KR19990077394A - 전원회로 - Google Patents

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KR19990077394A
KR19990077394A KR1019990002760A KR19990002760A KR19990077394A KR 19990077394 A KR19990077394 A KR 19990077394A KR 1019990002760 A KR1019990002760 A KR 1019990002760A KR 19990002760 A KR19990002760 A KR 19990002760A KR 19990077394 A KR19990077394 A KR 19990077394A
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power supply
supply circuit
switching regulator
output
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KR1019990002760A
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Inventor
시모다사다시
Original Assignee
핫토리 쥰이치
세이코 인스트루먼트 가부시키가이샤
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    • 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
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    • 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
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Abstract

액정 디스플레이 장치의 코먼측의 구동전압 VH, VL 및 V1이 고정확도로 ｜VH - V1｜ = ｜V1 - VL｜의 관계를 만족할 수 있는 액정 디스플레이 장치에 전원을 공급하는 전원회로를 개시한다. 전원회로는 제1 극성의 출력전압을 발생하는 스위칭 레귤레이터, 이 스위칭 레귤레이터의 출력에 접속되어 출력전압을 분할하는 저항소자, 및 저항소자에 의해 분할된 전압을 기준전압으로서 입력하는 오차 증폭기를 포함하며 제1 극성에 대해 극성이 반대인 제2 출력전압을 발생하는 슬레이브측 일정전압 전원회로를 포함한다.

Description

전원회로{Power Supply Circuit}
본 발명은 액정 표시장치를 구동하는 전원회로에 관한 것으로, 특히 코먼측에 전압을 공급하기 위한 전원회로에 관한 것이다.
액정 표시장치를 구동하기 위한 종래의 전원회로로서, 도 4의 회로도에 도시한 바와 같은 스위칭 레귤레이터를 채용한 전원회로가 알려져 있다. 즉, 스위칭 레귤레이터 및 트랜스포머를 사용하여 코먼측에 구동 전압에 필요한 정 및 부 전원이 얻어졌다.
이러한 멀티 라인 어드레싱(MLA)과 같은 구동방법을 사용하는 액정 디스플레이 장치에서, 코먼측에 대한 구동전압인 VH, VL 및 V1의 전압관계는 도 3에 도시한 바와 같은 VH - V1 = V1 - VL을 만족한다. 이 등식이 만족되지 않을 때, 잔여 이미지가 디스플레이 스크린 상에 나타나, 화질의 악화를 초래한다. 그러나, 종래의 전원회로에서는 트랜스포머의 권선비 정밀도를 얻기 어렵기 때문에, 상기 등식을 만족하기 어려운 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 상기 문제를 해결하는 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전원회로를 도시한 블록도.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전원회로를 도시한 블록도.
도 3은 액정 디스플레이 장치의 코먼측 구동전압을 도시한 설명도.
도 4는 종래의 전원회로를 도시한 블록도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
101 : 승압형 스위칭 레귤레이터 102 : 반전형 스위칭 레귤레이터
103, 113 : 인덕터 104, 112 : 다이오드
105, 111, 126, 127 : FET 106, 114 : 오차 증폭기
107, 115 : 제어회로 108 : 기준전압
109, 110, 116-119 : 저항기 120 : 버퍼회로
121 : 차지 펌프형 스위칭 레귤레이터
122 : 발진회로 123-125 : 인덕터
128, 129 : 캐패시터 130 : VL 전압단자
상기 문제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따라, 극성이 서로 상이한 출력전압을 발생하는 2개의 일정전압 전원회로를 사용하여, 하나의 일정전압 전원회로의 출력전압(Va)이 저항기에 의해 분할되고, 이에 따라 분할된 전압(Vb) 혹은 이 분할된 전압(Vb)를 버퍼링한 전압이 출력전압(Vc)을 발생하는 다른 일정전압 전원회로의 기준전압으로서 설정됨으로써 고정확도로 Va - Vb = Vb - Vc의 관계를 만족하는 전원회로를 실현하는 전원회로가 제공된다.
