmin)와 출력 단자(Pout) 사이에 접속된 제 3 스위칭 소자(SW3), 및 피드백 출력 전압에 따라 제 3 펄스 폭 변조 신호(S3)를 생성하여 제 3 스위칭 소자(SW3)의 스위칭을 제어하는 LDO(Low Drop Out) 제어부(22)를 구비한다. 이러한 상기 전압 안정화부(20)는 LDO 제어부(22)의 제 3 펄스 폭 변조 신호(S3)에 따른 제 3 스위칭 소자(SW3)의 스위칭에 따라서, 전압 변환부(10)로부터 출력되는 출력 전압(Vout)을 안정화시켜 출력 단자(Pout)로 출력한다.
상기 전압 변환부(10)와 전압 안정화부(20)는 하나의 집적 회로(IC)로 집적되어 인쇄 회로 기판에 실장되어 있는 상기 인덕터(L)에 연결되도록 상기 인쇄 회로 기판에 실장된다. 이러한 집적 회로(IC)는 입력 전원(Vin)이 인가되는 입력 단자(Pin), 전압 변환부(10)로부터 직류 전압이 공급되는 중간 노드(Pmin)에 연결된 중간 단자(Pmin), 및 상기 출력 단자(Pout)를 포함한다.
상기 집적 회로(IC)의 입력 단자(Pin), 중간 단자(Pmin), 및 상기 출력 단자(Pout)와 접지 사이에는 리플(ripple) 및/또는 노이즈(noise) 제거를 위한 커패시터(C)가 각각 연결되어 있다.
이와 같은, 종래의 전원 공급 장치는 먼지 등의 이물질에 의해 중간 단자(Pmin)와 접지 간에 쇼트될 경우, 중간 단자(Pmin)의 전위가 0(Zero)V이 된다. 이때, 상기 전압 변환부(10)의 제 1 스위칭 소자(SW1)가 이상적인 스위치 역할을 하는 것이 아니라, 전류 방향과 순방향으로 형성된 제 1 스위칭 소자(SW1)의 내부 다이오드를 통해 전류가 흐르는 폐회로가 형성됨으로써, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 중간 단자(Pmin)의 전위(Vmin)가 항상 0V가 되어 순간적으로 과전류(Iinput)가 흐름으로써 인덕터(L) 및 상기 전압 변환부(10)의 제 1 스위칭 소자(SW1)가 손상(또는 파괴)되는 현상이 발생하게 된다.
예를 들어, 입력 전원이 3.7V, 인덕터(L)의 직류 저항(DCR)이 0.3Ω, 제 1 스위칭 소자(SW1)의 순방향 전압(VF)이 0.7V일 경우, 중간 단자(Pmin)가 쇼트될 때 10A의 전류가 인덕터(L)와 제 1 스위칭 소자(SW1)의 내부 다이오드를 통해 접지로 흐르게 되고, 이로 인하여 인덕터(L)와 제 1 스위칭 소자(SW1) 각각에 정격 전류 이상의 전류가 흐르므로 상기 집적 회로(IC)가 파괴되고, 순간적인 과전류로 인하여 상기 집적 회로(IC)와 인쇄 회로 기판의 발열로 인해 화재가 발생될 수도 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 과전류로 인한 손상을 방지할 수 있도록 한 전원 공급 장치 및 이를 포함하는 표시 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 전압 공급 장치는 인덕터를 이용하여 입력 전원을 직류 전압으로 변환하는 전압 변환부; 상기 전압 변환부로부터 중간 노드를 통해 공급되는 직류 전압을 일정하게 안정화시켜 출력 단자로 출력하는 전압 안정화부; 및 상기 전압 변환부와 상기 중간 노드 사이에 접속되어 상기 중간 노드의 전압을 기반으로 상기 전압 변환부로부터 상기 중간 노드로 흐르는 과전류를 차단하는 과전류 차단부를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 과전류 차단부는 상기 전압 변환부와 상기 중간 노드 사이에 접속된 스위칭 트랜지스터; 및 상기 중간 노드의 전압을 기반으로 셧-다운 신호를 생성해 상기 스위칭 트랜지스터의 스위칭을 제어하는 셧-다운 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 전압 변환부는 초기 구동시 선형적으로 증가하는 소프트 스타트 전압에 따른 소프트 스타트 모드로 동작하여 상기 직류 전압의 전압 레벨을 선형적으로 증가시키고, 상기 셧-다운 제어부는 기준 전압과 상기 소프트 스타트 전압의 비교 결과에 따라 셧-다운 인에이블 신호를 생성하고, 상기 셧-다운 인에이블 신호에 구동 개시되어 상기 입력 전원과 상기 중간 노드의 전압의 비교 결과에 따라 상기 셧-다운 신호를 생성할 수 있다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 표시 장치는 게이트 라인과 데이터 라인의 교차에 의해 정의되는 화소 영역에 형성된 화소를 포함하는 표시 패널; 상기 게이트 라인에 게이트 신호를 공급하고 상기 데이터 라인에 데이터 전압을 공급하는 패널 구동부; 및 입력 전원을 직류 전압으로 변환하여 상기 표시 패널 및 상기 패널 구동부 중 적어도 하나에 공급하는 전원 공급부를 포함하며, 상기 전원 공급부는 상기 적어도 하나의 전원 공급 장치를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 표시 패널은 상기 전원 공급부로부터 공급되는 직류 전압을 상기 화소에 공급하는 구동 전원 라인을 더 포함하며, 상기 화소는 유기 발광 소자; 및 상기 데이터 전압에 기초하여 상기 구동 전원 라인으로부터 상기 유기 발광 소자에 흐르는 전류를 제어하는 화소 회로를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 표시 장치는 상기 표시 패널에 광을 조사하기 위한 백 라이트 유닛; 및 상기 백 라이트 유닛을 구동하는 백 라이트 구동부를 더 포함하여 구성되며, 상기 전원 공급부는 상기 백 라이트 유닛 및 상기 백 라이트 구동부 중 적어도 하나의 구동에 필요한 상기 직류 전압을 생성할 수 있다.
상기 패널 구동부는 복수의 기준 감마 전압을 생성하는 기준 감마 전압 생성부; 상기 복수의 기준 감마 전압을 이용하여 입력되는 화소 데이터를 상기 데이터 전압으로 변환하여 상기 데이터 라인에 공급하는 데이터 구동 회로부; 상기 게이트 라인에 상기 게이트 신호를 공급하는 게이트 구동 회로부; 및 상기 데이터 구동 회로부와 상기 게이트 구동 회로부의 구동을 제어하고, 상기 데이터 구동 회로부에 상기 화소 데이터를 공급하는 타이밍 제어부를 포함하며, 상기 전원 공급부는 상기 기준 감마 전압 생성부와 상기 데이터 구동 회로부와 상기 게이트 구동 회로부 및 상기 타이밍 제어부 중 적어도 하나의 구동에 필요한 상기 직류 전압을 생성할 수 있다.
본 발명에 따르면, 중간 노드의 전압에 따라 중간 노드로 흐르는 전류 패스를 차단함으로써 중간 노드가 접지 전원에 쇼트되었을 때 발생되는 순간적인 과전류로 인해 발생되는 인덕터 및 전압 변환부의 스위칭 소자가 손상(또는 파괴)되는 현상을 방지할 수 있으며, 나아가 순간적인 과전류로 인하여 집적 회로와 인쇄 회로 기판의 발열로 인한 화재 발생을 방지할 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 종래의 전원 공급 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 중간 노드가 접지 전원에 쇼트되는 경우의 전류 패스를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 중간 노드가 접지 전원에 쇼트된 종래의 전원 공급 장치에 대한 시뮬레이션 파형도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전원 공급 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 셧-다운 제어부를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 셧-다운 동작 지연부의 동작을 설명하기 위한 파형도이다.
