KR102383681B1 - 전력 제공 방법 및 전력 제공 장치 - Google Patents

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KR102383681B1
KR102383681B1 KR1020200145940A KR20200145940A KR102383681B1 KR 102383681 B1 KR102383681 B1 KR 102383681B1 KR 1020200145940 A KR1020200145940 A KR 1020200145940A KR 20200145940 A KR20200145940 A KR 20200145940A KR 102383681 B1 KR102383681 B1 KR 102383681B1
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KR1020200145940A
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이재일
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주식회사 아나패스
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10—Regulating voltage or current
    • G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices

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Abstract

본 실시예에 의한 전력 제공 장치는: 부하에 전력을 제공하는 레귤레이터(regulator)를 포함하는 부하측; 부하에 직접 전력을 제공하는 직접 구동부를 포함하는 전력 제공측; 부하의 동작 모드에 따라 직접 구동부가 부하에 전력을 제공하도록 직접 구동부를 제어하는 전력 제어부를 포함하는 제어측을 포함한다.

Description

전력 제공 방법 및 전력 제공 장치{POWER SUPPLY METHOD}
본 기술은 전력 제공 방법 및 전력 제공 장치와 관련된다.
반도체 회로가 안정적으로 동작하기 위해서는 반도체 회로 사용 전압을 허용 전압 범위 내로 안정화하는 외부 전원 안정화 장치가 필요하다. 일 예로, 28nm CMOS공정으로 형성되는 소자의 동작 전압은 통상적으로 0.9V ~ 1.1V 수준이다. 1.1V 보다 높은 전압이 제공되면 소자가 파괴되어 소자의 신뢰성 측면에서 문제를 야기할 수 있으며, 0.9V 보다 낮은 전압이 제공되면 동작 속도 측면에서 문제가 발생할 수 있다.
배터리의 출력과 연결되는 메인 회로보드에는 전력 효율을 유지하기 위한 DC-DC변환기가 사용되는 것이 일반적이다. 메인 회로 보드에서 디스플레이 구동 회로부까지는 연성 케이블(FPCB, Flexible Printed circuit Board)을 통해 전원 및 필요한 신호 라인들을 연결한다.
전력을 제공하는 DC-DC변환기와 전력이 제공되는 회로부를 FPCB로 연결하는 경우, 연결 단자와의 접촉 저항 성분과 FPCB의 선로 저항 성분을 포함하는 저항에 의해 전압 강하(ir drop)가 발생한다. 일 예로, 28nm 소자를 사용한 회로에서, FPCB에서의 저항이 2옴이고, 소비 전류가 0~200mA이면 선로에서의 전압 강하(ir drop)는 0 ~ 400mV이다. DC-DC변환기의 출력이 1.2V이면 회로에 제공되는 최대 전압은 회로의 소비 전류가 0인 상태에서는 1.2V이고, 최소 전압은 부하 전류가 최대가 되는 상태에서 0.8V이다. 상술한 바와 같이 28nm소자의 경우 동작 전압이 통상 0.9V ~ 1.1V이므로, 이러한 조건에서는 신뢰성 조건 및 동작 조건을 모두 위배하게 되어 회로가 정상적으로 동작하는 것을 기대할 수 없다.
이를 극복하기 위하여 전압 레귤레이터로 전원을 안정시켜 회로에 전원 공급을 하는 방안이 있을 수 있으나, 전압 레귤레이터의 경우 출력 전압을 안정된 상태로 공급하기 위해 입력 전압과 출력 전압 사이의 최소 동작 마진인 드롭 아웃(drop-out) 전압을 필요로 한다. 레귤레이터를 사용하는 경우에 출력 전압을 안정적으로 유지할 수 있으나, 회로 동작을 위한 드롭 아웃 전압만큼 소비 전력이 증가한다.
본 기술로 해결하고자 하는 과제 중 하나는 상술한 종래 기술의 문제점을 해소하는 것이다. 즉, 동작의 안정성을 유지하면서 소비 전력을 최소화할 수 있는 전력 공급 장치 및 전력 공급 방법을 제공하는 것이 본 기술로 해결하고자 하는 과제 중 하나이다.
본 실시예에 의한 전력 제공 장치는: 부하에 전력을 제공하는 레귤레이터(regulator)를 포함하는 부하측; 부하에 직접 전력을 제공하는 직접 구동부를 포함하는 전력 제공측; 부하의 동작 모드에 따라 직접 구동부가 부하에 전력을 제공하도록 직접 구동부를 제어하는 전력 제어부를 포함하는 제어측을 포함한다.
본 실시예의 어느 한 모습으로, 부하는, 고전력 모드(High power mode), 노멀 모드(Normal mode) 및 저전력 모드(Low power mode) 중 어느 하나의 모드로 동작하고, 전력 제어부는, 고전력 모드 및 저전력 모드에서 직접 구동부가 부하에 전력을 제공하도록 제어한다.
본 실시예의 어느 한 모습으로, 전력 제어부는, 부하의 동작 모드가 노멀 모드에서 고전력 모드 및 저전력 모드 중 어느 하나로 전환될 때, 직접 구동부를 활성화하는 단계 이후에 레귤레이터를 비활성화하는 단계를 수행한다.
본 실시예의 어느 한 모습으로, 전력 제어부는, 부하의 동작이 노멀 모드에서 저전력 모드로 전환될 때, 직접 구동부를 활성화하는 단계 이후에 레귤레이터를 비활성화하는 단계를 수행한다.
본 실시예의 어느 한 모습으로, 전력 제어부는, 직접 구동부를 활성화하는 단계 이후, 레귤레이터를 비활성화하는 단계 이전에 직접 구동부와 레귤레이터를 모두 활성화하는 단계를 더 수행한다.
본 실시예의 어느 한 모습으로, 전력 제어부는, 부하의 동작이 고전력 모드에서 노멀 모드로 전환될 때, 레귤레이터를 활성화하는 단계 이후에 직접 구동부를 비활성화하는 단계를 수행한다.
본 실시예의 어느 한 모습으로, 전력 제어부는, 부하의 동작이 저전력 모드에서 노멀 모드로 전환될 때, 레귤레이터를 활성화하는 단계 이후에 직접 구동부를 비활성화하는 단계를 수행한다.
본 실시예의 어느 한 모습으로, 전력 제어부는, 레귤레이터를 활성화하는 단계 및 직접 구동부를 비활성화하는 단계 이전에 직접 구동부와 레귤레이터를 모두 활성화하는 단계를 더 수행한다.
본 실시예의 어느 한 모습으로, 전력 제공측은, 레귤레이터에 동작 전압을 제공하는 전압 제공부를 더 포함하며, 동작 전압은 TTL(Transistor Transistor Logic) 레벨 전압이다.
본 실시예의 어느 한 모습으로, 전력 제공측과 부하측은 서로 다른 기판에 위치하며, 도선으로 연결된다.
