KR20170038632A - 스위칭 레귤레이터와 그 제어 회로 및 제어 방법 - Google Patents

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KR20170038632A
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Abstract

본 발명은 스위칭 레귤레이터와 그 제어 회로 및 제어 방법을 제공한다. 상기 스위칭 레귤레이터는 입력 전압을 출력 전압으로 변환한다. 상기 스위칭 레귤레이터는 전력 스테이지 회로와 제어 회로를 포함한다. 상기 전력 스테이지 회로는 동작 신호에 따라 내부 적어도 하나의 전력 스위치를 스위칭하여 상기 입력 전압을 상기 출력 전압으로 변환한다. 상기 제어 회로는 상기 전력 스테이지 회로에 결합되고, 상기 동작 신호를 생성한다. 상기 제어 회로는 상기 입력 전압 또는 입력 전류에 따라 과전류 보호 임계값을 생성하고 적응적으로 조절하는 임계값 조절 회로를 포함한다. 상기 입력 전류는 상기 전력 스테이지 회로를 통해 흐른다. 상기 과전류 보호 임계값은 상기 입력 전류를 제한하는데 사용된다. 상기 제어 회로는 상기 입력 전류가 상기 과전류 보호 임계값을 초과할 때에는 상기 전력 스위치를 턴오프한다.

Description

스위칭 레귤레이터와 그 제어 회로 및 제어 방법{SWITCHING REGULATOR AND CONTROL CIRCUIT AND CONTROL METHOD THEREOF}
상호 참조
본 발명은 2015년 9월 30일에 출원된 TW 104131985의 우선권을 주장한다.
기술 분야
본 발명은 스위칭 레귤레이터와 그 제어 회로 및 제어 방법에 관한 것으로; 보다 상세하게는, 본 발명은 과전류 보호 임계값을 적응적으로 조절하는 기능을 구비하는 스위칭 레귤레이터와 그 제어 회로 및 제어 방법에 관한 것이다.
도 1a는 종래 기술의 스위칭 레귤레이터(100)의 개략도를 도시한다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 스위칭 레귤레이터(100)는 디스플레이 패널(10)을 구동하기 위한 것이다. 스위칭 레귤레이터(100)는 전력 스테이지 회로(101), 제어 회로(102), 및 디스플레이 드라이버 회로(103)를 포함한다. 도면에 도시된 바와 같이, 전력 스테이지 회로(101)는 입력 전압(Vin)을 수신하고, 동작 신호에 따라 내부 전력 스위치를 동작시켜 출력 전압(Vout)을 생성하고, 이 동작 신호는 제어 회로(102)에 의해 생성된다. 디스플레이 드라이버 회로(103)는 출력 전압(Vout)을 수신하고 디스플레이 패널(10)을 구동한다.
전술된 종래 기술의 하나의 단점은 입력 전압(Vin)이 블랭킹 구간(blanking interval)에서의 저전압 차단(under voltage lockout: UVLO) 임계값보다 더 낮을 수 있어서, 그 결과, 스위칭 레귤레이터(100)가 원치 않게 셧다운(shutdown)될 수 있다는 것이다. 보다 구체적으로, 도면에서 전체적으로 도시된 바와 같이 총 저항(R)을 가지는 "배선 저항"으로 볼 수 있는 디스플레이 패널(10)과 전기 전력 사이에 많은 회로와 연결 배선들이 있다. 입력 전류(Iin)가 전력 스테이지 회로(101)를 통과할 때, 입력 전류(Iin)를 저항(R)과 승산한(multiply) 것과 같은 전압 강하가 생성된다. 디스플레이 패널(10)이 이미지 프레임을 리프레쉬(refresh)할 때, "블랭킹 구간"으로 알려진 액정의 극성이 역전되는 시간 기간, 즉, 이전의 이미지 프레임을 스캐닝하는 것의 종료시로부터 이후의 이미지 프레임을 스캐닝하는 것의 시작시까지의 시간 기간이 있다. 블랭킹 구간에서, 제어 회로(102)는 입력 전류(Iin)를 증가시키고 동작 신호의 듀티 비율(duty ratio)을 증가시키는 커맨드를 발행한다. 그러나, 이러한 액션은 상대적으로 더 높은 전압 강하를 초래하고, 입력 전압(Vin)은 상당히 강하할 수 있다. 도 1b는 정상 동작 모드에서 입력 전압(Vin), 출력 전압(Vout), 및 입력 전류(Iin)의 신호 파형의 개략도를 도시한다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 블랭킹 구간에서, 입력 전류(Iin)가 더 높은 것으로 인해, 입력 전압(Vin)에 상당한 강하가 있어서, 입력 전압(Vin)은 저전압 차단(UVLO) 임계값보다 더 낮아서 전체 시스템을 셧다운시킬 수 있다.
도 2는 정상 UVLO 임계값을 더 낮은 임계값(UVLO')으로 저하시키는 것에 의해 스위칭 레귤레이터(100)가 원치 않게 셧다운되는 것을 방지하는 해법을 도시하는 개략적인 파형도이고, 그리하여, 스위칭 레귤레이터(100)는 블랭킹 구간에서 셧다운되지 않는다. 그러나, 이 접근법은 스위칭 레귤레이터(100)를 동작시킬 때 위험을 상당히 증가시키고, 많은 경우에, UVLO 임계값은 다른 우려 때문에 상대적으로 더 높은 레벨로 설정될 필요가 있다. 그리하여, UVLO 임계값을 저하시키는 것은 적절한 해법이 아니다.
미국 특허 US 6,445,144는 전술된 문제를 해결하는 방법을 개시한다. 이 특허 문헌은 입력 전류를 센싱하고 스위치를 적절히 피드백 제어하여 입력 전류의 상위 레벨과 하위 레벨을 제한한다. 그러나, 이 해법은 추가적인 전력 스위치와 회로를 요구하여, 전력 소비와 제조 비용을 증가시킨다.
상기 사항을 고려하여, 본 발명은, 입력 전압 또는 입력 전류에 따라 과전류 보호 임계값을 적응적으로 조절하여, 필요에 따라 입력 전류를 감소시켜 입력 전압이 UVLO 임계값보다 더 낮아지지 않아서, UVLO 임계값을 저하시키는 것이 요구되지 않고, 추가적인 전력 스위치와 회로를 요구하지 않아, 스위칭 레귤레이터를 동작시키는 위험을 증가시키지 않으면서 전력 소비와 제조 비용을 증가시키지 않는 스위칭 레귤레이터와 그 제어 회로 및 제어 방법을 제안한다.
일 관점으로부터, 본 발명은 입력 전압을 출력 전압으로 동작가능하게 변환하도록 구성된 스위칭 레귤레이터를 제공하고, 상기 스위칭 레귤레이터는, 동작 신호에 따라 내부에 있는 적어도 하나의 전력 스위치를 동작가능하게 스위칭하여, 상기 입력 전압을 상기 출력 전압으로 변환하도록 구성된 전력 스테이지 회로; 및 상기 전력 스테이지 회로에 결합되고, 상기 동작 신호를 동작가능하게 생성하도록 구성된 제어 회로를 포함하고, 상기 제어 회로는 상기 전력 스테이지 회로에 입력되는 상기 입력 전압 또는 입력 전류에 따라 과전류 보호 임계값을 동작가능하게 생성하고 적응적으로 조절하도록 구성된 임계값 조절 회로를 포함하고; 상기 과전류 보호 임계값은 상기 입력 전류를 제한하도록 구성되고; 상기 제어 회로는 상기 입력 전류가 상기 과전류 보호 임계값을 초과할 때 상기 전력 스위치를 턴오프(turn OFF)한다.
하나의 바람직한 실시예에서, 상기 임계값 조절 회로는 상기 입력 전압이 감소할 때에는 상기 과전류 보호 임계값을 적응적으로 감소시키지만, 상기 입력 전압이 미리 결정된 제1 입력 전압 레벨 이하일 때에는, 상기 임계값 조절 회로는 상기 과전류 보호 임계값을 과전류 보호 최소 임계값에 유지하고; 상기 임계값 조절 회로는 상기 입력 전압이 증가할 때에는 상기 과전류 보호 임계값을 적응적으로 증가시키지만, 상기 입력 전압이 미리 결정된 제2 입력 전압 레벨 이상일 때에는, 상기 임계값 조절 회로는 상기 과전류 보호 임계값을 과전류 보호 최대 임계값에 유지하고, 상기 미리 결정된 제1 입력 전압 레벨은 상기 미리 결정된 제2 입력 전압 레벨 미만이고, 상기 과전류 보호 최소 임계값은 상기 과전류 보호 최대 임계값 미만이다.
하나의 바람직한 실시예에서, 상기 임계값 조절 회로는 상기 입력 전류가 증가할 때에는 상기 과전류 보호 임계값을 적응적으로 감소시키지만, 상기 입력 전류가 미리 결정된 제1 입력 전류 레벨 이상일 때에는, 상기 임계값 조절 회로는 상기 과전류 보호 임계값을 과전류 보호 최소 임계값에 유지하고; 상기 임계값 조절 회로는 상기 입력 전류가 감소할 때에는 상기 과전류 보호 임계값을 적응적으로 증가시키지만, 상기 입력 전류가 미리 결정된 제2 입력 전류 레벨 이하일 때에는, 상기 임계값 조절 회로는 상기 과전류 보호 임계값을 과전류 보호 최대 임계값에 유지하고, 상기 미리 결정된 제1 입력 전류 레벨은 상기 미리 결정된 제2 입력 전류 레벨을 초과하고, 상기 과전류 보호 최소 임계값은 상기 과전류 보호 최대 임계값 미만이다.
하나의 바람직한 실시예에서, 상기 임계값 조절 회로는 상기 과전류 보호 임계값을 적응적으로 조절하여, 상기 입력 전류를 증가시키는 것에 의해 상기 입력 전압이 미리 결정된 저전압 차단(UVLO) 임계값 이상이 되도록 구성된다.