도 7은 본 발명의 일 예에 따른 전원 공급 장치에 있어서, 중간 노드가 접지 전원에 쇼트되는 경우 셧-다운 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 7에서와 같이 중간 노드가 접지 전원에 쇼트된 본 발명의 전원 공급 장치에 대한 시뮬레이션 파형도이다.
도 9는 본 발명의 일 예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제 1", "제 2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제 1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.
이하에서는 본 발명에 따른 전원 공급 장치 및 이를 포함하는 표시 장치의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전원 공급 장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 5는 도 4에 도시된 셧-다운 제어부를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전원 공급 장치(100)는 전압 변환부(110), 전압 안정화부(120), 및 과전류 차단부(130)를 포함하여 구성된다.
상기 전압 변환부(110), 상기 전압 안정화부(120), 상기 과전류 차단부(130), 및 기준 전압 공급부(140)는 하나의 집적 회로(IC)로 집적되어 인쇄 회로 기판에 실장되어 있는 상기 인덕터(L)에 연결되도록 상기 인쇄 회로 기판에 실장된다. 이러한 집적 회로(IC)는 입력 전원(Vin)이 인가되는 입력 단자(Pin), 전압 변환부(110)로부터 직류 전압이 공급되는 중간 노드(Pmin)에 연결된 중간 단자(Pmin), 및 상기 출력 단자(Pout)를 포함한다. 그리고, 상기 집적 회로(IC)의 입력 단자(Pin), 중간 단자(Pmin), 및 상기 출력 단자(Pout)와 접지 사이에는 리플(ripple) 및/또는 노이즈(noise) 제거를 위한 커패시터(C)가 각각 연결되어 있다.
상기 전압 변환부(110)는 인덕터(L)를 이용하여 입력 전원(Vin)보다 높은 전압 레벨을 가지는 직류 전압으로 변환한다. 이를 위해, 일 예에 따른 전압 변환부(110)는 인덕터(L)와 전압 안정화부(120) 사이에 접속된 제 1 스위칭 소자(SW1), 인덕터(L)와 제 1 스위칭 소자(SW1) 사이의 노드와 접지 사이에 접속된 제 2 스위칭 소자(SW2), 및 피드백 출력 전압에 따라 제 1 및 제 2 펄스 폭 변조 신호(S1, S2)를 생성하여 제 1 및 제 2 스위칭 소자(SW1, SW2)의 스위칭을 제어하는 PWM(Pulse Width Modulation) 제어부(112)를 포함하여 구성된다.
상기 제 1 스위칭 소자(SW1)는 상기 PWM 제어부(112)로부터 제 1 펄스 폭 변조 신호(S1)가 공급되는 게이트 단자, 상기 인덕터(L)에 연결된 제 1 단자, 상기 과전류 차단부(130)에 연결된 제 2 단자, 및 제 1 및 제 2 단자 사이에 형성되는 내부 다이오드를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 상기 제 1 스위칭 소자(SW1)의 내부 다이오드는 입력 전원(Vin)이 공급되는 입력 단자(Pin)로부터 출력 단자(Pout) 쪽으로 흐르는 전류 패스에 순방향으로 형성되어 상기 제 1 스위칭 소자(SW1)의 오프시 역방향 전류를 차단한다. 이러한 상기 제 1 스위칭 소자(SW1)는 NMOS 트랜지스터로 이루어질 수 있다.
상기 제 2 스위칭 소자(SW1)는 상기 PWM 제어부(112)로부터 제 2 펄스 폭 변조 신호(S2)가 공급되는 게이트 단자, 인덕터(L)와 제 1 스위칭 소자(SW1)의 제 1 단자 사이의 노드에 연결된 제 1 단자, 및 접지 전원에 연결된 제 2 단자를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한, 상기 제 2 스위칭 소자(SW1)는 NMOS 트랜지스터 또는 N형 FET(Field Effect Transistor)로 이루어질 수 있다.
상기 PWM 제어부(112)는 출력 단자(Pout)의 전압(Vout)을 피드백 받아 피드백 출력 전압을 생성하고, 생성된 피드백 출력 전압에 기초하여 입력 전원(Vin)을 직류 전압으로 변환하기 위한 제 1 및 제 2 펄스 폭 변조 신호(S1, S2)를 생성하여 제 1 및 제 2 스위칭 소자(SW1, SW2)의 스위칭을 제어한다. 이때, 상기 PWM 제어부(112)는 입력 전원(Vin)을 이용하여 선형적으로 증가하는 소프트 스타트(Soft Start) 전압(V_SS)을 생성하고, 생성된 소프트 스타트 전압(V_SS)에 따라 제 1 및 제 2 스위칭 소자(SW1, SW2)를 소프트 스타트 모드로 스위칭시키는 소프트 스타트 회로(미도시)를 포함하여 구성된다.
이와 같은, 상기 전압 변환부(110)는 상기 PWM 제어부(112)의 스위칭 제어에 따라 제 1 및 제 2 스위칭 소자(SW1, SW2)를 교번적으로 스위칭시킴으로써 입력 전원(Vin)에 의해 인덕터(L)에 전류를 저장하고, 인덕터(L)에 저장된 전류를 입력 전원(Vin)에 부가하는 방식으로 입력 전원(Vin)보다 높은 전압 레벨을 가지는 직류 전압을 출력한다.
상기 전압 안정화부(120)는 상기 전압 변환부(110)로부터 중간 노드(Pmin)를 통해 공급되는 직류 전압을 일정하게 안정화시켜 출력 단자(Pout)로 출력한다. 이를 위해, 일 예에 따른 전압 안정화부(120)는 상기 중간 노드(Pmin)와 출력 단자(Pout) 사이에 접속된 제 3 스위칭 소자(SW3), 및 출력 단자(Pout)의 전압(Vout)에 따라 제 3 펄스 폭 변조 신호(S3)를 생성하여 제 3 스위칭 소자(SW3)의 스위칭을 제어하는 LDO(Low Drop Out) 제어부(122)를 포함하여 구성된다.
상기 제 3 스위칭 소자(SW3)는 상기 LDO 제어부(122)로부터 제 3 펄스 폭 변조 신호(S3)가 공급되는 게이트 단자, 상기 중간 노드(Pmin)에 연결된 제 1 단자, 상기 출력 단자(Pout)에 연결된 제 2 단자, 및 제 1 및 제 2 단자 사이에 형성되는 내부 다이오드를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 상기 제 3 스위칭 소자(SW3)의 내부 다이오드는 상기 중간 노드(Pmin)로부터 출력 단자(Pout) 쪽으로 흐르는 전류 패스에 역방향으로 형성되어 상기 제 3 스위칭 소자(SW3)의 오프시 순방향 전류를 차단한다. 이러한 상기 제 3 스위칭 소자(SW3)는 NMOS 트랜지스터로 이루어질 수 있다.
상기 LDO 제어부(122)는 상기 출력 단자(Pout)의 전압(Vout)을 피드백 받아 피드백 출력 전압을 생성하고, 생성된 피드백 출력 전압에 기초하여 상기 출력 단자(Pout)로 출력되는 직류 전압을 일정하게 안정화시키기 위한 제 3 펄스 폭 변조 신호(S3)를 생성하여 제 3 스위칭 소자(SW3)의 스위칭을 제어한다.
이와 같은, 상기 전압 안정화부(120)는 상기 LDO 제어부(122)의 스위칭 제어에 따라 제 3 스위칭 소자(SW3)의 스위칭시킴으로써 출력 단자(Vout)로 출력되는 직류 전압이 일정한 직류 레벨을 가지도록 한다.
