KR20180104399A - 전원공급장치, 이를 구비한 디스플레이 장치 및 전원 공급 방법 - Google Patents

전원공급장치, 이를 구비한 디스플레이 장치 및 전원 공급 방법 Download PDF

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Abstract

디스플레이 장치가 개시된다. 본 디스플레이 장치는 영상을 표시하는 디스플레이, 기설정된 영상이 표시되도록 디스플레이를 제어하는 프로세서, AC 전원을 입력받아 기설정된 DC 전원을 생성하고, 생성된 DC 전원을 디스플레이 및 프로세서 각각에 제공하는 전원 공급부, 및 AC 전원의 입력 여부에 대응되는 감지 신호를 출력하는 감지부를 포함하고, 디스플레이는, 감지 신호에 따라 영상 표시 동작이 중지된다.

Description

전원공급장치, 이를 구비한 디스플레이 장치 및 전원 공급 방법{POWER SUPPLY DEVICE, DISPLAY APPARATUS HAVING THE SAME AND METHOD FOR POWER SUPPLY}
본 개시는 전원공급장치, 이를 구비한 디스플레이 장치 및 전원 공급 방법에 관한 것으로, 순시 정전시에 백라이트 구동 동작을 중지함으로써 전원공급장치 내의 커패시터 용량을 줄일 수 있는 전원공급장치, 이를 구비한 디스플레이 장치 및 전원 공급 방법에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 외부로부터 수신된 디지털 또는 아날로그 영상 신호 또는 내부 저장장치에 다양한 포맷의 압축 파일로 저장된 다양한 영상 신호 등이 처리되어 표시되도록 하는 장치이다.
이러한 디스플레이 장치는 일정 사이클 기간 동안 AC 전원의 입력이 없는 경우에도 리셋이 되지 않도록, 즉 홀드 업 유지를 위한 커패시터가 구비된다. 이러한 홀드 업 유지를 위한 커패시터는 리플 전류와 홀드업 시간에 의해 용량이 결정되었는데, 디스플레이 장치에는 비교적 큰 용량의 커패시터가 요구되었다.
이러한 큰 용량을 만족시키기 위하여, 종래의 디스플레이 장치에는 전해액 커패시터가 많이 사용되었다. 그러나 전해액 커패시터는 극간 절연 파괴, 이물 등에 의한 단품 불량, 과전압 인가에 의해 환경적 원인으로 발화가 발생할 수 있는 문제점이 있었으며, 전해 커패시터의 발화는 디스플레이 장치의 화재까지 발생하게 하는 원인이 되기도 하였다.
따라서, 본 개시의 목적은, 순시 정전시에 백라이트 구동 동작을 중지함으로써 전원공급장치 내의 커패시터 용량을 줄일 수 있는 전원공급장치, 이를 구비한 디스플레이 장치 및 전원 공급 방법을 제공하는 데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 영상을 표시하는 디스플레이, 기설정된 영상이 표시되도록 상기 디스플레이를 제어하는 프로세서, AC 전원을 입력받아 기설정된 DC 전원을 생성하고, 상기 생성된 DC 전원을 상기 디스플레이 및 상기 프로세서 각각에 제공하는 전원 공급부, 및 상기 AC 전원의 입력 여부에 대응되는 감지 신호를 출력하는 감지부를 포함하고, 상기 디스플레이는, 상기 감지 신호에 따라 영상 표시 동작이 중지된다.
이 경우, 상기 디스플레이는 LED 어레이, 및 상기 AC 감지 신호에 따라 선택적으로 상기 LED 어레이에 정전류를 제공하는 드라이버를 포함할 수 있다.
한편, 상기 프로세서는 상기 감지 신호를 수신하고, 상기 수신된 감지 신호에 따라 상기 디스플레이의 영상 표시 동작을 선택적으로 중지시킬 수 있다.
한편, 본 디스플레이 장치는 상기 영상에 대응되는 소리를 출력하는 스피커를 더 포함하고, 상기 스피커는 상기 감지 신호에 따라 소리의 출력 동작을 중지할 수 있다.
한편, 상기 전원 공급부는 서로 다른 크기의 복수의 DC 전압을 출력하고, 상기 감지 신호에 따라 상기 복수의 DC 전압 중 하나의 DC 전압의 출력은 유지하고 다른 DC 전압의 출력은 중지할 수 있다.
한편, 상기 전원 공급부는 상기 AC 전원을 DC 전원으로 정류하는 제1 정류부, 상기 정류된 DC 전원을 평활하는 커패시터, 상기 평활된 DC 전원을 변압하여 복수의 구동 전원으로 출력하는 트랜스포머, 상기 평활된 DC 전원을 선택적으로 상기 트랜스포머에 제공하는 스위칭부, 상기 트랜스포머에서 출력되는 제1 출력 전압을 정류하여 제1 구동 전원으로 출력하는 제2 정류부, 상기 트랜스포머에서 출력되는 제2 출력 전압을 정류하여 제2 구동 전원으로 출력하는 제3 정류부, 및 상기 제2 구동 전압의 크기에 기초하여 상기 스위칭부를 제어하는 전원 제어부를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 커패시터는 필름 커패시터일 수 있다.
한편, 상기 커패시터는 상기 디스플레이를 제외한 상기 디스플레이 장치가 15ms 내지 20ms 홀드업 가능한 용량을 가질 수 있다.