하나의 바람직한 실시예에서, 상기 출력 전압은 디스플레이 패널에 공급하기 위한 것이고, 상기 임계값 조절 회로는 상기 디스플레이 패널의 블랭킹 구간에서는 상기 입력 전압 또는 상기 입력 전류에 따라 상기 과전류 보호 임계값을 적응적으로 조절하지만, 상기 임계값 조절 회로는 상기 블랭킹 구간 밖에서는 상기 과전류 보호 임계값을 고정된 미리 결정된 과전류 보호 임계값에 유지한다.
하나의 바람직한 실시예에서, 상기 임계값 조절 회로는, 상기 입력 전압 또는 그 관련된 신호를 제1 전류로 동작가능하게 변환하도록 구성된 전압-전류 변환 회로; 상기 전압-전류 변환 회로에 결합되고, 상기 제1 전류를 상기 제1 전류에 비례하는 제1 증폭된 전류로 동작가능하게 변환하고, 과전류 보호 상한(upper limit)과 상기 제1 증폭된 전류의 차이에 따라 제2 전류를 생성하도록 구성된 제1 전류 변조 회로; 상기 제1 전류 변조 회로에 결합되고, 상기 제2 전류를 상기 제2 전류에 비례하는 제2 증폭된 전류로 동작가능하게 변환하고, 과전류 보호 하한(lower limit)과 상기 제2 증폭된 전류의 차이에 따라 제3 전류를 생성하도록 구성된 제2 전류 변조 회로; 상기 제2 전류 변조 회로에 결합되고, 상기 제3 전류를 상기 제3 전류에 비례하는 제3 증폭된 전류로 동작가능하게 변환하고, 과전류 보호 최소 임계값과 상기 제3 증폭된 전류에 따라 변조 전류를 생성하도록 구성된 제3 전류 변조 회로; 및 상기 제3 전류 변조 회로에 결합되고, 상기 변조 전류를 상기 과전류 보호 임계값으로 동작가능하게 변환하도록 구성된 전류-전압 변환 회로를 포함한다.
전술된 실시예에서, 상기 제2 전류 변조 회로는 바람직하게는 인에이블 신호에 따라 상기 제2 증폭된 전류를 생성할지 여부를 동작가능하게 결정하도록 구성된 인에이블 스위치 회로를 더 포함한다.
전술된 실시예에서, 바람직하게는, 상기 인에이블 신호는 블랭킹 구간에서는 상기 제2 증폭된 전류를 생성하고, 상기 블랭킹 구간 밖에서는 상기 제2 증폭된 전류를 생성하지 않도록 결정하고; 상기 출력 전압은 디스플레이 패널에 공급하기 위한 것이고, 상기 블랭킹 구간은 상기 디스플레이 패널의 이전의 이미지 프레임을 스캐닝하는 것의 종료시로부터 시작하여 상기 디스플레이 패널의 이후의 이미지 프레임을 스캐닝하는 것의 시작시까지의 기간과 관련된다.
하나의 바람직한 실시예에서, 상기 임계값 조절 회로는 상기 입력 전류를 동작가능하게 센싱하여 전류 센싱 신호를 생성하도록 구성된 입력 전류 센싱 회로; 상기 전류 센싱 신호를 제1 전류로 동작가능하게 변환하도록 구성된 전압-전류 변환 회로; 상기 전압-전류 변환 회로에 결합되고, 상기 제1 전류를 상기 제1 전류에 비례하는 제1 증폭된 전류로 변환하고, 상기 제1 증폭된 전류와 과전류 보호 하한의 차이에 따라 제2 전류를 생성하도록 구성된 제1 전류 변조 회로; 상기 제1 전류 변조 회로에 결합되고, 상기 제2 전류를 상기 제2 전류에 비례하는 제2 증폭된 전류로 동작가능하게 변환하고, 과전류 보호 상한과 상기 제2 증폭된 전류의 차이에 따라 제3 전류를 생성하도록 구성된 제2 전류 변조 회로; 상기 제2 전류 변조 회로에 결합되고, 상기 제3 전류를 상기 제3 전류에 비례하는 제3 증폭된 전류로 동작가능하게 변환하도록 구성된 제3 전류 증폭 회로; 상기 제3 전류 증폭 회로에 결합되고, 상기 제3 증폭된 전류를 상기 제3 증폭된 전류에 비례하는 제4 증폭된 전류로 동작가능하게 변환하고, 과전류 보호 최소 임계값과 상기 제4 증폭된 전류에 따라 변조 전류를 생성하도록 구성된 제4 전류 변조 회로; 및 상기 제4 전류 변조 회로에 결합되고, 상기 변조 전류를 상기 과전류 보호 임계값으로 동작가능하게 변환하도록 구성된 전류-전압 변환 회로를 포함한다.
전술된 실시예에서, 상기 제2 전류 변조 회로는 바람직하게는 인에이블 신호에 따라 상기 제2 증폭된 전류를 생성할지 여부를 동작가능하게 결정하도록 구성된 인에이블 스위치 회로를 더 포함한다.
전술된 실시예에서, 바람직하게는, 상기 인에이블 신호는 블랭킹 구간에서는 상기 제2 증폭된 전류를 생성하고, 상기 블랭킹 구간 밖에서는 상기 제2 증폭된 전류를 생성하지 않도록 결정하고; 상기 출력 전압은 디스플레이 패널에 공급하기 위한 것이고, 상기 블랭킹 구간은 상기 디스플레이 패널의 이전의 이미지 프레임을 스캐닝하는 것의 종료시로부터 시작하여 상기 디스플레이 패널의 이후의 이미지 프레임을 스캐닝하는 것의 시작시까지의 기간과 관련된다.
다른 관점으로부터, 본 발명은 스위칭 레귤레이터를 제어하는 제어 방법으로서, 상기 스위칭 레귤레이터는 입력 전압을 출력 전압으로 동작가능하게 변환하도록 구성되고, 상기 제어 방법은 동작 신호에 따라 전력 스테이지 회로 내 적어도 하나의 전력 스위치를 동작시켜, 상기 입력 전압을 상기 출력 전압으로 변환시키는 단계; 상기 스위칭 레귤레이터에 흐르는 상기 입력 전압 또는 입력 전류에 따라 과전류 보호 임계값을 생성하고 적응적으로 조절하는 단계; 상기 과전류 보호 임계값에 의해 상기 입력 전류를 제한하는 단계; 및 상기 입력 전류가 상기 과전류 보호 임계값을 초과할 때, 상기 전력 스위치를 턴오프하는 단계를 포함하는, 상기 제어 방법을 제공한다.
하나의 바람직한 실시예에서, 상기 입력 전압 또는 상기 입력 전류에 따라 과전류 보호 임계값을 생성하고 적응적으로 조절하는 단계는, 상기 입력 전압이 감소할 때에는 상기 과전류 보호 임계값을 적응적으로 감소시키지만, 상기 입력 전압이 미리 결정된 제1 입력 전압 레벨 이하일 때에는, 상기 과전류 보호 임계값을 과전류 보호 최소 임계값에 유지하는 단계; 및 상기 입력 전압이 증가할 때에는 상기 과전류 보호 임계값을 적응적으로 증가시키지만, 상기 입력 전압이 미리 결정된 제2 입력 전압 레벨 이상일 때, 상기 과전류 보호 임계값을 과전류 보호 최대 임계값에 유지하는 단계를 포함하고; 상기 미리 결정된 제1 입력 전압 레벨은 상기 미리 결정된 제2 입력 전압 레벨 미만이고, 상기 과전류 보호 최소 임계값은 상기 과전류 보호 최대 임계값 미만이다.
하나의 바람직한 실시예에서, 상기 입력 전압 또는 상기 입력 전류에 따라 과전류 보호 임계값을 생성하고 적응적으로 조절하는 단계는, 상기 입력 전류가 증가할 때에는 상기 과전류 보호 임계값을 적응적으로 감소시키지만, 상기 입력 전류가 미리 결정된 제1 입력 전류 레벨 이상일 때에는, 상기 과전류 보호 임계값을 과전류 보호 최소 임계값에 유지하는 단계; 및 상기 입력 전류가 감소할 때에는 상기 과전류 보호 임계값을 적응적으로 증가시키지만, 상기 입력 전류가 미리 결정된 제2 입력 전류 레벨 이하일 때에는, 상기 과전류 보호 임계값을 과전류 보호 최대 임계값에 유지하는 단계를 포함하고; 상기 미리 결정된 제1 입력 전압 레벨은 상기 미리 결정된 제2 입력 전압 레벨 미만이고, 상기 과전류 보호 최소 임계값은 상기 과전류 보호 최대 임계값 미만이다.
하나의 바람직한 실시예에서, 상기 입력 전압 또는 상기 입력 전류에 따라 과전류 보호 임계값을 생성하고 적응적으로 조절하는 단계는 상기 과전류 보호 임계값을 조절하여 상기 입력 전류를 증가시키는 것에 의해 상기 입력 전압이 미리 결정된 저전압 차단(UVLO) 임계값 이상이 되도록 하는 단계를 포함한다.
하나의 바람직한 실시예에서, 상기 출력 전압은 디스플레이 패널에 공급하기 위한 것이고, 상기 입력 전압 또는 입력 전류에 따라 과전류 보호 임계값을 생성하고 적응적으로 조절하는 단계는 상기 디스플레이 패널의 이전의 이미지 프레임을 스캐닝하는 것의 종료시로부터 시작하여 상기 디스플레이 패널의 이후의 이미지 프레임을 스캐닝하는 것의 시작시까지의 기간과 관련된 블랭킹 구간에서는 상기 입력 전압 또는 상기 입력 전류에 따라 상기 과전류 보호 임계값을 적응적으로 조절하는 단계; 및 상기 블랭킹 구간 밖에서는 상기 과전류 보호 임계값을 고정된 미리 결정된 과전류 보호 임계값에 유지하는 단계를 포함한다.