상기 과전류 차단부(130)는 상기 전압 변환부(110)와 상기 중간 노드(Pmin) 사이에 접속되어 상기 중간 노드(Pmin)의 전압을 기반으로 상기 전압 변환부(110)로부터 상기 중간 노드(Pmin)로 흐르는 과전류를 차단한다. 이를 위해, 일 예에 따른 과전류 차단부(130)는 상기 전압 변환부(110)와 상기 중간 노드(Pmin) 사이에 접속된 스위칭 트랜지스터(Tsw), 및 상기 중간 노드(Pmin)의 전압을 기반으로 셧-다운 신호(SDS)를 생성해 스위칭 트랜지스터(Tsw)의 스위칭을 제어하는 셧-다운 제어부(132)를 포함하여 구성된다.
상기 스위칭 트랜지스터(Tsw)는 상기 셧-다운 제어부(132)로부터 셧-다운 신호(SDS)가 공급되는 게이트 단자, 상기 전압 변환부(110)의 출력 노드(100o)를 통해 상기 제 1 스위칭 소자(SW1)의 제 2 단자에 연결된 제 1 단자, 상기 중간 노드(Pmin)에 연결된 제 2 단자, 및 제 1 및 제 2 단자 사이에 형성되는 내부 다이오드를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw)의 내부 다이오드는 상기 전압 변환부(110)로부터 상기 중간 노드(Pmin) 쪽으로 흐르는 전류 패스에 역방향으로 형성되어 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw)의 오프시 순방향 전류를 차단한다. 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw)는 NMOS 트랜지스터로 이루어질 수 있다. 이러한 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw)는 상기 전압 변환부(110)로부터 상기 중간 노드(Pmin)로 정상적인 전류가 흐를 경우에는 온(on) 상태를 유지하며, 상기 중간 노드(Pmin)가 접지 전원에 쇼트되는 조건에서 오프(off)됨으로써 상기 쇼트에 의해 상기 중간 노드(Pmin)로 흐르는 과전류를 차단하는 역할을 한다.
상기 셧-다운 제어부(132)는 상기 중간 노드(Pmin)로부터 피드백된 피드백 중간 노드 전압을 기반으로 셧-다운 신호(SDS)를 생성해 스위칭 트랜지스터(Tsw)의 스위칭을 제어한다. 즉, 상기 셧-다운 제어부(132)는 입력 전원(Vin)과 상기 중간 노드(Pmin)의 전압을 모니터링하여 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw)를 스위칭시킴으로써 상기 중간 노드(Pmin)로 흐르는 과전류를 차단하는 역할을 한다. 이에 따라, 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw)는 상기 전압 변환부(110)로부터 상기 중간 노드(Pmin)로 정상적인 전류가 흐를 경우에는 온(on) 상태를 유지하고, 상기 중간 노드(Pmin)가 접지 전원에 쇼트 등의 조건에 의해 상기 중간 노드(Pmin)의 전압이 입력 전원(Vin)의 전압보다 낮을 경우 오프(off)된다.
상기 셧-다운 제어부(132)는 셧-다운 동작 지연부(132a), 및 셧-다운 신호 생성부(132b)를 포함하여 구성된다.
상기 셧-다운 동작 지연부(132a)는 입력되는 소프트 스타트 전압(V_SS)과 기준 전압(Vref)에 기초하여 셧-다운 인에이블 신호(SD_EN)를 생성한다. 여기서, 상기 셧-다운 동작 지연부(132a)는 상기 전압 변환부(110)의 초기 구동시에 수행되는 소프트 스타트 구간에서 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw)가 오프되지 않도록 상기 과전류 차단부(130)의 셧-다운 동작을 지연시키기 위해 적용되는 것이다. 이를 위해, 상기 셧-다운 동작 지연부(132a)는 상기 소프트 스타트 전압(V_SS)과 상기 기준 전압(Vref)을 비교하여 제 1 비교 신호(CS1)를 생성하는 제 1 비교부(132a1), 및 상기 제 1 비교부(132a1)로부터 공급되는 상기 제 1 비교 신호(CS1)에 따라 셧-다운 인에이블 신호(SD_EN)를 출력하는 셧-다운 인에이블 신호 출력부(132a2)를 포함한다.
상기 제 1 비교부(132a1)는 기준 전압(Vref)과 상기 전압 변환부(110)의 PWM 제어부(112)로부터 제공되는 소프트 스타트 전압(V_SS)을 비교하여 제 1 비교 신호(CS1)를 생성한다. 일 예에 따른 제 1 비교부(132a1)는 상기 기준 전압(Vref)이 공급되는 비반전 단자(+), 상기 소프트 스타트 전압(V_SS)이 공급되는 반전 단자(-), 및 셧-다운 인에이블 신호 출력부(132a2)에 연결된 출력 단자를 포함하는 연산 증폭기로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 소프트 스타트 전압(V_SS)은 상기 전압 변환부(110)의 소프트 스타트 동작으로 인하여, 도 6에 도시된 바와 같이, 선형적으로 증가하게 된다. 이에 따라, 상기 제 1 비교부(132a1)는 상기 소프트 스타트 전압(V_SS)이 상기 기준 전압(Vref)보다 작을 경우 로우(Low) 상태의 제 1 비교 신호(CS1)를 생성하고, 상기 소프트 스타트 전압(V_SS)이 상기 기준 전압(Vref)보다 클 경우 하이(High) 상태의 제 1 비교 신호(CS1)를 생성한다. 즉, 상기 제 1 비교부(132a1)는 상기 소프트 스타트 전압(V_SS)이 상기 기준 전압(Vref)보다 커질 때 하이(High) 상태의 제 1 비교 신호(CS1)를 출력하고 그렇지 않은 경우 로우(Low) 상태의 제 1 비교 신호(CS1)를 출력한다.
상기 셧-다운 인에이블 신호 출력부(132a2)는 상기 제 1 비교부(132a1)로부터 공급되는 제 1 비교 신호(CS1)에 따라 하이(High) 상태 또는 로우(Low) 상태의 셧-다운 인에이블 신호(SD_EN)를 출력한다. 즉, 상기 셧-다운 인에이블 신호 출력부(132a2)는 상기 제 1 비교부(132a1)로부터 공급되는 로우(Low) 상태의 제 1 비교 신호(CS1)에 따라 접지 전원의 전압 레벨을 가지는 로우(Low) 상태의 셧-다운 인에이블 신호(SD_EN)를 출력한다. 그리고, 상기 셧-다운 인에이블 신호 출력부(132a2)는 상기 제 1 비교부(132a1)로부터 공급되는 하이(High) 상태의 제 1 비교 신호(CS1)에 따라 로직 전원(Vcc)의 전압 레벨을 가지는 하이(High) 상태의 셧-다운 인에이블 신호(SD_EN)를 출력한다. 이러한 상기 셧-다운 인에이블 신호 출력부(132a2)는 제 1 비교 신호(CS1)에 따라 하이(High) 상태 또는 로우(Low) 상태의 셧-다운 인에이블 신호(SD_EN)를 출력하는 멀티플렉서 또는 스위칭 회로로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 제 1 비교부(132a1)의 출력 신호인 셧-다운 인에이블 신호(SD_EN)는 후술되는 상기 셧-다운 신호 생성부(132b)의 구동 개시 신호로 공급되는데, 상기 셧-다운 인에이블 신호(SD_EN)가 상기 셧-다운 신호 생성부(132b)를 구동시키는데 충분한 전압 레벨을 가질 경우, 상기 셧-다운 인에이블 신호 출력부(132a2)는 생략 가능하다.
