KR20120117782A - 전원 시스템 - Google Patents

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KR20120117782A
KR20120117782A KR1020127015706A KR20127015706A KR20120117782A KR 20120117782 A KR20120117782 A KR 20120117782A KR 1020127015706 A KR1020127015706 A KR 1020127015706A KR 20127015706 A KR20127015706 A KR 20127015706A KR 20120117782 A KR20120117782 A KR 20120117782A
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circuit
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KR1020127015706A
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토니 안드레 로헤르 홀레푸트
쿰 용 제
쳉팡 펭
젱 콴 슈이
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티피 비전 홀딩 비.브이.
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Abstract

파워 변환기 시스템(100)은 파워 변환기(102), 분석 회로(114) 및 파워 변환기 제어기(110)를 포함한다. 파워 변환기(102)는 주 전압(108)을 수신하고, 파워(104)를 신호 프로세싱 회로(106)에 제공한다. 파워 변환기(102)는, 파워 변환기(102)가 제 1 파워 레벨을 공급할 수 있는 제 1 모드에서, 또는 파워 변환기(102)가 제 2 파워 레벨을 공급할 수 있는 제 2 모드에서 동작하도록 구성된다. 제 2 파워 레벨은 제 1 파워 레벨을 초과한다. 신호 프로세싱 회로(106)는 정상 동작 모드에서 신호(116)를 프로세스한다. 분석 회로(114)는 신호(116)를 분석한다. 분석 회로(114)는 정상 동작에서 신호 프로세싱 회로(106)의 파워 소모를 나타내는 파워 신호(112)를 생성한다. 파워 변환기 제어기(110)는 파워 신호(112)를 수신하고, 제 1 모드 또는 제 2 모드에서 동작하도록 파워 변환기(102)를 제어한다. 파워 변환기(102)는, 신호 프로세싱 회로(106)의 파워 소모가 제 1 파워 레벨 아래임을 파워 신호(112)가 나타낼 때에 제 1 모드에서만 동작하도록 제어된다.

Description

전원 시스템{POWER SUPPLYING SYSTEM}
본 발명은 예를 들면, 오디오 및/또는 비디오 신호를 프로세스하는 신호 프로세싱 회로에 파워를 제공하기 위한 파워 변환기를 포함하는 파워 변환기 시스템에 관한 것이다.
디스플레이 장치들, 오디오 증폭기들, 또는 라디오들과 같은 전자 디바이스들은 상기 장치에 DC 전압을 제공하기 위해 파워 변환기를 포함한다. 파워 변환기는 종종, PFC(Power Factor Correction) 회로와 DC/DC 변환기의 직렬 배열들을 포함하는 스위치 모드 파워 변환기 또는 안정화된 스위치 모드 파워 변환기이다.
파워 변환기의 PFC 및 DC/DC 변환기는 최대양의 파워를 전달하도록 치수결정된다(demensioned). 반도체 디바이스들과 같은 능동 성분들 뿐만 아니라, 인덕턴스들(inductances) 및 커패시터들(capacitors)과 같은 수동 성분들은, 최대 파워를 전달하는 동안, 메인 변환기의 신뢰할말한 동작 및 오랫동안 지속하는 안전을 위해 치수결정된다. 인덕턴스들은 예를 들면, 그것들이 최대 파워에서 포화되지 않도록 치수결정된다. 반도체 디바이스들은, 그것들이 예를 들면, 파괴됨이 없이 기대된 최대 전류들을 도전할 수 있도록 치수결정된다. 또한, 그것의 모든 성분들을 포함하는 전체 전원은, 생성된 열이 초기에 흡수될 수 있고, 전원을 과열시킴이 없이 전원 주변에 실질적으로 전송될 수 있도록, 치수결정된다.
비록, 전원 디바이스로부터 파워를 얻는 여러 가지 장치들이 대부분의 시간에, 기대된 최대 파워보다 작은 에너지를 필요로 한다. 그 장치들은 짧은 구간들 동안에만 최대 파워를 필요로 한다. 그러므로, 공지된 메인 변환기의 성분들은 평균 동작 조건들에 대해 과치수결정된다(overdimensioned). 과치수결정은, 예를 들면, 높은 피크 전류 세팅들(high peak-current settings) 및 높은 자화 전류들(high magnetizing currents)의 결과로서, 높은 비용들, 매우 큰 전원 디바이스들, 및 비효율성을 야기한다.
그러한 전자 디바이스의 예는 LCD(Liquid Crystal Display) 텔레비전이다. LCD에서, 백라이트에 의해 생성된 광은 비디오 신호의 정보를 제공하는 픽셀들인 LCD 셀들에 의해 필터링된다. 비디오 신호의 대부분의 프레임들의 픽셀들은, 최대 가능한 세기보다 낮은 세기를 갖는다. 현재 LCD 텔레비전 세트들은 비디오 신호를 분석하고, 하나 여러 개의 후속 프레임들에서 거의 모든 픽셀들이 최대 세기 값보다 낮은 제한된 세기를 가지면, 백라이트의 세기를 감소시킨다. 동시에, LCD 셀들에서의 흡수는, 백라이트의 보다 많은 광이 LCD 셀들을 통해 전송하도록 제어된다. 백라이트 세기를 감소시키는 것은 파워를 세이브한다. 비디오 플레임이 광의 높은 세기, 예를 들면, 조명(lightning)을 제공하는 프레임들로 디스플레이될 필요가 있을 때의 기간들 동안에만, 백라이트는 제한된 수의 프레임들에 대해 광의 최대 양을 전달하도록 제어된다. LCD 텔레비전에서, 백라이트는 종종 개별 파워 변환기를 갖는다. 이 파워 변환기는 파워의 최대 양을 전달할 수 있도록 구성되고, 백라이트에 공급될 필요가 있는 파워의 평균 양에 대해 매우 크게 치수결정되는 파워 변환기를 야기한다.
또한, 파워 변환기는, 장치에 의해 그것의 최대 성능에서 동작하도록 요구되는 장치에, 일정한 공급 전압 및/또는 일정한 공급 전류에서 파워를 제공한다. 하지만, 파워 변환기로부터의 파워를 소모하는 장치는 그것의 최대 성능에서 동작하지 않을 때 효과적으로 동작하지 않는다. 예를 들면, 오디오 신호가 증폭되어야 하는 전자 디바이스에서, 전자 디바이스의 증폭기는 특정한 최대 출력 레벨로 신호를 증폭하기 위해 특정한 공급 전압을 요구한다. 증폭기는 파워 변환기로부터 특정한 공급 전압을 수신한다. 하지만, 오디오 신호가 최대 출력 레벨로 증폭되지 않으면, 증폭기는 비효율적으로 동작한다.
본 발명의 목적은, 파워가 오디오 및/또는 비디오 프로세싱 회로에 제공되는 보다 효과적인 파워 변환기 시스템을 제공하는 것이다. 본 발명은 독립청구항들에 의해 규정된다. 이로운 실시예들은 종속청구항들에서 규정된다.
본 발명의 제 1 양태에 따르는 파워 변환기 시스템은, 파워 변환기, 분석 회로, 및 파워 변환기 제어기를 포함한다. 파워 변환기는 주 전압(mains voltage)을 수신하고, 예를 들면, 정상 동작에서 오디오 신호 및/또는 비디오 신호를 프로세스하는 신호 프로세싱 회로에 파워를 제공한다. 파워 변환기는, 파워 변환기가 제 1 파워 레벨을 공급할 수 있는 제 1 모드에서, 또는 파워 변환기가 제 2 파워 레벨을 공급할 수 있는 제 2 모드에서 동작하도록 구성된다. 제 2 파워 레벨은 제 1 파워 레벨보다 크다. 예를 들면, 오디오 신호는 스피커들을 통해 청취가능하도록 증폭되고, 비디오 신호는 디스플레이 장치의 디스플레이 디바이스 상에 디스플레이된다. 분석 회로는 오디오 신호 및/또는 비디오 신호를 수신하고, 오디오 신호 및/또는 비디오 신호를 분석한다. 분석 회로는 정상 동작에서 신호 프로세싱 회로의 파워 소모를 나타내는 파워 신호를 생성한다. 파워 변환기 제어기는 파워 신호를 수신하고, 제 1 모드 또는 제 2 모드에서 동작하도록 파워 변화기를 제어한다. 파워 변환기는, 신호 프로세싱 회로의 파워 소모가 제 1 파워 레벨 아래에 있음을 파워 신호가 나타낼 때, 제 1 모드에서 동작하도록 제어된다. 파워 변환기는, 신호 프로세싱 회로의 파워 소모가 제 1 파워 레벨 위에 있음을 파워 신호가 나타낼 때, 제 2 모드에서 동작하도록 제어된다.
분석 회로는, 얼마나 많은 파워가 신호 프로세싱 회로에 의해 소모되는지를 프로세스된 신호에서의 정보에 기초하여 나타낼 수 있다. 분석 회로는 신호 프로세싱 회로의 파워 이용과 신호의 특성들 간의 관계에 관한 지식을 갖는다. 예를 들면, 신호 프로세싱 신호가 플라즈마 디스플레이 디바이스이면, 그리고 비디오 신호가 많은 높은 세기들을 포함하면, 신호 프로세싱 회로는 비교적 높은 파워 소모를 가질 수 있다. 또한, 또 다른 예에서, 오디오 신호가 많은 큰 진폭들을 포함하면, 분석 회로는, 신호를 증폭하는 증폭기가 많은 파워를 소모한다는 것을 인식한다.
분석 회로에 의해 생성된 파워 신호에 기초하여, 파워 변환기는, 그것이 모드에서 신호 프로세싱 회로의 최대 파워 이용을 매칭시키는 파워를 제공하는 모드에서 동작하도록 제어된다. 신호 프로세싱 회로의 실제 이용과 매칭하는 파워의 양을 제공할 수 있도록 파워 변환기를 적응시키는 것이 이롭다. 그것은 파워 변환기 및/또는 신호 프로세싱 회로에서 불필요한 비효율성을 방지한다. 파워 변화기는, 그것이 매번 파워의 제 2 파워 레벨을 제공해야 하지 않도록 치수결정될 수 있으므로, 예를 들면, 사이즈 및 가격에 대해 보다 효과적일 수 있다. 파워 변환기는 예를 들면, 낮은 부하에서, 높은 피크 전류 세팅들 및 높은 자화 전류들(high magnetizing currents)의 방지에 대해 보다 효과적일 수 있다.
추가적으로 또는 대안으로, 신호 프로세싱 회로는, 그것이 파워 변환기로부터 수신되고, 오디오 신호를 프로세스하고/프로세스하거나 비디오 신호를 프로세스하도록 반드시 요구되지는 않는, 에너지를 분산시켜야 하지 않으므로, 보다 효과적으로 동작할 수 있다.
특정 유형의 파워 변환기에 의존하여, 파워 변환기는 상이한 솔루션들에 의해 제 1 모드 또는 제 2 모드에서 동작하도록 제어될 수 있다. 파워 변환기가 예를 들면, 변압기(transformer)를 포함하는 스위치 모드 파워 변환기이면, 파워 변환기는, 변압기에 저장된 에너지의 양이 신호 프로세싱 회로에서 소모되는 파워의 양에 관련되도록, 파워 신호에 응답하여 변압기에 보다 많은 에너지를 제공하기 시작할 수 있다. 파워 변환기만이, 그것이 요구될 때, 변압기에 에너지를 증가시키면, 변압기에서의 불필요한 에너지 손실들이 방지된다. 또는, 예를 들면, 신호 프로세싱 회로에 제 1 파워 레벨을 전달하는데 반드시 요구되지는 않으며, 제 2 파워 레벨을 제공할 때에 유용한, 성분들은 스위치 오프(switch off)되거나, 접속해제되어, 예를 들면, 열(thermal), 자기(magnetic) 또는 운동(kinetic) 에너지의 형태로 이들 성분들에서의 에너지 손실들을 방지한다. 실시예에서, 부가적인 인덕턴스들(inductances) 또는 커패시터들(capacitors)은, 제 2 모드에서 보다 많은 파워를 변환할 수 있도록, 파워 변환기의 인덕턴스들 또는 커패시터들 각각에 병렬로 접속될 수 있다. 그러므로, 제 1 모드 또는 제 2 모드에서 동작하도록 파워 변환기를 제어하여, 제 1 모드뿐만 아니라, 제 2 모드에서 효과적인 파워 변환기를 얻는다.
파워 신호는, 신호 프로세싱 회로가 정상 동작하고 있을 때, 신호 프로세싱 회로의 파워 소모를 나타낸다. 그것은, 신호 프로세싱 회로의 계산된 실제 파워 이용 또는 계산된 최대 파워 이용일 수 있다. 적어도 파워 신호는, 파워 변환기가, 정상 동작에서, 생성된 파워 신호가 기초가 되는, 오디오 및/또는 비디오 신호를 프로세싱하는 동안, 신호 프로세싱 회로의 정확한 동작을 보장하기 위해 제공되어야 하는, 파워의 최소 양을 나타낸다. 제공된 파워 신호는 시간의 특정 구간에서 파워 소모에 관련되거나, 연속적인 시간 구간들에서 각각의 파워 소모들에 관련된다.