하나의 바람직한 실시예에서, 상기 입력 전압 또는 입력 전류에 따라 과전류 보호 임계값을 생성하고 적응적으로 조절하는 단계는 상기 입력 전압 또는 그 관련된 신호를 제1 전류로 변환하는 단계; 상기 제1 전류를 상기 제1 전류에 비례하는 제1 증폭된 전류로 변환하고, 과전류 보호 상한과 상기 제1 증폭된 전류의 차이에 따라 제2 전류를 생성하는 단계; 상기 제2 전류를 상기 제2 전류에 비례하는 제2 증폭된 전류로 변환하고, 과전류 보호 하한과 상기 제2 증폭된 전류의 차이에 따라 제3 전류를 생성하는 단계; 상기 제3 전류를 상기 제3 전류에 비례하는 제3 증폭된 전류로 변환하고, 과전류 보호 최소 임계값과 상기 제3 증폭된 전류에 따라 변조 전류를 생성하는 단계; 및 상기 변조 전류를 상기 과전류 보호 임계값으로 변환하는 단계를 포함한다.
전술된 실시예에서, 상기 제2 전류를 상기 제2 전류에 비례하는 제2 증폭된 전류로 변환하고, 과전류 보호 하한과 상기 제2 증폭된 전류의 차이에 따라 제3 전류를 생성하는 단계는, 바람직하게는, 인에이블 신호에 따라 상기 제2 증폭된 전류를 생성할지 여부를 결정하는 단계를 더 포함한다.
전술된 실시예에서, 바람직하게는, 상기 인에이블 신호는 블랭킹 구간에서는 상기 제2 증폭된 전류를 생성하고, 상기 블랭킹 구간 밖에서는 상기 제2 증폭된 전류를 생성하지 않도록 결정하고; 상기 출력 전압은 디스플레이 패널에 공급하기 위한 것이고, 상기 블랭킹 구간은 상기 디스플레이 패널의 이전의 이미지 프레임을 스캐닝하는 것의 종료시로부터 시작하여 상기 디스플레이 패널의 이후의 이미지 프레임을 스캐닝하는 것의 시작시까지의 기간과 관련된다.
하나의 바람직한 실시예에서, 상기 입력 전압 또는 입력 전류에 따라 과전류 보호 임계값을 생성하고 적응적으로 조절하는 단계는 상기 입력 전류를 센싱하여 전류 센싱 신호를 생성하는 단계; 상기 전류 센싱 신호를 제1 전류로 변환하는 단계; 상기 제1 전류를 상기 제1 전류에 비례하는 제1 증폭된 전류로 변환하고, 상기 제1 증폭된 전류와 과전류 보호 하한의 차이에 따라 제2 전류를 생성하는 단계; 상기 제2 전류를 상기 제2 전류에 비례하는 제2 증폭된 전류로 변환하고, 과전류 보호 상한과 상기 제2 증폭된 전류의 차이에 따라 제3 전류를 생성하는 단계; 상기 제3 전류를 상기 제3 전류에 비례하는 제3 증폭된 전류로 변환하는 단계; 상기 제3 증폭된 전류를 상기 제3 증폭된 전류에 비례하는 제4 증폭된 전류로 변환하고, 과전류 보호 최소 임계값과 상기 제4 증폭된 전류에 따라 변조 전류를 생성하는 단계; 및 상기 변조 전류를 상기 과전류 보호 임계값으로 변환하는 단계를 포함한다.
전술된 실시예에서, 상기 제2 전류를 상기 제2 전류에 비례하는 제2 증폭된 전류로 변환하는 단계는, 바람직하게는, 인에이블 신호에 따라 상기 제2 증폭된 전류를 생성할지 여부를 결정하는 단계를 더 포함한다.
전술된 실시예에서, 바람직하게는, 상기 인에이블 신호는 블랭킹 구간에서는 상기 제2 증폭된 전류를 생성하고, 상기 블랭킹 구간 밖에서는 상기 제2 증폭된 전류를 생성하지 않도록 결정하고; 상기 출력 전압은 디스플레이 패널에 공급하기 위한 것이고, 상기 블랭킹 구간은 상기 디스플레이 패널의 이전의 이미지 프레임을 스캐닝하는 것의 종료시로부터 시작하여 상기 디스플레이 패널의 이후의 이미지 프레임을 스캐닝하는 시작시까지의 기간과 관련된다.
다른 관점으로부터, 본 발명은 스위칭 레귤레이터를 제어하는 제어 회로를 제공하고, 상기 제어 회로는 상기 스위칭 레귤레이터 내 적어도 하나의 전력 스위치를 동작시키는 동작 신호를 동작가능하게 생성하여, 입력 전압을 출력 전압으로 변환하도록 구성되고, 상기 제어 회로는 상기 입력 전압에 따라 과전류 보호 임계값을 동작가능하게 생성하고 적응적으로 조절하여 입력 전류를 제한하도록 구성된 임계값 조절 회로를 포함하고, 상기 임계값 조절 회로는 상기 입력 전압 또는 그 관련된 신호를 제1 전류로 동작가능하게 변환하도록 구성된 전압-전류 변환 회로; 상기 전압-전류 변환 회로에 결합되고, 상기 제1 전류를 상기 제1 전류에 비례하는 제1 증폭된 전류로 동작가능하게 변환하고, 과전류 보호 상한과 상기 제1 증폭된 전류의 차이에 따라 제2 전류를 생성하도록 구성된 제1 전류 변조 회로; 상기 제1 전류 변조 회로에 결합되고, 상기 제2 전류를 상기 제2 전류에 비례하는 제2 증폭된 전류로 동작가능하게 변환하고, 과전류 보호 하한과 상기 제2 증폭된 전류의 차이에 따라 제3 전류를 생성하도록 구성된 제2 전류 변조 회로; 상기 제2 전류 변조 회로에 결합되고, 상기 제3 전류를 상기 제3 전류에 비례하는 제3 증폭된 전류로 동작가능하게 변환하고, 과전류 보호 최소 임계값과 상기 제3 증폭된 전류에 따라 변조 전류를 생성하도록 구성된 제3 전류 변조 회로; 및 상기 제3 전류 변조 회로에 결합되고, 상기 변조 전류를 상기 과전류 보호 임계값으로 동작가능하게 변환하도록 구성된 전류-전압 변환 회로를 포함하고; 상기 과전류 보호 임계값은 상기 입력 전류를 제한하기 위한 것이고; 상기 제어 회로는 상기 입력 전류가 상기 과전류 보호 임계값을 초과할 때 상기 전력 스위치를 턴오프한다.
하나의 바람직한 실시예에서, 상기 임계값 조절 회로는 상기 입력 전압이 감소할 때에는 상기 과전류 보호 임계값을 적응적으로 감소시키지만, 상기 입력 전압이 미리 결정된 제1 입력 전압 레벨 이하일 때에는, 상기 임계값 조절 회로는 상기 과전류 보호 임계값을 과전류 보호 최소 임계값에 유지하고; 상기 임계값 조절 회로는 상기 입력 전압이 증가할 때에는 상기 과전류 보호 임계값을 적응적으로 증가시키지만, 상기 입력 전압이 미리 결정된 제2 입력 전압 레벨 이상일 때에는, 상기 임계값 조절 회로는 상기 과전류 보호 임계값을 과전류 보호 최대 임계값에 유지하고; 상기 미리 결정된 제1 입력 전압 레벨은 상기 미리 결정된 제2 입력 전압 레벨 미만이고, 상기 과전류 보호 최소 임계값은 상기 과전류 보호 최대 임계값 미만이다.
다른 관점으로부터, 본 발명은 스위칭 레귤레이터를 제어하는 제어 회로를 제공하고, 상기 제어 회로는 상기 스위칭 레귤레이터 내 적어도 하나의 전력 스위치를 동작시키는 동작 신호를 동작가능하게 생성하여, 입력 전압을 출력 전압으로 변환하도록 구성되고, 상기 제어 회로는 상기 입력 전류에 따라 과전류 보호 임계값을 동작가능하게 생성하고 적응적으로 조절하여 입력 전류를 제한하도록 구성된 임계값 조절 회로를 포함하고, 상기 임계값 조절 회로는 상기 입력 전류를 동작가능하게 센싱하여 전류 센싱 신호를 생성하도록 구성된 입력 전류 센싱 회로; 상기 전류 센싱 신호를 제1 전류로 동작가능하게 변환하도록 구성된 전압-전류 변환 회로; 상기 전압-전류 변환 회로에 결합되고, 상기 제1 전류를 상기 제1 전류에 비례하는 제1 증폭된 전류로 변환하고, 상기 제1 증폭된 전류와 과전류 보호 하한의 차이에 따라 제2 전류를 생성하도록 구성된 제1 전류 변조 회로; 상기 제1 전류 변조 회로에 결합되고, 상기 제2 전류를 상기 제2 전류에 비례하는 제2 증폭된 전류로 동작가능하게 변환하고, 과전류 보호 상한과 상기 제2 증폭된 전류의 차이에 따라 제3 전류를 생성하도록 구성된 제2 전류 변조 회로; 상기 제2 전류 변조 회로에 결합되고, 상기 제3 전류를 상기 제3 전류에 비례하는 제3 증폭된 전류로 동작가능하게 변환하도록 구성된 제3 전류 증폭 회로; 상기 제3 전류 증폭 회로에 결합되고, 상기 제3 증폭된 전류를 상기 제3 증폭된 전류에 비례하는 제4 증폭된 전류로 동작가능하게 변환하고, 과전류 보호 최소 임계값과 상기 제4 증폭된 전류에 따라 변조 전류를 생성하도록 구성된 제4 전류 변조 회로; 및 상기 제4 전류 변조 회로에 결합되고, 상기 변조 전류를 상기 과전류 보호 임계값으로 동작가능하게 변환하도록 구성된 전류-전압 변환 회로를 포함한다.
하나의 바람직한 실시예에서, 상기 임계값 조절 회로는 상기 입력 전류가 증가할 때에는 상기 과전류 보호 임계값을 적응적으로 감소시키지만, 상기 입력 전류가 미리 결정된 제1 입력 전류 레벨 이상일 때에는, 상기 임계값 조절 회로는 상기 과전류 보호 임계값을 과전류 보호 최소 임계값에 유지하고; 상기 임계값 조절 회로는 상기 입력 전류가 감소할 때에는 상기 과전류 보호 임계값을 적응적으로 증가시키지만, 상기 입력 전류가 미리 결정된 제2 입력 전류 레벨 이하일 때에는, 상기 임계값 조절 회로는 상기 과전류 보호 임계값을 과전류 보호 최대 임계값에 유지하고; 상기 미리 결정된 제1 입력 전류 레벨은 상기 미리 결정된 제2 입력 전류 레벨을 초과하고, 상기 과전류 보호 최소 임계값은 상기 과전류 보호 최대 임계값 미만이다.