본 실시예의 어느 한 모습으로, 제어측은 부하가 동작하여야 하는 동작 모드를 판단하는 제어부를 더 포함하며, 제어부는, 부하의 동작 모드에 상응하는 동작 모드 신호를 전력 제어부에 제공하고, 전력 제어부는 동작 모드 신호에 상응하도록 직접 구동부 및 레귤레이터를 제어한다.
본 실시예의 어느 한 모습으로, 전력 제어부는 동작 모드 신호에 상응하도록 부하 모드 신호를 출력하여 부하의 동작 모드를 제어한다.
본 실시예의 어느 한 모습으로, 제어부는 어플리케이션 프로세서(AP, application processor)이다.
본 실시예에 의한 부하에 전력을 제공하는 방법은: (a) 제1 전원이 부하에 전력을 제공하는 단계와, (b) 부하가 동작하여야 하는 모드를 판단하는 단계 및 (c) 판단된 부하의 동작 모드에 따라 제2 전원이 부하에 전력을 제공하는 단계를 포함하며, (c) 단계는, 제1 전원과 제2 전원이 모두 부하에 전력을 제공하는 단계 이후에 수행된다.
본 실시예의 어느 한 모습으로, 부하의 동작 모드는 고전력 모드(High power mode), 노멀 모드(Normal mode) 및 저전력 모드(Low power mode)중 어느 하나이고, (c) 단계는, (b) 단계에서 부하가 동작하여야 하는 모드가 고전력 모드 및 저전력 모드 중 어느 하나로 판단될 때 수행된다.
본 실시예의 어느 한 모습으로, (a) 단계에서, 제1 전원은 레귤레이터(regulator)이고, (b) 단계에서 부하가 노멀 모드에서 고전력 모드로 동작하여야 하는 것으로 파악되면 (c) 단계에서 제2 전원은 노멀 모드에서 부하에 제공되는 전류보다 큰 전류를 제공하여 부하를 직접 구동한다.
본 실시예의 어느 한 모습으로, (a) 단계에서, 제1 전원은 레귤레이터(regulator)이고, (b) 단계에서 부하가 노멀 모드에서 저전력 모드로 동작하는 것으로 파악되면 (c) 단계에서 제2 전원은 노멀 모드에서 부하에 제공되는 전류보다 작은 전류를 제공하여 부하를 직접 구동한다.
본 실시예의 어느 한 모습으로, (a) 단계에서, 제1 전원은 구동 전류를 부하에 직접 제공하는 직접 구동부이고, (b) 단계에서 부하가 고전력 모드에서 노멀 모드로 동작하는 것으로 파악되면 (c) 단계에서 제2 전원은 레귤레이터로, 레귤레이터는 고전력 모드에서 부하에 제공되는 전류보다 작은 전류를 제공하여 부하를 구동한다.
본 실시예의 어느 한 모습으로, (a) 단계에서, 제1 전원은 구동 전류를 부하에 직접 제공하는 직접 구동부이고, (b) 단계에서 부하가 저전력 모드에서 노멀 모드로 동작하는 것으로 파악되면 (c) 단계에서 제2 전원은 레귤레이터로, 레귤레이터는 저전력 모드에서 부하에 제공되는 전류보다 큰 전류를 제공하여 부하를 구동한다.
본 실시예의 어느 한 모습으로, (b) 단계는, 제어부가 부하가 동작하여야 하는 모드를 판단하여 상응하는 동작 모드 신호를 출력하고, (c) 단계는, 전력 제어부가 동작 모드 신호에 상응하도록 제1 전원 및 제2 전원을 제어한다.
본 실시예의 어느 한 모습으로, 전력 제어부는 동작 모드 신호에 상응하도록 부하 모드 신호를 출력하여 부하의 동작 모드를 제어한다.
본 실시예의 어느 한 모습으로, 제어부는 어플리케이션 프로세서(AP, application processor)이다.
본 실시예에 의하면 부하의 동작 모드에 따라 직접 구동부가 부하를 구동하므로 레귤레이터를 이용하여 부하를 구동할 때에 비하여 소모 전력을 감소시킬 수 있다는 장점이 제공된다.
도 1은 본 실시예에 의한 전력 공급 장치의 개요를 도시한 개요도이다.
도 2는 본 실시예에 의한 전력 공급 방법의 개요적 순서도이다.
도 3은 본 실시예의 전력 제공 장치가 노멀 모드(Normal mode)에서 저전력 모드(Low power mode)로 동작하고 다시 노멀 모드(Normal mode)로 동작하는 경우를 나타내는 개요적인 타이밍 도이다.
도 4는 본 실시예의 전력 제공 장치가 노멀 모드(normal mode)에서 고전력 모드(High power mode)로 동작하고 다시 노멀 모드로 동작하는 것을 나타내는 개요적인 타이밍 도이다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 실시예에 의한 전력 공급 장치 및 전력 공급 방법을 설명한다. 도 1은 본 실시예에 의한 전력 공급 장치(1)의 개요를 도시한 개요도이고, 도 2는 본 실시예에 의한 전력 공급 방법의 개요적 순서도이다. 도 1을 참조하면, 본 실시예에 의한 전력 제공 장치는: 부하(200)에 전력을 제공하는 레귤레이터(regulator)를 포함하는 부하측(20)과, 부하(200)에 직접 전력을 제공하는 직접 구동부(100)를 포함하는 전력 제공측(10)과, 부하(200)의 동작 모드에 따라 직접 구동부(100)가 부하(200)에 전력을 제공하도록 직접 구동부(100)를 제어하는 전력 제어부(500)를 포함하는 제어측(30)을 포함한다.
부하측(20)은 전압 제공부(400)가 제공한 전압을 안정화하여 부하(200)에 출력하는 레귤레이터(300)를 포함한다. 일 실시예로, 레귤레이터(300)는 LDO 레귤레이터(LDO, Low drop-out regulator) 일 수 있다. LDO 레귤레이터는 출력 전압을 일정하게 공급하기 위하여 입력 전압과 출력 전압 사이의 최소 동작 마진(drop-out 전압)을 필요로 한다. 일 예로, 레귤레이터(300)에는 전압 제공부(400)가 제공한 전압이 선로 저항(Rline)등으로 인하여 전압 강하(ir drop)되어 형성된 전압이 입력된다. 그러나, 레귤레이터(300)는 입력되는 전압이 변동하여도 안정된 전압을 출력한다.
부하(200)는 일 예로, 디스플레이 장치(미도시)에서 디스플레이되는 정보를 제어하는 타이밍 콘트롤러(TCON, Timing controller)일 수 있다. 부하(200)의 동작 모드는 노멀 모드(Normal mode), 고전력 모드(High power mode) 및 저전력 모드(Low power mode)로 분류될 수 있다. 고전력 모드는, 일 예로, 동영상을 재생하는 경우와 같이 디스플레이를 위하여 처리하여야 하는 정보의 양이 많아 높은 주파수로 동작하여야 하는 모드일 수 있다. 저전력 모드는, 일 예로, 디스플레이에 전력이 제공되지 않은 상태, 디스플레이가 검정색 등의 단일한 색을 지속적으로 표시하는 경우 혹은 디스플레이 일부를 통하여 단순히 시간을 알려주는 시계 등의 이미지를 표시하는 경우와 같이 상대적으로 낮은 주파수로 동작하는 모드일 수 있다. 또한, 노멀 모드는, 일 예로, 바탕 화면을 표시하는 등으로 디스플레이를 통하여 정적인 이미지를 표시하는 모드일 수 있다.
고전력 모드에서 부하(200)는 노멀 모드에 비하여 더 많은 데이터를 처리하기 위하여 높은 주파수로 동작하므로 노멀 모드에 비하여 큰 전력을 소모한다. 따라서, 고전력 모드에서 부하(200)에 요청되는 부하 전류(iLOAD)의 크기는 노멀 모드에서 부하에 요청되는 부하 전류(iLOAD)의 크기에 비하여 크다.
저전력 모드에서 부하(200)는 노멀 모드에 비하여 처리하는 데이터 양이 적으며, 상대적으로 낮은 주파수로 동작한다. 따라서, 저전력 모드에서 부하(200)는 노멀 모드에 비하여 낮은 전력을 소모하므로, 저전력 모드에서 부하(200)에 요청되는 부하 전류(iLOAD)의 크기는 노멀 모드에서 부하에 요청되는 부하 전류(iLOAD)의 크기에 비하여 작다.
부하(200)는 레귤레이터(300)가 제공하는 전력 또는 직접 구동부(100)가 제공하는 전력에 의하여 구동될 수 있다. 일 예로, 부하(200)가 노멀 모드로 동작하여야 하는 경우에, 부하(200)는 레귤레이터(300)가 제공하는 전력으로 구동된다.
반면에 부하(200)가 높은 전력을 소모하는 고전력 모드로 동작하여야 하는 경우에, 부하(200)는 직접 구동부(100)가 제공하는 전력에 의하여 구동되며, 노멀 모드에서 레귤레이터(300)가 제공하는 전류에 비하여 큰 전류(iLOAD)가 부하(200)에 제공된다. 부하가 저전력 모드로 동작하는 경우에, 부하(200)는 직접 구동부(100)에 의하여 구동되며, 부하(200)에 제공되는 전류(iLOAD)는 노멀 모드에서 부하에 제공되는 전류보다 낮은 전류가 제공된다.
전력 제공측(10)은 직접 구동부(100)와 전압 제공부(400)를 포함한다. 전압 제공부(400)는 부하측(20)의 레귤레이터(300)에 전압을 제공한다. 전압 제공부(400)가 레귤레이터(300)에 제공하는 전압의 크기는 레귤레이터(300)가 부하(200)에 출력하는 전압보다 큰 전압이다. 일 예로, 전압 제공부(400)가 출력하는 전압의 크기는 레귤레이터(300)가 부하(200)에 출력하는 전압의 크기와, 레귤레이터가 안정적으로 동작하기 위한 드롭 아웃 전압의 크기 및 전압 제공부(400)와 레귤레이터(300) 사이의 선로 저항(Rline)에 의한 전압 강하(ir drop)를 모두 합산한 전압의 크기보다 크거나 같을 수 있다. 일 실시예로, 전압 제공부(400)는 TTL 레벨의 전압을 레귤레이터에 출력할 수 있다. 전압 제공부(400)는, 일 예로, 1.8V 이상의 전압을 레귤레이터에 제공할 수 있다.
직접 구동부(100)는 도 1로 예시된 것과 같이 전력 제어부(500)가 제공하는 직접 구동부 모드 제어 신호(DDU_SW)와 직접 구동부 제어 신호(DDU_EN)에 의하여 동작이 제어된다. 직접 구동부(100)는 제공된 신호에 따라 출력 전압 및/또는 출력 전류가 제어된다.
직접 구동부(100)가 제공하는 전압은 전압 제공부(400)가 제공하는 전압보다 낮은 전압이며, 일 예로, 1.8V 미만의 전압을 제공할 수 있다. 또한, 직접 구동부(100)는 부하(200)가 동작하는 고전력 모드, 저전력 모드 등의 동작 모드에 상응하여 제공하는 전압 및/또는 전류를 달리 출력할 수 있다.
직접 구동부(100)가 부하(200)에 전력을 제공하여 부하(200)가 구동되는 경우에는 직접 구동부(100)와 부하(200) 사이를 연결하는 선로의 선로 저항(Rline)에 의한 전압 강하가 발생할 수 있다. 또한, 부하(200)가 고전력 모드로 동작하여야 하는 경우에는 선로를 통하여 흐르는 전류의 값이 커서 선로 저항(Rline)에 의한 전압 강하가 크게 발생할 수 있다. 따라서, 직접 구동부(100)는 부하(200)가 안정적으로 동작할 수 있는 범위 내의 전압이 부하(200)에 제공되도록 선로 저항(Rline)에 의한 전압 강하를 보상할 수 있는 크기의 전압을 출력한다.
직접 구동부(100)는 선로를 통하여 부하 노드(x)에 연결된다. 일 실시예로, 선로는 유연성 기판(FPCB, flexible printed circuit board)에 형성된 도전성 선로일 수 있다. 도 1로 예시된 실시예에서, 전력 제공측(10)과 부하측(20)은 선로를 통하여 전기적으로 연결될 수 있다. 전력 제공측(10)과 부하측(20)이 전기적으로 연결되는 경우 저항 성분이 형성된다. 일 예로, 전력 제공측(10)과 선로가 연결되는 부분 및 선로와 부하측(20)이 연결되는 부분은 기계적인 접촉에 의하여 전기적 연결이 이루어질 수 있으며, 기계적인 접촉으로부터 전기 저항이 형성된다. 나아가, 선로 자체의 저항 성분도 존재한다. 본 명세서에서는 전력 제공측(10)과 부하측(20) 사이에서 형성되는 모든 저항 성분을 선로 저항(Rline)이라고 통칭한다.
일 실시예로, 전력 제공측(10)은 디스플레이 장치(미도시)의 메인 기판(미도시)에 위치하고, 부하측(20)은 디스플레이 장치(미도시)의 로직 기판(미도시)에 위치할 수 있다. 전력 제공측(10)과 부하측(20)은 서로 다른 기판 상에 위치하여 FPCB 등의 선로로 상호 연결될 수 있다.
제어측(control side, 30)은 제어부(600)과 전력 제어부(500)을 포함한다. 제어부(600)는 사용자의 입력, 디스플레이되는 컨텐츠(contents) 및 실행되는 애플리케이션 등에 따라 부하(200)가 동작하여야 하는 동작 모드를 판단하고, 동작 모드에 따라 상응하는 동작 모드 신호(mode_sel)를 형성하여 전력 제어부(500)에 제공한다. 일 예로, 제어부(600)는 애플리케이션 프로세서(AP, application processor)일 수 있다.
전력 제어부(500)는 입력된 동작 모드 신호(mode_sel)에 상응하도록 직접 구동부 제어 신호(DDU_EN)와 직접 구동부 모드 제어 신호(DDU_SW)를 생성하고, 직접 구동부(100)에 출력하여 직접 구동부(100)를 제어한다. 전력 제어부(500)는 입력된 동작 모드 신호(mode_sel)에 상응하도록 레귤레이터 제어 신호(REG_EN)을 생성하고, 레귤레이터(300)에 출력하여 레귤레이터(300)를 제어한다. 전력 제어부(500)는 입력된 동작 모드 신호(mode_sel)에 상응하도록 부하(200)의 동작 모드를 제어하는 부하 모드 신호(LOAD_MODE)를 형성하고, 부하(200)에 출력하여 부하(200)를 제어한다.
일 실시예로, 제어부(600)는 부하(200)가 고전력 모드에서 동작하여야 하는 것으로 판단하면, 제어부(600)는 이에 상응하는 동작 모드 신호(mode_sel)를 생성하여 전력 제어부(500)에 출력한다.
전력 제어부(500)는 동작 모드 신호(mode_sel)에 상응하도록 직접 구동부 모드 제어 신호(DDU_SW)와 직접 구동부 모드 제어 신호(DDU_SW)를 출력하여 직접 구동부(100)가 부하(200)에 전력을 제공하도록 제어한다. 전력 제어부(500)는 동작 모드 신호(mode_sel)에 상응하도록 레귤레이터 제어 신호(REG_EN)를 형성하고 레귤레이터(300)에 출력하여 레귤레이터(300)를 비활성화한다. 전력 제어부(500)는 동작 모드 신호(mode_sel)에 상응하도록 부하 모드 신호(LOAD_MODE)를 형성하고 부하(200)에 제공하여 부하(200)가 고전력 모드로 동작하도록 제어한다.
다른 실시예로, 제어부(600)는 부하(200)가 저전력 모드에서 동작하여야 하는 것으로 판단하면, 제어부(600)는 이에 상응하는 동작 모드 신호(mode_sel)를 생성하여 전력 제어부(500)에 출력한다.
전력 제어부(500)는 동작 모드 신호(mode_sel)에 상응하도록 직접 구동부 모드 제어 신호(DDU_SW)와 직접 구동부 모드 제어 신호(DDU_SW)를 출력하여 직접 구동부(100)가 부하(200)에 전력을 제공하도록 제어한다. 전력 제어부(500)는 동작 모드 신호(mode_sel)에 상응하도록 레귤레이터 제어 신호(REG_EN)를 형성하고 레귤레이터(300)에 출력하여 레귤레이터(300)를 비활성화한다. 전력 제어부(500)는 동작 모드 신호(mode_sel)에 상응하도록 부하 모드 신호(LOAD_MODE)를 형성하고 부하(200)에 제공하여 부하(200)가 저전력 모드로 동작하도록 제어한다.
또 다른 실시예로, 제어부(600)는 부하(200)가 노멀 모드에서 동작하여야 하는 것으로 판단하면, 제어부(600)는 이에 상응하는 동작 모드 신호(mode_sel)를 생성하여 전력 제어부(500)에 출력한다.
전력 제어부(500)는 동작 모드 신호(mode_sel)에 상응하도록 직접 구동부 모드 제어 신호(DDU_SW)와 직접 구동부 모드 제어 신호(DDU_SW)를 출력하여 직접 구동부(100)가 비활성화되도록 제어한다. 전력 제어부(500)는 동작 모드 신호(mode_sel)에 상응하도록 레귤레이터 제어 신호(REG_EN)를 형성하고 레귤레이터(300)에 출력하여 레귤레이터(300)가 부하(200)에 전력을 제공하도록 제어한다. 전력 제어부(500)는 동작 모드 신호(mode_sel)에 상응하도록 부하 모드 신호(LOAD_MODE)를 형성하고 부하(200)에 제공하여 부하(200)가 노멀 모드로 동작하도록 제어한다.
제어부(600)가 출력하는 동작 모드 신호(mode_sel), 전력 제어부(500)가 출력하는 부하 모드 신호(LOAD_MODE), 직접 구동부 모드 제어 신호(DDU_SW)는 상술한 바와 같이 부하(200)가 동작하는 고전력 모드, 노멀 모드 및 저전력 모드에 상응하는 정보를 포함하는 신호일 수 있다. 일 예로, 동작 모드 신호(mode_sel)와 부하 모드 신호(LOAD_MODE) 및 직접 구동부 모드 제어 신호(DDU_SW)가 이진 비트 01에 상응하면 저전력 모드, 이진 비트 10에 상응하면 노멀 모드, 이진 비트 11에 상응하면 고전력 모드일 수 있다. 다른 예로, 동작 모드 신호(mode_sel), 직접 구동부 모드 제어 신호(DDU_SW)와 부하 모드 신호(LOAD_MODE)는 각각 복수의 선로로 전송될 수 있으며, 또 다른 예로 동작 모드 신호(mode_sel)와 직접 구동부 모드 제어 신호(DDU_SW), 부하 모드 신호(LOAD_MODE)는 클록으로 샘플되어 단일한 전송 선로를 통하여 전송될 수 있다.
전력 제어부(30)가 제공하는 레귤레이터 제어 신호(REG_EN) 및 직접 구동부 제어 신호(DDU_EN)는 논리 하이/논리 로우의 상태를 가지는 신호일 수 있다.
도 3은 본 실시예의 전력 제공 장치(1)가 노멀 모드(Normal mode)에서 저전력 모드(Low power mode)로 동작하고 다시 노멀 모드(Normal mode)로 동작할 때의 개요적인 타이밍 도이다. 이하 설명되는 실시예에서, 직접 구동부(100) 및 레귤레이터(300)는 논리 하이 상태의 신호로 활성화되는 것을 예시한다. 또한, 동작 모드 신호(mode_sel)와 부하 모드 신호(LOAD_MODE) 및 직접 구동부 모드 제어 신호(DDU_SW)가 이진 비트 01에 상응하면 저전력 모드, 이진 비트 10에 상응하면 노멀 모드, 이진 비트 11에 상응하면 고전력 모드인 것을 예시한다. 다만, 이것은 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 직접 구동부(100)와 레귤레이터(100)는 논리 로우 상태로 활성화(enable)되는 것으로 실시될 수 있다. 또한, 동작 모드 신호(mode_sel), 부하 모드 신호(LOAD_MODE) 및 직접 구동부 모드 제어 신호(DDU_SW)에서 저전력 모드, 노멀 모드 및 고전력 모드는 서로 다른 비트들로 할당될 수 있다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 부하(200)가 노멀 모드(normal mode)에서 동작할 때 전력 제어부(500)는 논리 하이(high) 상태의 레귤레이터 제어 신호(REG_EN)를 제공하여 레귤레이터(300)가 활성화되고, 직접 구동부 제어 신호(DDU_EN)를 논리 로우(low) 상태로 유지하여 직접 구동부(100)는 비활성화 된다. 따라서, 노멀 모드에서 부하(200)는 레귤레이터(300)가 제공하는 구동 전압 및 전류에 의하여 구동된다.
제어부(600)가 사용자의 입력, 디스플레이되는 컨텐츠(contents) 및 실행되는 애플리케이션 중 어느 하나로부터 부하(200)가 동작하여야 하는 동작 모드를 판단하여 상응하는 동작 모드 신호(mode_sel)를 전력 제어부(500)에 출력한다. 일 실시예로, 미리 설정된 시간동안 사용자의 입력이 없는 경우에 제어부(600)는 노멀 모드(Normal mode)에서 저전력 모드(Low power mode)로 구동되도록 동작 모드 신호(mode_sel)를 출력할 수 있다.
동작 모드 신호(mode_sel)가 제공된 전력 제어부(500)는 부하(200)의 동작 모드가 노멀 모드(Normal mode)에서 제1 전이 상태(T1)에서 제2 전이 상태(T2)를 거쳐 저전력 모드(Low power mode)로 변환되도록 레귤레이터(300) 및 직접 구동부(100)를 제어한다. 일 예로, 제1 전이 상태(T1)는 부하(200) 및/또는 직접 구동부(100)의 활성화/비활성화가 변화할 때, 부하(200) 및/또는 직접 구동부(100)에 입력/출력되는 신호가 안정되기에 충분한 지속시간을 가질 수 있다. 또한, 제2 전이 상태(T2)는 부하 노드(x)의 전기적 플로팅(floating)을 방지하기 위하여 직접 구동부(100)과 레귤레이터(300)이 모두 활성화되는 것을 보장할 수 있는 지속 시간을 가질 수 있다.
동작 모드 신호(mode_sel)가 제공된 전력 제어부(500)는 부하 모드 신호(LOAD_MODE)로 저전력 모드에 상응하는 이진 비트 01을 부하(200)에 출력하여 부하(200)가 저전력 모드(Low power mode)로 동작하도록 제어한다.
저전력 모드(Low power mode)에서 부하(200)에 제공되는 전류(iLOAD)는 도 3으로 예시된 것과 같이 노멀 모드(Normal mode)에서의 전류보다 작을 수 있다. 제1 전이 상태(T1)의 지속시간은 부하 모드 신호(LOAD_MODE)에 따라 부하(200) 동작 모드가 변화할 때 부하 전류(ILOAD)가 변화하여 안정화되는 시간에 상응하거나 이보다 클 수 있다. 저전력 모드(Low power mode)에서 부하 노드(x)에서의 전압(Vx)은 노멀 모드(Normal mode)와 같이 유지될 수 있다.
제2 전이 상태(T2)에서 전력 제어부(500)는 직접 구동부(100)가 활성화되어 저전력 모드(Low power mode)로 동작하도록 논리 하이 상태의 직접 구동부 제어 신호(DDU_EN)와 저전력 모드에 상응하는 직접 구동부 모드 제어 신호(DDU_SW)를 출력한다. 또한, 전력 제어부(500)는 논리 하이 상태의 레귤레이터 제어 신호(REG_EN)를 유지하여 레귤레이터(300)의 활성화 상태를 유지한다.
직접 구동부(100)와 레귤레이터(300)가 모두 활성화됨에 따라 부하 노드(x)가 전기적으로 플로팅(floating)되는 것을 방지할 수 있다. 제2 전이 상태(T2)는 직접 구동부(100)와 레귤레이터(300)이 모두 활성화되는 것을 보장할 수 있을 정도의 지속시간을 가질 수 있다.
일 예로, 제2 전이 상태(T2)의 지속 시간은 활성화된 직접 구동부(100)가 저전력 모드에 상응하는 전류 및/또는 전압을 제공할 때 까지의 지연 시간과 상응하거나 이보다 클 수 있다. 제2 전이 상태(T2)에서 직접 구동부(100)와 레귤레이터(300)는 모두 활성화되므로, 충돌이 없어야 한다. 따라서, 레귤레이터(300) 및 직접 구동부(100)는 각각 인입되는 전류가 발생하지 않도록 설계될 수 있다.
전력 제어부(500)는 제2 전이 상태(T2)의 지속 시간이 도과함에 따라 레귤레이터 제어 신호(REG_EN)를 논리 로우로 전환하여 레귤레이터(300)를 비활성화한다.
저전력 모드(Low power mode)에서 직접 구동부(100)가 출력하는 전류(iOUT)는 노멀 모드(Normal mode)에서 레귤레이터가 부하에 제공하는 전류에 비하여 작으나, 선로 저항(Rline)등에서 전압 강하(VDROP)가 발생한다. 직접 구동부(100)는 부하 노드(x)에 전송 선로에서 발생하는 전압 강하(VDROP)를 보상할 수 있을 정도의 크기를 가지는 전압을 출력한다.
부하(200)는 제1 전이 상태(T1) 및 제2 전이 상태(T2) 이후의 저전력 모드(Low power mode)에서 직접 구동부(100)가 제공하는 전력에 의하여 구동된다. 종래 기술에서 부하가 저전력 모드에서 동작하는 경우에도 레귤레이터가 제공하는 전력에 의하여 구동되었다. 레귤레이터가 안정적인 전압을 출력하기 위하여 레귤레이터가 출력하는 전압 보다 적어도 드롭 아웃 전압만큼 큰 전압이 입력되어야 한다. 따라서, 레귤레이터를 사용하는 종래 기술에서는 레귤레이터에 제공되는 전압이 증가하므로 소모 전력이 증가한다는 단점이 있었다.
그러나, 본 실시예에 의하면 직접 구동부(100)가 부하(200)를 직접 구동하므로, 레귤레이터(300)에서 추가적으로 소모되는 전력은 발생하지 않는다는 장점이 제공된다.
저전력 모드(Low power mode)에서 전력 제어부(500)는 논리 로우 상태의 레귤레이터 제어 신호(REG_EN)와 논리 하이 상태의 직접 구동부 제어 신호(DDU_EN)를 유지하며 저전력 모드에 상응하도록 직접 구동부 모드 제어 신호(DDU_SW)를 유지한다.
부하(200)가 저전력 모드(Low power mode)에서 동작하는 중, 사용자가 디스플레이 장치로 이미지를 표시하고자 하는 등의 입력을 제공한 경우에 부하(200)는 노멀 모드로 동작하여야 한다. 부하(200)의 동작 모드가 저전력 모드(Low power mode)에서 노멀 모드(Normal mode)로 전환될 때에도 제2 전이 상태(T2)와 제1 전이 상태(T1)를 포함하는 전이 상태를 거쳐 동작 모드가 전환될 수 있다. 일 실시예로, 저전력 모드(Low power mode)에서 노멀 모드(Normal mode)로 전환될 때에는 제2 전이 상태(T2)와 제1 전이 상태(T1)를 순차적으로 거쳐 동작 모드가 전환될 수 있다.
상술한 바와 같이 제어부(600)는 사용자의 입력, 디스플레이되는 컨텐츠(contents) 및 실행되는 애플리케이션으로부터 부하(200)가 노멀 모드에서 동작하여야 하는 것으로 판단하고, 노멀 모드에 상응하는 동작 모드 신호(mode_sel)를 전력 제어부(500)에 제공한다.
제2 전이 상태(T2)에서 전력 제어부(500)는 논리 하이 상태의 직접 구동부 제어 신호(DDU_EN)를 유지하고, 논리 하이 상태의 레귤레이터 제어 신호(REG_EN)를 출력한다. 이로부터 직접 구동부(100)와 레귤레이터(300)가 모두 활성화되어 부하 노드(x)가 전기적으로 플로팅(floating)되는 것을 방지할 수 있다. 제2 전이 상태(T2)는 직접 구동부(100)와 레귤레이터(300)이 모두 활성화되는 것을 보장할 수 있을 정도의 지속시간을 가질 수 있다. 일 예로, 제2 전이 상태(T2)의 지속 시간은 활성화된 레귤레이터(300)가 노멀 모드에 상응하는 전류 및/또는 전압을 제공할 때 까지의 지연 시간과 상응하거나 이를 포함할 수 있다.
제1 전이 상태(T1)에서 전력 제어부(500)는 레귤레이터 제어 신호(REG_EN)를 논리 하이 상태로 유지하고, 직접 구동부 제어 신호(DDU_EN)를 논리 로우로 전환하며, 노멀 모드에 상응하는 직접 구동부 모드 제어 신호(DDU_SW)를 출력한다. 따라서, 제1 전이 상태(T1) 이후로는 레귤레이터(300)가 부하(200)에 전력을 공급한다. 상술한 바와 같이 제1 전이 상태(T1)는 직접 구동부 제어 신호(DDU_EN)에 의하여 비활성화 되는 직접 구동부(100) 및 직접 구동부(100)가 출력하는 전류(iOUT)가 안정되기에 충분한 지속 시간을 가질 수 있다.
제1 전이 상태(T1)의 지속 시간 도과후, 전력 제어부(500)는 노멀 모드에 상응하는 부하 모드 신호(LOAD_MODE)를 부하(200)에 출력하여 부하(200)가 노멀 모드에서 동작하도록 제어한다. 노멀 모드(Normal mode)에서는 레귤레이터(300)가 부하(200)에 전력을 제공한다.
도 4는 본 실시예의 전력 제공 장치(1)가 노멀 모드(Normal mode)에서 고전력 모드(High power mode)로 동작하고 다시 노멀 모드(Normal mode)로 동작할 때의 개요적인 타이밍 도이다. 도 1 및 도 4를 참조하면, 부하(200)가 노멀 모드(normal mode)에서 동작할 때 전력 제어부(500)는 논리 하이(high) 상태의 레귤레이터 제어 신호(REG_EN)를 제공하여 레귤레이터(300)를 활성화하고, 직접 구동부 제어 신호(DDU_EN)를 논리 로우(low) 상태로 유지하여 직접 구동부(100)를 비활성화한다. 따라서, 노멀 모드에서 부하(200)는 레귤레이터(300)가 제공하는 구동 전압 및 전류에 의하여 구동된다.
제어부(600)가 사용자의 입력, 디스플레이 되는 컨텐츠(contents) 및 실행되는 애플리케이션 중 어느 하나로부터 부하(200)가 동작하여야 하는 동작 모드를 판단하여 상응하는 동작 모드 신호(mode_sel)를 전력 제어부(500)에 출력한다. 일 실시예로, 사용자가 동영상 파일을 시청하기 위하여 입력을 제공한 경우에, 제어부(600)는 부하(200)가 고전력 모드로 동작하여야 하는 것으로 판단하고, 고전력 모드에 상응하는 동작 모드 신호(mode_sel)를 출력한다.
전력 제어부(500)는 제공된 동작 모드 신호(mode_sel)에 상응하도록 부하(200)의 동작 모드가 노멀 모드(Normal mode)에서 제1 전이 상태(T1)와 제2 전이 상태(T2)를 거쳐 고전력 모드(High power mode)로 전환되도록 레귤레이터(300)와 직접 구동부(100)를 제어한다. 상술한 바와 같이 제1 전이 상태(T1)는 부하(200) 및/또는 직접 구동부(100)의 활성화/비활성화가 변화할 때, 부하(200) 및/또는 직접 구동부(100)가 출력하는 신호 또는 부하(200) 및/또는 직접 구동부(100)에 입력되는 신호가 안정되기에 충분한 지속시간을 가질 수 있다. 또한, 제2 전이 상태(T2)는 부하 노드(x)의 전기적 플로팅(floating)을 방지하기 위하여 직접 구동부(100)과 레귤레이터(300)이 모두 활성화되는 것을 보장할 수 있는 지속 시간을 가질 수 있다.
전력 제어부(500)는 부하 모드 신호(LOAD_MODE)로 고전력 모드에 상응하는 이진 비트 11을 부하(200)에 출력하여 부하(200)가 고전력 모드(High power mode)로 동작하도록 제어한다.
고전력 모드(High power mode)에서 부하(200)에 제공되는 전류(iLOAD)는 도 4로 예시된 것과 같이 노멀 모드(Normal mode)에서의 전류보다 클 수 있다. 제1 전이 상태(T1)의 지속시간은 부하 모드 신호(LOAD_MODE)에 따라 부하(200)에 흐르는 부하 전류(ILOAD)가 변화하여 안정화되는 시간에 상응하거나 이보다 클 수 있다. 고전력 모드(High power mode)에서 부하 노드(x)에서의 전압(Vx)은 노멀 모드(Normal mode)와 같이 유지될 수 있다.
제2 전이 상태(T2)에서 전력 제어부(500)는 논리 하이 상태의 직접 구동부 제어 신호(DDU_EN)와 고전력 모드에 상응하는 직접 구동부 모드 제어 신호(DDU_SW)를 출력하여 직접 구동부(100)을 활성화하여 고전력 모드(High power mode)로 동작하도록 한다. 또한, 전력 제어부(500)는 논리 하이 상태의 레귤레이터 제어 신호(REG_EN)를 유지하여 레귤레이터(300)의 활성화 상태를 유지한다.
직접 구동부(100)와 레귤레이터(300)가 모두 활성화됨에 따라 부하 노드(x)가 전기적으로 플로팅(floating)되는 것을 방지할 수 있다. 제2 전이 상태(T2)는 직접 구동부(100)와 레귤레이터(300)이 모두 활성화되는 것을 보장할 수 있을 정도의 지속시간을 가질 수 있다.
일 예로, 제2 전이 상태(T2)의 지속 시간은 직접 구동부 제어 신호(DDU_EN) 및/또는 직접 구동부 모드 제어 신호(DDU_SW)에 의하여 활성화된 직접 구동부(100)가 고전력 모드에 상응하는 전류 및/또는 전압을 제공할 때 까지의 지연 시간과 상응하거나 이보다 클 수 있다. 제2 전이 상태(T2)에서 직접 구동부(100)와 레귤레이터(300)는 모두 활성화되므로, 충돌이 없어야 한다. 따라서, 레귤레이터(300) 및 직접 구동부(100)는 각각 인입되는 전류가 발생하지 않도록 설계될 수 있다.
전력 제어부(500)는 제2 전이 상태(T2)의 지속 시간이 도과함에 따라 레귤레이터 제어 신호(REG_EN)를 논리 로우로 전환하여 레귤레이터(300)를 비활성화한다.
고전력 모드(High power mode)에서 직접 구동부(100)가 출력하는 전류(iOUT)의 크기는 직접 구동부(100)가 저전력 모드(Low power mode) 또는 노멀 모드(Normal mode)에서 직접 구동부(100)가 출력하는 전류(iOUT)의 크기보다 크다. 따라서, 고전력 모드(High power mode)에서 선로 저항(Rline)에 의하여 형성되는 전압 강하(Vdrop)의 크기는 저전력 모드(Low power mode) 또는 노멀 모드(Normal mode)에서 형성되는 전압 강하의 크기보다 크다. 전압 강하(Vdrop)에 의하여 부하(200)에 제공되는 전압이 목적하는 전압 범위보다 낮아지는 경우에는 회로가 정상적으로 동작하는 것을 기대할 수 없다.
직접 구동부(100)는 도 4에서 파선으로 도시된 것과 같이 선로 저항(Rline)등에 의한 전압 강하(Vdrop) 성분을 보상할 수 있는 전압을 출력하여 부하(200)에 목적하는 전압이 제공되도록 한다. 직접 구동부(100)가 출력하는 전압이 소폭 상승하나, 전압 상승 성분은 레귤레이터에 추가적으로 제공되는 드롭 아웃 전압보다는 작다. 따라서, 본 실시예에 의하면 레귤레이터(300)가 고전력 모드(High power mode)에서 부하(200)를 구동하지 않아 소모 전력을 감소시킬 수 있으며, 나아가, 부하(200) 동작의 신뢰성을 확보할 수 있다는 장점이 제공된다.
부하(200)는 제1 전이 상태(T1) 및 제2 전이 상태(T2) 이후의 고전력 모드(High power mode)에서 직접 구동부(100)가 제공하는 전력에 의하여 구동된다. 종래 기술에서 부하가 고전력 모드에서 동작하는 경우에도 레귤레이터가 제공하는 전력에 의하여 구동되었다. 레귤레이터가 안정적인 전압을 출력하기 위하여 레귤레이터가 출력하는 전압 보다 적어도 드롭 아웃 전압만큼 큰 전압이 입력되어야 한다. 따라서, 레귤레이터를 사용하는 종래 기술에서는 레귤레이터에 제공되는 전압이 증가하므로 소모 전력이 증가한다는 단점이 있었다.
그러나, 본 실시예에 의하면 직접 구동부(100)가 부하(200)를 직접 구동하므로, 레귤레이터(300)에서 추가적으로 소모되는 전력은 발생하지 않는다는 장점이 제공된다.
고전력 모드(High power mode)에서 전력 제어부(500)는 논리 로우 상태의 레귤레이터 제어 신호(REG_EN)와 논리 하이 상태의 직접 구동부 제어 신호(DDU_EN)를 유지하며 고전력 모드에 상응하도록 직접 구동부 모드 제어 신호(DDU_SW)를 유지한다.
부하(200)가 고전력 모드(High power mode)로 동작 중일 때, 사용자가 입력을 제공하여 디스플레이 장치로 정적인 이미지를 표시하고자 하는 경우에, 부하(200)는 노멀 모드로 동작하여야 한다. 부하(200)의 동작 모드가 고전력 모드(High power mode)에서 노멀 모드(Normal mode)로 전환될 때에도 제2 전이 상태(T2)와 제1 전이 상태(T1)를 포함하는 전이 상태를 거쳐 동작 모드가 전환될 수 있다. 일 실시예로, 고전력 모드(High power mode)에서 노멀 모드(Normal mode)로 전환될 때에는 제2 전이 상태(T2)와 제1 전이 상태(T1)를 순차적으로 거쳐 동작 모드가 전환될 수 있다.
상술한 바와 같이 제어부(600)는 사용자의 입력, 디스플레이되는 컨텐츠(contents) 및 실행되는 애플리케이션으로부터 부하(200)가 노멀 모드에서 동작하여야 하는 것으로 판단하고, 노멀 모드에 상응하는 동작 모드 신호(mode_sel)를 전력 제어부(500)에 제공한다.
제2 전이 상태(T2)에서 전력 제어부(500)는 논리 하이 상태의 직접 구동부 제어 신호(DDU_EN)를 유지하고, 논리 하이 상태의 레귤레이터 제어 신호(REG_EN)를 출력한다. 이로부터 직접 구동부(100)와 레귤레이터(300)가 모두 활성화되어 부하 노드(x)가 전기적으로 플로팅(floating)되는 것을 방지할 수 있다. 제2 전이 상태(T2)는 직접 구동부(100)와 레귤레이터(300)이 모두 활성화되는 것을 보장할 수 있을 정도의 지속시간을 가질 수 있다. 일 예로, 제2 전이 상태(T2)의 지속 시간은 레귤레이터 제어 신호(REG_EN)에 의하여 웨이크 업(wake up)된 레귤레이터(300)가 노멀 모드에 상응하는 전류 및/또는 전압을 제공할 때 까지의 지연 시간과 상응하거나 이를 포함할 수 있다.
제1 전이 상태(T1)에서 전력 제어부(500)는 레귤레이터 제어 신호(REG_EN)를 논리 하이 상태로 유지하고, 직접 구동부 제어 신호(DDU_EN)를 논리 로우로 전환하며, 노멀 모드에 상응하는 직접 구동부 모드 제어 신호(DDU_SW)를 출력한다. 따라서, 제1 전이 상태(T1) 이후로는 레귤레이터(300)가 부하(200)에 전력을 공급한다. 상술한 바와 같이 제1 전이 상태(T1)는 직접 구동부 제어 신호(DDU_EN)에 의하여 비활성화 되는 직접 구동부(100) 및 직접 구동부(100)가 출력하는 전류(iOUT)가 안정되기에 충분한 지속 시간을 가질 수 있다.
제1 전이 상태(T1)의 지속 시간 도과후, 전력 제어부(500)는 노멀 모드에 상응하는 부하 모드 신호(LOAD_MODE)를 부하(200)에 출력하여 부하(200)가 노멀 모드에서 동작하도록 제어한다. 노멀 모드(Normal mode)에서는 레귤레이터(300)가 부하(200)에 전력을 제공한다.
종래 기술에 의하면 부하에서 높은 전력이 소모되는 경우와 부하의 전력 소모량이 적은 경우 모두 레귤레이터를 통하여 부하에 전력을 제공하였다. 따라서, 레귤레이터의 동작을 위한 드롭 아웃 전압에 의한 전력 소모량을 무시할 수 없었다. 그러나 본 실시예에 의하면 부하의 전력 소모량이 높은 경우와 부하에서 낮은 전력을 소모하는 경우에는 직접 구동부(100)가 구동하므로 드롭 아웃 전압에 의한 전력 소모를 감소시킬 수 있으며, 신뢰성 있는 동작을 구현할 수 있다는 장점이 제공된다.
본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 실시를 위한 실시예로, 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
10: 전력 제공측 20: 부하측
30: 제어측 100: 직접 구동부
200: 부하 300: 레귤레이터
400: 전압 제공부 500: 전력 제어부
600: 제어부

Claims (22)

  1. 전력 제공 장치로, 상기 전력 제공 장치는:
    부하에 전력을 제공하는 레귤레이터(regulator)를 포함하는 부하측;
    상기 부하에 직접 전력을 제공하는 직접 구동부를 포함하는 전력 제공측;
    상기 부하의 동작 모드에 따라 상기 직접 구동부가 상기 부하에 전력을 제공하도록 상기 직접 구동부를 제어하는 전력 제어부를 포함하며,
    상기 부하는,
    고전력 모드(High power mode), 노멀 모드(Normal mode) 및 저전력 모드(Low power mode) 중 어느 하나의 모드로 동작하고,
    상기 전력 제어부는,
    상기 고전력 모드 및 상기 저전력 모드에서 상기 직접 구동부가 상기 부하에 전력을 제공하도록 제어하는 전력 제공 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전력 제어부는,
    상기 부하의 상기 동작 모드가 상기 노멀 모드에서 상기 고전력 모드 및 상기 저전력 모드 중 어느 하나로 전환될 때,
    상기 직접 구동부를 활성화하는 단계 이후에 상기 레귤레이터를 비활성화하는 단계를 수행하는 전력 제공 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전력 제어부는,
    상기 부하의 동작이 상기 노멀 모드에서 상기 저전력 모드로 전환될 때,
    상기 직접 구동부를 활성화하는 단계 이후에 상기 레귤레이터를 비활성화하는 단계를 수행하는 전력 제공 장치.
  5. 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력 제어부는,
    상기 직접 구동부를 활성화하는 단계 이후, 상기 레귤레이터를 비활성화하는 단계 이전에
    상기 직접 구동부와 상기 레귤레이터를 모두 활성화하는 단계를 더 수행하는 전력 제공 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전력 제어부는,
    상기 부하의 동작이 상기 고전력 모드에서 상기 노멀 모드로 전환될 때,
    상기 레귤레이터를 활성화하는 단계 이후에 상기 직접 구동부를 비활성화하는 단계를 수행하는 전력 제공 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전력 제어부는,
    상기 부하의 동작이 상기 저전력 모드에서 상기 노멀 모드로 전환될 때,
    상기 레귤레이터를 활성화하는 단계 이후에 상기 직접 구동부를 비활성화하는 단계를 수행하는 전력 제공 장치.
  8. 제6항 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력 제어부는,
    상기 레귤레이터를 활성화하는 단계 및 상기 직접 구동부를 비활성화하는 단계 이전에
    상기 직접 구동부와 상기 레귤레이터를 모두 활성화하는 단계를 더 수행하는 전력 제공 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 전력 제공측은,
    상기 레귤레이터에 동작 전압을 제공하는 전압 제공부를 더 포함하며,
    상기 동작 전압은 TTL(Transistor Transistor Logic) 레벨 전압인 전력 제공 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 전력 제공측과 상기 부하측은 서로 다른 기판에 위치하며, 도선으로 연결되는 전력 제공 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 전력 제어부는 제어측에 포함되고,
    상기 제어측은 상기 부하가 동작하여야 하는 동작 모드를 판단하는 제어부를 더 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 부하의 동작 모드에 상응하는 동작 모드 신호를 상기 전력 제어부에 제공하고,
    상기 전력 제어부는 상기 동작 모드 신호에 상응하도록 상기 직접 구동부 및 상기 레귤레이터를 제어하는 전력 제공 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 전력 제어부는 상기 동작 모드 신호에 상응하도록 부하 모드 신호를 출력하여 상기 부하의 동작 모드를 제어하는 전력 제공 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는 어플리케이션 프로세서(AP, application processor)인 전력 제공 장치.
  14. 부하에 전력을 제공하는 방법으로, 전력 제공 방법은:
    (a) 제1 전원이 상기 부하에 전력을 제공하는 단계와,
    (b) 상기 부하가 동작하여야 하는 모드를 판단하는 단계 및
    (c) 판단된 상기 부하의 상기 동작 모드에 따라 제2 전원이 상기 부하에 전력을 제공하는 단계를 포함하며,
    상기 부하의 상기 동작 모드는 고전력 모드(High power mode), 노멀 모드(Normal mode) 및 저전력 모드(Low power mode) 중 어느 하나이고,
    상기 (c) 단계는, 상기 (b) 단계에서 상기 부하가 동작하여야 하는 모드가 상기 고전력 모드 및 상기 저전력 모드 중 어느 하나로 판단될 때 수행되며, 상기 제1 전원과 상기 제2 전원이 모두 상기 부하에 전력을 제공하는 단계 이후에 수행되는 전력 제공 방법.
  15. 삭제
  16. 제14항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서, 상기 제1 전원은 레귤레이터(regulator)이고,
    상기 (b) 단계에서 부하가 상기 노멀 모드에서 상기 고전력 모드로 동작하여야 하는 것으로 파악되면
    상기 (c) 단계에서 상기 제2 전원은 상기 노멀 모드에서 부하에 제공되는 전류보다 큰 전류를 제공하여 상기 부하를 직접 구동하는 전력 제공 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서, 상기 제1 전원은 레귤레이터(regulator)이고,
    상기 (b) 단계에서 부하가 상기 노멀 모드에서 상기 저전력 모드로 동작하는 것으로 파악되면
    상기 (c) 단계에서 상기 제2 전원은 상기 노멀 모드에서 부하에 제공되는 전류보다 작은 전류를 제공하여 상기 부하를 직접 구동하는 전력 제공 방법.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서, 상기 제1 전원은 구동 전류를 상기 부하에 직접 제공하는 직접 구동부이고,
    상기 (b) 단계에서 부하가 상기 고전력 모드에서 상기 노멀 모드로 동작하는 것으로 파악되면
    상기 (c) 단계에서 상기 제2 전원은 레귤레이터로, 상기 레귤레이터는 상기 고전력 모드에서 부하에 제공되는 전류보다 작은 전류를 제공하여 상기 부하를 구동하는 전력 제공 방법.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서, 상기 제1 전원은 구동 전류를 상기 부하에 직접 제공하는 직접 구동부이고,
    상기 (b) 단계에서 상기 부하가 상기 저전력 모드에서 상기 노멀 모드로 동작하는 것으로 파악되면
    상기 (c) 단계에서 상기 제2 전원은 레귤레이터로, 상기 레귤레이터는 상기 저전력 모드에서 부하에 제공되는 전류보다 큰 전류를 제공하여 상기 부하를 구동하는 전력 제공 방법.
  20. 제14항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    제어부가 상기 부하가 동작하여야 하는 모드를 판단하여 상응하는 동작 모드 신호를 출력하고,
    상기 (c) 단계는,
    전력 제어부가 상기 동작 모드 신호에 상응하도록 상기 제1 전원 및 상기 제2 전원을 제어하는 전력 제공 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 전력 제어부는 상기 동작 모드 신호에 상응하도록 부하 모드 신호를 출력하여 상기 부하의 동작 모드를 제어하는 전력 제공 방법.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 제어부는 어플리케이션 프로세서(AP, application processor)인 전력 제공 방법.
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