KR20090054615A - 디스플레이 디바이스의 전원공급 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 입력된 전원을 정류하여 역률 보상을 통해 일정한 크기를 가지는 직류 전압을 출력하는 단계; 상기 출력된 직류 전압을 1차 측과 2차 측의 서로 다른 전압 레벨로 변압하는 단계; 상기 변압된 전압 레벨 중 2차 측의 낮은 저압을 증폭하는 단계; 및 상기 변압된 1차 측의 전압과 상기 증폭된 2차 측의 전압의 동기를 제어하여 동일하게 스위칭하여 출력하는 단계를 포함하여 이루어진 디스플레이 디바이스의 전원공급 방법에 관한 것으로, 기존의 2개의 트랜스포머를 하나의 트랜스포머로 전원 공급 장치의 회로 구현 및 고압의 FET 및 다이오드의 저압화를 이루고, 상기 트랜스포머로부터 동기 제어 방식을 통한 어드레스 전압(Va)의 입력 캐패시터(Capacitor)용량을 감소시켜 재료비를 삭감할 수 있도록 제공한다.

트랜스포머, 부스터 컨버터

Description

디스플레이 디바이스의 전원공급 장치 및 방법{Apparatus and method for supply power in display device}

본 발명은 디스플레이 디바이스의 전원공급 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 싱글(single) 트랜스포머(transformer)를 이용한 멀티 출력 및 동기 제어 장치에 관한 것이다.

티브이는 방송국에서 전송되는 방송 신호 중 사용자가 선택한 채널에 따른 방송 신호를 선국하고 복조하여 음성 및 영상으로 분리하고 해당 음성 및 영상 처리를 거쳐 화면 및 스피커를 통해 출력하는 영상 기기로서, 그 종류를 살펴보면, 일반적으로 가장 널리 사용되고 있는 CRT를 비롯하여, 고화질/대화면 특성을 만족시키기 위해 LCD, PDP 등을 이용한 디지털 티브이도 있다.

특히, PDP 티브이의 경우, 그 구조적 특성상 기존의 CRT에 비해 상당히 얇게 제조가 가능함과 동시에 LCD에 비해 휘도 특성이 뛰어나 티브이로서의 기술요건을 만족하고 있으며, 벽면 설치 등 레이아웃 특성이 뛰어나 차세대 티브이로서 각광받고 있다.

그러나 PDP의 특성상 동작시 고전압을 필요로 하므로 전원관련 구성의 제어 가 PDP 티브이의 사용화 완성을 위한 기술요건 중 하나로 자리잡고 있다. 이때 PDP의 개략적인 구조를 살펴보면, 상판과 하판이 서로 합착되어 구성되는데, 상판은 서로 평행하게 형성된 스캔 전극과 서스테인 전극, 그리고 스캔 전극과 서스테인 전극을 포함한 상판 상에 형성된 유전층 및 보호막을 구비한다. 그리고 하판은 어드레스 전극과, 어드레스 전극을 포함한 기판 전면에 형성된 유전체막, 어드레스 전극 사이의 유전체막 위에 형성된 격벽, 그리고 각 방전 셀 내의 격벽 및 유전체막 표면에 형성된 형광체를 구비한다. 또한 상판과 하판 사이의 공간은 헬률(He), 크세논(Xe) 등의 불활성 가스가 혼합된 방전 가스가 채워져 방전 영역을 이루고 있다.

이와 같은 PDP는 상기 전극들에 소정 전압이 인가됨에 따라 상기 방전 가스가 방전하고 이때 발생된 자외선에 의해 형광체가 여기되어 색상을 구현하게 된다. 따라서, 상기 전극에 기설정된 타이밍에 따라 소정 전압이 인가되도록 PDP 모듈의 구동을 제어하기 위한

도 1은 종래의 전원공급 장치의 구조를 나타낸 블럭도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, PDP 패널은 방전을 통해 입력되는 영상 신호를 디스플레이한다. 패널이 방전되기 위해서 어드레스 전압(Va)과 서스테인 전압(Vs)이 필요하다. 현재의 PDP 파워 공급 유닛(Power Supply Unit; PSU)의 경우, Va 전압을 출력하기 위해 전력 효율 교정(Power Factor Correction; 이하 PFC)회로 전압을 입력으로 하여 플라이백(Flyback) 컨버터(converter) 방식으로 Va 전압을 생성한다. Vs 전압은 전력 효율 교정(PFC)회로 전압을 입력으로 하여 전파 공진 방식을 사용 하여 Vs 전압을 출력한다. 그리고 각각의 전압은 2차 측의 IC에 의해 제어된다.