추가적으로, 상기 셧-다운 인에이블 신호(SD_EN)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 전압 변환부(110)의 구동 개시 시점부터 일정한 지연 시간 이후에 상기 소프트 스타트 전압(V_SS)이 상기 기준 전압(Vref)보다 커질 때 하이 상태(High)로 형성되게 된다. 이때, 상기 지연 시간은 상기 기준 전압(Vref)의 가변 또는/및 상기 소프트 스타트 전압(V_SS)의 기울기에 의해 가변될 수 있다.
상기 기준 전압(Vref)의 가변을 통해 상기 지연 시간을 가변하기 위해, 본 발명의 전원 공급 장치(100)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 기준 전압 공급부(140)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 기준 전압 공급부(140)는 입력 전원(Vin)을 이용하여 각기 다른 복수의 기준 전압(Vref1 내지 Vref8)을 생성하는 기준 전압 생성부(142), 및 외부로부터 공급되는 전압 선택 신호(SEL)에 따라 복수의 기준 전압(Vref1 내지 Vref8) 중 어느 하나를 선택하는 전압 선택부(144)를 포함하여 구성된다.
상기 기준 전압 생성부(142)는 입력 전원(Vin)과 접지 전원 사이에 직렬 접속된 복수의 저항을 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 상기 기준 전압 생성부(142)는 저항들의 저항 값에 따른 전압 분배 방식을 이용하여 복수의 저항 사이사이의 분압 노드를 통해 복수의 기준 전압(Vref1 내지 Vref8)을 생성한다.
상기 선택부(144)는 멀티플렉서로 이루어지는 것으로, 상기 전압 선택 신호(SEL)에 따라 복수의 기준 전압(Vref1 내지 Vref8) 중 어느 하나를 기준 전압(Vref)으로 선택하여 상기 제 1 비교부(132a1)에 공급한다.
상기 소프트 스타트 전압(V_SS)의 기울기 가변을 통해 상기 지연 시간을 가변할 경우, 본 발명은 상기 전압 변환부(110)의 PWM 제어부(112)에 포함된 소프트 스타트 회로(미도시)의 저항 값 또는 커패시터 값을 가변하여 상기 소프트 스타트 전압(V_SS)의 기울기를 가변하게 된다.
다시 도 4 및 5에서, 상기 셧-다운 신호 생성부(132b)는 상기 셧-다운 동작 지연부(132a)로부터 공급되는 상기 셧-다운 인에이블 신호(SD_EN)에 따라 구동 개시되고, 상기 입력 전원(Vin)과 피드백 중간 노드 전압(Vmin)에 따라 셧-다운 신호(SDS)를 생성해 스위칭 트랜지스터(Tsw)의 스위칭을 제어한다. 이를 위해, 일 예에 따른 셧-다운 신호 생성부(132b)는 상기 셧-다운 인에이블 신호(SD_EN)에 따라 구동 개시되어 상기 입력 전원(Vin)과 피드백 중간 노드 전압(Vmin)을 비교하여 제 2 비교 신호(CS2)를 생성하는 제 2 비교부(132b1), 및 상기 제 2 비교부(132b1)로부터 공급되는 상기 제 2 비교 신호(CS2)에 따라 스위칭 트랜지스터(Tsw)의 스위칭을 제어하기 위한 셧-다운 신호(SDS)를 출력하는 셧-다운 신호 출력부(132b2)를 포함한다.
상기 제 2 비교부(132b1)는 상기 셧-다운 인에이블 신호(SD_EN)에 따라 구동 개시되어 상기 입력 전원(Vin)과 피드백 중간 노드 전압(Vmin)을 제 2 비교 신호(CS2)를 생성한다. 일 예에 따른 제 2 비교부(132b1)는 상기 입력 전원(Vin)이 공급되는 비반전 단자(+), 상기 피드백 중간 노드 전압(Vmin)이 공급되는 반전 단자(-), 상기 셧-다운 인에이블 신호(SD_EN)가 공급되는 정극성(+) 전원 단자, 및 접지 전원에 연결된 부극성(-) 전원 단자를 포함하는 연산 증폭기로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 전압 변환부(110)가 입력 전원(Vin)보다 높은 전압 레벨의 직류 전압을 출력하는 상태에서 상기 중간 노드(Pmin)가 접지 전원에 쇼트되지 않은 정상적일 경우, 상기 입력 전원(Vin)은 항상 상기 피드백 중간 노드 전압(Vmin)보다 낮게 된다. 하지만, 상기 중간 노드(Pmin)가 접지 전원에 쇼트된 경우, 상기 중간 노드(Pmin)는 0(zero) 전압이 되므로, 상기 입력 전원(Vin)은 상기 피드백 중간 노드 전압(Vmin)보다 높게 된다. 이에 따라, 상기 제 2 비교부(132b1)는 상기 입력 전원(Vin)이 상기 피드백 중간 노드 전압(Vmin)보다 작을 경우 로우(Low) 상태의 제 2 비교 신호(CS2)를 생성하고, 상기 입력 전원(Vin)이 상기 피드백 중간 노드 전압(Vmin)보다 클 경우 하이(High) 상태의 제 2 비교 신호(CS2)를 생성한다. 즉, 상기 제 2 비교부(132b1)는 상기 입력 전원(Vin)이 상기 피드백 중간 노드 전압(Vmin)보다 커질 때 하이(High) 상태의 제 2 비교 신호(CS2)를 출력하고 그렇지 않은 경우 로우(Low) 상태의 제 2 비교 신호(CS2)를 출력한다.
상기 셧-다운 신호 출력부(134b2)는 상기 제 2 비교부(132b1)로부터 공급되는 제 2 비교 신호(CS2)에 따라 하이(High) 상태 또는 로우(Low) 상태의 셧-다운 신호(SDS)를 출력한다. 즉, 상기 셧-다운 신호 출력부(134b2)는 상기 제 2 비교부(132b1)로부터 공급되는 제 2 비교 신호(CS2)에 따라 게이트 온 전압 또는 게이트 오프 전압의 셧-다운 신호(SDS)를 출력한다. 즉, 상기 셧-다운 신호 출력부(134b2)는 상기 제 2 비교부(132b1)로부터 공급되는 로우(Low) 상태의 제 2 비교 신호(CS2)에 따라 로직 전원(Vcc)의 전압 레벨을 가지는 게이트 온 전압의 셧-다운 신호(SDS)를 출력한다. 그리고, 상기 셧-다운 신호 출력부(134b2)는 상기 제 2 비교부(132b1)로부터 공급되는 하이(High) 상태의 제 2 비교 신호(CS2)에 따라 접지 전원의 전압 레벨을 가지는 게이트 오프 전압의 셧-다운 신호(SDS)를 출력한다. 이러한 상기 셧-다운 신호 출력부(134b2)는 제 2 비교 신호(CS2)에 따라 게이트 온 전압 또는 게이트 오프 전압의 셧-다운 신호(SDS)를 출력하는 멀티플렉서 또는 스위칭 회로로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 제 2 비교부(132b1)의 출력 신호인 셧-다운 신호(SDS)가 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw)를 온/오프시키는데 충분한 전압 레벨을 가질 경우, 상기 셧-다운 신호 출력부(134b2)는 생략 가능하다. 이 경우, 다른 예에 따른 제 2 비교부(132b1)는 상기 피드백 중간 노드 전압(Vmin)이 공급되는 비반전 단자(+), 상기 입력 전원(Vin)이 공급되는 반전 단자(-), 상기 셧-다운 인에이블 신호(SD_EN)가 공급되는 정극성(+) 전원 단자, 및 접지 전원에 연결된 부극성(-) 전원 단자를 포함하는 연산 증폭기로 이루어질 수 있다. 이러한 상기 다른 예에 따른 제 2 비교부(132b1)는 상기 입력 전원(Vin)이 상기 피드백 중간 노드 전압(Vmin)보다 작을 경우 하이(High) 상태의 제 2 비교 신호(CS2)를 생성하고, 상기 입력 전원(Vin)이 상기 피드백 중간 노드 전압(Vmin)보다 클 경우 로우(Low) 상태의 제 2 비교 신호(CS2)를 생성한다. 즉, 상기 다른 예에 따른 제 2 비교부(132b1)는 상기 입력 전원(Vin)이 상기 피드백 중간 노드 전압(Vmin)보다 커질 때 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw)를 오프(off)시키기 위한 로우(Low) 상태의 제 2 비교 신호(CS2)를 출력하고 그렇지 않은 경우 하이(High) 상태의 제 2 비교 신호(CS2)를 출력한다.