하나의 바람직한 실시예에서, 상기 임계값 조절 회로는 상기 과전류 보호 임계값을 적응적으로 조절하여, 상기 입력 전류를 증가시키는 것에 의해 상기 입력 전압이 미리 결정된 저전압 차단(UVLO) 임계값 이상이 되도록 구성된다.
하나의 바람직한 실시예에서, 상기 출력 전압은 디스플레이 패널에 공급하기 위한 것이고, 상기 임계값 조절 회로는 상기 디스플레이 패널의 블랭킹 구간에서는 상기 입력 전압 또는 상기 입력 전류에 따라 상기 과전류 보호 임계값을 적응적으로 조절하지만, 상기 임계값 조절 회로는 상기 블랭킹 구간 밖에서는 상기 과전류 보호 임계값을 고정된 미리 결정된 과전류 보호 임계값에 유지한다.
본 발명의 목적, 기술적 상세, 특징, 및 효과는 아래 실시예의 상세한 설명을 참조하면 더 잘 이해될 수 있을 것이다.
도 1a는 종래의 스위칭 레귤레이터(100)의 개략도.
도 1b는 정상 동작에서 입력 전압(Vin), 출력 전압(Vout), 및 입력 전류(Iin)의 신호 파형의 개략도.
도 2는 UVLO 임계값을 저하시키는 것에 의해 입력 전압(Vin)이 낮은 것으로 인해 스위칭 레귤레이터가 원치 않게 셧다운되는 것을 방지하는 접근법의 개략도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예를 도시하는 도면.
도 4a 내지 도 4k는 동기적인 및 비동기적인 벅(buck), 부스트(boost), 반전(inverting), 벅-부스트, 반전-부스트, 및 플라이백(flyback) 전력 스테이지 회로들을 도시하는 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 과전류 보호 임계값(OCP)과 입력 전압(Vin) 사이의 관계를 나타내는 개략도.
도 6은 본 발명의 제2 실시예를 도시하는 도면.
도 7은 본 발명의 제3 실시예를 도시하는 도면.
도 8은 본 발명의 입력 전압(Vin)과 입력 전류(Iin)의 신호 파형의 개략도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에서 과전류 보호 임계값(OCP)과 입력 전류(Iin) 사이의 관계를 나타내는 개략도.
도 10은 본 발명의 제4 실시예를 도시하는 도면.
도 11은 본 발명의 제5 실시예를 도시하는 도면.
본 발명의 상세한 설명에 걸쳐 참조되는 도면은 회로들과 신호 파형들 사이의 상호 관계를 제시하기 위한 단지 예시를 위한 것일 뿐, 실제 축척에 맞게 그려진 것은 아니다.
도 3은 본 발명에 따른 제1 실시예를 도시한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 스위칭 레귤레이터(200)는 입력 전압(Vin)을 출력 전압(Vout)으로 변환하고, 내부 디스플레이 드라이버 회로(203)에 의해 디스플레이 패널(10)을 구동하기 위해 제공된다. 스위칭 레귤레이터(200)는 전력 스테이지 회로(201), 제어 회로(202), 및 디스플레이 드라이버 회로(203)를 포함한다. 전력 스테이지 회로(201)는 동작 신호에 따라 내부 적어도 하나의 전력 스위치를 스위칭하여, 입력 전압(Vin)을 출력 전압(Vout)으로 변환한다. 전력 스테이지 회로(201)는 적어도 하나의 전력 스위치를 포함하고, 전력 스테이지 회로(201)는 도 4a 내지 도 4k에 도시된 바와 같이 동기적인 또는 비동기적인 벅, 부스트, 반전, 벅-부스트, 반전-부스트, 또는 플라이백 전력 스테이지 회로일 수 있다. 디스플레이 구동 회로(203)는 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자에 잘 알려진 바와 같이 출력 전압(Vout)을 수신하고 디스플레이 패널(10)을 구동하므로 여기서는 그 상세 설명은 생략된다.
제어 회로(202)는 전력 스테이지 회로(201)에 결합되고, 동작 신호를 생성하고, 이 제어 회로(201)는, 전력 스테이지 회로(201)에 입력되는 입력 전압(Vin) 또는 입력 전류(Iin)에 따라 과전류 보호 임계값(OCP)을 생성하고 적응적으로 조절하는 임계값 조절 회로(2021)를 포함한다. 과전류 보호 임계값(OCP)은 입력 전류(Iin)를 제한하는데 사용된다. 제어 회로(202)는 입력 전류(Iin)가 과전류 보호 임계값(OCP)을 초과할 때 전력 스위치를 턴오프한다. 일반적으로 스위칭 레귤레이터에 이미 제공된 이런 과전류 보호 메커니즘을 무상 이용(free ride)하기 위해, 제어 회로(202)는 입력 전류(Iin)를 피드백 제어하여, 입력 전압(Vin)이 저전압 차단(UVLO) 임계값 미만으로 되지 않도록 입력 전류(Iin)이 너무 높지 않게 한다. 즉, 과전류 보호는 일반적으로 스위칭 레귤레이터에 제공되지만, 본 발명은 과전류 보호 메커니즘을 무상 이용하여 입력 전압(Vin)이 UVLO 임계값 미만으로 되지 않게 하는 것이다. 입력 전류(Iin)가 "매우 높은"지 여부는 입력 전류(Iin)를 배선 저항(R)과 승산시킨 것으로부터 초래되는 입력 전압(Vin)의 전압 강하에 의해 입력 전압(Vin)이 미리 결정된 UVLO 임계값 미만이 되는지 여부에 따라 결정될 수 있는데; 만약 입력 전압(Vin)이 미리 결정된 UVLO 임계값 미만으로 되면, 입력 전류(Iin)는 너무 높은 것이고, 만약 입력 전압(Vin)이 미리 결정된 UVLO 임계값을 초과하게 유지되면, 입력 전류(Iin)는 너무 높지 않은 것이다.
이 실시예에서, 임계값 조절 회로(2021)는 예를 들어 전압-전류 변환 회로(2022), 제1 전류 변조 회로(2023), 제2 전류 변조 회로(2024), 제3 전류 변조 회로(2025), 및 전류-전압 변환 회로(2026)를 포함한다. 예를 들어, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따라 과전류 보호 임계값(OCP)과 입력 전압(Vin) 사이의 관계를 제시하는 개략도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 임계값 조절 회로(2021)는 입력 전압(Vin)이 감소할 때에는 과전류 보호 임계값(OCP)을 적응적으로 감소시키지만; 입력 전압(Vin)이 미리 결정된 제1 입력 전압 레벨(Vin1) 이하일 때에는, 임계값 조절 회로(2021)는 과전류 보호 임계값(OCP)을 과전류 보호 최소 임계값(OCPmin)에 유지한다. 다른 관점으로부터, 임계값 조절 회로(2021)는 입력 전압(Vin)이 증가할 때에는 과전류 보호 임계값(OCP)을 적응적으로 증가시키지만, 입력 전압(Vin)이 미리 결정된 제2 입력 전압 레벨(Vin2) 이상일 때에는, 임계값 조절 회로(2021)는 과전류 보호 임계값(OCP)을 과전류 보호 최대 임계값(OCPmax)에 유지한다. 미리 결정된 제1 입력 전압 레벨(Vin1)은 미리 결정된 제2 입력 전압 레벨(Vin2) 미만이고, 과전류 보호 최소 임계값(OCPmin)은 과전류 보호 최대 임계값(OCPmax) 미만이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예를 도시한다. 이 실시예는 임계값 조절 회로(2021)의 보다 특정 실시예를 도시한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 임계값 조절 회로(2021)는 예를 들어 전압-전류 변환 회로(2022), 제1 전류 변조 회로(2023), 제2 전류 변조 회로(2024), 제3 전류 변조 회로(2025), 및 전류-전압 변환 회로(2026)를 포함한다. 전압-전류 변환 회로(2022)는 입력 전압(Vin) 또는 그 관련된 신호를 제1 전류(I1)로 변환한다. "입력 전압(Vin)의 관련된 신호"는 입력 전압(Vin)과 알려진 관계를 가지는 신호이다. 예를 들어, 신호는 전압-전류 변환 및/또는 전류-전압 변환, 아날로그-디지털 변환 및/또는 디지털-아날로그 변환, 레벨 시프트, (예를 들어, 전압 분할 또는 전류 중복에 의해) 스케일업 또는 스케일다운 등을 받아서, 전압-전류 변환 회로(2022)는 입력 전압(Vin) 그 자체를 반드시 수신하여야 하는 것은 아니지만 입력 전압(Vin)으로부터 초래되고 입력 전압(Vin)과 알려진 관계를 구비하는 신호를 수신할 수 있다. 도면에 도시된 실시예에서, 전압-전류 변환 회로(2022)는 예를 들어 입력 전압(Vin)을 수신하고, 에러 증폭기, 선형 스위치 및 저항기(R1)를 포함하는 낮은-드롭아웃 레귤레이터(low-dropout regulator: LDO)에 의해 입력 전압(Vin)을 제1 전류(I1)로 변환한다.
제1 전류 변조 회로(2023)는 전압-전류 변환 회로(2022)에 결합되고, 1:M1의 증폭 비율로 제1 전류(I1)를 제1 증폭된 전류(I1')로 변환하고, 과전류 보호 상한(Iup1)과 제1 증폭된 전류(I1')의 차이에 따라 제2 전류(I2)를 생성한다. 이 실시예에서, 제1 전류 변조 회로(2023)는 예를 들어 전류 미러 회로와 상수 전류 소스를 포함하지만 이들로 제한되지 않는다. 전류 미러 회로는 제1 전류(I1)를 제1 증폭된 전류(I1')로 변환하고, 여기서 제1 증폭된 전류(I1')는 제1 전류(I1)에 비례한다. 과전류 보호 상한(Iup1)은 예를 들어 상수 전류 소스에 의해 제공된다. 제2 전류(I2), 제1 증폭된 전류(I1'), 및 과전류 보호 상한(Iup1) 사이의 관계는 I2=Iup1-I1'로 표현될 수 있다.