종래의 고효율 논리적 연결제어(Logical Link Control; LLC) 회로를 구성하기 위해 두 개의 컨트롤러와 비용이 높은 두 개의 트랜스포머를 사용해야 하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 하나의 트랜스포머를 이용하여 고전압의 두 출력을 만드는 디스플레이 디바이스의 전원공급 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 디스플레이 디바이스의 전원공급 장치는 입력된 전원의 출력을 정해진 직류전압(Vcc)으로 변환하고, 그 출력 전압 레벨을 유지시키는 역률 개선부(RFC); 상기 역률 개선부로부터 출력된 직류 전압을 1차 측과 2차 측의 서로 다른 전압 레벨로 변압하는 트랜스포머; 및 상기 변압된 전압 레벨 중 2차 측의 낮은 저압을 증폭하여 출력하는 부스터 컨버터를 포함한다.

상기 서로 다른 전압 레벨은 1차 측인 고압의 어드레스 전압(Va)과 2차 측인 저압의 서스테인 전압(Vs)인 것을 특징으로 한다.

상기 트랜스포머와 연결되며 1차 측과 2차 측의 동기 신호를 동일하게 출력시키는 동기 제어부를 더 포함한다.

상기 동기 제어부로부터 입력된 제어 신호에 근거하여 직류 전압의 전달을 위해 일정 시간 간격으로 온 동작과 오프 동작을 반복 수행하는 스위치부를 더 포함한다.

상기 스위치부는 고전압용 전계 효과 트랜지스터(FET)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 디스플레이 디바이스의 전원공급 방법에 있어서, 입력된 전원을 정류하여 역률 보상을 통해 일정한 크기를 가지는 직류 전압을 출력하는 단계; 상기 출력된 직류 전압을 1차 측과 2차 측의 서로 다른 전압 레벨로 변압하는 단계; 상기 변압된 전압 레벨 중 2차 측의 낮은 저압을 증폭하는 단계; 및 상기 변압된 1차 측의 전압과 상기 증폭된 2차 측의 전압의 동기를 제어하여 동일하게 스위칭하여 출력하는 단계를 포함하여 이루어진다.

상기 서로 다른 전압 레벨은 1차 측인 고압의 어드레스 전압(Va)과 2차 측인 저압의 서스테인 전압(Vs)인 것을 특징으로 한다.

본 발명은 기존의 2개의 트랜스포머를 하나의 트랜스포머로 전원 공급 장치의 회로 구현 및 고압의 FET 및 다이오드의 저압화를 이루고, 상기 트랜스포머로부터 동기 제어 방식을 통한 어드레스 전압(Va)의 입력 캐패시터(Capacitor)용량을 감소시켜 재료비를 삭감할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부 도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 설명을 생략한다.

도 2는 본 발명에 의한 디스플레이 디바이스의 전원공급 장치 내부를 나타낸 구성 블럭도이다.

본 발명의 실시 예에 의해 PDP 패널에서 동작시 방전하기 위해 어드레스 전압(Va) 및 서스테인 전압(Vs)의 고전압이 필요하다. 먼저, 상용교류전원(AC)이 입력되면, 정류 및 평활 단계를 거쳐 역률 개선부(Power Factor Correction; 이하 PFC, 20)로 입력된다. 역률 개선부(20)는 입력된 전압을 직류 전압(Vcc)으로 변환하여 트랜스포머(22)로 입력되는 전압 레벨을 일정하게 유지되도록 한다.

트랜스포머(22)는 상기 역률 개선부(20)에서 공급된 직류 전압(Vcc)을 디스프레이 디바이스의 각 구성에 필요한 직률 전압 레벨로 변압하여 1차 측인 고압의 서스테인 전압(Vs)과 2차 측인 저압의 어드레스 전압(Va)을 공급한다.

트랜스포머 컨트롤 IC(23)는 트랜스포머(22)의 출력 전압을 일정하게 조절한다.