도 7은 본 발명의 일 예에 따른 전원 공급 장치에 있어서, 중간 노드가 접지 전원에 쇼트되는 경우 셧-다운 동작을 설명하기 위한 도면이며, 도 8은 도 7에서와 같이 중간 노드가 접지 전원에 쇼트된 본 발명의 전원 공급 장치에 대한 시뮬레이션 파형도이다.
도 7 및 도 8에서 알 수 있듯이, 중간 노드(Pmin)가 접지 전원에 쇼트된 경우, 상기 중간 노드(Pmin)의 전압(Vmin)이 OV가 되어 입력 전원(Vin)보다 낮게 되므로, 상기 셧-다운 신호 출력부(134b2)에서 게이트 오프 전압의 셧-다운 신호(SDS)가 출력됨으로써 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw)가 오프(off)되어 셧-다운된다. 이에 따라, 입력 전원(Vin)으로부터 상기 중간 노드(Pmin) 쪽으로 흐르는 전류 패스가 차단된다.
따라서, 중간 노드가 접지 전원에 쇼트되었을 때, 도 3에 도시된 바와 같이, 종래에는 입력 전원(Vin)으로부터 상기 중간 노드(Pmin) 쪽으로 흐르는 전류 패스가 형성되어 중간 노드에 순간적으로 큰 전류가 흐르지만, 본 발명은 도 8에서와 같이, 중간 노드가 접지 전원에 쇼트됨에도 불구하고 중간 노드에 흐르는 입력 전류(Iinput)가 최소화되는 것을 알 수 있다.
결과적으로, 본 발명은 중간 노드가 접지 전원에 쇼트되었을 때 발생되는 순간적인 과전류로 인해 발생되는 인덕터(L) 및 상기 전압 변환부(110)의 제 1 스위칭 소자(SW1)가 손상(또는 파괴)되는 현상을 방지할 수 있으며, 나아가 순간적인 과전류로 인하여 상기 집적 회로(IC)와 인쇄 회로 기판의 발열로 인한 화재 발생을 방지할 수 있다.
전술한 바와 같은, 본 발명에 따른 전원 공급 장치(100)는 액정 표시 장치, 유기 발광 표시 장치, 또는 플라즈마 표시 장치를 포함하는 평판 표시 장치의 전원 공급 장치로 사용될 수 있으며, 나아가 직류 전압을 필요로 하는 각종 정보 기기의 전원 공급 장치에 적용될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 예에 따른 표시 장치는 표시 패널(200), 패널 구동부(300), 및 전원 공급부(400)를 포함하여 구성된다.
상기 표시 패널(100)은 서로 교차하는 복수의 게이트 라인(GL)과 복수의 데이터 라인(DL)에 의해 정의되는 화소 영역마다 형성된 복수의 화소(P)를 포함한다.
상기 복수의 화소(P) 각각은 화소 회로(PC) 및 유기 발광 소자(OLED)를 포함한다.
상기 화소 회로(PC)는 상기 패널 구동부(300)로부터 게이트 라인(GL)에 공급되는 게이트 신호(GS)에 따라 데이터 라인(DL)에 공급되는 데이터 전압(Vdata)을 기반으로 고전위 전압(EVDD)이 공급되는 제 1 구동 전원 라인(PL1)으로부터 유기 발광 소자(OLED)에 흐르는 전류를 제어한다. 예를 들어, 상기 화소 회로(PC)는 상기 유기 발광 소자(OLED)에 흐르는 전류를 제어하는 구동 트랜지스터, 및 구동 트랜지스터의 소스-게이트 전극 간에 연결된 커패시터를 포함할 수 있다. 여기서, 트랜지스터(Tsw1, Tsw2, Tdr)는 박막 트랜지스터(TFT)로서 a-Si TFT, poly-Si TFT, Oxide TFT, Organic TFT 등이 될 수 있다.
상기 유기 발광 소자(OLED)는 상기 화소 회로(PC)와 상기 캐소드 전압(VSS) 라인 사이에 접속되어 상기 화소 회로(PC)로부터 공급되는 데이터 전류 량에 비례하여 발광함으로써 소정의 컬러 광을 방출한다. 이를 위해, 상기 유기 발광 소자(OLED)는 상기 화소 회로의 구동 트랜지스터에 포함된 소스 전극에 접속된 애노드 전극(또는 화소 전극), 저전위 전압(EVSS)이 공급되는 제 2 구동 전원 라인(PL2)에 접속된 캐소드 전극(또는 반사 전극), 및 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 형성되어 적색, 녹색, 청색, 및 백색 중 어느 한 색의 광을 방출하는 발광셀을 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 발광셀은 정공 수송층/유기 발광층/전자 수송층의 구조 또는 정공 주입층/정공 수송층/유기 발광층/전자 수송층/전자 주입층의 구조를 가지도록 형성될 수 있다. 나아가, 상기 발광셀에는 상기 유기 발광층의 발광 효율 및/또는 수명 등을 향상시키기 위한 기능층이 추가로 형성될 수 있다.
상기 패널 구동부(300)는 기준 감마 전압 공급부(310), 데이터 구동 회로부(320), 게이트 구동 회로부(330), 및 타이밍 제어부(340)를 포함하여 이루어진다.
상기 기준 감마 전압 공급부(310)는 각기 다른 복수의 기준 감마 전압(RGV)을 생성하는 프로그래머블 감마 IC(Programmable Gamma Integrated Circuit)로 구현될 수 있다. 이러한 상기 기준 감마 전압 공급부(310)는 입력되는 기준 감마 전압 생성용 고전위 전압(Vdd)과 저전위 전압 사이의 전압 분배를 통해 각기 다른 전압 레벨을 가지는 복수의 기준 감마 전압(RGV)을 생성하여 데이터 구동 회로부(320)에 공급한다. 이때, 상기 기준 감마 전압 공급부(310)는 단위 화소의 각 화소(P)에 공통적으로 사용되는 복수의 기준 감마 전압(RGV)을 생성하거나, 상기 단위 화소의 각 화소(P)에 개별(또는 독립)적으로 사용되는 색상별 복수의 기준 감마 전압(RGV)을 생성할 수 있다.
상기 데이터 구동 회로부(320)는 상기 기준 감마 전압 공급부(310)로부터 공급되는 복수의 기준 감마 전압(RGV)을 세분화하여 복수의 계조 전압을 생성하고, 상기 타이밍 제어부(340)로부터 공급되는 데이터 제어 신호(DCS)에 따라 타이밍 제어부(340)로부터 입력되는 화소 데이터(R, G, B)를 래치하고, 상기 복수의 계조 전압을 이용하여 래치된 데이터를 데이터 전압(Vdata)으로 변환하여 해당하는 데이터 라인들(DL)에 공급한다.