제2 전류 변조 회로(2024)는 제1 전류 변조 회로(2023)에 결합되고, 1:M2의 증폭 비율로 제2 전류(I2)를 제2 증폭된 전류(I2')로 변환하고, 과전류 보호 하한(Ilo1)과 제2 증폭된 전류(I2')의 차이에 따라 제3 회로(I3)를 생성한다. 이 실시예에서, 제2 전류 변조 회로(2024)는 예를 들어 전류 미러 회로와 상수 전류 소스를 포함하지만 이들로 제한되지 않는다. 전류 미러 회로는 제2 전류(I2)를 제2 증폭된 전류(I2')로 변환하고, 여기서 제2 증폭된 전류(I2')는 제2 전류(I2)에 비례한다. 과전류 보호 하한(Ilo1)은 예를 들어 상수 전류 소스에 의해 제공된다. 제3 회로(I3), 제2 증폭된 전류(I2'), 및 과전류 보호 하한(Ilo1) 사이의 관계는 I3=Ilo1-I2'로 표현될 수 있다.
제3 전류 변조 회로(2025)는 제2 전류 변조 회로(2024)에 결합되고, 1:M3의 증폭 비율로 제3 회로(I3)를 제3 증폭된 전류(I3')로 변환하고, 과전류 보호 최소 임계값(Imin)과 제3 증폭된 전류(I3')에 따라 변조 전류(Imod)를 생성한다. 이 실시예에서, 제3 전류 변조 회로(2025)는 예를 들어 전류 미러 회로와 상수 전류 소스를 포함하지만 이들로 제한되지 않는다. 전류 미러 회로는 제3 회로(I3)를 제3 증폭된 전류(I3')로 변환하고, 여기서 제3 증폭된 전류(I3')는 제3 회로(I3)에 비례한다. 과전류 보호 최소 임계값(Imin)은 예를 들어 상수 전류 소스에 의해 제공된다. 변조 전류(Imod), 제3 증폭된 전류(I3'), 및 과전류 보호 최소 임계값(Imin) 사이의 관계는 Imod=I3'+ Imin로 표현될 수 있다.
전류-전압 변환 회로(2026)는 제3 전류 변조 회로(2025)에 결합되고, 변조 전류(Imod)를 과전류 보호 임계값(OCP)으로 변환한다. 전류-전압 변환 회로(2026)는 예를 들어 저항기(R2)를 통해 흐르는 변조 전류(Imod)에 의해 야기된 전압 강하를 변조하기 위해 저항기(R2)를 포함하지만 이것으로만 제한되는 것은 아니고, 여기서 전압 강하는 과전류 보호 임계값(OCP)으로 사용된다.
이 실시예에서, 과전류 보호 최소 임계값(OCPmin)은 다음과 같다:
Figure pat00001
과전류 보호 최대 임계값(OCPmax)은 다음과 같다:
Figure pat00002
이 실시예에 따라, 미리 결정된 제1 입력 전압 레벨(Vin1)은 다음과 같다:
Figure pat00003
미리 결정된 제2 입력 전압 레벨(Vin2)은 다음과 같다:
Figure pat00004
그리고 도 5에서, 미리 결정된 제1 입력 전압 레벨(Vin1)과 미리 결정된 제2 입력 전압 레벨(Vin2) 사이에서 과전류 보호 임계값(OCP)은 다음과 같은 상승 기울기(slope)를 구비한다:
Figure pat00005
즉, 사용자는 저항기(R1 및 R2)의 저항, 과전류 보호 상한(Iupl), 과전류 보호 하한(Imin), 및 전류 미러 회로의 증폭 비율(M1, M2, 및 M3)을 결정하여, 적절한 과전류 보호 최소 임계값(OCPmin), 과전류 보호 최대 임계값(OCPmax), 미리 결정된 제1 입력 전압 레벨(Vin1), 미리 결정된 제2 입력 전압 레벨(Vin2), 및 과전류 보호 임계값(OCP)의 슬로프(slop)의 상승 기울기를 설정할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예를 도시한다. 이 실시예는 이 실시예에서는 제2 전류 변조 회로(2024)가 인에이블 신호(EN)에 따라 제2 증폭된 전류(I2')를 생성할지 여부를 결정하는 인에이블 스위치 회로(SW)를 더 포함한다는 점에서 제2 실시예와는 상이하다. 이 실시예에서, 인에이블 신호(EN)는 블랭킹 구간에서는 제2 증폭된 전류(I2')를 생성하도록 결정하고, 블랭킹 구간 밖에서는 제2 증폭된 전류(I2')를 생성하지 않도록 결정한다. 블랭킹 구간 밖에서는, 임계값 조절 회로(2021)는, 예를 들어 과전류 보호 하한(Ilol), 과전류 보호 최소 임계값(Imin), 및 저항기(R2)와 관련된 고정된 레벨일 수 있는 고정된 미리 결정된 과전류 보호 임계값에 과전류 보호 임계값(OCP)을 유지한다. 출력 전압(Vout)은 디스플레이 패널(10)에 공급하기 위한 것이고, 블랭킹 구간은 디스플레이 패널(10)의 이전의 이미지 프레임을 스캐닝하는 것의 종료시로부터 시작하여 디스플레이 패널(10)의 이후의 이미지 프레임을 스캐닝하는 것의 시작시까지의 시간 기간과 관련된다.
도 8은 본 발명의 입력 전압(Vin)과 입력 전류(Iin)의 신호 파형의 개략도를 도시한다. 도면에서 실선은 본 발명에 따른 입력 전압(Vin)과 입력 전류(Iin)의 신호 파형을 나타내고; 도면에서 대시 라인은 종래 기술에 따른 입력 전압(Vin)과 입력 전류(Iin)의 신호 파형을 나타낸다. 종래 기술과는 달리, 본 발명은 특히 블랭킹 구간에서는 입력 전압(Vin)의 강하 또는 입력 전류(Iin)의 증가로 도시된 바와 같이 입력 전압(Vin) 또는 입력 전류(Iin)에 따라 과전류 보호 임계값(OCP)을 적응적으로 조절한다. 과전류 보호 임계값(OCP)은 입력 전류(Iin)를 제한하여, 입력 전압(Vin)이 특히 블랭킹 구간에서는 미리 결정된 UVLO 임계값 미만으로 되지 않도록 한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에서 과전류 보호 임계값(OCP)과 입력 전류(Iin) 사이의 관계를 도시하는 개략도이다. 이 개략도는, 다른 실시예에서 입력 전류(Iin)가 증가할 때에는 본 발명이 과전류 보호 임계값(OCP)을 적응적으로 감소시킬 수 있으나, 입력 전류(Iin)가 미리 결정된 제1 입력 전류 레벨(Iin1) 이상일 때에는, 과전류 보호 임계값(OCP)이 과전류 보호 최소 임계값(OCPmin)에 유지되어, 입력 전류(Iin)가 미리 결정된 제1 입력 전류 레벨(Iin1)에 유지되는 것을 도시한다. 한편, 본 발명은 입력 전류가 감소할 때에는 과전류 보호 임계값(OCP)을 적응적으로 증가시킬 수 있으나, 입력 전류(Iin)가 미리 결정된 제2 입력 전류 레벨(Iin2) 이하일 때에는, 본 발명은 과전류 보호 임계값(OCP)을 과전류 보호 최대 임계값(OCPmax)에 유지한다. 미리 결정된 제1 입력 전류 레벨(Iin1)은 미리 결정된 제2 입력 전류 레벨(Iin2)을 초과하고, 과전류 보호 최소 임계값(OCPmin)은 과전류 보호 최대 임계값(OCPmax) 미만이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예를 도시한다. 이 실시예는 임계값 조절 회로(2021)의 보다 특정 실시예를 도시한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 임계값 조절 회로(2021)는 예를 들어 입력 전류 센싱 회로(3021), 전압-전류 변환 회로(3022), 제1 전류 변조 회로(3023), 제2 전류 변조 회로(3024), 제3 전류 증폭 회로(3025), 제4 전류 변조 회로(3027), 및 전류-전압 변환 회로(3026)를 포함한다. 입력 전류 센싱 회로(3021)는 입력 전류(Iin)를 센싱하여 전류 센싱 신호를 생성한다. 입력 전류 센싱 회로(3021)는 예를 들어 전력 스테이지 회로(101)에 직렬 연결된 저항기(Rsen)를 포함하여, 저항기(Rsen) 양단에 전압 강하를 전류 센싱 신호로 획득한다. 전압-전류 변환 회로(3022)는 전류 센싱 신호를 제1 전류(Ic1)로 변환한다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 전압-전류 변환 회로(3022)는 예를 들어 에러 증폭기 회로와 낮은-드롭아웃 레귤레이터(LDO)를 포함하고, 전류 센싱 신호를 제1 전류(Ic1)로 변환한다.
제1 전류 변조 회로(3023)는 전압-전류 변환 회로(2022)에 결합되고, 제1 전류(Ic1)를 증폭 비율 1:M1로 제1 전류(Ic1)에 비례하는 제1 증폭된 전류(Ic1')로 변환하고, 제1 증폭된 전류(Ic1')와 과전류 보호 하한(Ilo)의 차이에 따라 제2 전류(Ic2)를 생성한다. 이 실시예에서, 제1 전류 변조 회로(3023)는 예를 들어 전류 미러 회로와 상수 전류 소스를 포함하지만 이들로 제한되지 않는다. 전류 미러 회로는 제1 전류(Ic1)를 제1 증폭된 전류(Ic1')로 변환하고, 여기서 제1 증폭된 전류(Ic1')는 제1 전류(Ic1)에 비례한다. 과전류 보호 하한(Ilo)은 예를 들어 상수 전류 소스에 의해 제공된다. 제2 전류(Ic2), 제1 증폭된 전류(Ic1'), 및 과전류 보호 하한(Ilo) 사이의 관계는 Ic2=Ic1'-Ilo로 표현될 수 있다.
제2 전류 변조 회로(3024)는 제1 전류 변조 회로(3023)에 결합되고, 제2 전류(Ic2)를 1:M2의 증폭 비율로 제2 증폭된 전류(Ic2')로 변환하고, 과전류 보호 상한(Iup)과 제2 증폭된 전류(Ic2')의 차이에 따라 제3 전류(Ic3)를 생성한다. 이 실시예에서, 제2 전류 변조 회로(3024)는 예를 들어 전류 미러 회로와 상수 전류 소스를 포함하지만 이들로 제한되지 않는다. 전류 미러 회로는 제2 전류(Ic2)를 제2 증폭된 전류(Ic2')로 변환하고, 여기서 제2 증폭된 전류(Ic2')는 제2 전류(Ic2)에 비례한다. 과전류 보호 상한(Iup)은 예를 들어 상수 전류 소스에 의해 제공된다. 제3 전류(Ic3), 제2 증폭된 전류(Ic2'), 및 과전류 보호 상한(Iup) 사이의 관계는 Ic3=Iup-Ic2'로 표현될 수 있다.
제3 전류 증폭 회로(3025)는 제2 전류 변조 회로(3024)에 결합되고, 제3 전류(Ic3)를 1:M3의 증폭 비율로 제3 증폭된 전류(Ic3')로 변환한다. 이 실시예에서, 제3 전류 증폭 회로(3025)는 예를 들어 전류 미러 회로를 포함하지만 이것으로 제한되지 않는다.
제4 전류 변조 회로(3027)는 제3 전류 증폭 회로(3025)에 결합되고, 제3 증폭된 전류(Ic3)를 1:M4의 증폭 비율로 제4 증폭된 전류(Ic4)로 변환하고, 과전류 보호 최소 임계값(Imin)과 제4 증폭된 전류(Ic4)에 따라 변조 전류(Imod)를 생성한다. 이 실시예에서, 제4 전류 변조 회로(3027)는 예를 들어 전류 미러 회로와 상수 전류 소스를 포함하지만 이들로 제한되지 않는다. 전류 미러 회로는 제3 증폭된 전류(Ic3')를 제4 증폭된 전류(Ic4)로 변환하고, 여기서 제3 증폭된 전류(Ic3')는 제4 증폭된 전류(Ic4)에 비례한다. 과전류 보호 최소 임계값(Imin)은 예를 들어 상수 전류 소스에 의해 제공된다. 변조 전류(Imod), 제4 증폭된 전류(Ic4), 및 과전류 보호 최소 임계값(Imin) 사이의 관계는 Imod=Ic4+Imin로 표현될 수 있다.
전류-전압 변환 회로(3026)는 제4 전류 변조 회로(3027)에 결합되고, 변조 전류(Imod)를 과전류 보호 임계값(OCP)으로 변환한다. 전류-전압 변환 회로(3026)는 예를 들어 저항기(R2)를 통해 흐르는 변조 전류(Imod)에 의해 야기된 전압 강하를 변조하기 위해 저항기(R2)를 포함하지만 이 저항기로만 제한되지 않고, 여기서 전압 강하는 과전류 보호 임계값(OCP)으로 사용된다.
도 11은 본 발명의 제5 실시예를 도시한다. 이 실시예는 이 실시예에서 제2 전류 변조 회로(3024)가 인에이블 신호(EN)에 따라 제2 증폭된 전류(Ic2')를 생성할지 여부를 결정하는 인에이블 스위치 회로(SW)를 더 포함한다는 점에서 제4 실시예와는 상이하다. 이 실시예에서, 인에이블 신호(EN)는 블랭킹 구간에서는 제2 증폭된 전류(Ic2')를 생성하도록 결정하고, 블랭킹 구간 밖에서는 제2 증폭된 전류(Ic2')를 생성하지 않도록 결정한다. 블랭킹 구간 밖에서는, 임계값 조절 회로(2021)는 예를 들어 과전류 보호 상한(Iup), 과전류 보호 최소 임계값(Imin), 및 저항기(R2)와 관련된 고정된 레벨일 수 있는 고정된 미리 결정된 과전류 보호 임계값에 과전류 보호 임계값(OCP)을 유지한다. 출력 전압(Vout)은 디스플레이 패널(10)에 공급하기 위한 것이고, 블랭킹 구간은 디스플레이 패널(10)의 이전의 이미지 프레임을 스캐닝하는 것의 종료시로부터 시작하여 디스플레이 패널(10)의 이후의 이미지 프레임을 스캐닝하는 것의 시작시까지의 기간과 관련된다.
본 발명은 특정 바람직한 실시예를 참조하여 상당히 상세히 설명되었다. 본 상세한 설명은 단지 예시를 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하려고 의도된 것이 아닌 것으로 이해된다. 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 사상 내에서 여러 변형과 변경을 용이하게 구현할 수 있을 것이다. 예를 들어, 신호의 기본 기능에 실질적으로 영향을 미치지 않는 디바이스 또는 회로가 도시된 실시예에서 임의의 2개의 디바이스들 또는 회로들 사이에 삽입될 수 있을 것이므로, 여기서 "결합"이라는 용어는 직접 연결과 간접 연결을 포함하는 것이어야 할 것이다. 다른 예에서, 전류 증폭 회로는 전류 미러 회로로 제한되지 않으나, 이 전류 증폭 회로는 증폭 기능을 제공할 수 있는 다른 회로일 수 있다. 또 다른 예에서, 증폭기 회로와 비교기의 반전된 입력 단자와 비-반전된 입력 단자는 이들 신호를 처리하는 회로를 대응하여 수정하면 상호 교환가능하게 사용될 수 있다. 상기 사항을 고려하여, 본 발명의 사상은 이후의 청구범위와 그 균등범위 내에 있는 것으로 해석되는 모든 이러한 변형과 변경, 및 다른 변형과 변경을 커버하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (28)

  1. 입력 전압을 출력 전압으로 동작가능하게 변환하도록 구성된 스위칭 레귤레이터로서, 상기 스위칭 레귤레이터는,
    동작 신호에 따라 내부 적어도 하나의 전력 스위치를 동작가능하게 스위칭하여, 상기 입력 전압을 상기 출력 전압으로 변환하도록 구성된 전력 스테이지 회로; 및
    상기 전력 스테이지 회로에 결합되고, 상기 동작 신호를 동작가능하게 생성하도록 구성된 제어 회로를 포함하고, 상기 제어 회로는 상기 전력 스테이지 회로에 입력되는 상기 입력 전압 또는 입력 전류에 따라 과전류 보호 임계값을 동작가능하게 생성하고 적응적으로 조절하도록 구성된 임계값 조절 회로를 포함하고;
    상기 과전류 보호 임계값은 상기 입력 전류를 제한하도록 구성되고;
    상기 제어 회로는 상기 입력 전류가 상기 과전류 보호 임계값을 초과할 때에는 상기 전력 스위치를 턴오프(turn OFF)하는 것을 특징으로 하는 스위칭 레귤레이터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 임계값 조절 회로는 상기 입력 전압이 감소할 때에는 상기 과전류 보호 임계값을 적응적으로 감소시키지만, 상기 입력 전압이 미리 결정된 제1 입력 전압 레벨 이하일 때에는, 상기 임계값 조절 회로는 상기 과전류 보호 임계값을 과전류 보호 최소 임계값에 유지하고; 상기 임계값 조절 회로는 상기 입력 전압이 증가할 때에는 상기 과전류 보호 임계값을 적응적으로 증가시키지만, 상기 입력 전압이 미리 결정된 제2 입력 전압 레벨 이상일 때에는, 상기 임계값 조절 회로는 상기 과전류 보호 임계값을 과전류 보호 최대 임계값에 유지하고;
    상기 미리 결정된 제1 입력 전압 레벨은 상기 미리 결정된 제2 입력 전압 레벨 미만이고, 상기 과전류 보호 최소 임계값은 상기 과전류 보호 최대 임계값 미만인 것을 특징으로 하는 스위칭 레귤레이터.
  3. 제1항에 있어서, 상기 임계값 조절 회로는 상기 입력 전류가 증가할 때에는 상기 과전류 보호 임계값을 적응적으로 감소시키지만, 상기 입력 전류가 미리 결정된 제1 입력 전류 레벨 이상일 때에는, 상기 임계값 조절 회로는 상기 과전류 보호 임계값을 과전류 보호 최소 임계값에 유지하고; 상기 임계값 조절 회로는 상기 입력 전류가 감소할 때에는 상기 과전류 보호 임계값을 적응적으로 증가시키지만, 상기 입력 전류가 미리 결정된 제2 입력 전류 레벨 이하일 때에는, 상기 임계값 조절 회로는 상기 과전류 보호 임계값을 과전류 보호 최대 임계값에 유지하고;
    상기 미리 결정된 제1 입력 전류 레벨은 상기 미리 결정된 제2 입력 전류 레벨을 초과하고, 상기 과전류 보호 최소 임계값은 상기 과전류 보호 최대 임계값 미만인 것을 특징으로 하는 스위칭 레귤레이터.
  4. 제1항에 있어서, 상기 임계값 조절 회로는 상기 과전류 보호 임계값을 적응적으로 조절하여, 상기 입력 전류를 증가시키는 것에 의해 상기 입력 전압이 미리 결정된 저전압 차단(under voltage lockout: UVLO) 임계값 이상이 되도록 구성된 것을 특징으로 하는 스위칭 레귤레이터.
  5. 제1항에 있어서, 상기 출력 전압은 디스플레이 패널에 공급하기 위한 것이고, 상기 임계값 조절 회로는 상기 디스플레이 패널의 블랭킹 구간에서는 상기 입력 전압 또는 상기 입력 전류에 따라 상기 과전류 보호 임계값을 적응적으로 조절하지만, 상기 임계값 조절 회로는 상기 블랭킹 구간 밖에서는 상기 과전류 보호 임계값을 고정된 미리 결정된 과전류 보호 임계값에 유지하는 것을 특징으로 하는 스위칭 레귤레이터.
  6. 제1항에 있어서, 상기 임계값 조절 회로는,
    상기 입력 전압 또는 그 관련된 신호를 제1 전류로 동작가능하게 변환하도록 구성된 전압-전류 변환 회로;
    상기 전압-전류 변환 회로에 결합되고, 상기 제1 전류를 상기 제1 전류에 비례하는 제1 증폭된 전류로 동작가능하게 변환하고, 과전류 보호 상한과 상기 제1 증폭된 전류의 차이에 따라 제2 전류를 생성하도록 구성된 제1 전류 변조 회로;
    상기 제1 전류 변조 회로에 결합되고, 상기 제2 전류를 상기 제2 전류에 비례하는 제2 증폭된 전류로 동작가능하게 변환하고, 과전류 보호 하한과 상기 제2 증폭된 전류의 차이에 따라 제3 전류를 생성하도록 구성된 제2 전류 변조 회로;
    상기 제2 전류 변조 회로에 결합되고, 상기 제3 전류를 상기 제3 전류에 비례하는 제3 증폭된 전류로 동작가능하게 변환하고, 과전류 보호 최소 임계값과 상기 제3 증폭된 전류에 따라 변조 전류를 생성하도록 구성된 제3 전류 변조 회로; 및
    상기 제3 전류 변조 회로에 결합되고, 상기 변조 전류를 상기 과전류 보호 임계값으로 동작가능하게 변환하도록 구성된 전류-전압 변환 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 레귤레이터.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제2 전류 변조 회로는 인에이블 신호에 따라 상기 제2 증폭된 전류를 생성할지 여부를 동작가능하게 결정하도록 구성된 인에이블 스위치 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 레귤레이터.
  8. 제7항에 있어서, 상기 인에이블 신호는 블랭킹 구간에서는 상기 제2 증폭된 전류를 생성하고, 상기 블랭킹 구간 밖에서는 상기 제2 증폭된 전류를 생성하지 않도록 결정하고; 상기 출력 전압은 디스플레이 패널에 공급하기 위한 것이고, 상기 블랭킹 구간은 상기 디스플레이 패널의 이전의 이미지 프레임을 스캐닝하는 것의 종료시로부터 시작하여 상기 디스플레이 패널의 이후의 이미지 프레임을 스캐닝하는 것의 시작시까지의 기간과 관련된 것을 특징으로 하는 스위칭 레귤레이터.
  9. 제1항에 있어서, 상기 임계값 조절 회로는,
    상기 입력 전류를 동작가능하게 센싱하여 전류 센싱 신호를 생성하도록 구성된 입력 전류 센싱 회로;
    상기 전류 센싱 신호를 제1 전류로 동작가능하게 변환하도록 구성된 전압-전류 변환 회로;
    상기 전압-전류 변환 회로에 결합되고, 상기 제1 전류를 상기 제1 전류에 비례하는 제1 증폭된 전류로 변환하고, 상기 제1 증폭된 전류와 과전류 보호 하한의 차이에 따라 제2 전류를 생성하도록 구성된 제1 전류 변조 회로;
    상기 제1 전류 변조 회로에 결합되고, 상기 제2 전류를 상기 제2 전류에 비례하는 제2 증폭된 전류로 동작가능하게 변환하고, 과전류 보호 상한과 상기 제2 증폭된 전류의 차이에 따라 제3 전류를 생성하도록 구성된 제2 전류 변조 회로;
    상기 제2 전류 변조 회로에 결합되고, 상기 제3 전류를 상기 제3 전류에 비례하는 제3 증폭된 전류로 동작가능하게 변환하도록 구성된 제3 전류 증폭 회로;
    상기 제3 전류 증폭 회로에 결합되고, 상기 제3 증폭된 전류를 상기 제3 증폭된 전류에 비례하는 제4 증폭된 전류로 동작가능하게 변환하고, 과전류 보호 최소 임계값과 상기 제4 증폭된 전류에 따라 변조 전류를 생성하도록 구성된 제4 전류 변조 회로; 및
    상기 제4 전류 변조 회로에 결합되고, 상기 변조 전류를 상기 과전류 보호 임계값으로 동작가능하게 변환하도록 구성된 전류-전압 변환 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 레귤레이터.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제2 전류 변조 회로는 인에이블 신호에 따라 상기 제2 증폭된 전류를 생성할지 여부를 동작가능하게 결정하도록 구성된 인에이블 스위치 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 레귤레이터.
  11. 제10항에 있어서, 상기 인에이블 신호는 블랭킹 구간에서는 상기 제2 증폭된 전류를 생성하고, 상기 블랭킹 구간 밖에서는 상기 제2 증폭된 전류를 생성하지 않도록 결정하고; 상기 출력 전압은 디스플레이 패널에 공급하기 위한 것이고, 상기 블랭킹 구간은 상기 디스플레이 패널의 이전의 이미지 프레임을 스캐닝하는 것의 종료시부터 시작하여 상기 디스플레이 패널의 이후의 이미지 프레임을 스캐닝하는 것의 시작시까지의 기간과 관련된 것을 특징으로 하는 스위칭 레귤레이터.
  12. 스위칭 레귤레이터를 제어하는 제어 방법으로서, 상기 스위칭 레귤레이터는 입력 전압을 출력 전압으로 동작가능하게 변환하도록 구성되고, 상기 제어 방법은,
    동작 신호에 따라 전력 스테이지 회로 내 적어도 하나의 전력 스위치를 동작시켜, 상기 입력 전압을 상기 출력 전압으로 변환하는 단계;
    상기 스위칭 레귤레이터에 흐르는 상기 입력 전압 또는 입력 전류에 따라 과전류 보호 임계값을 생성하고 적응적으로 조절하는 단계;
    상기 과전류 보호 임계값에 의해 상기 입력 전류를 제한하는 단계; 및
    상기 입력 전류가 상기 과전류 보호 임계값을 초과할 때에는, 상기 전력 스위치를 턴오프하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 입력 전압 또는 상기 입력 전류에 따라 과전류 보호 임계값을 생성하고 적응적으로 조절하는 단계는,
    상기 입력 전압이 감소할 때에는 상기 과전류 보호 임계값을 적응적으로 감소시키지만, 상기 입력 전압이 미리 결정된 제1 입력 전압 레벨 이하일 때에는, 상기 과전류 보호 임계값을 과전류 보호 최소 임계값에 유지하는 단계; 및
    상기 입력 전압이 증가할 때에는 상기 과전류 보호 임계값을 적응적으로 증가시키지만, 상기 입력 전압이 미리 결정된 제2 입력 전압 레벨 이상일 때에는, 상기 과전류 보호 임계값을 과전류 보호 최대 임계값에 유지하는 단계를 포함하고;
    상기 미리 결정된 제1 입력 전압 레벨은 상기 미리 결정된 제2 입력 전압 레벨 미만이고, 상기 과전류 보호 최소 임계값은 상기 과전류 보호 최대 임계값 미만인 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 입력 전압 또는 상기 입력 전류에 따라 과전류 보호 임계값을 생성하고 적응적으로 조절하는 단계는,
    상기 입력 전류가 증가할 때에는 상기 과전류 보호 임계값을 적응적으로 감소시키지만, 상기 입력 전류가 미리 결정된 제1 입력 전류 레벨 이상일 때에는, 상기 과전류 보호 임계값을 과전류 보호 최소 임계값에 유지하는 단계; 및
    상기 입력 전류가 감소할 때에는 상기 과전류 보호 임계값을 적응적으로 증가시키지만, 상기 입력 전류가 미리 결정된 제2 입력 전류 레벨 이하일 때에는, 상기 과전류 보호 임계값을 과전류 보호 최대 임계값에 유지하는 단계를 포함하고;
    상기 미리 결정된 제1 입력 전류 레벨은 상기 미리 결정된 제2 입력 전류 레벨을 초과하고, 상기 과전류 보호 최소 임계값은 상기 과전류 보호 최대 임계값 미만인 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  15. 제12항에 있어서, 상기 입력 전압 또는 상기 입력 전류에 따라 과전류 보호 임계값을 생성하고 적응적으로 조절하는 단계는,
    상기 과전류 보호 임계값을 조절하여, 상기 입력 전류를 증가시키는 것에 의해 상기 입력 전압이 미리 결정된 저전압 차단(UVLO) 임계값 이상이 되도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  16. 제12항에 있어서, 상기 출력 전압은 디스플레이 패널에 공급하기 위한 것이고, 상기 입력 전압 또는 입력 전류에 따라 과전류 보호 임계값을 생성하고 적응적으로 조절하는 단계는,
    상기 디스플레이 패널의 이전의 이미지 프레임을 스캐닝하는 것의 종료시로부터 시작하여 상기 디스플레이 패널의 이후의 이미지 프레임을 스캐닝하는 것의 시작시까지의 기간과 관련된 블랭킹 구간에서는 상기 입력 전압 또는 상기 입력 전류에 따라 상기 과전류 보호 임계값을 적응적으로 조절하는 단계; 및
    상기 블랭킹 구간 밖에서는 상기 과전류 보호 임계값을 고정된 미리 결정된 과전류 보호 임계값에 유지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  17. 제12항에 있어서, 상기 입력 전압 또는 입력 전류에 따라 과전류 보호 임계값을 생성하고 적응적으로 조절하는 단계는,
    상기 입력 전압 또는 그 관련된 신호를 제1 전류로 변환하는 단계;
    상기 제1 전류를 상기 제1 전류에 비례하는 제1 증폭된 전류로 변환하고, 과전류 보호 상한과 상기 제1 증폭된 전류의 차이에 따라 제2 전류를 생성하는 단계;
    상기 제2 전류를 상기 제2 전류에 비례하는 제2 증폭된 전류로 변환하고, 과전류 보호 하한과 상기 제2 증폭된 전류의 차이에 따라 제3 전류를 생성하는 단계;
    상기 제3 전류를 상기 제3 전류에 비례하는 제3 증폭된 전류로 변환하고, 과전류 보호 최소 임계값과 상기 제3 증폭된 전류에 따라 변조 전류를 생성하는 단계; 및
    상기 변조 전류를 상기 과전류 보호 임계값으로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 제2 전류를 상기 제2 전류에 비례하는 제2 증폭된 전류로 변환하고, 과전류 보호 하한과 상기 제2 증폭된 전류의 차이에 따라 제3 전류를 생성하는 단계는, 인에이블 신호에 따라 상기 제2 증폭된 전류를 생성할지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 인에이블 신호는 블랭킹 구간에서는 상기 제2 증폭된 전류를 생성하고, 상기 블랭킹 구간 밖에서는 상기 제2 증폭된 전류를 생성하지 않도록 결정하고; 상기 출력 전압은 디스플레이 패널에 공급하기 위한 것이고, 상기 블랭킹 구간은 상기 디스플레이 패널의 이전의 이미지 프레임을 스캐닝하는 것의 종료시로부터 시작하여 상기 디스플레이 패널의 이후의 이미지 프레임을 스캐닝하는 것의 시작시까지의 기간과 관련된 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  20. 제12항에 있어서, 상기 입력 전압 또는 입력 전류에 따라 과전류 보호 임계값을 생성하고 적응적으로 조절하는 단계는,
    상기 입력 전류를 센싱하여 전류 센싱 신호를 생성하는 단계;
    상기 전류 센싱 신호를 제1 전류로 변환하는 단계;
    상기 제1 전류를 상기 제1 전류에 비례하는 제1 증폭된 전류로 변환하고, 상기 제1 증폭된 전류와 과전류 보호 하한의 차이에 따라 제2 전류를 생성하는 단계;
    상기 제2 전류를 상기 제2 전류에 비례하는 제2 증폭된 전류로 변환하고, 과전류 보호 상한과 상기 제2 증폭된 전류의 차이에 따라 제3 전류를 생성하는 단계;
    상기 제3 전류를 상기 제3 전류에 비례하는 제3 증폭된 전류로 변환하는 단계;
    상기 제3 증폭된 전류를 상기 제3 증폭된 전류에 비례하는 제4 증폭된 전류로 변환하고, 과전류 보호 최소 임계값과 상기 제4 증폭된 전류에 따라 변조 전류를 생성하는 단계; 및
    상기 변조 전류를 상기 과전류 보호 임계값으로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 제2 전류를 상기 제2 전류에 비례하는 제2 증폭된 전류로 변환하는 단계는, 인에이블 신호에 따라 상기 제2 증폭된 전류를 생성할지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  22. 제20항에 있어서, 상기 인에이블 신호는 블랭킹 구간에서는 상기 제2 증폭된 전류를 생성하고, 상기 블랭킹 구간 밖에서는 상기 제2 증폭된 전류를 생성하지 않도록 결정하고; 상기 출력 전압은 디스플레이 패널에 공급하기 위한 것이고, 상기 블랭킹 구간은 상기 디스플레이 패널의 이전의 이미지 프레임을 스캐닝하는 것의 종료시로부터 시작하여 상기 디스플레이 패널의 이후의 이미지 프레임을 스캐닝하는 것의 시작시까지의 기간과 관련된 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  23. 스위칭 레귤레이터를 제어하는 제어 회로로서, 상기 제어 회로는 상기 스위칭 레귤레이터 내 적어도 하나의 전력 스위치를 동작시키는 동작 신호를 동작가능하게 생성하여, 입력 전압을 출력 전압으로 변환하도록 구성되고, 상기 제어 회로는 상기 입력 전압에 따라 과전류 보호 임계값을 동작가능하게 생성하고 적응적으로 조절하여 상기 스위칭 레귤레이터에 흐르는 입력 전류를 제한하도록 구성된 임계값 조절 회로를 포함하고, 상기 임계값 조절 회로는,
    상기 입력 전압 또는 그 관련된 신호를 제1 전류로 동작가능하게 변환하도록 구성된 전압-전류 변환 회로;
    상기 전압-전류 변환 회로에 결합되고, 상기 제1 전류를 상기 제1 전류에 비례하는 제1 증폭된 전류로 동작가능하게 변환하고, 과전류 보호 상한과 상기 제1 증폭된 전류의 차이에 따라 제2 전류를 생성하도록 구성된 제1 전류 변조 회로;
    상기 제1 전류 변조 회로에 결합되고, 상기 제2 전류를 상기 제2 전류에 비례하는 제2 증폭된 전류로 동작가능하게 변환하고, 과전류 보호 하한과 상기 제2 증폭된 전류의 차이에 따라 제3 전류를 생성하도록 구성된 제2 전류 변조 회로;
    상기 제2 전류 변조 회로에 결합되고, 상기 제3 전류를 상기 제3 전류에 비례하는 제3 증폭된 전류로 동작가능하게 변환하고, 과전류 보호 최소 임계값과 상기 제3 증폭된 전류에 따라 변조 전류를 생성하도록 구성된 제3 전류 변조 회로; 및
    상기 제3 전류 변조 회로에 결합되고, 상기 변조 전류를 상기 과전류 보호 임계값으로 동작가능하게 변환하도록 구성된 전류-전압 변환 회로를 포함하고;
    상기 과전류 보호 임계값은 상기 입력 전류를 제한하기 위한 것이고;
    상기 제어 회로는 상기 입력 전류가 상기 과전류 보호 임계값을 초과할 때에는 상기 전력 스위치를 턴오프하는 것을 특징으로 하는 제어 회로.
  24. 제23항에 있어서, 상기 임계값 조절 회로는 상기 입력 전압이 감소할 때에는 상기 과전류 보호 임계값을 적응적으로 감소시키지만, 상기 입력 전압이 미리 결정된 제1 입력 전압 레벨 이하일 때에는, 상기 임계값 조절 회로는 상기 과전류 보호 임계값을 과전류 보호 최소 임계값에 유지하고; 상기 임계값 조절 회로는 상기 입력 전압이 증가할 때에는 상기 과전류 보호 임계값을 적응적으로 증가시키지만, 상기 입력 전압이 미리 결정된 제2 입력 전압 레벨 이상일 때에는, 상기 임계값 조절 회로는 상기 과전류 보호 임계값을 과전류 보호 최대 임계값에 유지하고.
    상기 미리 결정된 제1 입력 전압 레벨은 상기 미리 결정된 제2 입력 전압 레벨 미만이고, 상기 과전류 보호 최소 임계값은 상기 과전류 보호 최대 임계값 미만인 것을 특징으로 하는 제어 회로.
  25. 스위칭 레귤레이터를 제어하는 제어 회로로서, 상기 제어 회로는 상기 스위칭 레귤레이터 내 적어도 하나의 전력 스위치를 동작시키는 동작 신호를 동작가능하게 생성하여, 입력 전압을 출력 전압으로 변환하도록 구성되고, 상기 제어 회로는, 상기 입력 전류에 따라 과전류 보호 임계값을 동작가능하게 생성하고 적응적으로 조절하여 상기 스위칭 레귤레이터에 흐르는 입력 전류를 제한하도록 구성된 임계값 조절 회로를 포함하고, 상기 임계값 조절 회로는,
    상기 입력 전류를 동작가능하게 센싱하여 전류 센싱 신호를 생성하도록 구성된 입력 전류 센싱 회로;
    상기 전류 센싱 신호를 제1 전류로 동작가능하게 변환하도록 구성된 전압-전류 변환 회로;
    상기 전압-전류 변환 회로에 결합되고, 상기 제1 전류를 상기 제1 전류에 비례하는 제1 증폭된 전류로 변환하고, 상기 제1 증폭된 전류와 과전류 보호 하한의 차이에 따라 제2 전류를 생성하도록 구성된 제1 전류 변조 회로;
    상기 제1 전류 변조 회로에 결합되고, 상기 제2 전류를 상기 제2 전류에 비례하는 제2 증폭된 전류로 동작가능하게 변환하고, 과전류 보호 상한과 상기 제2 증폭된 전류의 차이에 따라 제3 전류를 생성하도록 구성된 제2 전류 변조 회로;
    상기 제2 전류 변조 회로에 결합되고, 상기 제3 전류를 상기 제3 전류에 비례하는 제3 증폭된 전류로 동작가능하게 변환하도록 구성된 제3 전류 증폭 회로;
    상기 제3 전류 증폭 회로에 결합되고, 상기 제3 증폭된 전류를 상기 제3 증폭된 전류에 비례하는 제4 증폭된 전류로 동작가능하게 변환하고, 과전류 보호 최소 임계값과 상기 제4 증폭된 전류에 따라 변조 전류를 생성하도록 구성된 제4 전류 변조 회로; 및
    상기 제4 전류 변조 회로에 결합되고, 상기 변조 전류를 상기 과전류 보호 임계값으로 동작가능하게 변환하도록 구성된 전류-전압 변환 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 회로.
  26. 제25항에 있어서, 상기 임계값 조절 회로는 상기 입력 전류가 증가할 때에는 상기 과전류 보호 임계값을 적응적으로 감소시키지만, 상기 입력 전류가 미리 결정된 제1 입력 전류 레벨 이상일 때에는, 상기 임계값 조절 회로는 상기 과전류 보호 임계값을 과전류 보호 최소 임계값에 유지하고; 상기 임계값 조절 회로는 상기 입력 전류가 감소할 때에는 상기 과전류 보호 임계값을 적응적으로 증가시키지만, 상기 입력 전류가 미리 결정된 제2 입력 전류 레벨 이하일 때에는, 상기 임계값 조절 회로는 상기 과전류 보호 임계값을 과전류 보호 최대 임계값에 유지하고;
    상기 미리 결정된 제1 입력 전류 레벨은 상기 미리 결정된 제2 입력 전류 레벨을 초과하고, 상기 과전류 보호 최소 임계값은 상기 과전류 보호 최대 임계값 미만인 것을 특징으로 하는 제어 회로.
  27. 제23항 또는 제25항에 있어서, 상기 임계값 조절 회로는 상기 과전류 보호 임계값을 적응적으로 조절하여, 상기 입력 전류를 증가시키는 것에 의해 상기 입력 전압이 미리 결정된 저전압 차단(UVLO) 임계값 이상이 되도록 구성된 것을 특징으로 하는 제어 회로.
  28. 제23항 또는 제25항에 있어서, 상기 출력 전압은 디스플레이 패널에 공급하기 위한 것이고, 상기 임계값 조절 회로는 상기 디스플레이 패널의 블랭킹 구간에서는 상기 입력 전압 또는 상기 입력 전류에 따라 상기 과전류 보호 임계값을 적응적으로 조절하지만, 상기 임계값 조절 회로는 상기 블랭킹 구간 밖에서는 상기 과전류 보호 임계값을 고정된 미리 결정된 과전류 보호 임계값에 유지하는 것을 특징으로 하는 제어 회로.
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