부스터 Converter 및 스위치부(25)는 2차 측인 저압의 어드레스 전압(Va)을 부스터(Booster) 컨버터방식을 사용하여 고압으로 승압하여 출력되도록 한다. 이때, 스위치부는 전계 효과 트랜지스터(Field Effect Transistor; FET)를 이용하여 구현한다.

동기 제어부(24)는 트랜스포머(22)에서 싱크(Sync)단의 출력을 만들어 2차 측 어드레스 전압(Va)의 컨버터 단과 연결하여 1차 측과 2차 측의 스위치(FET)의 온/오프(on/off)와 스위칭 주파수를 동일하게 적용하여 전력 손실을 줄일 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 디바이스의 전원공급 방법을 나타낸 순서도이다.

상용 교류(AC) 전원에 대해 정류 과정 및 평탄화 단계를 수행한다(S300).

전원의 역률 개선 과정을 수행하여 입력된 전원의 출력을 정해진 직류전압(Vcc)으로 변환하고, 트랜스포머로 입력되는 직류 전원이 일정한 전압 레벨을 갖도록 공급한다(S301).

트랜스포머에서 직류 전압을 1차 측과 2차 측의 서로 다른 전압 레벨로 변압하여 1차 측의 고압의 서스테인 전압(Vs)을 출력한다(S302).

상기 변압된 전압 레벨 중 2차 측의 낮은 어드레스 전압(Va)을 부스터(Booster) 컨버터 방식에 의해 승압하여 출력한다(S303). 이때, 변압된 1차 측의 서스테인 전압(Vs)과 증폭된 2차 측의 어드레스 전압(Va)의 동기를 제어하여 동일하게 스위칭하여 출력되도록 한다.

한편, 본 발명에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 용어들로써 이는 해당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시 예들에 의해 한정되지 않고 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.

도 1은 종래의 전원공급 장치의 구조를 나타낸 블럭도.

도 2는 본 발명에 의한 디스플레이 디바이스의 전원공급 장치 내부를 나타낸 구성 블럭도.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 디바이스의 전원공급 방법을 나타낸 순서도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

20. 역률 개선부(RFC) 22. 트랜스포머

23. 트랜스포머 컨트롤 IC 24. 동기 제어부

25. 부스터 컨버터 및 스위치부

Claims (7)

1. 입력된 전원의 출력을 정해진 직류전압(Vcc)으로 변환하고, 그 출력 전압 레벨을 유지시키는 역률 개선부;

   상기 역률 개선부로부터 출력된 직류 전압을 1차 측과 2차 측의 서로 다른 전압 레벨로 변압하는 트랜스포머; 및

   상기 변압된 전압 레벨 중 2차 측의 낮은 저압을 증폭하여 출력하는 부스터 컨버터를 포함하는 디스플레이 디바이스의 전원공급 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 서로 다른 전압 레벨은 1차 측인 고압의 어드레스 전압(Va)과 2차 측인 저압의 서스테인 전압(Vs)인 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스의 전원공급 장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 트랜스포머와 연결되며 1차 측과 2차 측의 동기 신호를 동일하게 출력시키는 동기 제어부를 더 포함하는 디스플레이 디바이스의 전원공급 장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 동기 제어부로부터 입력된 제어 신호에 근거하여 직류 전압의 전달을 위해 일정 시간 간격으로 온 동작과 오프 동작을 반복 수행하는 스위치부를 더 포함하는 디스플레이 디바이스의 전원공급 장치.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 스위치부는 고전압용 전계 효과 트랜지스터(FET)를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스의 전원공급 장치.
6. 입력된 전원을 정류하여 역률 보상을 통해 일정한 크기를 가지는 직류 전압을 출력하는 단계;

   상기 출력된 직류 전압을 1차 측과 2차 측의 서로 다른 전압 레벨로 변압하는 단계;

   상기 변압된 전압 레벨 중 2차 측의 낮은 저압을 증폭하는 단계; 및

   상기 변압된 1차 측의 전압과 상기 증폭된 2차 측의 전압의 동기를 제어하여 동일하게 스위칭하여 출력하는 단계를 포함하여 이루어진 디스플레이 디바이스의 전원공급 방법.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 서로 다른 전압 레벨은 1차 측인 고압의 어드레스 전압(Va)과 2차 측인 저압의 서스테인 전압(Vs)인 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스의 전원공급 방법.

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