상기 게이트 구동 회로부(330)는 상기 타이밍 제어부(340)로부터 공급되는 게이트 제어 신호(GCS)에 따라 게이트 신호를 생성하여 게이트 라인(GL)에 순차적으로 공급한다. 여기서, 게이트 구동 회로부(330)는 박막 트랜지스터 형성과 동시에 기판상에 형성될 수 있다.
상기 타이밍 제어부(340)는 외부로부터 입력되는 입력 데이터(RGB)를 표시 패널(200)의 화소 배치 구조에 알맞도록 화소 데이터(R, G, B)로 정렬하여 데이터 구동 회로부(320)에 공급한다. 또한, 상기 타이밍 제어부(340)는 입력되는 타이밍 동기 신호(TSS)를 이용하여 데이터 구동 회로부(320) 및 게이트 구동 회로부(330)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어 신호(DCS)와 게이트 제어 신호(GCS)를 생성한다.
상기 전원 공급부(400)는 표시 장치의 구동에 필요한 전압을 생성하여 출력한다. 구체적으로, 상기 전원 공급부(400)는 각 화소(P)에 공급되는 고전위 전압(EVDD) 및 저전위 전압(EVSS) 중 적어도 하나를 생성하여 해당하는 구동 전원 라인(PL1, PL2)에 공급한다. 추가적으로, 상기 전원 공급부(400)는 상기 기준 감마 전압 공급부(310), 데이터 구동 회로부(320), 게이트 구동 회로부(330), 및 타이밍 제어부(340) 각각의 구동에 필요한 구동 전압을 생성하여 공급할 수도 있다. 이러한 상기 전원 공급부(400)는 적어도 하나의 전압 생성부를 포함하며, 적어도 하나의 전압 생성부는 도 4 및 도 5를 참조하여 전술한 적어도 하나의 전원 공급 장치(100)를 포함하여 구성되므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 10은 본 발명의 다른 예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 예에 따른 표시 장치는 표시 패널(500), 패널 구동부(600), 백 라이트 유닛(700), 백 라이트 구동부(800), 및 전원 공급부(900)를 포함하여 구성된다.
상기 표시 패널(500)은 복수의 게이트 라인(GL)과 복수의 데이터 라인(DL)에 의해 정의되는 영역마다 형성된 복수의 화소(P)를 포함하여 이루어진다. 상기 복수의 화소(P) 각각은 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)에 접속된 박막 트랜지스터(미도시) 및 박막 트랜지스터에 접속된 액정셀을 포함하여 이루어진다. 이러한 상기 표시 패널(500)은 각 화소(P)에 공급되는 데이터 전압에 따라 액정셀에 전계를 형성하여 백 라이트 유닛(700)으로부터 조사되는 광의 투과율을 조절함으로써 소정의 영상을 표시하게 된다.
상기 패널 구동부(600)는 기준 감마 전압 공급부(610), 데이터 구동 회로부(620), 게이트 구동 회로부(630), 및 타이밍 제어부(640)를 포함하여 이루어진다.
상기 기준 감마 전압 공급부(610)는 각기 다른 복수의 기준 감마 전압(RGV)을 생성하는 프로그래머블 감마 IC(Programmable Gamma Integrated Circuit)로 구현될 수 있다. 이러한 상기 기준 감마 전압 공급부(610)는 상기 전원 공급부(900)로부터 기준 감마 전압 생성용 고전위 전압(Vdd)과 저전위 전압 사이의 전압 분배를 통해 각기 다른 전압 레벨을 가지는 복수의 기준 감마 전압(RGV)을 생성하여 데이터 구동 회로부(620)에 공급한다. 이때, 상기 기준 감마 전압 공급부(610)는 단위 화소의 각 화소(P)에 공통적으로 사용되는 복수의 기준 감마 전압(RGV)을 생성하거나, 상기 단위 화소의 각 화소(P)에 개별(또는 독립)적으로 사용되는 색상별 복수의 기준 감마 전압(RGV)을 생성할 수 있다.
상기 데이터 구동 회로부(620)는 상기 기준 감마 전압 공급부(610)로부터 공급되는 복수의 기준 감마 전압(RGV)을 세분화하여 복수의 정극성/부극성 계조 전압을 생성하고, 상기 타이밍 제어부(640)로부터 공급되는 데이터 제어 신호(DCS)에 따라 타이밍 제어부(640)로부터 입력되는 화소 데이터(R, G, B)를 래치하고, 상기 복수의 정극성/부극성 계조 전압을 이용하여 래치된 화소 데이터를 정극성/부극성 데이터 전압으로 변환한 후, 극성 제어 신호에 대응되는 정극성/부극성 데이터 전압을 선택하여 데이터 라인들(DL)에 공급한다.
상기 게이트 구동 회로부(630)는 상기 타이밍 제어부(640)로부터 공급되는 게이트 제어 신호(GCS)에 따라 게이트 신호를 생성하여 게이트 라인들(GL)에 순차적으로 공급한다. 여기서, 게이트 구동 회로부(630)는 박막 트랜지스터 형성과 동시에 기판상에 형성될 수 있다.
상기 타이밍 제어부(640)는 외부로부터 입력되는 입력 데이터(RGB)를 표시 패널(500)의 구동에 알맞도록 화소 데이터(R, G, B)로 정렬하여 데이터 구동 회로부(620)에 공급한다. 또한, 상기 타이밍 제어부(640)는 입력되는 타이밍 동기 신호(TSS)를 이용하여 데이터 구동 회로부(620) 및 게이트 구동 회로부(630)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어 신호(DCS)와 게이트 제어 신호(GCS)를 생성한다.
상기 타이밍 제어부(640)는 한 프레임의 영상의 밝기에 따라 백 라이트 유닛(700)의 휘도를 제어하기 위한 백 라이트 디밍 신호(DIM)를 생성하여 백 라이트 구동부(800)에 공급한다. 여기서, 타이밍 제어부(640)는 한 프레임의 입력 데이터(RGB)를 분석하여 평균 영상 레벨을 산출하고, 산출된 평균 영상 레벨에 따른 백 라이트 디밍 신호(DIM)를 생성한다. 예를 들어, 평균 영상 레벨에 따라 한 프레임의 영상이 상대적으로 밝은 영상으로 판단될 경우, 백 라이트 유닛(700)의 휘도를 감소시키기 위한 백 라이트 디밍 신호(DIM)를 생성하고, 반대로 평균 영상 레벨에 따라 한 프레임의 영상이 상대적으로 어두운 영상으로 판단될 경우, 백 라이트 유닛(700)의 휘도를 증가시키기 위한 백 라이트 디밍 신호(DIM)를 생성할 수 있다.
상기 백 라이트 유닛(700)은 복수의 발광 다이오드의 발광을 이용해 표시 패널(500)에 광을 조사한다. 이러한, 백 라이트 유닛(700)은 직렬 접속된 복수의 발광 다이오드(LED)로 이루어지는 적어도 하나의 발광 다이오드 어레이를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 백 라이트 유닛(700)은 에지형 백 라이트 유닛 또는 직하형 백 라이트 유닛이 될 수 있다.
상기 백 라이트 구동부(800)는 상기 전원 공급부(900)로부터 공급되는 정전압(Vcc)을 기반으로 백 라이트 디밍 신호(DIM)에 따라 백 라이트 구동 전압(VLED)의 펄스 폭 및/또는 진폭을 변조하여 상기 백 라이트 유닛(700), 즉 발광 다이오드 어레이를 구동함으로써 백 라이트 디밍 신호(DIM)에 대응되는 밝기의 광이 표시 패널(500)에 조사되도록 한다.