파워 신호가 신호 프로세싱 회로의 정상 동작 모드에 관련되고, 제 1 모드 및 제 2 모드에서 제공되는 파워가 신호 프로세싱 회로의 정상 동작 모드에서 일어나는 것의 유의해야 한다. 본 발명은, 비록 본 발명의 파워 변환기 시스템이 상기 제 1 모드와 상기 제 2 모드의 상부(top) 상에서 대기 모드를 매우 잘 가질 수 있지만, 대기 모드에서 신호 프로세싱 회로에 의해 소모되는 파워에 관련되지 않는다. 대기 모드에서, 신호 프로세싱 회로는 적은 양의 에너지를 소모하고, 정상 동작에 있지 않고, 그것은, 신호 프로세싱 회로가 비디오 신호의 부재(absence) 때문에, 그리고/또는 스위치 오프된 신호 프로세싱 회로 때문에, 디스플레이되거나 청취가능하게 되는 비디오 신호 및/또는 오디오 신호를 프로세싱하지 않음을 의미한다. 정상 동작 모드에서, 이미지가 디스플레이되거나, 사운드가 청취가능하게 되므로, 파워 소모가 상당하다.
실시예에서, 파워 신호는, 파워 신호가 수신되는 순간에 후속하는 시간 구간 동안 소모될 것으로 기대되는 신호 프로세싱 회로의 파워 소모를 나타낸다. 그러므로, 파워 신호는 후속하는 시간 구간의 파워 소모의 예측이다. 파워가 소모되는 후속하는 구간의 시간 전에 파워 신호를 수신하여, 파워 변환기로 하여금 보다 안정한 동작을 야기하는 파워 소모에서의 기대된 변경에 대해 미리 준비하도록 허용하고, 예를 들면, 파워 변환기가 안정한 출력 전압을 제공하도록 되어 있으면, 출력 신호는 보다 안정적이다. 공지된 파워 변환기들은, 예를 들면, 저장된 파워가 파워를 소모하는 회로에 제공될 수 있기 전에, 파워가 인덕턴스들에 저장될 필요가 있으므로, 출력 파워를 즉시 변경할 수 없다는 단점을 갖는다. 파워 소모가 갑작스럽게 변하면, 공지된 파워 변환기들의 출력 전압은 짧은 시간 기간들 동안 증가 또는 감소한다. 변환기들은 이들 짧은 시간 기간들 동안 요구된 파워 레벨을 제공할 수 없다. 실시예의 파워 변환기는 파워 레벨의 다가오는 변경에 대해 미리 준비되고, 그러므로, 잘못된 파워 양이 신호 프로세싱 회로에 제공되는 동안 짧은 시간 기간들을 방지한다. 후속하는 구간이, 파워 신호가 수신되는 순간 직후에 시작해야 하지 않음에 유의해야 한다. 실시예에서, 파워 신호가 수신되는 순간과 시간 구간이 시작하는 순간 사이에 미리정해진 지연이 존재한다.
또 다른 실시예에서, 파워 변환기는 복수의 모드들에서 동작할 수 있고, 복수의 모드들 중 각각의 하나에서, 파워 변환기는 복수의 파워 레벨들 중 특정한 하나를 공급할 수 있다. 파워 변환기 제어기는, 파워 신호에 의해 나타내지는 파워 모소를 최상으로 매칭시키는 복수의 모드들 중 하나에서 동작하도록 파워 변환기를 제어한다. 신호 프로세싱 회로의 파워 소모와 파워 변환기 제어기에 의해 선택되는 모드 사이의 최상의 매칭은, 선택된 모드의 특정 파워 레벨이 신호 프로세싱 회로의 파워 소모보다 약간만 높은 모드이다. 달리 말해서, 파워 변환기 제어기는, 모드의 특정한 파워 레벨 마이너스 파워 소모의 값이 양의 값이지만, 가능한 한 0에 가까운, 모드를 선택한다. 모드 마이너스 파워 소모의 특정한 파워 레벨의 값은 비효율성에 대한 측정치이고, 이 값을 최소화함으로써, 가장 높은 효율이 얻어질 수 있다. 보다 많은 모드들이 이용가능할 수록, 매우 작은 비효율성을 야기하는 모드가 선택될 수 있다는 확률은 보다 높아진다. 극단적인 경우에, 모드들의 수는, 파워 변환기가 지속적인 스케일(continuous scale)에 대해 제공할 수 있는 최대 파워 레벨을 제어함으로써 무한대이다.
또 다른 실시예에서, 파워 변환기는, 제 1 모드에서, 제 1 출력 전압 레벨이 제공되고, 제 2 모드에서, 제 2 출력 전압 레벨이 제공되는 그러한 방식으로 신호 프로세싱 신호에 출력 전압을 제공한다. 제 2 출력 전압 레벨은 제 1 출력 전압 레벨보다 높다. 분석 회로는 오디오 신호 및/또는 비디오 신호를 분석하고, 정상 동작에서 오디오 신호 및/또는 비디오 신호를 프로세싱하기 위한 신호 프로세싱 회로에 의해 요구되는 입력 전압 레벨을 나타내는 파워 신호를 생성한다. 파워 변환기 제어기는, 나타내어진 입력 전압 레벨이 제 1 출력 전압 레벨 아래일 때, 제 1 모드에서 동작하도록 파워 변환기를 제어하고, 나타내어진 입력 전압 레벨이 제 1 출력 전압 레벨 위일 때, 제 2 모드에서 동작하도록 파워 변환기를 제어한다. 출력 파워의 특정 레벨을 제공하는 것은, 출력 전압 및/또는 출력 전류에 의존한다. 그러므로, 특정 레벨에서 출력 전압을 제공하는 것은, 파워의 특정 양을 제공하기 위한 효과적인 솔루션이다. 분석 회로는 신호 프로세싱 회로의 파워 소모를 신호 프로세싱 회로의 요구된 입력 전압 레벨로 바꾼다. 그 후에, 파워 변환기 제어기는, 파워 신호에 의해 나타내지는 요구된 입력 전압 레벨을 매칭시키는 파워 변환기의 모드를 선택하고, 그 모드에서 동작하도록 파워 변환기를 제어한다.
신호 프로세싱 회로는, 신호 프로세싱 회로가 특정한 특성들을 갖는 오디오신호 및/또는 비디오 신호와 특정한 공급 전압의 올바른 조합을 수신할 때, 가장 효과적으로 동작할 수 있다. 분석 회로는, 신호 프로세싱 회로에 대한 공급 전압이 오디오 신호 및/또는 비디오 신호의 특성들을 가장 잘 매칭시킨다는 것을 나타내는 파워 신호를 생성한다. 그 후에, 파워 변환기 제어기는, 오디오 신호 및/또는 비디오 신호의 특성들과 신호 프로세싱 회로의 요구된 입력 전압 간의 비교적 양호한 매칭인 전압 레벨을 제공하도록 파워 변환기를 제어한다. 그 결과는, 신호 프로세싱 회로가 특별히, 일정한 전압 레벨을 제공하는 공지된 파워 공급 시스템과 비교할 때, 비교적 효과적으로 동작한다는 것이다.
또 다른 실시예에서, 파워 변환기는 제 1 및 제 2 모드들에서 각각 제 1 및 제 2 출력 전류들을 제공한다. 분석 회로는, 그것이 신호 프로세싱 회로의 요구된 입력 전류를 나타내도록 파워 신호를 생성한다. 파워 변환기 제어기는, 파워 신호가, 요구된 입력 전류가 제 1 출력 전류보다 낮음을 나타낼 때, 제 1 모드에서 동작하도록 파워 변환기를 제어하고, 파워 신호가, 요구된 입력 전류가 제 1 출력 전류보다 높음을 나타낼 때, 제 2 모드에서 동작하도록 파워 변환기를 제어한다.
또 다른 실시예에서, 파워 신호는 신호 프로세싱 회로의 요구된 입력 전류 및 요구된 입력 전압을 나타낸다. 파워 변환기는 제 1 모드에서 제 1 출력 전압 레벨 및 제 1 출력 전류 레벨을 제공하고, 제 2 모드에서, 제 2 출력 전압 레벨 및 제 2 출력 전압 레벨을 제공한다. 파워 변환기 제어기는, 파워 신호에 의해 나타내지는 요구사항들을 가장 잘 매칭시키는 모드를 선택하고, 선택된 모드에서 동작하도록 파워 변환기를 제어한다.
실시예에서, 파워 변환기는 1차 측, 2차 측, 및 피드백 회로를 포함한다. 1차 측은 주 전압을 수신하고, 2차 측에 파워를 전송한다. 2차 측은 출력 전압을 제공한다. 피드백 회로는, 1차 측에서 2차 측으로의 파워 전송을 제어하기 위해 2차 측에서 1차 측으로 출력 전압 레벨에 관련된 피드백을 제공한다. 파워 전송의 제어 및 피드백 회로의 이용은 출력 전압을 안정화시킨다. 파워 변환기 제어기는 파워 변환기의 동작의 모드를 제어하기 위해 피드백 회로의 동작을 변경한다. 공지된 파워 변환기들은 피드백 회로를 갖춘 구조를 갖는다. 피드백 회로는, 예를 들면, 분리된 주 파워 변환기에서, 출력 전압 레벨과 기준 전압 레벨 간의 차이 값을 나타내는 1차 측에 신호를 제공한다. 또 다른 예에서, 출력 전압의 값 또는 출력 전압 레벨의 탭-인된 값(tapped-in value)은 1차 측에 피드백된다. 피드백 회로의 동작은 기준 전압을 변경시킴으로써 변경될 수 있거나, 정규 탭-인 팩터(regular tap-in factor)와는 다른 탭-입 팩터를 갖는 출력된 전압 레벨의 값을 탭-인할 수 있다. 출력 전압의 값 대신에, 출력 전압 레벨의 다른 탭-인된 값은 1차 측에 피드백될 수 있거나, 기준 전압과 비교될 수 있다. 피드백 회로의 동작에 영향을 미치는 것은, 제 1 또는 제 2 모드에서 파워 변환기의 동작을 제어하기 위한 효과적인 솔루션이다. 공지된 파워 변환기들에 대한 최소 수정들만이 요구된다.
또 다른 실시예에서, 파워 변환기는 파워 팩터 수정 회로와 주 파워 변환기의 직렬 배열을 포함한다. 주 파워 변환기는 신호 프로세싱 회로에 파워를 제공한다. 파워 팩터 수정 회로는 제 1 모드에서의 파워 신호에 응답하여, 주 파워 변환기에 제 1 전압을 공급하고, 제 2 모드에서의 파워 신호에 응답하여, 제 1 전압보다 높은 제 2 전압을 공급하도록 구성된다. 주 파워 변환기는, 파워 팩터 수정 회로가 보다 높은 출력 전압을 전달하면, 신호 프로세싱 회로에 보다 많은 파워를 제공할 수 있다. 그러므로, 파워 팩터 수정 회로의 출력 전압을 제어함으로써, 주 파워 변환기에 의해 신호 프로세싱 회로에 제공되는 파워는 제어된다. 그것이 측정된 와트당 전송 파워를 조작할 수 있기 때문에 주 파워 변환기에 보다 높은 입력 전압을 제공하는 것이 이롭고, 보다 높은 입력 전압으로 인해 보다 효과적이다. 신호 프로세싱 회로에 보다 많은 파워를 제공하는 동안, 주 파워 변환기에서의 많은 전류는, 보다 많은 입력 전압 때문에 증가해야 하는 것은 아니다. 파워의 낭비는 전류의 제곱근(square)에 관련되고, 그러므로, 파워 손실들은 주 파워 변환기에서 보다 낮다. 보다 높은 입력 전압은, 주 파워 회로의 성분들의 보다 큰 치수결정을 야기하지 않는다. 예를 들면, 변압기가 보다 높은 전압들을 견디도록 또 다른 설계를 필요로 하지만, 그것은 일반적으로 보다 큰 전압기를 야기하지 않는다. 그리고, 보다 큰 전압을 견디기 위해 보다 큰 치수들이 요구되면, 이것은 낮은 파워 손실들의 결과로서 열 생성이 거의 없기 때문에 보다 작은 치수만큼 보상될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 피드백 회로는 출력 전압을 탭-인하는 임피던스들의 직렬 배열을 포함한다. 파워 변환기 제어기는 저항들의 직렬 배열의 임피던스들 중 적어도 하나에 병렬로 또 다른 임피던스를 접속시킴으로써 피드백 회로의 동작을 변경한다. 공지된 피드백 회로들은 종종, 탭-인된 출력 전압에 관련되는 신호를 피드백하기 위해서 출력 전압을 탭-인하도록 임피던스들의 직렬 배열을 갖는다. 그 신호는 예를 들면, 미리 결정된 기준 전압과 탭-인된 출력 전압 사이의 전압차이다. 출력 전압 레벨의 탭-인에 영향을 미침으로써, 또 다른 전압차가 얻어지고, 또 다른 값이 1차 측에 피드백되어, 또 다른 안정화된 출력 전압을 야기한다. 임피던스들의 직렬 배열은 예를 들면, 임피던스들의 직렬 배열이 출력 전압과 접지 전압 사이에 접속되면, 전압 분할 회로(voltage division circuit)를 형성하고, 피드백 신호는 임피던스들의 직렬 배열 중 2개의 임피던스들 간의 접합으로부터 얻어진다. 임피던스들 중 하나에 병렬로 또 다른 임피던스를 접속 또는 접속해제하는 대신에, 임피던스들 중 하나는 적어도 부분적으로, 파워 변환기 제어기에 의해 쇼트 회로될 수 있다. 실시예에서, 임피던스들은 저항들이다. 또 다른 실시예에서, 직렬 배열의 두 개의 임피던스들에 병렬로 접속되는 임피던스는 가변 임피던스 값을 갖는 제어가능한 임피던스 회로이다.