이 경우, 상기 감지부는 발광부가 상기 커패시터에 병렬 연결되어 동작하는 포토 커플러를 포함할 수 있다.
한편, 상기 감지부는 상기 복수의 구동 전원 중 적어도 하나의 구동 전압에 기초하여 AC 전원 입력 여부를 감지하는 감지 회로를 포함할 수 있다.
한편, 상기 전원 공급부는 상기 정류된 AC 전원의 전압과 전류를 동상으로 일치시키는 PFC(Power Factor Correction)부를 더 포함하고, 상기 커패시터는 상기 PFC부의 출력 전압을 평활할 수 있다.
한편, 상기 제1 구동 전원은 상기 디스플레이에 제공되고, 상기 제2 구동 전원을 상기 프로세서에 제공될 수 있다.
한편, 상기 감지부는 발광부가 상기 AC 전원에 병렬 연결되어 동작하는 포토 커플러를 포함할 수 있다.
한편, 본 개시의 일 실시 예에 따른 전원 공급 장치는 AC 전원을 입력받는 입력부, 상기 AC 전원을 입력받아 복수의 DC 전압을 출력하는 변환부, 및 상기 AC 전원의 입력 여부에 대응되는 감지 신호를 출력하는 감지부를 포함하고, 상기 변환부는, 상기 감지 신호에 따라 상기 복수의 DC 전압 중 하나의 DC 전압의 출력은 유지하고 다른 DC 전압의 출력은 중지할 수 있다.
이 경우, 상기 변환부는 정류된 AC 전원을 평활하는 필름 커패시터를 포함할 수 있다.
한편, 상기 감지부는 발광부가 상기 AC 전원에 병렬 연결되어 동작하는 포토 커플러를 포함할 수 있다.
한편, 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 영상 표시 방법은, 영상을 생성하는 단계, 상기 생성된 영상을 표시하는 단계, AC 전원의 입력 여부를 감지하는 단계, 및 상기 감지 결과에 따라 AC 전원의 입력이 감지되지 않으면 상기 생성 동작은 지속적으로 유지한 상태에서 상기 표시 동작이 중지되도록 상기 디스플레이 장치를 제어하는 단계를 포함한다.
이 경우, 상기 감지 결과에 따라 AC 전원의 입력이 감지되지 않으면 상기 영상에 대응되는 소리의 출력 동작을 중지하는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 표시하는 단계는 백라이트 및 LCD 소자를 이용하여 영상을 표시하고, 상기 제어하는 단계는 상기 백라이트에 구동 전원을 제공하지 않아 표시 동작이 중지되도록 상기 디스플레이 장치를 제어할 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 간략한 구성을 나타내는 블럭도,
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 구체적인 구성을 나타내는 블럭도,
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 전원공급장치의 구체적인 구성을 나타내는 블럭도,
도 4는 본 개시의 제1 실시 예에 따른 전원공급장치의 회로도를 나타내는 도면,
도 5는 본 개시의 제2 실시 예에 따른 전원공급장치의 회로도를 나타내는 도면,
도 6은 본 개시의 제3 실시 예에 따른 전원공급장치의 회로도를 나타내는 도면,
도 7은 본 개시의 제4 실시 예에 따른 전원공급장치의 회로도를 나타내는 도면,
도 8은 본 개시의 제5 실시 예에 따른 전원공급장치의 회로도를 나타내는 도면,
도 9 및 도 10은 AC 감지 회로의 동작 여부에 따른 출력 파형도, 그리고,
도 11은 본 개시의 일 실시 예에 따른 전원 공급 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 개시를 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 간략한 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)는 디스플레이(110), 프로세서(120), 전원 공급부(200), 감지부(300)로 구성될 수 있다.
디스플레이(110)는 영상을 표시한다. 이러한 디스플레이(110)는 LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 디스플레이, PDP(Plasma Display Panel) 등과 같은 다양한 형태의 디스플레이로 구현될 수 있다. 디스플레이(110) 내에는 a-si TFT, LTPS(low temperature poly silicon) TFT, OTFT(organic TFT) 등과 같은 형태로 구현될 수 있는 구동 회로, 백라이트 유닛 등도 함께 포함될 수 있다. 한편, 디스플레이(110)는 터치 감지부와 결합하여 터치 스크린으로 구현될 수 있다.
이러한 디스플레이(110)는 백라이트에서 발광된 빛을 LCD를 통해 투과시키거나 투과 정도를 조절하여 계조를 표시하는 LCD 패널이거나, 직접 영상에 대응되는 빛을 발광하는 OLED 패널일 수 있다.