상기 전원 공급부(900)는 표시 장치의 구동에 필요한 전압을 생성하여 출력한다. 구체적으로, 상기 전원 공급부(900)는 입력 전원(Vin)을 이용하여 상기 기준 감마 전압 공급부(610), 상기 백 라이트 유닛(700), 및 상기 백 라이트 구동부(800) 중 적어도 하나의 구동에 필요한 직류 전압을 생성하여 공급한다. 추가적으로, 상기 전원 공급부(900)는 데이터 구동 회로부(620), 게이트 구동 회로부(630), 및 타이밍 제어부(640) 각각의 구동에 필요한 구동 전압을 생성하여 공급할 수도 있다. 이러한 상기 전원 공급부(900)는 적어도 하나의 전압 생성부를 포함하며, 적어도 하나의 전압 생성부는 도 4 및 도 5를 참조하여 전술한 적어도 하나의 전원 공급 장치(100)를 포함하여 구성되므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 전원 공급 장치 110: 전압 변환부
112: PWM 제어부 120: 전압 안정화부
122: LDO 제어부 130: 과전류 차단부
132: 셧-다운 제어부 132a: 셧-다운 동작 지연부
132a1: 제 1 비교부 132a2: 셧-다운 인에이블 신호 출력부
132b: 셧-다운 신호 생성부 132b1: 제 2 비교부
132b2: 셧-다운 신호 출력부 140: 기준 전압 공급부
142: 기준 전압 생성부 144: 선택부
200, 500: 표시 패널 300, 600: 패널 구동부
310, 610: 기준 감마 전압 공급부 320, 620: 데이터 구동 회로부
330, 630: 게이트 구동 회로부 340, 640: 타이밍 제어부
400, 900: 전원 공급부 700: 백 라이트 유닛
800: 백 라이트 구동부

Claims (10)

  1. 인덕터를 이용하여 입력 전원을 직류 전압으로 변환하는 전압 변환부;
    상기 전압 변환부로부터 중간 노드를 통해 공급되는 직류 전압을 일정하게 안정화시켜 출력 단자로 출력하는 전압 안정화부; 및
    상기 전압 변환부와 상기 중간 노드 사이에 접속되어 상기 중간 노드의 전압을 기반으로 상기 전압 변환부로부터 상기 중간 노드로 흐르는 과전류를 차단하는 과전류 차단부를 포함하고,
    상기 과전류 차단부는,
    상기 전압 변환부와 상기 중간 노드 사이에 접속된 스위칭 트랜지스터; 및
    상기 입력 전원과 상기 중간 노드의 전압을 모니터링하고, 상기 중간 노드의 전압이 상기 입력 전원의 입력 전압보다 낮을 경우 셧-다운 신호를 생성해 상기 스위칭 트랜지스터를 오프시키는 셧-다운 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위칭 트랜지스터는 상기 전압 변환부로부터 상기 중간 노드 쪽으로 흐르는 전류 패스에 역방향으로 형성되는 내부 다이오드를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전압 변환부는 초기 구동시 선형적으로 증가하는 소프트 스타트 전압에 따른 소프트 스타트 모드로 동작하여 상기 직류 전압의 전압 레벨을 선형적으로 증가시키고,
    상기 셧-다운 제어부는 기준 전압과 상기 소프트 스타트 전압의 비교 결과에 따라 셧-다운 인에이블 신호를 생성하고, 상기 셧-다운 인에이블 신호에 구동 개시되어 상기 입력 전압과 상기 중간 노드의 전압의 비교 결과에 따라 상기 셧-다운 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 입력 전압을 이용하여 각기 다른 전압 레벨을 가지는 복수의 기준 전압을 생성하고, 전압 선택 신호에 따라 상기 복수의 기준 전압 중 어느 하나를 선택하여 상기 셧-다운 제어부에 제공하는 기준 전압 공급부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
  7. 게이트 라인과 데이터 라인의 교차에 의해 정의되는 화소 영역에 형성된 화소를 포함하는 표시 패널;
    상기 게이트 라인에 게이트 신호를 공급하고 상기 데이터 라인에 데이터 전압을 공급하는 패널 구동부; 및
    입력 전원을 직류 전압으로 변환하여 상기 표시 패널 및 상기 패널 구동부 중 적어도 하나에 공급하는 전원 공급부를 포함하며,
    상기 전원 공급부는 청구항 1, 3, 5 및 6 중 어느 한 항에 기재된 적어도 하나의 전원 공급 장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 표시 패널은 상기 전원 공급부로부터 공급되는 직류 전압을 상기 화소에 공급하는 구동 전원 라인을 더 포함하며,
    상기 화소는,
    유기 발광 소자; 및
    상기 데이터 전압에 기초하여 상기 구동 전원 라인으로부터 상기 유기 발광 소자에 흐르는 전류를 제어하는 화소 회로를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 표시 패널에 광을 조사하기 위한 백 라이트 유닛; 및
    상기 백 라이트 유닛을 구동하는 백 라이트 구동부를 더 포함하여 구성되며,
    상기 전원 공급부는 상기 백 라이트 유닛 및 상기 백 라이트 구동부 중 적어도 하나의 구동에 필요한 상기 직류 전압을 생성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 패널 구동부는,
    복수의 기준 감마 전압을 생성하는 기준 감마 전압 생성부;
    상기 복수의 기준 감마 전압을 이용하여 입력되는 화소 데이터를 상기 데이터 전압으로 변환하여 상기 데이터 라인에 공급하는 데이터 구동 회로부;
    상기 게이트 라인에 상기 게이트 신호를 공급하는 게이트 구동 회로부; 및
    상기 데이터 구동 회로부와 상기 게이트 구동 회로부의 구동을 제어하고, 상기 데이터 구동 회로부에 상기 화소 데이터를 공급하는 타이밍 제어부를 포함하며,
    상기 전원 공급부는 상기 기준 감마 전압 생성부와 상기 데이터 구동 회로부와 상기 게이트 구동 회로부 및 상기 타이밍 제어부 중 적어도 하나의 구동에 필요한 상기 직류 전압을 생성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
KR1020130167916A 2013-12-30 2013-12-30 전원 공급 장치 및 이를 포함하는 표시 장치 KR102208396B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130167916A KR102208396B1 (ko) 2013-12-30 2013-12-30 전원 공급 장치 및 이를 포함하는 표시 장치
GB1421401.9A GB2522966B (en) 2013-12-30 2014-12-02 Power supply apparatus and display device including the same
CN201410738172.9A CN104753349B (zh) 2013-12-30 2014-12-05 电源装置和包括该电源装置的显示设备
DE102014119551.5A DE102014119551A1 (de) 2013-12-30 2014-12-23 Energieversorgungsgerät und Anzeigevorrichtung mit einem solchen Energieversorgungsgerät
US14/584,554 US9673705B2 (en) 2013-12-30 2014-12-29 Power supply apparatus and display device including the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130167916A KR102208396B1 (ko) 2013-12-30 2013-12-30 전원 공급 장치 및 이를 포함하는 표시 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150078503A KR20150078503A (ko) 2015-07-08
KR102208396B1 true KR102208396B1 (ko) 2021-01-26

Family

ID=53372239

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130167916A KR102208396B1 (ko) 2013-12-30 2013-12-30 전원 공급 장치 및 이를 포함하는 표시 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9673705B2 (ko)
KR (1) KR102208396B1 (ko)
CN (1) CN104753349B (ko)
DE (1) DE102014119551A1 (ko)
GB (1) GB2522966B (ko)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104808739A (zh) * 2015-04-24 2015-07-29 京东方科技集团股份有限公司 电源管理集成电路和显示装置
CN105185324A (zh) * 2015-07-24 2015-12-23 深圳市华星光电技术有限公司 一种液晶显示面板及装置
KR102371971B1 (ko) * 2015-09-15 2022-03-11 삼성디스플레이 주식회사 구동칩 및 이를 포함하는 표시 장치
US10291012B2 (en) 2015-11-19 2019-05-14 Continental Powertrain USA, LLC High side output driver
CN105448261B (zh) * 2015-12-31 2018-05-18 深圳市华星光电技术有限公司 液晶显示器