본 발명에 따른 전원회로는 제1 극성의 출력전압을 발생하는 일정전압 전원회로; 상기 일정전압 전원회로의 출력에 접속되어 상기 출력전압을 분할하는 저항소자; 및 상기 저항소자에 의해 분할된 전압을 기준전압으로서 입력하는 오차 증폭기를 포함하며 상기 제1 극성에 대해 극성이 반대인 제2 출력전압을 발생하는 슬레이브측 일정전압 전원회로로 구성될 수 있다. 이러한 구조에서, 상기 슬레이브측 일정전압 전원회로는 스위칭 레귤레이터로 구성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 전원회로는 제1 극성의 출력전압을 발생하는 일정전압 공급회로; 상기 일정전압 전원회로의 출력에 접속되어 출력전압을 분할하는 저항소자; 상기 저항소자에 의해 분할된 전압을 전원전압으로서 입력하여 제1 극성에 대해 극성이 반대인 제2 출력전압을 발생하는 것으로 차지 펌프형 스위칭 레귤레이터인 슬레이브측 일정전압 전원회로로 구성될 수 있다.
상기 구조의 전원회로에서, 제1 극성의 출력전압을 발생하는 일정전압 전원회로는 스위칭 레귤레이터로 구성될 수 있다.
본 발명의 이들 및 다른 목적, 특징 및 잇점은 첨부한 도면에 따라 취한 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백하게 될 것이다.
첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하겠다.
본 발명은 2개의 스위칭 레귤레이터로 구성되는데, 한 스위칭 레귤에이터의 출력전압은 저항기에 의해 분할되고, 이 분할된 전압 혹은 이 분할된 전압을 버퍼링한 전압을 다른 스위칭 레귤레이터의 기준전압으로써 설정한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전원회로를 도시한 것이다. 승압형 스위칭 레귤레이터(101) 및 반전형 스위칭 레귤레이터(102)는 도 3에 각각 도시한 전압 VH, V1 및 VL을 출력한다. 승압형 스위칭 레귤레이터(101)는 인덕터(103), 다이오드(104), FET(105), 오차 증폭기(106), 제어회로(107), 기준전압(108) 및 피드백 저항기(109, 110)로 구성된다. 이것은 승압형 스위칭 레귤레이터로서 알려진 회로이다. 또한, 반전형 스위칭 레귤레이터(102)는 FET(111), 다이오드(112), 인덕터(113), 오차 증폭기(114), 제어회로(115) 및 피드백 저항기(116, 117)로 구성된다. 이것은 반전 초퍼형 스위칭 레귤레이트로서 알려진 회로이다. 또한, 전압 VH는 분할 저항기(118, 119)로 분할되고, 도 3에 도시한 전압 V1은 이들의 접속점으로부터 출력된다. 더욱이, 전압(V1)은 버퍼회로(120)를 통해 오차 증폭기(114)의 정 단자로 입력된다.
다음에 동작을 설명한다. 승압형 스위칭 레귤레이터(101)에 의해 발생된 전압(VH)은 기준전압(108)의 전압값(Vref), 피드백 저항기(109)의 저항값(R1), 및 피드백 저항기(110)의 저항값(R2)에 따라 식(1)로 나타낸 바와 같이 결정된다.
VH = Vref ·(R1 + R2) / R2 (1)
또한, 전압(V1)은 분할 저항기(118)의 저항값(R5) 및 분할 저항기(119)의 저항값(R6)에 따라 식(2)로 나타낸 바와 같이 결정된다.
V1 = VH ·R6/(R5 + R6) (2)
전압(V1)의 임피던스는 버퍼(120)에 의해 변환되어, 동일 전압(V1)이 오차 증폭기(114)의 정 단자에 입력되기 때문에, 반전형 스위칭 레귤레이터(102)에 의해 출력된 전압(VL)은 피드백 저항기(116)의 일단이 전압(VH)에 접속되어 있어 식(3)으로 나타낸 바와 같이 결정된다.
VL = -(VH - V1) ·R4/R3 + V1 (3)
여기서, R3는 피드백 저항기(116)의 저항값이며, R4는 피드백 저항기(117)의 저항값이며, 이들이 R3 = R4를 만족하도록 설정된다면, 전압(VL)은 -VH + 2V1과 같게 된다. 즉, VH - V1 = V1 - VL의 관계가 만족될 수 있다. 더욱이, 승압형 스위칭 레귤레이터(101) 및 반전형 스위칭 레귤레이터(102) 모두에서, R3 및 R4가 집적회로화되면, R3 = R4는 고정확도로 만족될 수 있다. 그러므로, VH - V1 = V1 - VL의 관계는 약 0.1%의 오차로 만족될 수 있다. 이것은 도 4에 도시한 트랜스포머를 사용한 전원회로에 의해 얻어질 수 없는 값이다.
더욱이, VH의 전압값은 액정 디스플레이 장치의 콘트라스트를 조정하기 위해서 가변되도록 설정되는 경우가 있다. 이러한 상황에서, 전압(VL) 역시 관련하여 가변될 수 있다. 이 경우, 도 1에 도시한 회로에서, 이 목적은 R1 혹은 R2의 저항값을 가변시켜 달성된다. 전압(VL)이 전압(VH)으로부터 생성되기 때문에 도 1의 회로구성에 의해 이러한 가변이 될 수 있다. 또한, 버퍼회로(120)가 도 1에서 사용될지라도, 분할 저항기(118, 119)의 저항값은 오차 증폭기(114)의 입력 임피던스보다 낮다면, 버퍼회로(120)는 생략될 수 있다. 더욱이, 전압(V1)이 도 1에 분할 저항기에 의해 전압(VH)으로부터 생성될지라도, 전압(V1)이 이러한 구조로 제한되지 않고 또 다른 전원으로부터 공급되어도, 본 발명의 목적 중 하나인 VH - V1 = V1 - VL의 관계가 고정확도로 만족될 수 있다.
더구나, 도 1의 회로는 전압(VH)이 승압형 스위칭 레귤레이터(101)에 의해 생성되고, 그후 전압(VL)은 반전형 스위칭 레귤레이터(102)에 의해 생성되도록 구성된다. 반대로, 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 회로는 전압(VL)이 반전형 스위칭 레귤레이터(102)에 의해 생성되고, 그후 전압(VH)이 승압형 스위칭 레귤레이터(101)에 의해서 생성되도록 구성될 수도 있다. 이 경우, 기준전압(108)은 반전형 스위칭 레귤레이터(102)의 오차 증폭기(114)에 인가되고, 또 다른 전원 등으로부터 인가되는 전압(V1)은 승압형 스위칭 레귤레이터(101)의 기준전압용으로 사용된다.
또한, 본 발명에서, 전압을 승압 혹은 반전하는 수단은 필연적인 것은 아니므로, 반전형 스위칭 레귤레이터 및 승압형 스위칭 레귤레이터 모두 차지 펌프형 스위칭 레귤레이터로 구성되어도 동일한 효과가 얻어진다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전원회로를 도시한 것이다. 도 3에 도시한 전압(VH, V1, VL)은 승압형 스위칭 레귤레이터(101) 및 차지 펌프형 스위칭 레귤레이터(121) 각각에 의해서 발생된다. 승압형 스위칭 레귤레이터(101)는 인덕터(103), 다이오드(104), FET(105), 오차 증폭기(106), 제어회로(107), 기준전압(108) 및 피드백 저항기(109, 110)로 구성된다. 또한, 차지 펌프형 스위칭 레귤레이터(121)는 발진회로(122), 인버터(123, 124, 125), FET(126, 127) 및 캐패시터(128, 129)로 구성된다. 또한, 전압(VH)은 분할 저항기(118, 119)로 분할되고, 도 3에 도시한 전압(V1)은 이들의 접속점으로부터 생성된다. 더욱이, 전압(V1)은 버퍼회로(120)를 통해 차지 펌프형 스위칭 레귤레이터의 입력 전원으로서 사용되며, 또한 인버터(125)의 전원전압으로서도 사용된다. 다른 인버터들의 전원전압은 VH 및 VL로부터 인가된다.
다음에, 동작을 설명한다. 승압형 스위칭 레귤레이터(101)에 의해 발생된 전압(VH)는 기준전압(108)의 전압값(Vref), 피드백 저항기(109)의 저항값(R1), 및 피드백 저항기(110)의 저항값(R2)에 따라 식(4)로 나타낸 바와 같이 결정된다.
VH = Vref ·(R1 + R2) / R2 (4)
또한, 전압(V1)은 분할 저항기(118)의 저항값(R5) 및 분할 저항기(119)의 저항값(R6)에 따라 식(5)로 나타낸 바와 같이 결정된다.
V1 = VH ·R6/(R5 + R6) (5)
전압(V1)의 임피던스는 버퍼(120)에 의해 변환되어, 동일 전압(V1)이 차지 펌프형 스위칭 레귤레이터의 입력 전원전압으로서 사용된다. 발진기 회로(122)는 사각파를 출력하여 진폭이 VH, VL인 이 사각파는 인버터(123)의 출력으로 출력된다. 인버터(123)의 출력이 전압(VL)을 출력한다면, 인버터(124)의 출력은 VH로 되어 FET(126)를 턴온시킨다. 이에 응답하여, 전압(V1)은 캐패시터(128)의 일측을 차지업한다. 인버터(125)의 출력은 동시에 전압(VH)을 출력하며, 그 결과로 VH-V1의 전압이 캐패시터(128)에 차지업된다. 이 상황에서, FET(127)은 오프된다. 이어서, 인버터(123)의 출력이 전압(VH)을 출력할 때, 인버터(124)의 출력은 VL로 되어 FET(126)를 턴오프시킨다. 대신에, FET(127)이 턴온된다. 결국, 캐패시터(128) 내의 전하는 캐패시터(129)로 전송된다. 이 상황에서, 캐패시터(128)의 정측의 전압은 인버터(125)에 기인하여 전압(V1)이 되기 때문에, 차지 펌프형 스위칭 레귤레이터(121)에 의해 발생된 전압(VL)은 식(6)에 의해 나타낸 바와 같이 결정된다.
VL = -(VH + V1) + V1 (6)
즉, 전압(VL)은 전압(V1)을 기준으로 전압차(VL - V1)를 부측으로 전환된 전압으로 된다. 이러한 이유로, VH - V1 = V1 - VL의 관계가 만족될 수 있다. 전압(VL)을 생성하기 위해서, 이 실시예에서, 전압(VL)은 차지 펌프형 스위칭 레귤레이터를 사용하여 부측으로 전환된 전압에 의해 얻어지며, VH - V1 = V1 - VL의 관계는 약 0.5%의 오차로 만족될 수 있다. 이것은 도 4에 도시한 트랜스포머를 사용하는 전원회로에 의해 얻어질 수 없는 값이다.
또한, 버퍼회로(120)를 도 1에 사용하더라도, 분할 저항기(118, 119)의 저항값이 오차 증폭기(114)의 입력 임피던스보다 낮다면, 버퍼회로(120)를 생략할 수도 있다. 더욱이, 초기 기동시에 전압(VL)은 전혀 생성되지 않기 때문에 차지 펌프형 스위칭 레귤레이터(121)가 기동할 수 없는 경우, 캐소드로서 단자(130)을 갖는 다이오드를 버퍼회로(120)의 출력과 전압(VL) 단자(130) 간에 접속하여 차지 펌프형 스위칭 레귤레이터(121)를 기동시킨다. 이 실시예는 참조부호(121)로 나타낸 회로구성을 갖는 차지 펌프형 레귤레이터를 사용하여 설명되었다. 그러나, 회로구성 자체는 이 회로로 한정되는 것은 아니다. 더구나, 전압(V1)은 도 2에서 분할 저항기에 의해 전압(VH)으로부터 생성될지라도, 상기 구성으로 제한되지 않고 전압(V1)이 또 다른 전원으로부터 인가되어도, 본 발명의 목적 중 하나로서 VH - V1 = V1 - VL의 관계가 고정확도로 만족될 수 있다.
더욱이, 도 2의 회로는 승압형 스위칭 레귤레이터(101)에 의해 전압(VH)이 생성되고, 그후 전압(VL)이 차지 펌프형 스위칭 레귤레이터(121)에 의해 생성되도록 구성된다. 본 발명의 목적은 전압(VL)이 제1 실시예에서 설명한 반전형 스위칭 레귤레이터(102)를 사용하여 생성되고, 그후 전압(VH)는 정측의 전압을 부측의 전압의 2배로 승압시킬 수 있는 차지 펌프형 스위칭 레귤레이터에 의해 생성되어도 달성된다. 이 경우, 또 다른 전원 등으로부터 인가된 전압(V1)은 차지 펌프형 스위칭 레귤레이터의 입력 전원전압용으로 사용될 수도 있다.
더욱이, 본 발명에서, 전압을 승압 혹은 반전시키는 수단은 필수적인 것이 아니기 때문에, 반전형 스위칭 레귤레이터 및 승압형 스위칭 레귤레이터 모두 차지 펌프형 스위칭 레귤레이터로 구성되어도 동일한 효과가 얻어진다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따라, 극성이 서로 상이한 출력전압을 생성하는 2개의 일정전압 전원회로를 사용하여, 하나의 일정전압 전원회로의 출력전압(Va)은 저항기에 의해 분할되고, 이 분할된 전압(Vb) 혹은 상기 분할된 전압(Vb)을 버퍼링한 전압이 출력전압(Vc)을 발생하는 다른 정전압 전원회로의 기준전압이 되도록 구성된 전원회로가 실현된다. 따라서, 고정확도로 Va - Vb = Vb - Vc의 관계를 만족하는 전원회로가 저렴하게 실현될 수 있는 잇점이 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대한 전술한 바는 예시 및 설명 목적으로 된 것이다. 개시된 정밀한 형태로 본 발명을 구체화하거나 한정하려고 한 것이 아니며, 수정 및 변형이 상기 교시된 바에 따라 가능하며 혹은 본 발명 실시로부터 얻어질 수 있다. 실시예는 본 발명의 원리를 설명하기 위해서 그리고 이 분야에 숙련된 자가 여러가지 실시예 및 생각한 특정한 사용에 적합한 여러가지 수정으로 본 발명을 이용할 수 있게 하는 실제적인 적용을 설명하기 위해서 선택되어 설명되었다. 본 발명의 범위는 여기 첨부된 청구범위 및 이들의 등가물에 의해 정해지도록 한 것이다.

Claims (7)

  1. 2개의 스위칭 레귤레이터를 포함하는 전원회로에 있어서,
    하나의 스위칭 레귤레이터에 의해 발생된 출력전압 및 하나의 전원으로부터 인가된 전압을 사용하여, 다른 스위칭 레귤레이터의 출력전압이 얻어지는 것
    을 특징으로 하는 전원회로.
  2. 2개의 스위칭 레귤레이터를 포함하는 전원회로에 있어서,
    하나의 스위칭 레귤레이터의 출력전압은 저항기에 의해 분할되고, 상기 분할된 전압 혹은 상기 분할된 전압을 버퍼링한 전압은 다른 스위칭 레귤레이터의 기준전압으로서 설정되는 것
    을 특징으로 하는 전원회로.
  3. 2개의 스위칭 레귤레이터를 포함하는 전원회로에 있어서,
    하나의 스위칭 레귤레이터의 출력전압은 저항기에 의해 분할되고, 분할될 전압 혹은 상기 분할된 전압을 버퍼링한 전압은 다른 차지 펌프형 스위칭 레귤레이터의 전원전압 혹은 입력 전원전압으로서 설정되는 것
    을 특징으로 하는 전원회로.
  4. 전원회로에 있어서,
    제1 극성의 출력전압을 발생하는 일정전압 전원회로;
    상기 일정전압 전원회로의 출력에 접속되어 상기 출력전압을 분할하는 저항소자; 및
    기준전압으로서 상기 저항소자에 의해 분할된 전압을 입력하는 오차 증폭기를 포함하며 상기 제1 극성에 대해 극성이 반대인 제2 출력전압을 발생하는 슬레이브측 일정전압 전원회로
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원회로.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 슬레이브측 일정전압 전원회로는 스위칭 레귤레이터인 것을 특징으로 하는 전원회로.
  6. 전원회로에 있어서,
    제1 극성의 출력전압을 발생하는 일정전압 전원회로;
    상기 일정전압 전원회로의 출력에 접속되어 상기 출력전압을 분할하는 저항소자; 및
    상기 저항소자에 의해 분할된 상기 전압을 전원전압으로서 입력하여 상기 제1 극성에 대해 극성이 반대인 제2 출력전압을 발생하는 차지 펌프형 스위칭 레귤레이터인 슬레이브측 일정전압 전원회로
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원회로.
  7. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 일정전압 전원회로로부터 출력된 전압(Va), 상기 저항소자에 의해 분할된 전압(Vb), 및 상기 슬레이브측 일정전압 전원회로에 의해 출력된 전압(Vc)의 관계는 Va - Vb = Vb - Vc의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 전원회로.
KR1019990002760A 1998-03-03 1999-01-28 전원회로 KR19990077394A (ko)

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