또 다른 실시예에서, 파워 변환기는 파워 팩터 수정 회로와 주 파워 변환기의 직렬 배열을 포함한다. 주 파워 변환기는 신호 프로세싱 회로에 파워를 제공한다. 파워 팩터 수정 회로는 인덕턴스, 스위치, 피드백 회로, 및 스위치 제어기를 포함한다. 스위치는 인덕턴스를 통해 주기적으로 변하는 전류를 생성한다. 피드백 회로는 파워 팩터 수정 회로의 출력 전압에 관련되는 피드백 신호를 제공한다. 스위치 제어기는 출력 전압을 안정화시키기 위해 피드백 신호에 응답하여 스위치를 제어한다. 파워 변환기 제어기는 파워 변환기의 동작 모드를 제어하기 위해 피드백 회로의 동작을 변경시키기 위해 제어된다. 공지된 파워 팩터 수정 회로들은 그러한 피드백 회로를 갖는다. 파워 변환기 제어기 회로에 의해 피드백 회로의 동작에 영향을 미치는 것은, 공지된 파워 팩터 수정 회로들에 많은 수정들을 요구하지 않는 효과적인 솔루션이다.
또 다른 실시예에서, 피드백 회로는, 파워 팩터 수정 회로의 출력 전압을 탭-인하기 위한 임피던스들의 직렬 배열을 포함한다. 파워 변환기 제어기는 임피던스들의 직렬 배열의 임피던스들 중 적어도 하나에 병렬로 또 다른 임피던스를 접속시킴으로써 피드백 회로의 동작을 변경시킨다. 많은 피드백 회로들은 제공된 피드백 신호를 결정하는 임피던스들의 직렬 배열을 갖는다. 임피던스들 중 하나에 병렬로 또 다른 임피던스를 접속시키는 것은 효과적이며, 또한, 피드백 회로의 동작에 영향을 미쳐서, 파워 변환기의 동작 모드를 제어하는 효과적인 솔루션이다. 임피던스들 중 하나에 병렬로 또 다른 임피던스를 접속 또는 접속해제하는 대신에, 임피던스들 중 하나는 파워 변환기 제어기에 의한 쇼트 회로일 수 있다. 실시예에서, 임피던스들은 저항들이다.
실시예에서, 파워 변환기는 제 1 모드에서 평균 파워를 그리고 제 2 모드에서 피크 파워를 공급한다. 피크 파워는 평균 파워보다 크다. 또 다른 실시예에서, 파워 변환기는 제 2 모드에서 일시적으로만 동작하도록 구성된다. 비디오 신호 및/또는 오디오 신호를 프로세스하는 신호 프로세싱 회로는 물론, 비디오 신호 및/또는 오디오 신호에 의존하여 동작한다. 신호 프로세싱 회로의 정상 동작 동안, 비디오 신호가 디스플레이되고/디스플레이되거나 오디오 신호가 청취가능하게 된다. 비디오 신호들 및/또는 오디오 신호들은 일반적으로, 비디오 프레임들의 세기 또는 오디오 신호의 진폭이 최대 레벨에 있는 동안 짧은 구간들을 갖고, 그것으로서, 신호 프로세싱 회로는 파워 변환기로부터 피크 파워 레벨을 짧은 구간들 동안에만 요구한다. 그러므로, 파워 변환기는 짧은 구간들 동안에만 피크 파워를 전달해야 하고, 그것은 파워 변환기의 성분들의 치수들의 감소를 허용한다. 성분들의 사이즈는 제 1 모드에서 생성된 열의 양에 대해 주로 치수결정될 수 있다. 파워 변환기의 성분들이 가장 큰 가능한 전압들 및 가장 큰 가능한 전류들에 대해 치수결정되어야 하고, 파워 변환기는, 파워 변환기에서 열 생성이 거의 없기 때문에, 보다 콤팩트하게 설치될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 파워 변환기는 파워 팩터 수정 회로 및 주 파워 변환기의 직렬 배열을 포함한다. 주 파워 변환기는 신호 프로세싱 회로에 파워를 제공한다. 파워 팩터 수정 회로는 제 1 모드 및 제 2 모드 둘 모두에서 평균 파워를 전송하기 위한 평균 파워 팩터 수정 회로를 포함한다. 파워 팩터 수정 회로는 제 2 모드에서 평균 파워 위의 요구되는 과잉 파워를 전송하기 위한 피크 파워 팩터 수정 회로를 추가로 포함한다. 파워 변환기 제어기는 제 2 모드에서 피크 파워 팩터 수정 회로를 활성시키고, 제 1 모드에서 피크 파워 변환 회로를 불활성시킨다. 제 2 모드에서 피크 파워 팩터 수정 회로만을 활성시킴으로써, 피크 파워 팩터 수정 회로에서의 파워 손실들은, 피크 파워 팩터 수정 회로가 필수적으로, 파워를 전달하도록 동작해야 하는 것은 아닐 때, 방지된다. 또한, 평균 파워 팩터 수정 회로만이 평균 파워의 전송을 위해 최적화되어야 하고, 그것은 에너지 효율, 사이즈, 비용들에 대해 매우 효과적인 평균 파워 팩터 수정 회로를 야기한다.
또 다른 실시예에서, 평균 파워 팩터 수정 회로는 수동 주 화음 코일(passive mains harmonic coil)을 포함하고, 피크 파워 수정 회로는 활성 부스트 변환기(passive boost converter)를 포함한다. 특별히, 평균 파워 팩터 수정 회로에서 수동 주 화음 코일의 이용은, 그러한 파워 팩터 수정 회로가 저렴하고 작을 수 있기 때문에, 이롭다. 평균 파워 팩터 수정 회로에 의해 전송되어야 하는 비교적 작은 양의 파워 때문에, 비교적 작고 저렴한 수동 화음 코일만이 요구된다. 또 다른 실시예에서, 평균 파워 팩터 수정 회로 및 피크 파워 팩터 수정 회로 둘 모두는 활성 부스트 변환기를 포함한다.
실시예에서, 파워 변환기는 파워 팩터 수정 회로와 주 파워 변환기의 직렬 배열을 포함한다. 주 파워 변환기는 신호 프로세싱 회로에 파워를 제공한다. 주 파워 변환기는 평균 주 파워 변환기 및 피크 주 파워 변환기를 포함한다. 평균 주 파워 변환기는 제 1 모드와 제 2 모드 둘 모두에서 평균 파워를 전송한다. 피크 주 파워 변환기는 제 2 모드에서 평균 파워 위의 요구되는 과잉 파워를 전송한다. 프로세싱 유닛은 제 2 모드에서 피크 주 파워 변환기를 활성시키고, 제 1 모드에서 피크 주 파워 변환기를 불활성시킨다. 제 2 모드에서 주 파워 변환기만을 활성시킴으로써, 피크 주 파워 변환기에서의 파워 손실들은, 피크 주 파워 변환기가 파워를 전달하는데 요구되지 않을 때, 방지된다. 또한, 평균 주 파워 변환기만이 평균 파워의 전송을 위해 최적화되어야 하고, 그것은 에너지 효율, 사이즈, 및 비용들에 대해 매우 효과적인 평균 주 파워 변환기를 야기한다.
실시예에서, 파워 변환기는 파워 팩터 수정 회로와 주 파워 변환기의 직렬 배열을 포함한다. 주 파워 변환기는 신호 프로세싱 회로에 파워를 제공한다. 주 파워 변환기는 인덕턴스 및 전류 감지기를 포함하고, 주 파워 변환기는 스위치, 피드백 회로, 및 스위치 제어기를 추가로 포함한다. 스위치는 인덕턴스를 통해 주기적으로 변하는 전류를 생성한다. 피드백 회로는 전류 감지기에 의해 감지되는 인덕턴스를 통해 전류에 관련되는 피드백 신호를 제공한다. 스위치 제어기는 피드백 신호에 응답하여 스위치를 제어한다. 파워 변환기 제어기는 제 1 모드 또는 제 2 모드에서 동작하도록 파워 변환기를 제어하기 위해 피드백 회로의 동작을 변경한다. 전류 감지기는 인덕턴스를 통해 전류를 감지하고, 스위치는 감지된 전류에 기초하여 제어된다. 전류는, 얼마나 많은 파워가 인덕턴스에 저장되는지를 검출하도록 감지된다. 스위치 제어기는, 스위치가 폐쇄되는 동안의 구간에서 인덕턴스에서 특정 양의 파워를 저장하기 위해 스위치를 제어한다. 교호 구간들(alternating intervals)에서, 스위치는 폐쇄로 유지되고, 스위치는 오픈으로 유지된다. 피드백 회로의 동작에 영향을 미침으로써, 파워 변환기 제어기는 인덕턴스에 저장된 에너지의 양에 간접적으로 영향을 미친다. 보다 많은 파워가 그 구간 동안 인덕턴스에 저장되면, 보다 많은 파워가 파워 변환기에 의해 전송될 수 있다. 피드백 회로의 동작을 변경하는 것은, 파워 변환기가 동작하는 모드를 제어하는 효과적인 방식이다. 전류 감지기는 임피던스, 저항, 또는 예를 들면, 전류 감지 변압기일 수 있다.
또 다른 실시예에서, 피드백 회로는 전류 감지기 양단의 전압, 또는 파워 변환기의 출력 전압, 또는 파워 팩터 수정 회로의 출력 전압을 탭-인하기 위해 임피던스들의 직렬 배열을 포함한다. 파워 변환기 제어기는 임피던스들의 직렬 배열의 임피던스들의 적어도 하나에 병렬로 또 다른 임피던스를 접속시킴으로써 피드백 회로의 동작을 변경한다. 많은 피드백 회로들은, 어떤 종류의 피드백 신호가 제공되는지를 결정하는 임피던스들의 그러한 직렬 배열을 갖는다. 임피던스들 중 하나에 병렬로 또 다른 임피던스를 접속시키는 것은, 피드백 회로의 동작에 영향을 미치기 위해 효과적이고 또한 효율적인 솔루션이며, 그에 의해 파워 변환기의 동작 모드를 제어한다. 임피던스들 중 하나에 병렬로 또 다른 임피던스를 접속시키거나 접속해제하는 대신에, 임피던스들 중 하나는 파워 변환기 제어기에 의한 쇼트 회로일 수 있다. 실시예에서, 임피던스들은 저항들이다.
본 발명의 제 2 양태에 따라, 신호 프로세싱 시스템이 제공된다. 신호 프로세싱 시스템은 본 발명의 제 1 양태에 따르는 파워 변환기 시스템, 파워 분석 회로, 및 신호 프로세싱 회로를 포함한다. 파워 분석 회로는, 파워 변환기에 의해 제공되는 파워를 분석하고, 제공된 파워에 관련되는 추가적인 파워 신호를 생성한다. 신호 프로세싱 회로는 신호를 프로세스한다. 신호 프로세싱 회로는 파워 신호 및 추가적인 파워 신호의 그룹 중 적어도 하나를 수신한다. 신호 프로세싱 회로는 추가적인 파워 신호에 의존하여 신호를 프로세스한다. 또한, 신호 프로세싱 회로는, 파워 신호와 추가적인 파워 신호 간의 편차들을 검출하고, 신호의 프로세싱은 파워 신호 및 검출된 편차들에 의존하여 실행된다.
본 발명의 이러한 양태에 따르는 파워 변환기 시스템이 이용되면, 신호 프로세싱 회로는 신호의 정확한 프로세싱을 보장하기 위해 제공된 파워 양을 고려해야 한다. 예들은, 제공된 파워에 의존하는 증폭기의 이득을 적응시키는 증폭기들이다. 이득은 파워 신호에 기초하여 적응되고, 그것은 기본적으로, 제공된 파워의 특정 양을 요청하는 신호이다. 하지만, 만약 파워 변환기 시스템이 요청된 파워 양을 정확히 제공할 수 없으면, 이득은 잘 못 제어되고, 그것으로서, 증폭기는 왜곡된(오디오) 신호인 증폭된 신호를 생성한다. 실제 제공되는 파워 양은 전원 전압의 상승 및 하강 시간들을 겪는다. 상승 및 하강 시간들이 상이한 부하 상태들, 상이한 신호 특성들 및 파워 변환기의 특성들 하에서 변할 수 있음을 알았다.
신호 프로세싱 시스템은, 신호 프로세싱 시스템이 전원에 의해 실제 제공된 파워에 관한 지식을 갖도록, 신호 프로세싱 시스템에 의해 수신되는 추가적인 파워 신호를 생성하는 파워 분석 회로를 제공한다. 신호 프로세싱 회로는 요구된 파워 양과 실제 제공된 파워 양 간의 편차들을 검출하기 위해 제공된 파워 신호를 이용한다. 편차들이 존재하면, 신호의 프로세싱은, 기대된 제공된 파워와 실제 제공된 파워 간의 미스매치(mismatch)로부터 기원하는 신호의 프로세싱에서 편차들 및 에러들을 방지하는 것을 고려하도록 적응된다. 또 다른 실시예에서, 추가적인 파워 신호는, 실제 제공된 파워 양이 직접적으로 고려되도록 신호의 프로세싱에 영향을 미치도록 직접적으로 이용된다.
파워 분석 회로가 실제 제공된 전압, 실제 제공된 전류, 또는 실제 제공된 전압과 실제 제공된 전류의 조합을 분석할 수 있음에 유의해야 한다. 신호의 프로세싱은, 파워 신호 및/또는 추가적인 파워 신호로써 나타내지는 전압, 전류, 또는 전압과 전류의 조합에 의존할 수 있다. 파워 분석 회로는 신호 프로세싱 시스템의 개별 성분일 수 있고, 대안으로는, 그것은 신호 프로세싱 회로의 일부일 수 있다.
본 발명의 제 3 양태에 따라, 평면 패널 디스플레이 장치가 제공된다. 평면 패널 디스플레이 장치는 본 발명의 제 1 양태에 따르는 파워 변환기 시스템 및 LCD 디스플레이를 포함한다. LCD 디스플레이는 비디오 정보를 제공하고, 세기 신호에 응답하여 백라이트 유닛에 의해 방출되는 광의 세기를 제어하기 위해 백라이트 제어기 및 백라이트 유닛을 포함한다. 시스템의 파워 변환기는 적어도 백라이트 유닛에 파워를 제공한다. 분석 회로는 적어도, 비디오 정보를 포함하는 비디오 신호를 분석하고, 분석 회로는 파워 신호로서 세기 신호를 생성한다.
본 발명의 제 4 양태에 따라, 오디오 시스템이 제공된다. 오디오 시스템은 본 발명의 제 1 양태에 따르는 파워 변환기 시스템 및 증폭기를 포함한다. 증폭기는 오디오 신호를 증폭한다. 파워 변환기는 적어도 증폭기에 파워를 제공한다. 분석 회로는 적어도 오디오 신호를 분석하고, 증폭기의 파워 소모를 나타내는 파워 신호를 생성한다.
오디오 시스템의 실시예에서, 분석 회로는 증폭기에 공급되어야 하는 전원을 나타내기 위해 파워 신호를 생성하고, 파워 변환기 제어기는 파워 신호에 의해 나타내지는 전원을 공급하도록 파워 변환기를 제어한다. 오디오 시스템은, 파워 변환기에 의해 제공되는 전원을 분석하고, 제공된 전원에 관련되는 추가적인 파워 신호를 생성하는 공급 전압 분석 회로를 추가로 포함한다. 증폭기는 i) 파워 신호와 추가적인 파워 신호의 그룹 중 적어도 하나를 수신하고, iia) 추가적인 파워 신호에 의존하여 증폭기의 이득을 적응시키고, iib) 파워 신호화 추가적인 파워 신호 간의 편차들을 검출하고, 파워 신호 및 검출된 편차들에 의존하여 증폭기의 이득을 적응시킨다.
본 발명의 제 5 양태에 따라, 시스템을 동작시키는 방법이 제공된다. 시스템은 파워 변환기 및 파워 변환기 제어기를 포함한다. 파워 변환기는 주 전압을 수신하고, 신호 프로세싱 회로에 파워를 제공한다. 제 1 모드에서, 파워 변환기는 제 1 파워 레벨을 제공할 수 있고, 제 2 모드에서, 파워 변환기는 제 1 파워 레벨보다 높은 제 2 파워 레벨을 제공할 수 있다. 그 방법은 후속하는 단계들을 포함한다. 신호 프로세싱 회로에 의해 프로세스되는 신호가 분석된다. 신호 프로세싱 회로가 정상 동작에 있을 때, 신호 프로세싱 회로의 파워 소모를 나타내는 파워 신호가 생성된다. 파워 신호는 파워 변환기 제어기에 제공된다. 파워 변환기 제어기는, 신호 프로세싱 회로의 파워 소모가 제 1 파워 레벨 위임을 파워 신호가 나타낼 때, 제 1 모드에서 동작하도록 파워 변환기를 제어한다. 파워 변환기는, 신호 프로세싱 회로의 파워 소모가 제 1 파워 레벨 위임을 파워 신호가 나타낼 때, 제 2 모드에서 동작하도록 제어된다.
본 발명의 제 2 양태에 따르는 신호 프로세싱 시스템, 본 발명의 제 3 양태에 따르는 평면 패널 디스플레이 장치, 본 발명의 제 4 특징에 따르는 오디오 시스템, 본 발명의 제 5 양태에 따르는 방법은 본 발명의 제 1 양태에 따르는 시스템과 동일한 이익들을 제공한다.
본 발명의 여러 가지 양태들은 이하에서 설명되는 실시예들로부터 명백해지고, 그것들을 참조하여 설명된다. 2 이상의 상술한 실시예들, 구현들, 및/또는 본 발명의 양태들이 유용한 임의의 방식으로 조합될 수 있음이 기술분야의 당업자들에 의해 이해될 것이다. 시스템의 설명된 수정예들 및 변형예들에 대응하는, 시스템 및/또는 방법의 수정예들 및 변형예들이 본 설명에 기초하여 기술분야의 당업자에 의해 실행될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 양태에 따르는 파워 변환기 시스템의 실시예를 개략적으로 도시하는 도면.
도 2는 상이한 모드들에서 상이한 전압 레벨들을 신호 프로세싱 회로에 제공하기 위해 파워 변환기 시스템의 실시예를 개략적으로 도시하는 도면.
도 3은 파워 팩터 수정 회로 및 주 파워 변환기를 포함하는 파워 변환기를 포함하는 파워 변환기 시스템의 실시예를 개략적으로 도시하는 도면.
도 4는 시스템의 주 파워 변환기에 제 1 전압 레벨 또는 제 2 전압 레벨을 제공하기 위해 파워 팩터 수정 회로를 포함하는 파워 변환기 시스템의 실시예를 개략적으로 도시하는 도면.
도 5는, 파워 팩터 수정 회로의 출력 전압 레벨이 연속적인 스케일로 제어될 수 있는, 파워 변환기 시스템의 실시예를 개략적으로 도시하는 도면.
도 6은, 최대 인덕턴스 전류가 파워 신호에 응답하여 제어되는, 파워 변환기 시스템의 실시예를 개략적으로 도시하는 도면.
도 7은 본 발명의 제 3 양태에 따르는 평면 패널 디스플레이 장치의 실시예를 개략적으로 도시하는 도면.
도 8a는 본 발명의 제 4 양태에 따르는 오디오 시스템의 실시예를 개략적으로 도시하는 도면.
도 8b는 증폭기의 증폭된 오디오 신호 및 입력 전압 레벨을 그래프로 도시하는 도면.
도 9는 본 발명의 제 2 양태에 따르는 신호 프로세싱 시스템을 개략적으로 도시하는 도면.
도 10a는 오디오 신호의 또 다른 실시예를 개략적으로 도시하는 도면.
도 10b는, 도 10a의 오디오 시스템의 신호들의 일부가 도시되는 챠트를 도시하는 도면.
도 11은 본 발명의 제 5 양태에 따르는 방법의 실시예를 개략적으로 도시하는 도면.
상이한 도면들에서 동일한 도면번호들로써 표기되는 항목들이 동일한 구조적인 특징들 및 동일한 기능들을 갖고, 또는 동일한 신호들임에 유의해야 한다. 그러한 항목의 기능 및/또는 구조가 설명되고, 상세한 설명에서 설명을 반복할 필요성은 없다.
제 1 실시예는 도 1에서 도시된다. 도 1은, 파워 변환기(102), 파워 변환기 제어기(110), 및 분석 회로(114)를 포함하는 파워 변환기 시스템(100)을 개략적으로 도시한다. 파워 변환기(102)는 주 전압(108)을 수신하고, 정상 동작에 있는 신호 프로세싱 회로(106)에 파워(104)를 제공한다. 파워 변환기(102)는, 제 1 파워 레벨이 신호 프로세싱 회로(106)에 제공되는 제 1 모드에서 동작하거나, 제 2 파워 레벨이 신호 프로세싱 회로(106)에 제공되는 제 2 모드에서 동작할 수 있다. 신호 프로세싱 회로(106)는 오디오 신호(116) 및/또는 비디오 신호(116)를 프로세스한다. 분석 회로(114)는 파워 신호(112)를 생성하기 위해 오디오 신호(116) 및/또는 비디오 신호(116)를 수신 및 분석한다. 파워 신호(112)는 신호 프로세싱 회로(106)의 파워 소모를 나타낸다. 파워 신호(112)는, 신호 프로세싱 회로(106)의 파워 이용이 제 1 파워 레벨 아래임을 파워 신호(112)가 나타낼 때 제 1 모드에서 동작하도록, 또는 신호 프로세싱 회로(106)의 파워 이용이 제 1 파워 레벨 위임을 파워 신호(112)가 나타낼 때 제 2 모드에서 동작하도록 파워 변환기(102)를 제어하는 파워 변환기 제어기에 의해 수신된다.
예로서, 신호 프로세싱 회로(106)는 오디오 신호(116)를 증폭시키는 증폭기일 수 있다. 증폭된 오디오 신호는 확성기에 제공된다. 신호 프로세싱 회로(106)에 대한 입력인 오디오 신호(116)의 진폭은 오디오 신호(116)를 증폭할 때 증폭기가 얼마나 많은 파워를 소모하는지를 결정한다. 예에서, 분석 회로(114)는 오디오 신호(116)의 진폭과 증폭기의 파워 소모 간의 관계에 관한 지식을 갖고, 이 지식에 기초하여 파워 신호(112)를 생성한다. 상기 지식은 분석 회로(114)의 프로세서에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램에서 프로그래밍될 수 있거나, 분석 회로(114)의 하드웨어에서 하드코드(hardcode)될 수 있다. 신호 프로세싱 회로(106)가 또한 또는 선택적으로, 소모된 파워 레벨이 비디오 신호(116)의 정보에 의존하는 비디오 디스플레이를 포함할 수 있음에 유의해야 한다. 일반적인 예에서, 신호 프로세싱 회로(106)는, 파워 소모가 신호 프로세싱 회로(106)에 의해 프로세스되는 오디오 신호(116) 및/또는 비디오 신호(116)의 하나 이상의 특성들에 의존하는 회로이다.
도 2는 파워 변환기 시스템의 또 다른 실시예(200)를 개략적으로 도시한다. 파워 변환기 시스템(200)은 파워 변환기(212), 파워 변환기 제어기(216), 및 분석 회로(114)를 포함한다. 파워 변환기는 주 전압(108)을 수신하고, 오디오 신호(116) 및/또는 비디오 신호(116)를 프로세스하는 신호 프로세싱 회로(106)에 출력 전압(211)을 제공한다. 파워 변환기는, 변압기의 1차 권선(L1)을 포함하는 1차 측(202)을 포함하고, 변압기의 2차 권선(L2)을 포함하는 2차 측(206)을 포함한다. 2차 측(206)은 출력 전압(211)을 제공한다. 파워 변환기(212)는 2차 측(206)에서 1차 측(202)으로 출력 전압(211) 레벨의 피드백을 제공하기 위한 피드백 회로(213)를 추가로 포함한다. 1차 측(202)에 의해 수신되는 피드백은 특정 전압 레벨로 출력 전압(211)을 안정화하는데 이용된다. 도시된 실시예에서, 피드백 회로(213)는 출력 전압(211)을 탭-인하는 임피던스들(204, 207, 208)의 직렬 배열을 포함한다. 제 1 스위치(215)에 의해 임피던스들(208) 중 하나와 병렬로 접속될 수 있는 또 다른 임피던스(210)가 제공된다. 제 2 스위치(214)는 임피던스들(207) 중 하나 그것들의 일부를 쇼트 회로하도록 이용될 수 있다. 파워 변환기 제어기(216)는 제 1 스위치(215) 및/또는 제 2 스위치(214)를 폐쇄할 수 있다. 1차 측에 제공되는 피드백은 임피던스들(204, 207) 중 두 개 사이에서 Vf로써 나타내지는 지점의 전압 레벨에 의존할 수 있다. 임피던스들(204, 207, 208, 210)은 피드백 전압 레벨(Vf)을 얻기 위해 출력 전압(211)을 분할한다. 제 1 스위치(214)와 스위치(215)의 상태에 의존하여, 임피던스들(204, 207, 208, 210)의 세트는 4개의 상이한 분할 팩터들 중 하나로써 출력 전압을 분할한다. 그것으로서, 4개의 상이한 유형들의 피드백이 1차 측(202)에 제공될 수 있고, 4개의 상이한 안정화된 출력 전압들이 얻어질 수 있다. 스위치(214) 및 스위치(215)의 상태는 4개의 상이한 가능한 모드들 중 하나에서 동작하도록 파워 변환기(212)의 제어를 야기하는 파워 변환기 제어기(216)에 의해 제어되어, 4개의 상이한 안정화된 전압 레벨(211) 중 하나를 제공한다. 파워 변환기 제어기(216)는 오디오 및/또는 비디오 신호(116)를 프로세스하기 위해 신호 프로세싱 회로(106)에 의해 요구되는 전압을 나타내는 파워 신호(218)를 분석 회로로부터 수신한다.
도 3은 파워 변환기 시스템의 또 다른 실시예(300)를 개략적으로 도시한다. 파워 변환기 시스템(300)은 파워 변환기(312), 파워 변환기 제어기(314), 및 분석 회로(114)를 포함한다. 분석 회로는 오디오 신호(116) 및/또는 비디오 신호(116)를 수신한다. 오디오 신호(116) 및/또는 비디오 신호(116)는 또한, 오디오 신호(116) 및/또는 비디오 신호(116)를 프로세스하는 신호 프로세싱 회로(106)에 의해 수신된다. 정상 동작에서 신호 프로세싱 회로(106)의 파워 소모는 오디오 신호(116) 및/또는 비디오 신호(116)의 특성들에 의존한다. 분석 회로는 정상 동작에서 신호 프로세싱 회로(106)의 파워 소모를 나타내는 파워 신호(112)를 생성한다. 파워 변환기 제어기(314)는 파워 신호(112)를 수신하고, 제 1 모드 또는 제 2 모드에서 동작하도록 파워 변환기(312)를 제어한다. 파워 변환기(312)는 주 전압(108)을 수신하고, 파워(104)를 신호 프로세싱 회로(106)에 제공한다. 파워 변환기(312)는 제 1 모드에서 동작할 때 평균 파워 레벨을 제공할 수 있고, 제 2 모드에서 동작할 때 피크 파워 레벨을 제공할 수 있다. 피크 파워 레벨은 평균 파워 레벨보다 높다.
파워 변환기는 파워 팩터 수정 회로(302) 및 주 파워 변환기(308)의 직렬 배열을 포함한다. 파워 팩터 수정 회로(302)는 파워 변환기(312)의 파워 팩터를 수정하고, 주 파워 변환기(308)에 특정 전압(306)을 제공한다.
실시예에서, 파워 변환기는 피크 파워 팩터 수정 회로(304)를 추가로 포함한다. 파워 팩터 수정 회로(302)는 파워의 평균 양을 주 파워 변환기(308)에 제공할 수 있고, 피크 파워 팩터 수정 회로(304)는 신호 프로세싱 회로(106)의 소모된 파워가 평균 파워 레벨 위일 때 평균 파워 레벨 위의 부가적인 파워를 제공할 수 있다. 파워 변환기 제어기(314)는, 파워 변환기(312)가 제 2 모드에서 동작해야 할 때에만 활성적이도록 피크 파워 팩터 수정 회로(304)를 제어한다. 파워 변환기(312)는, 신호 프로세싱 회로(106)의 파워 소모가 평균 파워 레벨 위임을 파워 신호(112)가 나타낼 때, 제 2 모드에서 동작해야 한다. 일 실시예에서, 파워 팩터 수정 회로(302) 및 피크 파워 팩터 수정 회로(304)는 부스트 변환기 일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 파워 팩터 수정 회로(302)는 파워 팩터를 수정하기 위한 수동 주 화음 코일과 정류기 회로의 직렬 배열이며, 피크 파워 팩터 회로(304)는 부스트 변환기이다. 정류기 회로는 예를 들면, 다이오드이다.
또 다른 실시예에서, 주 파워 변환기(308)는 평균 파워 레벨을 전송할 수 있다. 파워 변환기(312)는, 파워 변환기(312)가 제 2 모드에서 동작하고 있을 때, 평균 파워 위로 요구되는 부가적인 파워를 전송할 수 있는 피크 주 파워 변환기(peak main power converter)(310)를 추가로 포함한다. 파워 변환기 제어기(314)는 피크 주 파워 변환기(310)를 개별적으로 불활성시키거나 활성시킴으로써 제 1 모드 또는 제 2 모드에서 동작하도록 파워 변환기(312)를 제어한다. 피크 주 파워 변환기(310)를 활성시키는 것은, 피크 주 파워 변환기(310)를 스위치 온(switch on)시키거나, 파워 팩터 수정 회로(302)에 의해 제공되는 특정 전압(306)에 피크 주 파워 변환기(310)를 접속시킴으로써 행해질 수 있다.
도 4는 파워 변환기 시스템의 또 다른 실시예(400)를 개략적으로 도시한다. 파워 변환기 시스템(400)은 파워 팩터 수정 회로(402) 및 주 파워 변환기(406)를 갖는 파워 변환기를 포함한다. 파워 변환기 시스템은 파워 변환기 제어기(410) 및 분석 회로(114)를 추가로 포함한다. 파워 팩터 수정 회로(402)는 주 전압(108)을 수신하고, 전압(404)을 주 파워 변환기(406)에 제공한다. 파워 팩터 수정 회로(402)는 제 1 모드 또는 제 2 모드에서 동작할 수 있다. 제 1 모드에서, 파워 팩터 수정 회로(402)는 제 1 전압 레벨을 주 파워 변환기(406)에 제공하고, 제 2 모드에서, 파워 팩터 수정 회로(402)는 제 1 전압 레벨 보다 높은 제 2 전압 레벨을 제공한다. 주 파워 변환기(406)는, 그것이 파워 팩터 수정 회로(402)로부터 보다 높은 전압(404)을 수신할 때 보다 많은 파워를 전송할 수 있다. 주 파워 변환기에 의해 제공되는 파워(104)는 정상 동작에서 비디오 신호(116) 및/또는 오디오 신호(116)를 프로세스하는 신호 프로세싱 회로(106)에 의해 소모된다. 부가적으로, 주 파워 변환기는 신호 프로세싱 회로(106) 외의 회로에 파워를 공급할 수 있다.
파워 팩터 수정 회로(402)는 부스트 변환기를 포함한다. 부스트 변환기는 인덕턴스(L1)와 다이오드(D1)의 직렬 배열을 포함한다. 부스트 변환기는 제어가능한 스위치(T1), 스위치 제어기(408), 및 두 개의 임피던스들(R1 및 R2)의 직렬 배열을 추가로 포함한다. 임피던스(L1)와 다이오드(D1)의 직렬 배열은 출력 전압(404)을 제공한다. 두 개의 임피던스들(R1 및 R2)의 직렬 배열은 출력 전압을 분할하고, 전압 피드백 신호(407)를 스위치 제어기(408)에 제공한다. 임피던스들(R1 및 R2)은 저항들일 수 있다. 스위치 제어기(408)는, 출력 전압(404)이 안정화되도록 스위치(T1)를 제어한다.
파워 변환기 제어기(410)는 정상 동작에서 신호 프로세싱 회로(106)의 파워 소모를 나타내는 파워 신호(112)를 수신하고, 파워 팩터 수정 회로(402)의 임피던스(R2)에 병렬로 임피던스(R3)를 접속시킴으로써 제 1 모드 또는 제 2 모드에서 동작하도록 파워 팩터 수정 회로(402)를 제어한다. 파워 신호(112)는 스미스 트리거 집적 회로(Schmitt trigger integrated circuit)(IC1)에 의해 프로세스된다. 스미스 트리거 집적 회로는 파워 신호(112)의 전압 레벨을 기준 전압과 비교하고, 비교의 결과로서, 트랜지스터(T2)는 도전 또는 비도전 상태로 스위치된다. 트랜지스터(T2)가 도전하고 있으면, 임피던스(R3)는 임피던스(R2)에 병렬로 접속된다.
임피던스들(R1 및 R2)의 직렬 배열에 의한 전압(404)의 전압 분할은, 임피던스(R3)가 접속되고, 전압 피드백 신호(407)가 변할 때, 변한다. 결국, 스위치 제어기는, 또 다른 안정화된 출력 전압 레벨이 얻어지도록 스위치를 제어한다.
도 5는 도 4와 동일한 성분들을 개략적으로 도시하지만, 파워 변환기 제어기(502)가 상이하게 배치된다. 파워 변환기 제어기(502)의 보여지는 구현은 두 개의 개별 상태들에서 트랜지스터(T1)의 도전성을 제어하는 대신에 연속적인 스케일로 트랜지스터(T1)의 도전성을 제어하고, 그것은 도 4의 구현에서의 케이스이다. 임피던스(R3)와 트랜지스터(T1)는 함께, 값이 연속적인 스케일로 변하는 임피던스를 형성한다. 그것으로서, 파워 팩터 수정 회로(402)의 출력 전압(404)은 연속적인 스케일로 변할 수 있고, 그것으로서, 주 파워 변환기(406)는 변하는 파워 양을 전송할 수 있다.
트랜지스터(T1)는 오피엠프(opamp)(IC1)로부터 그것이 수신하는 신호에 의해 구동된다. 오피엠프(IC1)는 저항들(R4 및 R5)과 함께, 파워 신호(112)를 증폭 또는 감쇄하는 증폭기를 형성한다. 커패시턴스(capacitance)(C1) 및 저항(R6)은 입력 임피던스 회로를 형성한다.
도 6은 파워 변환기 시스템의 또 다른 실시예(600)를 도시한다. 파워 변환기 시스템(600)은 파워 팩터 수정 회로(606) 및 주 파워 변환기(604)를 포함하는 파워 변호나기를 포함한다. 시스템(600)은 파워 변환기 제어기(410) 및 분석 회로(114)를 추가로 포함한다. 분석 회로(114) 및 파워 변환기 제어기(410)는 도 4의 분석 회로(114) 및 파워 변환기 제어기(410)와 동일한 특성들을 갖는다.
파워 변환기 시스템(600)은 비디오 신호(116) 및/또는 오디오 신호(116)를 프로세스하는 신호 프로세싱 회로(106)에 파워(104)를 제공한다. 정상 동작에서 신호 프로세싱 회로(106)의 파워 소모는 비디오 신호(116) 및/또는 오디오 신호(116)의 특성들에 의존한다.
주 파워 변환기(604)는 플라이백 변환기(flyback converter)를 포함한다. 플라이백 변환기는 1차 측과 2차 측을 포함한다. 변압기의 2차 권선(L2) 및 2차 측의 다이오드(D1)만이 도시된다. 2차 측은 파워(104)를 제공한다. 1차 측은 변압기의 1차 권선(L1), 제어가능한 스위치(T1), 전류 감지 저항(R1), 두 개의 저항들(R2 및 R3)의 직렬 배열, 및 스위치 제어기(602)를 포함한다. 스위치(T1)는 1차 권선(L1)을 통한 전류를 주기적으로 변화시킨다. 전류 감지 저항(R1) 양단의 전압은 1차 권선(L1)을 통한 전류에 관련된다. 두 개의 저항들(R2 및 R3)의 직렬 배열은, 스위치 제어기(602)에 제공되는 전류 감지 신호(608)를 얻기 위해 전류 감지 저항(R1) 양단의 전압을 분할하도록 전압 분할 회로로서 동작한다. 스위치 제어기(602)는, 스위치(T1)가 오픈될 필요가 있을 때를 결정하기 위해 전류 감지 신호(608)를 이용한다.
스위치(T1)가 폐쇄되는 순간에, 임피던스를 통한 전류는 증가하기 시작하고, (자기) 에너지는 변압기에 저장된다. 전류 감지 저항(R1) 양단의 충분히 높은 전압에 의해 검출될 수 있는 충분한 에너지가 변압기에 저장되자마자, 스위치(T1)는 스위치 제어기(602)에 의해 오픈된다. 변압기에 저장된 에너지는 파워(104)를 신호 프로세싱 회로(106)에 제공하기 위한 2차 측에 전송된다. 그러므로, 변압기에 저장된 에너지의 양은, 파워 변환기가 제공할 수 있는 파워(104)의 양과 강한 관계를 갖는다. 스위치(T1)가 폐쇄되는 동안의 구간 동안, 변압기에서 저장되는 에너지의 양에 영향을 미치는 것은, 파워 변환기가 전달할 수 있는 파워(104)의 양에 영향을 미친다.
전류 감지 신호(608)는 저항들(R2 및 R3)의 접합으로부터 얻어진다. 그것들은, 전류 감지 저항(R1) 양단의 전압을 분할하기 위해 전압 분할 네트워크를 형성한다. 전류 분할 네트워크의 분할 팩터는 저항(R3)에 병렬로 또 다른 저항(R4)을 접속시킴으로써 변경되어, 또 다른 전압 분한 팩터를 얻으며, 그것은 스위치(T1)가 폐쇄되는 구간 동안 변압기에 저장되는 에너지의 또 다른 양을 야기한다. 파워 변환기 제어기(410)는 저항(R4)을 접속 또는 접속해제하기 위해 T2를 이용하고, 그에 의해, 파워 변환기 제어기(410)는 제 1 파워 레벨 또는 제 2 파워 레벨을 전송하기 위해 주 파워 변환기(604)를 제어할 수 있다. 물론, 분할 팩터는 또 다른 방식으로 연관되는 임피던스들에 영향을 미침으로써 동일한 방식으로 변경될 수 있다.
도 7은 본 발명의 제 3 양태에 따르는 평면 패널 디스플레이 장치(700)를 개략적으로 도시한다. 평면 패널 디스플레이 장치(700)는 본 발명의 제 1 양태에 따라 LCD 디바이스(702) 및 시스템(710)을 포함한다. LCD 디바이스(702)는 백라이트 유닛(704), 백라이트 제어기(707), 및 액정 디스플레이(706)를 포함한다. 백라이트 유닛(704)은 액정 디스플레이(706)쪽으로 제어가능한 세기의 광을 방출한다. 백라이트 제어기(707)는 수신된 세기 신호(716)에 응답하여 백라이트 유닛(704)에 의해 방출되는 광의 세기를 제어한다. 액정 디스플레이(706)는, 평면 패널 디스플레이 장치(700)의 이용자쪽으로 광을 방출하기 전에, 백라이트로부터 수신된 광을 필터링하기 위한 액정 셀들을 포함한다.
평면 패널 장치(700)의 시스템(710)은 분석 회로(720), 파워 변환기 제어기(718), 및 파워 변환기(712)를 포함한다. 파워 변환기는 주 전압(108)을 수신하고, 주 전압(108)을 또 다른 전압 레벨로 변환하고, 다른 전압 레벨의 파워(708)를 적어도 백라이트 유닛(704)에 제공한다. 백라이트 유닛(704)에 의해 방출되는 세기에 의존하여, 백라이트 유닛(704)은 파워의 특정 양을 소모한다.
액정 셀들은 수신된 비디오 신호(714)에 응답하여 제어된다. 특정 액정 셀이 특정 세기를 방출해야 하면, 백라이트(704)에 의해 방출되는 광의 세기는 특정 세기를 얻기 위해 액정 셀에 의해 부분적으로 흡수된다. 모든 액정 셀들이 일부의 광을 흡수해야 하면, 백라이트 유닛(704)의 광의 세기를 낮은 레벨로 제어하고, 광을 거의 흡수하지 않도록 액정 셀들을 제어하는 것이 보다 효과적이다. 비디오 신호(714)는, 어느 세기 레벨에서 백라이트 유닛(704)이 광을 방출해야 하는지를 결정하기 위해 분석 회로(720)에 의해 분석된다. 예를 들면, 시간 구간의 비디오 신호는 구간의 모든 비디오 프레임들의 모든 픽셀들의 최대 세기를 결정하기 위해 분석된다. 결정된 최대 세기는, 비디오 프레임들이 평면 패널 디스플레이 장치(700)의 이용자에게 제공되는 동안의 구간 동안 백라이트 유닛(704)이 광을 방출하는 세기일 수 있다. 백라이트 유닛에 대한 결정된 세기 레벨은 세기 신호(716)에 의해 백라이트 제어기에 제공된다.
분석 회로(720)는 또한, 구간 동안 정상 동작에서 백라이트 유닛(704)의 파워 소모를 나타내는 파워 신호(722)를 생성한다. 분석 회로(720)는 백라이트 유닛(704)의 방출 세기와 백라이트 유닛(704)의 파워 소모 간의 관계에 관한 설치 지식(build-in-knowledge)을 갖는다. 설치 지식은 프리-코드된 표(pre-coded table) 또는 기능일 수 있고, 프리-코드된 표 또는 기능은 하드웨어 또는 소프트웨어에 의해 구현될 수 있다.
파워 신호(722)는 제 1 모드 또는 제 2 모드에서 동작하도록 파워 변환기(712)를 제어하는 파워 변환기 제어기(718)에 제공된다. 제 1 모드에서, 파워 변환기(712)는 제 1 파워 레벨의 파워(708)를 제공할 수 있고, 제 2 모드에서, 파워 변환기(712)는 제 1 파워 레벨보다 높은 제 2 파워 레벨의 파워(708)를 제공할 수 있다. 그러한 파워 변환기들의 실시예들은 앞서 논의된다. 파워 신호(722)가, 백라이트 유닛(704)의 파워 소모가 제 1 파워 레벨 아래임을 나타내면, 파워 변환기 제어기(718)는 제 1 모드에서 동작하도록 파워 변환기(712)를 제어한다. 파워 신호(722)가, 백라이트 유닛(704)의 파워 소모가 제 1 파워 레벨 위임을 나타내면, 파워 변환기(712)는 제 2 모드에서 동작하도록 제어된다. 모드들 둘 모두가 정상 동작 모드들이고, 여기에서 이미지가 디스플레이되고, 비디오 신호가 파워 변환기의 동작의 실제 모드의 선택을 제어하기 위해 분석됨에 유의해야 한다.
평면 패널 디스플레이 장치(700)는 매우 효과적이다. 첫 번째로, 백라이트 유닛(704)의 세기가, 비디오 프레임들에서 픽셀들의 세기가 최대 세기보다 낮을 때 감소하기 때문이다. 두 번째로, 파워 변환기(712)가 제 1 모드 또는 제 2 모드에서 제공되는 파워 레벨에 대해 가장 효과적으로 항상 동작하기 때문이다. 또한, 파워 변환기(812)의 치수들은 작고 저렴할 수 있는데, 왜냐하면, 대부분의 시간에 제 1 파워 레벨만이 파워 변환기(712)에 의해 백라이트 유닛(704)에 제공되어야 하고, 비교적 짧은 시간 구간들 동안에만, 비디오 신호(714)가 픽셀들이 높은 세기 레벨을 갖는 약간 후속 프레임들을 가지면, 백라이트 유닛(704)이 보다 많은 파워 레벨을 소모한다는 사실에 기초하여 파워 변환기(712)가 치수결정될 수 있기 때문이다.
백라이트 유닛(704)이 복수의 존들(zones)로 분리될 수 있으며, 복수의 존들에 의해 방출되는 광 세기가 복수의 세기 신호들(716)에 의해 제어될 수 있음에 유의해야 한다. 분석 회로(720)는 비디오 신호(714)에 의존하여 복수의 세기 신호들(716)을 생성하고, 파워 신호(722)는 백라이트 유닛(704)의 각각의 존들의 파워 소모들의 합을 나타낸다.
또 다른 실시예가 도 8a에서 제공된다. 도 8a는 본 발명의 제 4 양태에 따르는 오디오 시스템(800)을 개략적으로 도시한다. 오디오 시스템(800)은 본 발명의 제 1 양태에 따르는 증폭기(806) 및 파워 변환기 시스템(801)을 포함한다. 증폭기(806)는 오디오 신호(818)를 수신하고, 하나 이상의 확성기들(810)에 제공되는 증폭된 오디오 신호(808)를 생성한다. 증폭기는 파워 변환기 시스템(801)의 파워 변환기(802)로부터 공급 전압(804)을 수신한다. 파워 변환기(802)는 주 전압(108)을 공급 전압(804)으로 변경한다. 공급 전압(804)은 오디오 신호(818)를 요구된 출력 레벨로 증폭하기에 충분히 높은 특정 전압 레벨을 갖는다.
파워 변환기 시스템(801)은 분석 회로(816) 및 파워 변환기 제어기(812)를 포함한다. 분석 회로(816)는 오디오 신호(818)를 수신하고, 어느 공급 전압이 시간 구간의 오디오 신호(818)를 증폭시키기 위해 증폭기(806)에 의해 요구되는지를 결정하도록 특정한 시간 구간에서 오디오 신호(818)를 분석한다. 요구된 공급 전압은, 적어도 요구된 공급 전압에 가까운 공급 전압(804)을 제공하도록 파워 변환기(802)를 제어하는 파워 변환기 제어기(812)에 파워 신호(814)로 제공된다. 파워 변환기(802)는 복수의 모드들에서 동작할 수 있다. 각각의 모드에서, 파워 변환기(802)는 특정한 공급 전압(804)을 증폭기(806)에 제공할 수 있다. 그러한 파워 변환기(802)에 대한 실시예들은 앞에서 논의되었다. 파워 변환기 제어기(812)는, 요구된 공급 전압과 각각의 공급 전압 사이의 차이가 최소화되도록 동시에, 그리고 그것의 각각의 공급 전압이 요구된 공급 전압 위인 모드를 선택한다.
공급 전압(804)이 보다 높으면, 증폭기는, 확성기(들)(810)가(이) 보다 시끄러운 사운드를 생성할 수 있도록, 보다 높은 출력 파워 레벨에 오디오 신호(818)를 증폭할 수 있다. 일반적으로, 공지된 증폭기들은, 오디오 신호(818)를 규정된 최대 출력 파워 레벨로 증폭하기에 충분히 높은 전압 레벨을 갖는 안정화된 변경불가능한 공급 전압을 수신한다. 입력 오디오 신호(818)가 비교적 낮은 진폭을 가질 때, 증폭기는, 최대 공급 전압에 가까운 진폭을 갖는 증폭된 오디오 신호(808)를 생성하지 않는다. 증폭기(806)가 그러한 상황들에서, 최대 공급 전압을 수신하면, 증폭기(806)는 효과적으로 동작하지 않는데, 왜냐하면, 증폭기(806)가 최대 공급 전압과 출력 신호의 전압 간의 전압차를 생성해야 하기 때문이다. 전압차를 생성하는 것은, 증폭기(806)에서 비교적 높은 파워 낭비를 야기한다. 그러므로, 증폭기(806)가 가능한 가장 높은 출력 레벨로 증폭해야 하지 않을 때에 공급 전압(804)을 감소시킴으로써, 증폭기(806)는 보다 효과적으로 동작할 수 있는데, 왜냐하면, 증폭기(806)가 입력 공급 전압(804)과 증폭된 오디오 신호(808)의 전압 레벨 사이에서 큰 전압차를 생성해야 하지 않기 때문이다.
오디오 시스템(800)의 두 개의 신호들의 레벨들이 보여지는 도 8b에 그래프가 도시된다. 파형 신호(wave form signal)는 증폭된 오디오 신호(808)이다. 굵은 선(804)은 파워 변환기(802)에 의해 제공되는 공급 전압(804)이다. 공급 전압(804)이 후속 구간들 동안에 변하도록 제어되는 것이 도 8b에서 보여진다. 여러 개의 공급 전압 레벨들은 각각의 여러 개의 동작 모드들에서 파워 변환기(802)에 의해 제공된다. 공급 전압(804)은, 증폭된 오디오 신호(808)의 진폭이 각각 낮거나 비교적 높은, 시간 구간 동안 비교적 낮거나 높다.
실제 실시예에서, 오디오 신호(818)는 분석 회로(816)에 의해 시간 구간의 오디오 신호(818)를 분석하기에 충분히 길고, 요구된 모드에서 동작하도록 파워 변환기(802)를 제어하기에 충분히 긴, 지연을 갖고 증폭기에 제공된다. 예를 들면, 오디오 신호가 5ms의 매 구간에 대해 분석되고, 가능하게 변경된 요구된 공급 전압(804)을 제공하기 위해 요구되는 시간이 1ms이면, 그 지연을 6ms이어야 한다.
동작 모드들이, 오디오 신호가 청취가능하게 되는 동안 정상 동작 모드들이고, 오디오 신호가 파워 변환기의 동작의 실제 모드에 대한 선택을 제어하기 위해 분석된다는 것에 유의해야 한다.
도 9는 본 발명의 제 2 양태에 따르는 신호 프로세싱 시스템(900)의 실시예를 개략적으로 도시한다. 신호 프로세싱 시스템(900)은 도 1의 파워 변환기 시스템에 유사한 파워 변환기 시스템(100)을 포함한다. 수정은, 파워 신호(112)가 다른 회로들에도 제공될 수 있다는 것이다. 신호 프로세싱 시스템(900)은 신호(116)를 프로세스하는 신호 프로세싱 회로(906)를 추가로 포함한다. 신호 프로세서 회로(906)는 파워 변환기 시스템(100)으로부터 파워(104)를 수신한다. 파워 변환기 시스템(100)이 또한, 도 9에서 제공되지 않는 다른 부하들에 파워를 제공할 수 있다는 것에 유의해야 한다. 신호 프로세싱 회로(906)는, 파워 신호에 의존하여 신호(116)를 프로세스하도록 구성되고, 그것은 파워 신호에 의해 나타내지는 파워의 양이 신호의 프로세싱에 영향을 미친다는 것을 의미한다. 특정한 애플리케이션들에서, 그러한 신호 프로세싱이 이용되는데, 왜냐하면, 그것이 에너지 세이브를 야기할 수 있기 때문이다. 예는, 입력 오디오 신호의 진폭이 비교적 작을 때 보다 낮은 공급 전압을 요구하는 오디오 증폭기들이다. 파워 신호(112)의 파워의 나타내어진 양에 의존하는 신호(116)의 프로세싱은 예를 들면, 나타내어진 파워 양에 직접 의존하는 신호 프로세싱 알고리즘들에서 파라미터들을 갖는다. 하지만, 파워 변환기 시스템(100)의 파워 변환기(102)가 나타내어진 파워 양을 정확히 제공하지 않으면, 신호(116)의 프로세싱은 잘못될 수 있다. 그러한 신호(116)의 잘못된 프로세싱을 방지하기 위해, 신호 프로세싱 시스템(900)은, 파워 변환기(102)에 의해 제공되는 파워(104)를 분석하고, 제공된 파워(104)에 관련되는 추가적인 파워 신호(904)를 생성하는 파워 분석 회로(902)를 추가로 포함한다. 신호 프로세싱 회로(906)는 추가적인 파워 신호(904)를 수신하고, 파워 신호(112)와 제공된 파워 신호(904) 사이의 편차들을 검출한다. 신호 프로세싱 회로(906)는, 신호(116)의 정확한 프로세싱이 얻어지도록, 신호(116)의 프로세싱을 수정하기 위해 검출된 편차들을 이용한다. 또 다른 실시예에서, 신호 프로세싱 회로(906)는 신호의 프로세싱을 적응시키기 위해 추가적인 파워 신호(904)를 직접 이용한다. 파워 분석 회로(902)는 아날로그 또는 디지털 회로일 수 있고, 추가적인 파워 신호(904)는 아날로그 또는 디지털 신호일 수 있다. 파워 분석 회로(902)는 제공된 파워(104)의 전압을 모니터하거나, 제공된 파워(104)의 전류를 모니터하거나, 제공된 전압과 전류의 조합을 모니터할 수 있다. 실시예에서, 파워 분석 회로(902)는, 제공된 파워(104)의 전압의 값을 디지털 값으로서 포함하는 제공된 파워 신호를 생성하기 위해 아날로그-디지털 변환기를 이용하는, 전압 검출기이다. 분석 회로(114)가 반드시, 파워 변환기 시스템(100)의 일부는 아님에 유의해야 한다. 실시예에서, 분석 회로(114)는 신호 프로세싱 회로(906)의 일부이고, 그것으로서, 신호 프로세싱 회로(906)는 파워 신호(112)를 생성하고, 파워 신호(112)를 파워 변환기 제어기(110)에 제공한다.
도 10a는 도 8a의 오디오 시스템의 또 다른 실시예를 도시한다. 오디오 시스템은 파워 변환기(1002), 파워 변환기 제어기(1012), 및 분석 회로(1016)를 포함하는 파워 변환기 시스템(1001)을 포함하고, 오디오 시스템은 공급 전압 분석 회로(1008) 및 증폭기(1006)를 추가로 포함한다.
파워 변환기 시스템(1001)은 증폭기(1006)에 대한 공급 전압(1004)으로 주 파워 전압(108)을 변환시키는데 이용된다. 파워 변환기 시스템(1001)은, 파워 신호(1014)에 의해 나타내지는 요구된 공급 전압에 의존하여 공급 전압(1004)을 제공하는 요구 시스템 상의 소위 파워(so-termed power)이다. 도 10a의 실시예에서, 분석 회로(1016)는 수신된 오디오 신호(818)에 의존하여 파워 신호(1014)를 생성한다. 또 다른 실시예에서, 분석 회로(1016)는 증폭기(1006)의 일부일 수 있다. 파워 변환기 제어기는 파워 신호(1014)를 수신하고, 파워 신호(1014)에 의해 나타내지는 공급 전압(1004)을 제공하도록 파워 변환기(1002)를 제어한다. 실제 실시예들에서, 파워 변환기 제어기(1012)와 파워 변환기(1002)의 조합은 요구된 공급 전압을 즉시 제공할 수는 없다. 예를 들면, 요구된 공급 전압이 비교적 가파른 경사로 증가하면, 제공된 공급 전압(1004)도 증가하지만, 거의 가파르지 않는 경사를 갖는다. 동일한 것이 증가하는 요구된 공급 전압에 적용된다.
도 10b의 챠트에서, 실선(1052)은 시간에 대해 변하는 요구된 공급 전압의 예이고, 점선(1054)은 실제 제공된 공급 전압(1004)이다. 요구된 공급 전압 라인(1052)이 가파른 경사로 강하할 때에 큰 편차들(1056)이 일어날 수 있음을 이해한다.
증폭기(1006)는 공급 전압에 의존하여 증폭기의 이득을 적응시킨다. 여러 가지 유형들의 증폭기들에서, 오디오 신호(808)가 공급 전압의 레벨에 비해 비교적 작은 진폭을 가질 때, 많은 파워가 증폭기에서 소멸된다. 입력 오디오 신호(818)가 비교적 작은 진폭을 가질 때 보다 낮은 레벨로 공급 전압을 적응시키고, 동시에, 증폭기(1006)의 이득(G)을 적응시키는 것이 이로울 수 있다. 분석 회로(1016)는 입력 오디오 신호(818)의 진폭을 분석하고, 요구된 공급 전압 레벨을 파워 신호(1014)로 나타낸다. 파워 신호(1014)는 또한, 따라서 이득(G)을 적응시키는 증폭기(1006)에 의해 수신된다.
도 10b에서, 점선(1058)은 라인(1052)에 의해 변화들이 보여지는, 요구된 공급 전압에 의존하여 시간에 대한 변하는 이득 값을 도시한다.
하지만, 실제 제공되는 공급 전압(1004)이 파워 신호(1014)의 요구된 공급 전압 레벨에 매칭하지 않을 때, 이득은 부정확한 값을 갖고, 증폭은 잘못된 방식으로 실행된다. 실제 제공되는 공급 전압(1004)이 요구된 공급 전압에 매칭하지 않으면, 기이한 사운드들이 오디오 시스템에 의해 생성될 수 있음이 관찰되었다.
공급 전압 분석 회로(1008)는 실제 공급 전압(1004)의 전압 레벨을 연속으로 감지하고, 제공되는 공급 전압과 파워 신호(1014)의 요구되는 공급 전압 사이의 편차들을 검출하기 위해 증폭기(1006)에 의해 이용되는 추가적인 파워 신호(1020)를 생성한다. 편차들이 존재하면, 증폭기(1006)의 이득(G)이 따라서 수정된다. 그러므로, 수정 후에, 증폭기는 정확히 동작하고, 요구되는 전압 레벨과 실제 제공되는 전압 레벨 사이의 미스매치의 결과들로서 잘못된 사운드들을 생성한다.
도 10b에서, 점선(1060)은, 검출된 편차들에 대한 수정 후에 증폭기(1016)의 이득(G)의 값의 예를 도시한다.
도 11은 본 발명의 제 5 양태에 따르는 파워 변환기 시스템을 동작시키는 방법의 실시예(1100)를 개략적으로 도시한다. 파워 변환기 시스템은 파워 변환기 및 파워 변환기 제어기를 포함한다. 파워 변환기는 주 전압을 수신하고, 오디오 신호 및/또는 비디오 신호를 프로세스하는 신호 프로세싱 회로에 파워를 제공한다. 파워 변환기는 제 1 모드에서 제 1 파워 레벨 또는 제 2 모드에서 제 2 파워 레벨을 제고할 수 있다. 방법(1100)의 제 1 단계(1102)에서, 오디오 신호 및/또는 비디오 신호가 수신되고 분석된다. 제 2 단계(1104)에서, 정상 동작에서 신호 프로세싱 회로의 파워 소모를 나타내는 파워 신호가 생성된다. 제 3 단계(1106)에서, 파워 신호는 파워 변환기 제어기에 제공된다. 그리고, 제 4 단계(1108)에서, 파워 변환기 제어기는 제 1 모드 또는 제 2 모드에서 동작하도록 파워 변환기를 제어된다. 파워 변환기는, 신호 프로세싱 회로의 파워 소모가 제 1 파워 레벨 아래임을 파워 신호가 나타낼 때 제 1 모드에서 동작하도록 제어된다. 파워 변환기는, 파워 소모가 제 1 파워 레벨 위임을 파워 신호가 나타낼 때 제 2 모드에서 동작하도록 제어된다.
상기 언급된 실시예들이 본 발명을 제한하기 보다는 설명하며, 기술분야의 당업자들이 첨부된 청구범위의 범위로부터 벗어남이 없이 많은 대안의 실시예들을 디자인할 수 있음에 유의해야 한다. 특별히, 실시예들의 일부에서, 파워 팩터 수정 회로는 부스트 변환기로서 도시되지만, 파워 팩터 수정 회로에 대한 다른 아키텍처들도 가능하다. 일 실시예에서, 주 파워 변환기는 플라이백 변환기로서 도시되지만, 주 파워 변환기는 예를 들면, LLC 공명(resonant) 또는 풀 브리지 전원(full bridge power supply)로서 구현될 수 있다. 신호 프로세싱 회로는 설명되는 바와 같은 예들에 제한되지 않는다. 정상 동작에 있는 동안 비디오 신호 및/또는 오디오 신호를 프로세스하는 모든 유형들의 회로들은 시스템으로부터 파워를 수신할 수 있다. 그러한 회로의 예들의 비제한된 리스트는: 증폭기들, 오디오들, 텔레비전 세트들, 평면 패널 플라즈마 디스플레이, LCD 디스플레이들, OLED 디스플레이들, 빔어들(beamers), 신호 프로세싱 회로들, 모바일 폰들, 오디오/비디오 신호 전송기들 또는 전송된 오디오/비디오 신호들의 수신기이다. 또한, 실시예들은 제 1 파워 레벨 및 제 2 파워 레벨에 제한되지 않는다. 복수의 레벨들이 시스템에 의해 이용될 수 있거나, 신호 프로세싱 회로에 제공되는 파워 레벨의 값은 연속적인 스케일로 제어될 수 있다. 또한, 시스템은 신호 프로세싱 회로에 특정한 파워 레벨을 제공하고, 그것은, 신호 프로세싱 회로가 특정한 전압 레벨, 또는 특정한 전류 레벨, 또는 특정한 전압 레벨과 특정한 전류 레벨의 조합을 신호 프로세싱 회로에 제공하는 것을 의미한다.
청구범위에서, 괄호 사이의 임의의 도면번호들은 청구항을 제한하는 것으로서 고려되지 않는다. 동사 "포함하는" 및 그것의 활용들의 이용은 청구항에서 언급되는 것들 이외의 요소들 또는 단계들의 존재를 배제하지 않는다. 요소 앞의 관사 "a" 또는 "an"은 복수의 그러한 요소들의 제공을 배제하지 않는다. 본 발명은 여러 개의 개별 요소들을 포함하는 하드웨어에 의해 그리고 안정하게 프로그램된 컴퓨터에 의해 구현될 수 있다. 여러 개의 수단을 열거하는 디바이스 청구항에서, 여러 개의 이들 수단들은 그것 및 하드웨어의 동일한 아이템에 의해 구현될 수 있다. 임의의 수단들이 서로 다른 종속 청구항들에서 언급된다는 단순한 사실은, 이들 조치들의 조합이 이롭게 이용될 수 있음을 나타내는 것이 아니다.
100: 파워 변환기 시스템 102, 212: 파워 변환기
106: 신호 프로세싱 회로
110, 216: 파워 변환기 제어기 114: 분석 회로
213: 피드백 회로 302: 파워 팩터 수정 회로
304: 피크 파워 팩터 수정 회로 308: 주 파워 변환기
310: 피크 주 파워 변환기 408: 스위치 제어기
700: 평면 패널 디스플레이 장치 702: LCD 디스플레이
704: 백라이트 유닛 706: 액정 디스플레이
806: 증폭기

Claims (15)

  1. 파워 변환기 시스템(100, 200, 300, 400, 500, 600, 710, 801)에 있어서:
    주 전압(108)을 수신하고, 파워(104, 708)를 신호 프로세싱 회로(106)에 제공하기 위한 파워 변환기(102, 212, 312, 712, 802)로서, 상기 파워 변환기(102, 212, 312, 712, 802)가 제 1 파워 레벨을 공급할 수 있는 제 1 모드에서, 또는 파워 변환기가 제 1 파워 레벨을 초과하는 제 2 파워 레벨을 공급할 수 있는 제 2 모드에서 동작하도록 구성되는, 상기 파워 변환기(102, 212, 312, 712, 802),
    정상 동작에서 상기 신호 프로세싱 회로(106)의 파워 소모를 나타내는 파워 신호(112, 716, 814)를 생성하기 위한 신호 프로세싱 회로(106)에 의해 프로세스되는 신호(116, 818)를 분석하기 위한 분석 회로(114, 720, 816), 및
    상기 파워 신호(112, 716, 814)를 수신하고,
    i) 상기 신호 프로세싱 회로(106)의 상기 파워 소모가 상기 제 1 파워 레벨 아래임을 상기 파워 신호(112, 716, 814)가 나타낼 때, 상기 제 1 모드에서 동작하거나,
    ii) 상기 신호 프로세싱 회로(106)의 상기 파워 소모가 상기 제 1 파워 레벨 위임을 상기 파워 신호(112, 716, 814)가 나타낼 때, 상기 제 2 모드에서 동작하도록 상기 파워 변환기(102, 212, 312, 712, 802)를 제어하기 위한, 파워 변환기 제어기(110, 216, 314, 410, 502, 718, 812)를 포함하는, 파워 변환기 시스템(100, 200, 300, 400, 500, 600, 710, 801).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 파워 신호(112, 716, 814)는, 상기 파워 신호가 수신되는 순간에 후속하는 시간 구간 동안 소모될 것으로 기대되는 상기 신호 프로세싱 회로(106)의 상기 파워 소모를 나타내는, 파워 변환기 시스템(100, 200, 300, 400, 500, 600, 710, 801).
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 파워 변환기(102, 212, 312, 712, 802)는 상기 제 1 모드 및 상기 제 2 모드를 포함하는 복수의 모드들 중 하나에서 동작하도록 구성되고, 여기에서 상기 복수의 모드들 중 각각의 하나에서, 상기 파워 변환기(102, 212, 312, 712, 802)는 복수의 파워 레벨들 중 특정한 하나를 공급할 수 있고,
    상기 파워 변환기 제어기(110, 216, 314, 410, 502, 718, 812)는, 상기 파워 신호(112, 716, 814)에 의해 나타내지는 상기 파워 소모를 최상으로 매칭시키는 상기 복수의 모드들 중 하나에서 동작하기 위해 상기 파워 변환기(102, 212, 312, 712, 802)를 제어하도록 구성되는, 파워 변환기 시스템(100, 200, 300, 400, 500, 600, 710, 801).
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 파워 변환기(102, 212, 312, 712, 802)는 출력 전압(211, 804)을 상기 신호 프로세싱 회로(106)에 제공하도록 구성되고, 상기 출력 전압은 상기 제 1 모드에서 제 1 출력 전압 레벨 및 상기 제 2 모드에서 상기 제 1 출력 전압 레벨을 초과하는 제 2 출력 전압 레벨을 갖고,
    상기 분석 회로(114, 720, 816)는 정상 동작에서 상기 신호 프로세싱 회로(106)에 의해 요구된 입력 전압 레벨을 나타내는 상기 파워 신호(112, 716, 814)를 생성하도록 구성되고,
    상기 파워 변환기 제어기 회로(110, 216, 314, 410, 502, 718, 812)는,
    i) 상기 나타내어진 입력 전압 레벨이 상기 제 1 출력 전압 레벨 아래일 때 상기 제 1 모드에서 동작하기 위해, 또는
    ii) 상기 나타내어진 입력 전압 레벨이 상기 제 1 출력 전압 레벨 위일 때 상기 제 2 모드에서 동작하기 위해, 상기 파워 변환기(102, 212, 312, 712, 802)를 제어하도록 구성되는, 파워 변환기 시스템(100, 200, 300, 400, 500, 600, 710, 801).
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 파워 변환기(102, 212, 312, 712, 802)는 상기 주 전압(108)을 수신하기 위한 1차 측, 상기 출력 전압(211, 804)을 제공하기 위한 2차 측, 및 특정한 레벨에서 상기 출력 전압(211, 804)을 안정화시키기 위한 상기 2차 측에 파워 전송을 상기 1차 측에서 제어하기 위해, 상기 피드백이 상기 출력 전압 레벨에 관련되는, 상기 1차 측에 피드백을 제공하기 위한 피드백 회로(213)를 포함하고,
    상기 파워 변환기 제어기(110, 216, 314, 410, 502, 718, 812)는 상기 제 1 모드 또는 상기 제 2 모드에서 동작하도록 상기 파워 변환기(102, 212, 312, 712, 802)를 제어하기 위해 상기 피드백 회로(213)의 동작을 변경하도록 구성되는, 파워 변환기 시스템(100, 200, 300, 400, 500, 600, 710, 801).
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 파워 변환기(102, 212, 312, 712, 802)는 상기 신호 프로세싱 회로(106)에 파워를 제공하기 위한 주 파워 변환기(406, 604)와 파워 팩터 수정 회로(power factor correction circuit)(402, 606)의 직렬 배열을 포함하고,
    상기 파워 팩터 수정 회로(402, 606)는 상기 제 1 모드에서 상기 파워 신호(112, 716, 814)에 그리고 상기 제 2 모드에서 상기 제 1 전압을 초과하는 제 2 전압에 응답하여, 상기 주 파워 변환기(406, 604)에 공급하도록 구성되는, 파워 변환기 시스템(100, 200, 300, 400, 500, 600, 710, 801).
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 파워 변환기(102, 212, 312, 712, 802)는 상기 제 1 모드에서 평균 파워를 그리고 상기 제 2 모드에서 상기 평균 파워보다 큰 피크 파워를 공급하도록 구성되는, 파워 변환기 시스템(100, 200, 300, 400, 500, 600, 710, 801).
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 파워 변환기(102, 212, 312, 712, 802)는 상기 신호 프로세싱 회로(106)에 파워를 제공하기 위한 주 파워 변환기(406, 604)와 파워 팩터 수정 회로(402, 606)의 직렬 배열을 포함하고,
    상기 파워 팩터 수정 회로(402, 606)는 상기 제 1 및 제 2 모드 둘 모두에서 상기 평균 파워를 전송하기 위한 평균 파워 팩터 수정 회로(302)를 포함하고,
    상기 파워 팩터 수정 회로(402, 606)는 상기 제 2 모드에서 상기 평균 파워 위의 요구된 과잉 파워를 전송하기 위한 피크 파워 팩터 수정 회로(304)를 포함하고,
    상기 파워 수정 제어기(110, 216, 314, 410, 502, 718, 812)는 상기 제 2 모드에서 상기 피크 파워 팩터 수정 회로(304)를 활성시키고, 상기 제 1 모드에서 상기 피크 파워 수정 회로(304)를 불활성시키는, 파워 변환기 시스템(100, 200, 300, 400, 500, 600, 710, 801).
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 파워 변환기(102, 212, 312, 712, 802)는 상기 신호 프로세싱 회로(106)에 파워를 제공하기 위한 주 파워 변환기(406, 604)와 파워 팩터 수정 회로(402, 606)의 직렬 배열을 포함하고,
    상기 주 파워 변환기(406, 604)는 상기 제 1 모드와 제 2 모드 둘 모두에서 상기 평균 파워를 전송하기 위한 평균 주 파워 변환기(308)를 포함하고,
    상기 주 파워 변환기(406, 604)는 상기 제 2 모드에서 상기 평균 파워 위의 요구되는 과잉 파워를 전송하기 위한 피크 주 파워 변환기(308)를 포함하고,
    상기 파워 변환기 제어기(110, 216, 314, 410, 502, 718, 812)는 상기 제 2 모드에서 상기 피크 주 파워 변환기(308)를 활성시키고, 상기 제 1 모드에서 상기 피크 주 파워 변환기(308)를 불활성시키는, 파워 변환기 시스템(100, 200, 300, 400, 500, 600, 710, 801).
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 파워 변환기(102, 212, 312, 712, 802)는 상기 신호 프로세싱 회로(106)에 파워를 제공하기 위한 주 파워 변환기(406, 604)와 파워 팩터 수정 회로(402, 606)의 직렬 배열을 포함하고,
    상기 주 파워 변환기(406, 604)는,
    i) 인덕턴스(L1) 및 전류 감지기(R1),
    ii) 상기 인덕턴스(L1)를 통해 주기적으로 변하는 전류를 생성하기 위한 스위치(T1),
    iii) 상기 전류 감지기(R1) 양단의 전압에 의해 감지되는 상기 인덕턴스(L1)를 통해 상기 전류에 관련되는 피드백 신호를 제공하기 위한 피드백 회로, 및
    iv) 상기 피드백 신호에 응답하여 상기 스위치(T1)를 제어하기 위한 스위치 제어기(602)를 포함하고,
    상기 파워 변환기 제어기(110, 216, 314, 410, 502, 718, 812)는 상기 제 1 모드 또는 상기 제 2 모드에서 동작하도록 상기 파워 변환기(102, 212, 312, 712, 802)를 제어하기 위해 상기 피드백 회로의 동작을 변경하도록 구성되는, 파워 변환기 시스템(100, 200, 300, 400, 500, 600, 710, 801).
  11. 신호 프로세싱 시스템(900)에 있어서:
    제 1 항에 따르는 상기 파워 변환기 시스템(100, 200, 300, 400, 500, 600, 710, 801),
    상기 파워 변환기(102, 212, 312, 712, 802)에 의해 제공되는 상기 파워(104)를 분석하고, 상기 제공된 신호(104)에 관련되는 추가적인 파워 신호(904)를 생성하기 위한 파워 분석 회로(902),
    상기 신호(116, 818)를 프로세스하기 위한 신호 프로세싱 회로(906)로서,
    i) 상기 파워 신호(112, 716, 814) 및 상기 추가적인 파워 신호(904)의 그룹 중 적어도 하나를 수신하고,
    iia) 상기 추가적인 파워 신호(904)에 의존하여 상기 신호(116, 818)를 프로세스하거나,
    iib) 상기 파워 신호(112, 716, 814)와 상기 추가적인 파워 신호(904) 간의 편차들을 검출하고, 상기 파워 신호(112, 716, 814) 및 상기 검출된 편차들에 의존하여 상기 신호(116, 818)를 프로세스하도록 구성되는, 상기 신호 프로세싱 회로(906)를 포함하는, 신호 프로세싱 시스템(900).
  12. 평면 패널 디스플레이 장치(700)에 있어서:
    비디오 정보를 제공하기 위한 LCD 디바이스(702)로서, 백라이트 유닛(704) 및 세기 신호(intensity signal)(716)에 응답하여 상기 백라이트 유닛(704)에 의해 방출되는 광의 세기를 제어하기 위한 백라이트 제어기(707)를 포함하는, 상기 LCD 디바이스(702), 및
    제 1 항에 따르는 파워 변환기 시스템(710)을 포함하고,
    상기 파워 변환기(712)는 적어도 상기 LCD 디바이스(702)의 상기 백라이트 유닛(704)에 파워(708)를 제공하도록 구성되고,
    상기 분석 회로(720)는 적어도, 상기 파워 신호(722)로서 상기 세기 신호(716)를 생성하기 위해 상기 비디오 정보를 포함하는 상기 비디오 신호(714)를 분석하도록 구성되는, 평면 패널 디스플레이 장치(700).
  13. 오디오 시스템(800, 1000)에 있어서:
    오디오 신호(818)를 증폭시키기 위한 증폭기(806), 및
    제 1 항에 따르는 파워 변환기 시스템(801)을 포함하고,
    상기 파워 변환기(802)는 적어도 상기 증폭기(806)에 파워(804)를 제공하도록 구성되고,
    상기 분석 회로(816)는 상기 증폭기(806)의 상기 파워 소모를 나타내는 상기 파워 신호(814)를 생성하기 위해 적어도 상기 오디오 신호(818)를 분석하도록 구성되는, 오디오 시스템(800, 1000).
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 분석 회로(1016)는 상기 증폭기(1006)에 공급되어야 하는 공급 전압을 나타내기 위해 상기 파워 신호(1014)를 생성하도록 구성되고,
    상기 파워 변환기 제어기(1012)는 상기 파워 신호(1014)에 의해 나타내지는 상기 공급 전압을 공급하기 위해 상기 파워 변환기(1002)를 제어하도록 구성되고,
    공급 전압 분석 회로(1008)가, 상기 파워 변환기(1002)에 의해 제공되는 상기 공급 전압(1004)을 분석하고, 상기 제공되는 공급 전압에 관련되는 추가적인 파워 신호(1020)를 생성하기 위해 제공되고,
    상기 증폭기(1006)는,
    i) 상기 파워 신호(1014)와 상기 추가적인 파워 신호(1008)의 그룹 중 적어도 하나를 수신하거나,
    iia) 상기 추가적인 파워 신호(1020)에 의존하여 상기 증폭기(1006)의 이득을 적응시키거나,
    iib) 상기 파워 신호(1014)와 상기 추가적인 파워 신호(1020) 간의 편차들을 검출하고, 상기 파워 신호(1014) 및 상기 검출된 편차들에 의존하여 상기 증폭기(1006)의 이득을 적응시키도록 구성되는, 오디오 시스템(800, 1000).
  15. 파워 변환기 시스템을 동작시키는 방법(1100)으로서, 상기 파워 변환기 시스템이 주 전압을 수신하고, 신호를 프로세스하기 위한 신호 프로세싱 회로 및 파워 변환기 제어기에 파워를 제어하기 위한 파워 변환기를 포함하는, 상기 방법(1100)에 있어서:
    상기 신호를 분석하는 단계(1102),
    상기 신호 프로세싱 회로가 정상 동작에 있을 때 상기 신호 프로세싱 회로의 파워 소모를 나타내는 파워 신호를 생성하는 단계(1104),
    상기 파워 변환기 제어기에 상기 파워 신호를 제공하는 단계(1106), 및
    i) 상기 신호 프로세싱 회로의 파워 소모가 제 1 파워 레벨 아래임을 상기 파워 신호가 나타낼 때 제 1 모드에서, 또는
    ii) 상기 신호 프로세싱 회로의 파워 소모가 상기 제 1 파워 레벨 위임을 상기 파워 신호가 나타낼 때 제 2 모드에서 동작하도록 상기 파워 변환기를 제어하는 단계(1108)를 포함하고,
    상기 파워 변환기는 상기 제 1 모드에서 상기 제 1 파워 레벨을 제공하고, 상기 제 2 모드에서, 상기 제 1 파워 레벨을 초과하는 상기 제 2 파워 레벨을 제공할 수 있는, 파워 변환기 시스템을 동작시키는 방법(1100).
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