CN105790206B (zh) * 2016-04-27 2018-07-17 深圳市华星光电技术有限公司 一种过流保护电路及液晶显示器
CN106448580A (zh) * 2016-05-25 2017-02-22 深圳市华星光电技术有限公司 电平移位电路及具有该电平移位电路的显示面板
KR102507597B1 (ko) * 2016-05-27 2023-03-08 티씨엘 차이나 스타 옵토일렉트로닉스 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 표시 장치
KR102581490B1 (ko) * 2016-08-30 2023-09-21 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR102350724B1 (ko) * 2017-08-21 2022-01-13 삼성전자주식회사 디스플레이의 동작 모드를 전환하는 방법 및 이를 수행하는 전자 장치
JP6702284B2 (ja) * 2017-09-05 2020-06-03 株式会社デンソー 液晶パネルの駆動回路および液晶表示装置
CN107833559B (zh) * 2017-12-08 2023-11-28 合肥京东方光电科技有限公司 像素驱动电路、有机发光显示面板及像素驱动方法
CN109639110B (zh) * 2018-12-20 2024-04-02 上海艾为电子技术股份有限公司 一种升压电路以及充电器
CN109584775B (zh) * 2019-01-03 2022-04-08 合肥鑫晟光电科技有限公司 驱动控制电路及显示装置
JP7386437B2 (ja) * 2019-09-17 2023-11-27 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 半導体光源駆動装置及び投写型映像表示装置
KR20210083644A (ko) * 2019-12-27 2021-07-07 엘지디스플레이 주식회사 유기발광 표시장치 및 그 구동방법
KR20210103043A (ko) * 2020-02-12 2021-08-23 삼성디스플레이 주식회사 전원 전압 생성 장치, 이의 제어 방법 및 이를 포함하는 표시 장치
CN112017579B (zh) * 2020-09-02 2021-11-02 Tcl华星光电技术有限公司 显示装置及其驱动系统
KR20230019352A (ko) * 2021-07-30 2023-02-08 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR20230072209A (ko) * 2021-11-17 2023-05-24 엘지디스플레이 주식회사 표시 장치
KR20230085321A (ko) * 2021-12-07 2023-06-14 주식회사 엘엑스세미콘 디스플레이패널 구동을 위한 게이트구동장치
CN114387932B (zh) * 2022-01-18 2022-12-16 北京奕斯伟计算技术股份有限公司 保护电路及保护方法、输出单元、源极驱动器及显示设备
KR20230121230A (ko) * 2022-02-10 2023-08-18 삼성디스플레이 주식회사 전력 관리 회로 및 이를 포함하는 표시 장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005086862A (ja) * 2003-09-05 2005-03-31 Ricoh Co Ltd 液晶ディスプレイの駆動電源生成回路
US20100123978A1 (en) * 2008-11-20 2010-05-20 Shui-Mu Lin Short circuit and open circuit protection for a boost converter

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100430095B1 (ko) 1998-09-15 2004-07-27 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시장치의잔상제거장치및그방법
KR101216172B1 (ko) * 2005-10-11 2012-12-28 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
KR101296364B1 (ko) * 2006-10-16 2013-08-14 삼성디스플레이 주식회사 발광 다이오드 구동회로 및 이를 구비한 백라이트 유닛과액정표시장치
JP4621231B2 (ja) * 2007-06-29 2011-01-26 富士通テン株式会社 電源保護装置及び電子制御装置
JP2010051053A (ja) * 2008-08-19 2010-03-04 Nec Electronics Corp 昇圧ｄｃ−ｄｃコンバータ用制御回路及び昇圧ｄｃ−ｄｃコンバータ
JPWO2010134516A1 (ja) * 2009-05-19 2012-11-12 ローム株式会社 電源装置及びこれを備えた電子機器
JP2010279188A (ja) * 2009-05-29 2010-12-09 Sanyo Electric Co Ltd 過電流保護回路
KR101074814B1 (ko) * 2010-02-02 2011-10-19 삼성모바일디스플레이주식회사 디스플레이 장치 및 그 구동 방법
TWI405396B (zh) * 2010-02-03 2013-08-11 Beyond Innovation Tech Co Ltd 升壓型電源轉換裝置
JP2014107989A (ja) * 2012-11-28 2014-06-09 Toshiba Corp Ｄｃ−ｄｃコンバータ

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005086862A (ja) * 2003-09-05 2005-03-31 Ricoh Co Ltd 液晶ディスプレイの駆動電源生成回路
US20100123978A1 (en) * 2008-11-20 2010-05-20 Shui-Mu Lin Short circuit and open circuit protection for a boost converter

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150078503A (ko) 2015-07-08
CN104753349A (zh) 2015-07-01
CN104753349B (zh) 2017-06-23
DE102014119551A1 (de) 2015-07-02
US20150188431A1 (en) 2015-07-02
US9673705B2 (en) 2017-06-06
GB2522966A (en) 2015-08-12
GB201421401D0 (en) 2015-01-14
GB2522966B (en) 2017-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102208396B1 (ko) 전원 공급 장치 및 이를 포함하는 표시 장치
KR101539359B1 (ko) 광원 구동 방법, 이를 수행하기 위한 광원 장치 및 이 광원장치를 포함하는 표시 장치
KR101428430B1 (ko) 조명 장치용 집적 회로 및 조명 장치
US10178732B2 (en) Backlight unit, method of driving the same, and display device including the same
US9418623B2 (en) Backlight unit with over-current detection and display device having the same
KR101589138B1 (ko) 광원 구동 방법, 이를 수행하기 위한 광원 장치 및 이 광원장치를 포함하는 표시 장치
US9288883B2 (en) Backlight unit and a display apparatus having the same
US20100328365A1 (en) Semiconductor device
JP2009212082A (ja) 光源駆動方法とこれを用いた光源装置、及びこの光源装置を含む表示装置
US9013110B2 (en) Circuit for driving light emitting elements
JP2009283542A (ja) Ｌｅｄ装置及びｌｅｄ駆動回路
JP2012530358A (ja) バックライト装置、電子機器、制御方法及び電流調整装置
US9288854B2 (en) Backlight unit and display device having the same
KR20100089432A (ko) 광원 구동 장치 및 이를 포함하는 광원 장치
JP2010063332A (ja) 負荷駆動装置
KR20140042310A (ko) Ｄｃ-ｄｃ 변환기 제어 회로와 이를 이용한 영상 표시장치 및 그 구동방법
US10939524B1 (en) Driving LEDs in backlight for flat panel display
US9781806B1 (en) Light-emitting diode driving device and short protection method for driving device
KR20190032689A (ko) 휘도 조절이 가능한 백라이트 유닛 및 그것을 포함하는 표시 장치
KR20150092395A (ko) 백라이트 유닛 및 그것을 포함하는 표시 장치
KR101373395B1 (ko) 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치
KR20140032966A (ko) 전원 회로 및 그것을 이용한 디스플레이 장치
US11062651B2 (en) Display device
JP2008171983A (ja) 光源装置、画像表示装置、プロジェクタおよび光源制御方法
JP5482617B2 (ja) Ｌｅｄ駆動電圧供給回路及びｌｅｄ装置

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant