KR20170121787A - 전원 공급 장치 및 이를 갖는 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 효율이 향상된 전원 공급 장치를 제공한다. 전원 공급 장치는 병렬 연결된 n개의 전원 회로 및 상기 n개의 전원 회로 중 가동 전원 회로의 개수를 제어하는 컨트롤러를 포함한다. 컨트롤러는 n개의 검출부, 비교부 및 온/오프 제어부를 포함한다. n개의 검출부는 n개의 전원 회로 각각에 연결되고, 단위 구간 동안 가동 전원 회로로부터 피드백 전류를 수신한다. 비교부는 피드백 전류와 제1 및 제2 기준 전류를 비교하여 제1, 제2 및 제3 상태 신호를 출력한다. 온/오프 제어부는 제1 내지 제3 상태 신호 각각에 따라 가동 전원 회로의 개수를 결정하고, 결정된 개수에 따라 n개의 전원 회로들의 온/오프를 제어한다. 따라서, 부하전류의 크기가 변화하더라도, 전원 공급 장치의 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

Description

전원 공급 장치 및 이를 갖는 표시장치{POWER SUPPLY DEVICE AND DISPLAY APPARATUS HAVING THE SAME}
본 발명은 전원 공급 장치 및 이를 갖는 표시장치에 관한 것이며, 효율을 향상시킬 수 있는 전원 공급 장치 및 상기한 전원 공급 장치를 갖는 표시장치에 관한 것입니다.
일반적으로, 표시장치는 영상을 표시하는 표시패널 및 표시패널을 구동하는 구동회로를 포함한다. 표시패널은 화소 전극과 공통 전극 등이 형성된 두 장의 표시기판과 그 사이에 개재된 액정층으로 이루어진다. 상기 화소 전극과 공통 전극에 전압을 인가하여 두 전극 사이에 전기장을 생성하고, 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 배향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.
구동회로가 동작하기 위한 전압 및 구동호로가 상기 표시패널을 구동하기 위한 구동신호를 생성하는데 필요한 전압 등을 생성하기 위하여, 표시장치는 전원 공급장치를 포함한다.
그러나, 종래의 전원공급장치는 부하전류의 크기에 상관없이 최적의 부하전류의 크기에서 최고의 효율을 가지도록 설계되어 있기 때문에, 부하전류의 크기가 상기 최적 부하전류의 크기보다 작거나 큰 경우 효율이 저하된다.
본 발명의 목적은 효율을 향상시킬 수 있는 전원 공급 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기한 전원 공급 장치를 채용하는 표시장치를 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 전원 공급 장치는 병렬 연결된 n개의 전원 회로 및 상기 n개의 전원 회로 중 가동 전원 회로의 개수를 제어하는 컨트롤러를 포함한다.
상기 컨트롤러는 n개의 검출부, 비교부 및 온/오프 제어부를 포함한다. 상기 n개의 검출부는 상기 n개의 전원 회로 각각에 연결되고, 상기 n개의 전원 회로 중 상기 가동 전원 회로로부터 피드백 전류를 수신한다. 상기 비교부는 상기 피드백 전류와 기 설정된 제1 및 제2 기준 전류를 비교하여 제1, 제2 및 제3 상태 신호를 출력한다. 상기 온/오프 제어부는 기 설정된 윈도우 구간 동안 상기 제1 내지 제3 상태 신호 각각의 누적 개수에 따라 상기 가동 전원 회로의 개수를 결정하고, 결정된 개수에 따라 상기 전원 회로들의 온/오프를 제어한다.
본 발명에 따른 표시장치는 영상을 표시하는 표시패널, 상기 표시패널을 구동하는 구동부, 및 상기 구동부로 구동 전압을 공급하는 전원 공급 장치를 포함한다. 상기 전원 공급 장치는 병렬 연결된 n개의 전원 회로 및 상기 n개의 전원 회로 중 가동 전원 회로의 개수를 제어하는 컨트롤러를 포함한다.
상기 컨트롤러는 n개의 검출부, 비교부 및 온/오프 제어부를 포함한다. 상기 n개의 검출부는 상기 n개의 전원 회로 각각에 연결되고, 상기 n개의 전원 회로 중 상기 가동 전원 회로로부터 피드백 전류를 수신한다. 상기 비교부는 상기 피드백 전류와 기 설정된 제1 및 제2 기준 전류를 비교하여 제1, 제2 및 제3 상태 신호를 출력한다. 상기 온/오프 제어부는 기 설정된 윈도우 구간동안 누적된 상기 제1 내지 제3 상태 신호 각각의 누적 개수에 따라 상기 가동 전원 회로의 개수를 결정하고, 결정된 개수에 따라 상기 전원 회로들의 온/오프를 제어한다.
본 발명에 따르면, 전원 공급 장치는 병렬 연결된 복수개의 전원회로를 포함하고, 복수개의 전원회로들 중 동작중인 가동 전원 회로로부터 전류를 피드백하여 부하전류의 크기에 따라서 가동 전원 회로의 개수를 조절할 수 있다. 이로써, 부하전류의 크기가 변화하더라도 전원 공급 장치의 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 공급 장치의 회로도이다.
도 2는 도 1에 도시된 컨트롤러의 내부 블럭도이다.
도 3은 도 1에 도시된 전원 공급 장치에서 제1 및 제2 전원 회로가 가동 중인 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 단위 구간동안 제1 피드백 전류 및 제2 피드백 전류를 나타낸 파형도이다.
도 5는 윈도우 구간 동안 제1 내지 제3 상태 신호의 누적 개수를 나타낸 파형도이다.
도 6은 가동 전원 회로의 개수의 변화를 나타낸 블럭도이다.
도 7은 부하 전류의 크기에 따른 전원 공급 장치의 효율을 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 블럭도이다.
도 9는 도 8에 도시된 수직 개시 신호 및 예측 신호의 파형도이다.
도 10은 전원 공급 장치에 구비되는 전원 회로의 온/오프 시점을 나타낸 파형도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전원 공급 장치의 블럭도이다.
도 12는 가동 전원 회로의 개수에 따라 가변되는 제3 기준 전류의 크기를 나타낸 파형도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
상술한 본 발명이 해결하고자 하는 과제, 과제 해결 수단, 및 효과는 첨부된 도면과 관련된 실시 예들을 통해서 용이하게 이해될 것이다. 각 도면은 명확한 설명을 위해 일부가 간략하거나 과장되게 표현되었다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 도시되었음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 공급 장치의 회로도이고, 도 2는 도 1에 도시된 컨트롤러의 내부 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 공급 장치(300)는 병렬 연결된 제1 내지 제4 전원 회로(101, 102, 103, 104)를 포함한다. 도 1에서는 설명의 편의상 4개의 전원 회로를 도시하였으나, 상기 전원 공급 장치(300)는 병렬 연결된 n개의 전원 회로를 구비할 수 있다. 여기서, n은 2 이상의 자연수이다.
상기 전원 공급 장치(300)는 상기 제1 내지 제4 전원 회로(101, 102, 103, 104) 중 턴-온된 전원 회로들(이하, 가동 전원 회로)의 개수를 제어하는 컨트롤러(200)를 더 포함한다. 상기 컨트롤러(200)는 제1 내지 제4 검출부(211, 212, 213, 214), 비교부(220), 및 온/오프 제어부(230)를 포함한다. 상기 제1 내지 제4 검출부(211, 212, 213, 214)는 상기 제1 내지 제4 전원 회로(101, 102, 103, 104) 각각에 연결되고, 상기 제1 내지 제4 전원 회로(101, 102, 103, 104) 중 기 설정된 단위 구간 동안 상기 가동 전원 회로들의 전류를 검출한다.
도 2에서는 상기 제1 내지 제4 전원 회로(101, 102, 103, 104)에 각각 연결된 상기 제1 내지 제4 검출부(211, 212, 213, 214)를 도시하였으나, 상기 컨트롤러(200)에 구비되는 검출부들의 개수는 상기 전원 회로들의 개수에 따라 가변될 수 있다.
상기 비교부(220)는 상기 제1 내지 제4 검출부(211, 212, 213, 214)로부터 검출된 전류를 수신하고, 상기 검출된 전류와 기 설정된 제1 및 제2 기준 전류(Ref1, Ref2)를 비교하여 제1, 제2 및 제3 상태 신호(ST1, ST2, ST3)를 출력한다.
상기 온/오프 제어부(230)는 상기 제1 내지 제3 상태 신호(ST1, ST2, ST3)에 근거하여 상기 가동 전원 회로의 개수를 결정하고, 결정된 개수에 따라 상기 제1 내지 제4 전원 회로들(101, 102, 103, 104)의 온/오프를 제어한다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 제1 내지 제4 전원 회로들(101, 102, 103, 104)은 입력단을 통해 입력 전압(Vin)을 수신하고, 상기 입력 전압(Vin)을 부스팅하여 출력단을 통해 출력 전압(Vout)을 출력한다.
상기 제1 전원 회로(101)는 제1 코일(L1), 제1 트랜지스터(T1), 제1 다이오드(Di1)및 제1 저항(R1)을 포함할 수 있다. 상기 제1 코일(L1)의 일단은 상기 입력 전압(Vin)이 입력되는 상기 입력단에 연결되고, 상기 제1 코일(L1)의 타단은 제1 노드(N1)에 연결된다. 상기 제1 다이오드(Di1)는 상기 제1 노드(N1)에 연결된 애노드 및 상기 출력 전압(Vout)이 출력되는 상기 출력단에 연결된 캐소드를 포함한다. 상기 제1 트랜지스터(T1)는 상기 컨트롤러(200)로부터 제1 스위칭 신호(SW1)를 수신하는 게이트, 상기 제1 노드(N1)에 연결된 드레인 및 상기 제1 저항(R1)을 통해 접지단에 연결된 소오스를 포함한다.
상기 입력단과 상기 접지단 사이에는 제1 커패시터(C1)가 연결되고, 상기 출력단과 상기 접지단 사이에는 제2 커패시터(C2)가 연결된다.
상기 컨트롤러(200)로부터 출력된 상기 제1 스위칭 신호(SW1)의 신호 레벨에 따라서, 상기 제1 트랜지스터(T1)의 온/오프가 조절된다. 상기 제1 스위칭 신호(SW1)가 로우 레벨이면, 상기 제1 트랜지스터(T1)가 턴-오프되고, 상기 제1 코일(L1)의 전류 및 전압 특성에 따라 상기 제1 코일(L1) 양단에 인가되는 상기 입력 전압(Vin)에 비례하여 상기 제1 코일(L1)을 흐르는 제1 전류(I1)가 서서히 증가된다. 상기 제1 스위칭 신호(SW1)가 하이 레벨이면, 상기 제1 트랜지스터(T1)가 턴-온되고 상기 제1 코일(L1)을 흐르는 상기 제1 전류(I1)는 상기 제1 다이오드(D1)를 통해 흐른다.
상기 제2 전원 회로(102)는 제2 코일(L2), 제2 트랜지스터(T2), 제2 다이오드(Di2) 및 제2 저항(R3)을 포함할 수 있다. 상기 제2 코일(L2)의 일단은 상기 입력단에 연결되고, 상기 제2 코일(L2)의 타단은 제2 노드(N2)에 연결된다. 상기 제2 다이오드(Di2)는 상기 제2 노드(N2)에 연결된 애노드 및 상기 출력단에 연결된 캐소드를 포함한다. 상기 제2 트랜지스터(T2)는 상기 컨트롤러(200)로부터 제2 스위칭 신호(SW2)를 수신하는 게이트, 상기 제2 노드(N2)에 연결된 드레인 및 상기 제2 저항(R2)을 통해 상기 접지단에 연결된 소오스를 포함한다.
상기 제2 스위칭 신호(SW2)가 로우 레벨이면, 상기 제2 트랜지스터(T2)가 턴-오프되고, 상기 제2 코일(L2)의 전류 및 전압 특성에 따라 상기 제2 코일(L2) 양단에 인가되는 상기 입력 전압(Vin)에 비례하여 상기 제2 코일(L2)을 흐르는 제2 전류(I2)가 서서히 증가된다. 상기 제2 스위칭 신호(SW2)가 하이 레벨이 되면, 상기 제2 트랜지스터(T2)가 턴-온되고, 상기 제2 코일(L2)을 흐르는 상기 제2 전류(I2)는 상기 제2 다이오드(D2)를 통해 흐른다.
상기 제3 전원 회로(103)는 제3 코일(L3), 제3 트랜지스터(T3), 제3 다이오드(Di3) 및 제3 저항(R3)을 포함하고, 상기 제4 전원 회로(104)는 제4 코일(L4), 제4 트랜지스터(T4), 제4 다이오드(Di4) 및 제4 저항(R4)을 포함할 수 있다.
상기 제3 코일(L3)의 일단은 상기 입력단에 연결되고, 상기 제3 코일(L3)의 타단은 제3 노드(N3)에 연결된다. 상기 제3 다이오드(Di3)는 상기 제3 노드(N3)에 연결된 애노드 및 상기 출력단에 연결된 캐소드를 포함한다. 상기 제3 트랜지스터(T3)는 상기 컨트롤러(200)로부터 제3 스위칭 신호(SW3)를 수신하는 게이트, 상기 제3 노드(N3)에 연결된 드레인 및 상기 제3 저항(R3)을 통해 상기 접지단에 연결된 소오스를 포함한다.
상기 제3 스위칭 신호(SW3)가 로우 레벨이면, 상기 제3 트랜지스터(T3)가 턴-오프되고, 상기 제3 코일(L3)을 흐르는 제3 전류(I3)가 서서히 증가된다. 상기 제3 스위칭 신호(SW3)가 하이 레벨이 되면, 상기 제3 트랜지스터(T3)가 턴-온되고, 상기 제3 코일(L3)을 흐르는 상기 제3 전류(I3)는 상기 제3 다이오드(D3)를 통해 흐른다.
상기 제4 코일(L4)의 일단은 상기 입력단에 연결되고, 상기 제4 코일(L4)의 타단은 제4 노드(N4)에 연결된다. 상기 제4 다이오드(Di4)는 상기 제4 노드(N4)에 연결된 애노드 및 상기 출력단에 연결된 캐소드를 포함한다. 상기 제4 트랜지스터(T4)는 상기 컨트롤러(200)로부터 제4 스위칭 신호(SW4)를 수신하는 게이트, 상기 제4 노드(N4)에 연결된 드레인 및 상기 제4 저항(R4)을 통해 상기 접지단에 연결된 소오스를 포함한다.
상기 제4 스위칭 신호(SW4)가 로우 레벨이면, 상기 제4 트랜지스터(T4)가 턴-오프되고, 상기 제4 코일(L4)을 흐르는 제4 전류(I4)가 서서히 증가된다. 상기 제4 스위칭 신호(SW4)가 하이 레벨이 되면, 상기 제4 트랜지스터(T4)가 턴-온되고, 상기 제4 코일(L4)을 흐르는 상기 제4 전류(I4)는 상기 제4 다이오드(D4)를 통해 흐른다.
상기 제2 커패시터(C2)의 전류 및 전압 특성에 따라 상기 제2 커패시터(C2)에 전압이 충전된다. 따라서, 상기 입력 전압(Vin)이 일정 전압으로 승압되어 상기 출력 전압(Vout)으로 출력된다.
상기 컨트롤러(200)는 상기 제1 내지 제4 전원 회로(101, 102, 103, 104) 중 적어도 하나 이상이 동작하도록 제어하여, 상기 입력 전압(Vin)을 상기 출력 전압(Vout)으로 부스팅하도록 할 수 있다.
상기 컨트롤러(200)는 상기 가동 전원 회로의 개수를 조절하기 위하여, 상기 제1 내지 제4 전원 회로(101, 102, 103, 104)로부터 전류를 피드백받는다. 구체적으로, 상기 제1 검출부(211)는 상기 제1 전원 회로(101)의 제5 노드(N5)에 연결되어, 상기 제1 전원 회로(101)의 동작시에 전류를 피드백받는다. 상기 제2 검출부(212)는 상기 제2 전원 회로(102)의 제6 노드(N6)에 연결되며, 상기 제2 전원 회로(102)의 동작시에 전류를 피드백받는다. 여기서, 상기 제1 검출부(211)로 피드백되는 전류를 제1 피드백 전류(FI1)라 하고, 상기 제2 검출부(212)로 피드백되는 전류를 제2 피드백 전류(FI2)라 한다.
상기 제3 검출부(213)는 상기 제3 전원 회로(103)의 제7 노드(N7)에 연결되어, 상기 제3 전원 회로(103)가 동작할 때 전류를 피드백받는다. 상기 제4 검출부(214)는 상기 제4 전원 회로(104)의 제8 노드(N8)에 연결되며, 상기 제4 전원 회로(104)가 동작할 때 전류를 피드백받는다. 여기서, 상기 제3 검출부(213)로 피드백되는 전류를 제3 피드백 전류(FI3)라 하고, 제4 검출부(214)로 피드백되는 전류를 제4 피드백 전류(FI4)라 한다.
상기 제1 검출부(211)는 기준 클럭(RCLK)에 근거하여 상기 제1 피드백 전류(FI1)의 크기를 검출하고, 검출된 전류를 근거로, 기 설정 구간에서의 제1 평균 전류(Avg1)를 생성한다. 상기 제2 내지 제4 검출부(212, 213, 214) 역시 상기 기준 클럭(RCLK)에 근거하여 상기 제2, 제3 및 제4 피드백 전류(FI2, FI3, FI4)의 크기를 각각 검출하고, 검출된 전류를 근거로, 기 설정 구간에서의 제2, 제3 및 제4 평균 전류(Avg2, Avg3, Avg4)를 각각 생성한다.
본 발명의 일 예로, 상기 기 설정된 구간은 하나의 단위 구간일 수 있고, 상기 단위 구간은 복수개 이루어져 하나의 윈도우 구간을 정의할 수 있다. 상기 단위 구간 및 상기 윈도우 구간에 대해서는 이후 도 4 및 5를 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
상기 비교부(220)는 상기 제1 내지 제4 검출부(211, 212, 213, 214) 중 적어도 하나로부터 제공되는 평균 전류에 근거하여 전체 평균 전류를 산출하고, 상기 전체 평균 전류를 기 설정된 제1 및 제2 기준 전류(Ref1, Ref2)와 비교한다. 구체적으로, 상기 전체 평균 전류가 상기 제1 및 제2 기준 전류(Ref1, Ref2)보다 크면, 상기 비교부(220)는 상기 제1 상태 신호(ST1)를 출력하고, 상기 전체 평균 전류가 상기 제1 및 제2 기준 전류(Ref1, Ref2)의 사이의 값을 갖는 경우, 상기 비교부(220)는 상기 제2 상태 신호(ST2)를 출력한다. 또한, 상기 전체 평균 전류가 상기 제1 및 제2 기준 전류(Ref1, Ref2)보다 작은 경우, 상기 비교부(220)는 상기 제3 상태 신호(ST3)를 출력한다. 즉, 상기 비교부(220)는 상기 복수의 단위 구간 각각의 상태를 상기 제1 내지 제3 상태 신호(ST1, ST2, ST3) 중 어느 하나로 결정하여 상기 온/오프 제어부(230)로 전송한다.
상기 온/오프 제어부(230)는 상기 복수의 단위 구간을 포함하는 상기 윈도우 구간을 설정하고, 상기 윈도우 구간동안 누적된 상기 제1 내지 제3 상태 신호(ST1, ST2, ST3) 각각의 개수에 따라 상기 가동 전원 회로의 개수의 증가 또는 감소를 결정한다. 상기 가동 전원 회로의 개수를 증가시킬 경우, 상기 온/오프 제어부(230)는 현재 가동 중인 전원 회로 이외에 다른 전원 회로에 해당 스위칭 신호를 공급하여 가동시킨다. 반면, 가동 전원 회로의 개수를 감소시킬 경우, 상기 온/오프 제어부(230)는 현재 가동 중인 전원 회로 중 어느 하나에 해당 스위칭 신호의 공급을 차단하여 가동을 멈춘다.
여기서, 상기 윈도우 구간동안 누적된 상기 제1 내지 제3 상태 신호(ST1, ST2, ST3) 각각의 개수 중 상기 제1 상태 신호(ST1)의 개수가 가장 많으면, 상기 가동 전원 회로의 개수를 증가시키고, 상기 제3 상태 신호(ST3)의 개수가 가장 많으면, 상기 가동 전원 회로의 개수를 감소시킨다. 또한, 상기 제2 상태 신호(ST2)의 개수가 가장 많으면, 상기 가동 전원 회로의 개수를 증가 또는 감소시키지 않고 기존의 개수로 유지시킨다.
상기 윈도우 구간동안 누적된 상기 제1 내지 제3 상태 신호(ST1, ST2, ST3) 각각의 개수 중 적어도 두 개의 상태 신호의 개수가 동일한 경우가 발생할 수 있다. 그러나, 상기 온/오프 제어부(230)는 상기 제1 내지 제3 상태 신호(ST1, ST2, ST3) 중 상기 제1, 제2 및 제3 상태 신호(ST1, ST2, ST3)의 순서로 우선 순위를 부여한다. 즉, 상기 제1 및 제2 상태 신호(ST1, ST2, ST3)의 누적 개수가 동일하고, 상기 제3 상태 신호(ST3)의 누적 개수보다 많으면, 상기 제1 상태 신호(ST1)에 따라 상기 가동 전원 회로의 개수를 증가시킨다. 또한, 상기 제2 및 제3 상태 신호(ST2, ST3)의 누적 개수가 동일하고, 상기 제1 상태 신호(ST1)의 누적 개수보다 많으면, 상기 제2 상태 신호(ST2)에 따라 상기 가동 전원 회로의 개수를 변경시키지 않고 유지시킨다. 또한, 상기 제1 및 제3 상태 신호(ST1, ST3)의 누적 개수가 동일하고, 상기 제2 상태 신호(ST2)의 누적 개수보다 많으면, 상기 제1 상태 신호(ST1)에 따라 상기 가동 전원 회로의 개수를 증가시킬 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 제1 내지 제4 전원 회로 중 제1 및 제2 전원 회로가 동작하고, 제3 및 제4 전원 회로가 가동을 멈춘 상태를 나타낸 회로도이다.
도 3을 참조하면, 상기 전원 공급 장치(300)가 상기 제1 및 제2 전원 회로(101, 102), 즉 2개의 전원 회로를 이용하여 동작하는 경우, 가동 전원 회로는 상기 제1 및 제2 전원 회로(101, 102)가 되고, 비가동 전원 회로는 상기 제3 및 제4 전원 회로(103, 104)가 된다.
상기 컨트롤러(200)는 상기 제1 및 제2 전원 회로(101, 102)에 상기 제1 및 제2 스위칭 신호(SW1, SW2)를 각각 공급하여 턴-온시키고, 상기 제3 및 제4 전원 회로(103, 104)에는 상기 제3 및 제4 스위칭 신호(SW3, SW4, 도 1에 도시됨)를 공급하지 않아 가동을 정지시킨다.
상기 컨트롤러(200)는 가동 중인 상기 제1 및 제2 전원 회로(101, 102)로부터 상기 제1 및 제2 피드백 전류(FI1, FI2)를 수신하고, 비가동 중인 상기 제3 및 제4 전원 회로(103, 104)로부터는 상기 제3 및 제4 피드백 전류(FI3, FI4, 도 1에 도시됨)를 수신하지 않는다.
상기 컨트롤러(200)는 상기 제1 및 제2 피드백 전류(FI1, FI2)를 근거로 상기 윈도우 구간동안 상기 제1 내지 제3 상태 신호(ST1, ST2, ST3) 각각의 누적 개수를 산출한다. 누적 개수에 근거하여 상기 가동 전원 회로의 개수를 증가, 감소 또는 유지할 것인지 결정할 수 있다.
도 4는 단위 구간동안 제1 피드백 전류 및 제2 피드백 전류를 나타낸 파형도이고, 도 5는 윈도우 구간 동안 제1 내지 제3 상태 신호의 누적 개수를 나타낸 파형도이다.
도 4를 참조하면, 상기 단위 구간(PU)은 상기 컨트롤러(200)로 공급되는 예측 신호(PRC)에 의해서 정의되고, 상기 예측 신호(PRC)의 한 주기에 해당하는 구간이 상기 단위 구간(PU)으로 설정될 수 있다. 상기 단위 구간(PU)은 상기 예측 신호(PRC)의 하이 구간에 해당하는 액티브 구간(AP) 및 상기 예측 신호(PRC)의 로우 구간에 해당하는 블랭크 구간(BP)을 포함한다.
본 발명의 일 예로, 상기 컨트롤러(200)는 상기 예측 신호(PRC)의 액티브 구간(AP)은 m+1개의 서브 구간(P0~Pm)으로 분할한다. 상기 m+1개의 서브 구간(P0~Pm) 중 첫번째 서브 구간(P0)은 상기 액티브 구간(AP)의 시작 지점으로부터 대략 1ms의 구간으로 설정되며, 평균 전류를 계산하기 이전의 예비 구간이다. 상기 m+1개의 서브 구간(P0~Pm) 중 두번째 서브 구간(P1)부터 m+1번째 서브 구간(Pm) 각각은 상기 컨트롤러(200)가 상기 제1 및 제2 피드백 전류(FI1, FI2) 각각의 대표 전류를 산출하는 구간이다.
구체적으로, 상기 컨트롤러(200)는 상기 두번째 서브 구간(P1)동안 상기 제1 피드백 전류(FI1)에 크기에 근거하여 대표 전류(P1-1)를 산출하고, 세번째 서브 구간(P2) 동안 상기 제1 피드백 전류(FI1)에 크기에 근거하여 대표 전류(PI1-2)를 산출한다. 즉, 상기 컨트롤러(200)는 상기 m개의 서브 구간(P1~Pm) 동안 상기 제1 피드백 전류(FI1)의 크기에 근거하여 m개의 대표 전류(PI1-1~PI1-m)를 각각 산출한다.
한편, 상기 컨트롤러(200)는 상기 제2 피드백 전류(FI2)의 크기에 근거하여 상기 m개의 서브 구간(P1~Pm) 동안 상기 제2 피드백 전류(FI2)의 크기에 근거하여 m개의 대표 전류(PI2-1~PI2-m)를 각각 산출한다.
본 발명의 일 예로, 상기 m개의 대표 전류(PI1-1~PI1-m, PI2-1~PI2-m) 각각은 각 서브 구간의 평균 전류값이거나, 또는 각 서브 구간의 최고 전류값일 수 있다.
상기 컨트롤러(200)는 상기 m개의 대표 전류(PI1-1~PI1-m)를 근거로 상기 제1 평균 전류(Avg1)를 산출하고, 상기 m개의 대표 전류(PI2-1~PI2-m)를 근거로 상기 제2 평균 전류(Avg2)를 산출한다.
도 2 및 도 5를 참조하면, 윈도우 구간(Wi1)은 8개의 단위 구간(즉, 제1 내지 제8 단위 구간(PU1, PU2, PU3, PU4, PU5, PU6, PU7, PU8))을 포함할 수 있다. 상기 컨트롤러(200)의 상기 제1 검출부(211)는 상기 비교부(220)로 상기 제1 평균 전류(Avg1)를 공급한다. 본 발명의 일 예로, 상기 제1 평균 전류(Avg1)는 상기 제1 내지 제8 단위 구간(PU1~PU8)에 각각 대응하는 제1 내지 제8 서브 평균 전류(Avg1-1, Avg1-2, Avg1-3, Avg1-4, Avg1-5, Avg1-6, Avg1-7, Avg1-8)를 포함한다.
상기 비교부(220)는 각 단위 구간에 해당하는 서브 평균 전류를 기 설정된 상기 제1 및 제2 기준 전류(Ref1, Ref2)와 비교한다. 본 발명의 일 예로, 상기 제1 기준 전류(Ref1)는 2A이고, 상기 제2 기준 전류(Ref2)는 1A이다. 상기 제1 서브 평균 전류(Avg1-1)는 2.5A이고, 상기 제2 서브 평균 전류(Avg1-2)는 1.5A이며, 상기 제3 서브 평균 전류(Avg1-3)는 0.75A이고, 상기 제4 서브 평균 전류(Avg1-4)는 3.5A이다. 또한, 상기 제5 서브 평균 전류(Avg1-5)는 3.5A이고, 상기 제6 서브 평균 전류(Avg1-6)는 0.5A이며, 상기 제7 서브 평균 전류(Avg1-7)는 0.7A이고, 상기 제8 서브 평균 전류(Avg1-8)는 1.7A이다.
상기 제1 서브 평균 전류(Avg1-1)는 상기 제1 및 제2 기준 전류(Ref1, Ref2)보다 크므로, 상기 비교부(220)는 상기 제1 단위 구간(PU1)의 결과값으로 상기 제1 상태 신호(ST1)를 출력한다. 상기 제2 서브 평균 전류(Avg1-2)는 상기 제1 및 제2 기준 전류(Ref1, Ref2) 사이에 위치하므로, 상기 비교부(220)는 상기 제2 단위 구간(PU2)의 결과값으로 상기 제2 상태 신호(ST2)를 출력한다. 상기 제3 서브 평균 전류(Avg1-3)는 상기 제1 및 제2 기준 전류(Ref1, Ref2)보다 작으므로, 상기 비교부(220)는 상기 제3 단위 구간(PU3)의 결과값으로 상기 제3 상태 신호(ST3)를 출력한다. 또한, 상기 제4 및 제5 서브 평균 전류(Avg1-4, Avg1-5)는 상기 제1 및 제2 기준 전류(Ref1, Ref2)보다 크므로, 상기 비교부(220)는 상기 제4 및 제5 단위 구간(PU4, PU5)의 결과값으로 상기 제1 상태 신호(ST1)를 출력한다. 상기 제6 및 제7 서브 평균 전류(Avg1-6, Avg1-7)는 상기 제1 및 제2 기준 전류(Ref1, Ref2)보다 작으므로, 상기 비교부(220)는 상기 제6 및 제7 단위 구간(PU6. PU7)의 결과값으로 상기 제3 상태 신호(ST3)를 출력한다. 마지막으로, 상기 제8 서브 평균 전류(Avg1-8)는 상기 제1 및 제2 기준 전류(Ref1, Ref2) 사이에 위치하므로, 상기 비교부(220)는 상기 제8 단위 구간(PU8)의 결과값으로 상기 제2 상태 신호(ST2)를 출력한다.
여기서, 상기 윈도우 구간(Wi1)동안 상기 제1 상태 신호(ST1)의 누적 개수는 3이며, 상기 제2 상태 신호(ST2)의 누적 개수는 2이고, 상기 제3 상태 신호(ST3)의 누적 개수는 3이다. 상기 컨트롤러(200)의 상기 온/오프 제어부(230)는 상기 제1 내지 제3 상태 신호(ST1~ST3)의 누적 개수에 근거하여 상기 가동 전원 회로의 개수를 조정할 수 있다. 상기 제1 상태 신호(ST1)와 상기 제3 상태 신호(ST3)의 누적 개수가 같으면, 상기 제1 상태 신호(ST1)에 우선 순위를 부여한다. 따라서, 상기 제1 및 제3 상태 신호(ST1, ST3)의 누적 개수가 동일하더라도, 상기 온/오프 제어부(230)는 상기 가동 전원 회로의 개수를 증가시키는 결정을 내릴 수 있다.
도 6은 가동 전원 회로의 개수의 변화를 나타낸 블럭도이고, 도 7은 부하 전류의 크기에 따른 전원 공급 장치의 효율을 나타낸 그래프이다.
도 6을 참조하면, 전원 공급 장치(300)에는 서로 병렬 연결된 복수개의 전원 회로들이 구비된다. 상기 복수개의 전원 회로들은 측정된 부하 전류에 근거하여 온/오프될 수 있다. 즉, 상기 전원 공급 장치(300)는 상기 부하 전류에 따라서 동작하는 전원 회로의 개수를 조절할 수 있다. 여기서, 동작하는 전원 회로를 가동 전원 회로라고 하고, 동작하지 않는 전원 회로를 비가동 전원 회로라고 한다.
상기 부하 전류는 도 2 및 도 4에 기술된 각 윈도우 구간의 평균 전류일 수 있다. 상기 부하 전류가 기 설정된 제1 부하 전류(Iload1) 이하이면 상기 복수개의 전원 회로 중 하나의 전원 회로가 가동되고, 상기 부하 전류가 상기 제1 부하 전류(Iload1)보다 크고, 기 설정된 제2 부하 전류(Iload2) 이하이면 하나의 전원 회로가 추가로 가동될 수 있다.
또한, 상기 부하 전류가 상기 제2 기준 전류(Iload2)보다 크고, 기 설정된 제3 부하 전류(Iload3) 이하이면 세 개의 전원 회로가 가동되고, 상기 부하 전류가 상기 제3 부하 전류(Iload3)보다 크고, 기 설정된 제4 부하 전류(Iload4) 이하이면 네 개의 전원 회로가 모두 가동될 수 있다.
도 7에서 제1 그래프(G1)는 상기 4개의 전원 회로 중 하나의 전원 회로만 동작하는 경우 부하 전류의 크기에 따른 효율을 나타내고, 제2 그래프(G2)는 상기 4개의 전원 회로 중 두 개의 전원 회로가 동작하는 경우 부하 전류의 크기에 따른 효율을 나타낸다. 제3 그래프(G3)는 상기 4개의 전원 회로 중 세 개의 전원 회로만 동작하는 경우 부하 전류의 크기에 따른 효율을 나타내고, 제4 그래프(G4)는 상기 4개의 전원 회로가 모두 동작하는 경우 부하 전류의 크기에 따른 효율을 나타낸다.
도 7을 참조하면, 상기 4개의 전원 회로 중 하나의 가동 전원 회로가 구비되는 경우, 상기 부하 전류의 크기가 1A 이하인 구간에서 가장 높은 효율을 갖지만, 상기 부하 전류가 0.5A 이상으로 증가하면, 효율이 저하하는 것으로 나타났다. 반면, 상기 4개의 전원 회로 중 두 개의 가동 전원 회로가 구비되는 경우, 상기 부하 전류의 크기가 1A 이상으로 증가하면 효율이 저하하는 것으로 나타났다. 가동 전원 회로의 개수가 증가할수록 효율이 감소되기 시작하는 임계 부하 전류의 크기는 증가하나, 부하 전류가 낮은 구간에서는 오히려 효율이 감소하는 것으로 나타났다.
따라서, 상기 부하 전류의 크기에 따라서 가동 전원 회로의 개수를 조절하게되면, 상기 전원 공급 장치(300)는 좀 더 넓은 부하 전류 구간에서 높을 효율을 가질 수 있다.
즉, 제5 그래프(G5)와 같이, 상기 전원 공급 장치(300)는 제1 지점(P1)과 제2 지점(P2) 사이에서 하나의 가동 전원 회로로 동작하고, 제2 지점(P2)과 제3 지점(P3) 사이에서 두 개의 가동 전원 회로로 동작하며, 제3 지점(P3)과 제4 지점(P4) 사이에서 세 개의 가동 전원 회로로 동작하고, 상기 제4 지점(P4)부터 네 개의 가동 전원 회로로 동작한다. 이처럼 부하의 크기에 따라서 가동 전원 회로의 개수를 변경할 경우, 가동 전원 회로의 개수가 고정되는 기존의 구조에 비하여 효율이 상승됨을 알 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 블럭도이고, 도 9는 도 8에 도시된 수직 개시 신호 및 예측 신호의 파형도이다.
도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시장치(1000)는 표시패널(700), 신호 제어부(400), 데이터 구동부(500), 게이트 구동부(600) 및 전원 공급 장치(300)를 포함한다.
상기 표시패널(700)은 다수의 데이터 라인(DL1~DLm), 다수의 게이트 라인(GL1~GLn), 및 다수의 화소(PX)을 포함한다.
상기 다수의 데이터 라인들(DL1~DLm)은 제1 방향(D1)으로 연장되고, 상기 다수의 게이트 라인들(GL1~GLn)은 상기 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)으로 연장된다. 상기 다수의 화소(PX)는 상기 다수의 데이터 라인(DL1~DLm)과 상기 다수의 게이트 라인(GL1~GLn)에 연결된다.
상기 다수의 화소(PX) 각각은 영상 정보가 표시되는 단위로 정의되고, 박막 트랜지스터(TR) 및 상기 박막 트랜지스터에 연결된 액정 용량(Clc)으로 이루어질 수 있다. 상기 다수의 화소들(PX) 각각은 상기 액정 용량(Clc)에 병렬 연결된 저장 용량(미도시)을 더 포함할 수 있다.
도면에 도시하지는 않았지만, 상기 표시패널(700)은 상기 다수의 화소(PX)들 각각이 레드, 그린, 블루 및 화이트 컬러 중 어느 하나의 컬러를 가질 수 있도록 컬러필터를 더 포함할 수 있다.
상기 신호 제어부(400)는 외부의 영상보드(미도시)로부터 입력영상 데이터(RGB) 및 영상 제어신호(CS)를 인가받는다. 상기 입력영상 데이터(RGB)는 상기 표시장치(1000)의 외부로부터 상기 표시장치(1000)로 입력되는 영상 데이터 신호로 정의될 수 있다.
상기 신호 제어부(400)는 상기 영상 제어신호(CS)에 응답하여 게이트 제어신호(GCS) 및 데이터 제어신호(DCS)를 생성하고, 상기 입력영상 데이터(RGB)의 포멧을 변경하여 변환 영상 데이터(RGB')를 생성한다. 상기 게이트 구동부(600)는 상기 신호 제어부(400)로부터 상기 게이트 제어신호(GCS)를 수신하고, 상기 게이트 제어신호(GCS)에 응답하여 게이트 신호를 생성하여 상기 표시패널(700)로 출력한다. 상기 데이터 구동부(500)는 상기 신호 제어부(400)로부터 상기 변환 영상 데이터(RGB') 및 상기 데이터 제어신호(DCS)를 수신하고, 상기 데이터 제어신호(DCS)에 응답하여 상기 변환 영상 데이터(RGB')를 데이터 신호로 변환하여 상기 표시패널(700)로 출력한다.
상기 표시패널(700)의 상기 다수의 게이트 라인(GL1~GLn)은 상기 게이트 구동부(600)에 연결되어 상기 게이트 신호를 수신하고, 상기 다수의 데이터 라인(DL1~DLm)은 상기 데이트 구동부(500)로부터 상기 데이터 신호들을 수신한다. 상기 표시패널(700)에 구비되는 상기 다수의 화소들(PX) 각각은 상기 다수의 게이트 라인들(GL1~GLn) 중 대응하는 게이트 라인 및 상기 데이터 라인들(DL1~DLm) 중 대응하는 데이터 라인에 연결된다. 따라서, 상기 다수의 화소들(PX) 각각은 상기 게이트 및 데이터 신호들에 의해 영상을 표시할 수 있다.
본 발명의 일 예로, 상기 게이트 제어신호(GCS)는 상기 게이트 구동부(600)의 동작을 개시하기 위한 수직 개시 신호(STV)를 포함한다. 상기 신호 제어부(400)는 상기 수직 개시 신호(STV)에 근거하여 상기 예측 신호(PRC)를 생성하고, 생성된 상기 예측 신호(PRC)를 상기 전원 공급 장치(300)로 공급한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 상기 수직 개시 신호(STV)의 한 주기는 상기 표시패널(700)이 영상을 표시하는 한 프레임 구간(1F, 2F)에 대응한다. 상기 수직 개시 신호(STV)가 하이 상태로 발생되는 시점에서, 프레임 구간(1F, 2F)이 시작될 수 있다.
상기 예측 신호(PRC)의 한 주기 역시 상기 한 프레임 구간(1F, 2F)에 대응한다. 상기 수직 개시 신호(STV)의 라이징 시점에서 상기 예측 신호(PRC)는 하이 상태로 전환된다. 상기 예측 신호(PRC)는 액티브 구간(AP) 및 블랭크 구간(BP)을 포함한다. 상기 액티브 구간(AP)은 상기 표시패널(700)로 상기 데이터 신호가 공급되는 동작 구간이며, 상기 블랭크 구간(BP)은 상기 표시패널(700)로 상기 데이터 신호가 공급되지 않는 비동작 구간이다.
상기 전원 공급 장치(300)는 외부로부터 입력 전압(Vin)을 수신하고, 상기 입력 전압(Vin)을 부스팅하여 아날로그 구동전압(AVDD)을 출력한다. 상기 아날로그 구동전압(AVDD)은 상기 데이터 구동부(500)의 구동시 사용되기 위해 상기 데이터 구동부(500)로 공급된다. 본 발명의 일 예로, 상기 전원 공급 장치(300)는 검출부들(도 2에 도시됨)을 통해 검출된 부하 전류의 크기에 따라 가동 전원 회로의 개수를 조정하기 위하여, 상기 신호 제어부(400)로부터 상기 예측 신호(PRC)를 수신한다.
상기 전원 공급 장치(300)는 도 1에 도시된 구성과 동일하므로, 상기 전원 공급 장치(300)에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 10은 전원 공급 장치에 구비되는 전원 회로의 온/오프 시점을 나타낸 파형도이다. 도 10에서는 설명의 편의를 위하여 연속하는 4개의 윈도우 구간(이하, 제1 내지 제4 윈도우 구간(Wi1, Wi2, Wi3, Wi4)이라 함)을 도시하였다.
도 10을 참조하면, 상기 제1 내지 제4 윈도우 구간(Wi1, Wi2, Wi3, Wi4) 각각은 예측 신호(PRC)의 8개 주기에 대응하는 길이를 갖는다. 그러나, 각 윈도우 구간(Wi1, Wi2, Wi3, Wi4)의 길이는 이에 한정되지 않고, 다양하게 설정될 수 있다.
상기 제1 윈도우 구간(Wi1)동안 상기 제1 전원 회로(101, 도 1에 도시됨)가 가동되고(ON), 상기 제2 및 제3 전원 회로(102, 103, 도 1에 도시됨)는 동작을 멈춘다(OFF). 이후, 상기 제2 윈도우 구간(Wi2)동안 상기 제1 및 제2 전원 회로(101, 102)가 가동되고(ON), 상기 제3 전원 회로(103)는 비가동 상태(OFF)를 유지한다. 상기 제2 전원 회로(102)가 가동되는(ON) 시점은 상기 제1 윈도우 구간(Wi1) 중 상기 예측 신호(PRC)의 마지막 블랭크 구간(BP) 내에 위치할 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 상기 전원 회로들(101, 102, 103)의 구동 상태가 변화하면, 그 변화 시점에서 상기 아날로그 구동전압(AVDD)에 리플이 발생할 수 있다. 그러나, 상기 전원 회로들(101, 102, 103)의 구동 상태가 상기 블랭크 구간 내에서 변화되면, 상기 아날로그 구동전압(AVDD)에 발생된 리플은 상기 블랭크 구간(BP)에서 발생한다. 상기 블랭크 구간(BP)은 상기 데이터 구동부(500)가 실질적으로 동작하지 않는 구간이므로, 상기 리플은 상기 표시패널(700)의 동작에 영향을 주지 않을 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전원 공급 장치의 블럭도이고, 도 12는 가동 전원 회로의 개수에 따라 가변되는 제3 기준 전류의 크기를 나타낸 파형도이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전원 공급 장치(350)는 오버 커런트 보호부(240)를 더 포함한다.
상기 오버 커런트 보호부(240)는 도 1에 도시된 제1 내지 제4 전원 회로(101, 102, 103, 104)로부터 피드백되는 제1 내지 제4 피드백 전류들(FI1, FI2, FI3, FI4)을 수신한다. 상기 오버 커런트 보호부(240)로 피드백되는 전류는 4개로 한정되지 않고, 상기 가동 전원 회로의 개수에 따라서 가변된다. 즉, 상기 제1 내지 제4 전원 회로(101~104) 중 상기 제1 전원 회로(101)만 가동되는 경우, 상기 제1 피드백 전류(FI1)만 상기 오버 커런트 보호부(240)로 입력된다. 한편, 상기 제1 내지 제4 전원 회로(101~104) 중 상기 제1 및 제2 전원 회로(101, 102)가 가동되는 경우, 상기 제1 및 제2 피드백 전류(FI1, FI2)가 상기 오버 커런트 보호부(240)로 입력된다.
상기 오버 커런트 보호부(240)는 상기 가동 전원 회로들로부터 공급되는 피드백 전류들을 기 설정된 제3 기준 전류(Ref3)와 비교하여 오버 커런트가 발생하였는지의 여부를 판단한다. 만약, 오버 커턴트가 발생한다고 판단되면, 상기 오버 커런트 보호부(240)는 상기 온/오프 제어부(230)로 보호 신호(PS)를 전송하여, 현재 가동중인 전원 회로가 동작을 정지하도록 한다.
본 발명의 일 예로, 상기 제3 기준 전류(Ref3)는 고정된 값이 아니고, 상기 가동 전원 회로의 개수에 따라서 가변되는 값일 수 있다.
도 12에 도시된 바와 같이, 상기 제1 윈도우 구간(Wi1)과 같이 상기 제1 전원회로(101)만 동작하고, 상기 제2 내지 제3 전원회로(102, 103)가 동작하지 않는 경우, 상기 제3 기준 전류(Ref3)는 8A로 설정될 수 있다. 이 경우, 상기 오버 커런트 보호부(240)는 상기 제1 전원회로(101)로부터 피드백되는 상기 제1 피드백 전류(FI1)와 8A의 크기를 갖는 상기 제3 기준 전류(Ref3)를 비교한다. 상기 제1 피드백 전류(FI1)가 8A보다 크면, 오버 커런트로 인지되어 상기 오버 커런트 보호부(240)는 상기 제1 전원회로(101)가 동작을 멈출 수 있도록 상기 보호 신호(PS)를 상기 온/오프 제어부(230)로 전송한다.
한편, 상기 제1 및 제2 전원회로(101, 102)가 동작하는 상기 제2 윈도우 구간(Wi2)동안 상기 제3 기준 전류(Ref3)는 4A의 크기를 갖고, 상기 제1 내지 제3 전원회로(101, 102, 103)가 동작하는 상기 제3 윈도우 구간(Wi2)동안 상기 제3 기준 전류(Ref3)는 2A의 크기를 가질 수 있다.
상기 제2 윈도우 구간(Wi2)동안 상기 오버 커런트 보호부(240)로 피드백되는 상기 제1 및 제2 피드백 전류(FI1, FI2) 각각이 4A의 크기를 갖는 상기 제3 기준 전류(Ref3)보다 크면, 오버 커런트도 인지된다. 또한, 상기 제3 윈도우 구간(Wi3)동안 상기 오버 커런트 보호부(240)로 피드백되는 상기 제1 내지 제3 피드백 전류(FI1~FI3) 각각이 2A의 크기를 갖는 상기 제3 기준 전류(Ref3)보다 크면, 오버 커런트도 인지된다
본 발명의 일 예로, 상기 오버 커런트 보호부(240)가 상기 제3 기준 전류(Ref3)와 피드백 전류들(FI1~FI4)을 비교하는 주기는 상기 예측 신호(PRC)의 한 주기보다 짧을 수 있다. 예를 들어, 상기 예측 신호(PRC)의 주기가 10ms라면, 상기 오버 커런트 보호부(240)의 동작 주기는 3ms일 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
101, 102, 103, 104 : 제1 내지 제4 전원회로
200 : 컨트롤러 300, 350 : 전원 공급 장치
211, 212, 213, 214 : 제1 내지 제4 검출부
220 : 비교부 230 : 온/오프 제어부
240 : 오버 커런트 보호부 400 : 신호 제어부
500 : 데이터 구동부 600 : 게이트 구동부
700 : 표시패널 1000 : 표시장치

Claims (20)

  1. 병렬 연결된 n개의 전원 회로, n은 2 이상의 자연수; 및
    상기 n개의 전원 회로 중 가동 전원 회로의 개수를 제어하는 컨트롤러를 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 n개의 전원 회로 각각에 연결되고, 상기 n개의 전원 회로 중 상기 가동 전원 회로로부터 피드백 전류를 수신하는 n개의 검출부;
    상기 피드백 전류와 기 설정된 제1 및 제2 기준 전류를 비교하여 제1, 제2 및 제3 상태 신호를 출력하는 비교부; 및
    기 설정된 윈도우 구간 동안 상기 제1 내지 제3 상태 신호 각각의 누적 개수에 따라 상기 가동 전원 회로의 개수를 결정하고, 결정된 개수에 따라 상기 전원 회로들의 온/오프를 제어하는 온/오프 제어부를 포함하는 전원 공급 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 n개의 검출부 각각은,
    대응하는 전원 회로의 동작을 제어하는 스위칭 신호의 하이 구간 동안 해당 전원 회로로부터 상기 피드백 전류를 수신하고,
    상기 비교부는 상기 피드백 전류에 근거하여, 기 설정된 단위 구간의 평균 전류를 산출하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 윈도우 구간은 복수의 단위 구간으로 이루어지고,
    상기 복수의 단위 구간 각각의 상태를 상기 제1 내지 제3 상태 신호 중 어느 하나로 결정하고,
    상기 윈도우 구간동안 누적된 상기 제1 내지 제3 상태 신호 각각의 상기 누적 개수에 따라 상기 가동 전원 회로의 개수를 결정하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 상태 신호는 상기 평균 전류가 상기 제1 및 제2 기준 전류보다 큰 경우 발생되고,
    상기 제2 상태 신호는 상기 평균 전류가 상기 제1 및 제2 기준 전류의 사이에 있는 경우 발생되며,
    상기 제3 상태 신호는 상기 평균 전류가 상기 제1 및 제2 기준 전류보다 작은 경우 발생되는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 윈도우 구간 중 누적된 상기 제1 상태 신호의 개수가 가장 많은 경우 상기 가동 전원 회로의 개수를 증가시키고, 상기 윈도우 구간 중 누적된 상기 제2 상태 신호의 개수가 가장 많은 경우 상기 가동 전원 회로의 개수를 변화시키지 않으며, 상기 윈도우 구간 중 누적된 상기 제3 상태 신호의 개수가 가 가장 많은 경우 상기 가동 전원 회로의 개수를 감소시키는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제1 내지 제3 상태 신호 중 적어도 두 개의 신호의 누적 개수가 동일한 경우, 우선 순위는 상기 제1, 제2 및 제3 상태 신호의 순서로 주어지는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
  7. 제2항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    상기 피드백 전류와 기 설정된 제3 기준 전류를 비교하여, 상기 피드백 전류가 상기 제3 기준 전류 이상인 경우 상기 가동 전원 회로를 턴-오프시키는 오버 커런트 보호부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제3 기준 전류의 크기는 상기 가동 전원 회로의 개수에 따라서 가변되어 설정되는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 오버 커런트 보호부의 동작 주기는 상기 단위 구간보다 짧은 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
  10. 영상을 표시하는 표시패널;
    상기 표시패널을 구동하는 구동부; 및
    상기 구동부로 구동 전압을 공급하는 전원 공급 장치를 포함하고,
    상기 전원 공급 장치는,
    병렬 연결된 n개의 전원 회로, n은 2 이상의 자연수; 및
    상기 n개의 전원 회로 중 가동 전원 회로의 개수를 제어하는 컨트롤러를 포함하며,
    상기 컨트롤러는,
    상기 n개의 전원 회로 각각에 연결되고, 상기 n개의 전원 회로 중 상기 가동 전원 회로로부터 피드백 전류를 수신하는 n개의 검출부;
    상기 피드백 전류와 기 설정된 제1 및 제2 기준 전류를 비교하여 제1, 제2 및 제3 상태 신호를 출력하는 비교부; 및
    기 설정된 윈도우 구간동안 누적된 상기 제1 내지 제3 상태 신호 각각의 누적 개수에 근거하여 상기 가동 전원 회로의 개수를 결정하고, 결정된 개수에 따라 상기 전원 회로들의 온/오프를 제어하는 온/오프 제어부를 포함하는 표시장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 n개의 검출부 각각은,
    대응하는 전원 회로의 동작을 제어하는 스위칭 신호의 하이 구간 동안 해당 전원 회로로부터 상기 피드백 전류를 수신하고,
    상기 비교부는 상기 피드백 전류에 근거하여, 기 설정된 단위 구간의 평균 전류를 산출하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 단위 구간은 상기 표시패널이 영상을 표시하는 한 프레임 구간에 해당하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 구동부는,
    상기 표시패널에 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부; 및
    상기 표시패널에 게이트 신호를 공급하는 게이트 구동부를 포함하고,
    상기 비교부는 상기 게이트 구동부의 동작을 개시하는 수직 개시 신호에 근거하여, 상기 단위 구간을 설정하기 위한 예측 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 예측 신호는 상기 데이터 구동부가 동작하는 액티브 구간 및 상기 데이터 구동부가 동작하지 않는 블랭크 구간을 포함하고,
    상기 온/오프 제어부는 상기 블랭크 구간동안 상기 전원 회로들의 온/오프 상태를 변경하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  15. 제11항에 있어서, 상기 윈도우 구간은 복수의 단위 구간으로 이루어지고,
    상기 복수의 단위 구간 각각의 상태를 상기 제1 내지 제3 상태 신호 중 어느 하나로 결정하고,
    상기 윈도우 구간동안 누적된 상기 제1 내지 제3 상태 신호 각각의 개수에 따라 상기 가동 전원 회로의 개수를 결정하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제1 상태 신호는 상기 평균 전류가 상기 제1 및 제2 기준 전류보다 큰 경우 발생되고,
    상기 제2 상태 신호는 상기 평균 전류가 상기 제1 및 제2 기준 전류의 사이에 있는 경우 발생되며,
    상기 제3 상태 신호는 상기 평균 전류가 상기 제1 및 제2 기준 전류보다 작은 경우 발생되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 윈도우 구간 중 누적된 상기 제1 상태 신호의 개수가 가장 많은 경우 상기 가동 전원 회로의 개수를 증가시키고, 상기 윈도우 구간 중 누적된 상기 제2 상태 신호의 개수가 가장 많은 경우 상기 가동 전원 회로의 개수를 변화시키지 않으며, 상기 윈도우 구간 중 누적된 상기 제3 상태 신호의 개수가 가 가장 많은 경우 상기 가동 전원 회로의 개수를 감소시키는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  18. 제16항에 있어서, 상기 제1 내지 제3 상태 신호 중 적어도 두 개의 신호의 누적 개수가 동일한 경우, 우선 순위는 상기 제1, 제2 및 제3 상태 신호의 순서로 주어지는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  19. 제10항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    상기 피드백 전류와 기 설정된 제3 기준 전류를 비교하여, 상기 피드백 전류가 상기 제3 기준 전류 이상인 경우 상기 가동 전원 회로를 턴-오프시키는 오버 커런트 보호부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 제3 기준 전류의 크기는 상기 가동 전원 회로의 개수에 따라서 가변되어 설정되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
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