만약, 디스플레이(110)가 백라이트에서 발광된 빛을 LCD를 통해 투과시키거나 투과 정도를 조절하여 계조를 표시하는 LCD 패널로 구성되는 경우, 디스플레이(110)는 후술할 전원 공급부(200)를 통하여 백라이트에 필요한 전원을 입력받고, 백라이트에서 발광된 빛을 LC에 투과할 수 있다. 그리고 디스플레이(110)는 후술할 전원 공급부(200)로부터 픽셀 전극 및 공통 전극에 사용될 전원을 입력받고, 후술할 영상 신호 생성부(170)로 입력받은 영상 신호에 따라 각 LC를 조절하여 영상을 표시할 수 있다.
여기서 백라이트는 LCD에 빛을 발산하는 구성으로, 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp: CCFL) 및 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 등으로 구성될 수 있다. 이하에서는 백라이트를 발광 다이오드와 발광 다이오드 구동 회로로 구성되는 것으로 도시하고 설명하나, 구현시에는 LED 이외에 다른 구성으로 구현될 수도 있다.
한편, 빛을 발광을 발광 다이오드를 이용하는 경우, 백라이트는 LED 구동을 위한 LED 드라이버가 구비되어야 한다. 구체적으로, LED 드라이버는 영상 신호 생성부(170)에서 제공되는 디밍 정보에 대응되는 밝기 값으로 백라이트가 동작하도록 밝기 값에 대응되는 정전류를 LED에 제공하는 구성이다. 이러한 LED 드라이버는 디밍 신호에 따라 LED에 정전류를 제공하지 않을 수 있다.
한편, 디스플레이(110)가 OLED 패널인 경우, 디스플레이(110)는 후술할 영상 신호 생성부(170)로부터 제공되는 영상 신호 및 전원 공급부(200)로부터 공급되는 구동 전원에 대응하여 영상을 표시할 수 있다. 이를 위해 디스플레이(110)는 유기 전계 발광 다이오드를 포함하는 다수의 화소를 구비할 수 있다. 여기서 유기 전계 발광 다이오드는 형광성 유기화합물에 전류가 흐르면 빛을 내는 전계 발광현상을 이용하여 스스로 빛을 내는 '자체발광형 유기물질'을 말한다.
한편, 디스플레이(110)는 AC 전원의 입력 여부에 따라 일시적으로 영상 표시 동작이 중지된다. 구체적으로, 디스플레이(110)는 백라이트를 구비하는 경우, 후술할 감지부(300)의 감지 신호에 대응하여 백라이트의 동작이 일시적으로 중지될 수 있다. 한편, 디스플레이(110)가 OLED 패널인 경우, 유기 전계 발광 다이오드에 제공되는 전원이 중지되어 영상 표시 동작이 일시적으로 중지될 수 있다. 이에 따라 디스플레이 장치(100)는 AC 전원이 입력되지 않는 시점의 소비 전력을 줄일 수 있다.
프로세서(120)는 디스플레이 장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 구체적으로, 프로세서(120)는 영상이 표시되도록 디스플레이(110)를 제어할 수 있다. 또한, 프로세서(120)는 후술할 감지부(300)의 AC 전원의 감지 상태에 따라 영상의 표시 동작이 중지되도록 디스플레이(110)를 제어할 수 있다. 또한, 프로세서(120)는 소리의 출력 동작도 중지하여 AC 전원이 입력되지 않는 시점의 소비 전력을 줄일 수 있다.
한편, 이상에서는 디스플레이 장치의 영상 또는 소리의 출력을 일시 정지하는 실시 예만을 기술하였지만, 구현시에는 디스플레이 장치의 시스템이 리셋되지 않은 상태를 유지하는데 사용되는 구성이 아니라며, 상술한 구성 이외의 다른 구성들에도 적용될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 장치가 USB 등의 포트를 이용하여 타 전자 장치에 전원을 제공하는 경우, AC 전원의 감지 상태에 따라 USB 충전 기능을 일시적으로 중지할 수 있다.
한편, 이상에서는 프로세서(120)가 AC 전원의 감지에 따라 디스플레이(110)를 제어하는 것으로 설명하였지만, 구현시에는 프로세서(120)가 아닌 디스플레이(110)가 직접 감지부(300)의 감지 신호에 따라 영상 표시 동작(구체적으로, 백라이트 동작)을 중지할 수 있다. 또한, 구현시에는 디스플레이(110)가 아닌 전원 공급부(200)가 백라이트에 제공되는 구동 전원을 차단하여 영상 표시 동작을 중지할 수도 있다. 이러한 예들에 대해서는 도 4 내지 도 8을 참조하여 후술한다.
전원 공급부(200)는 디스플레이 장치(100) 내의 각 구성에 전원을 공급한다. 구체적으로, 전원 공급부(200)는 디스플레이 장치(100)의 구동에 필요한 구동 전원을 생성하고, 생성한 구동 전원을 각 구성에 공급할 수 있다. 만약, 디스플레이 장치(100)에 서로 다른 크기의 복수의 구동 전압이 필요한 경우, 전원 공급부(200)는 복수의 구동 전압을 생성하여 각 구성에 전원 공급할 수 있다. 이와 같은 구성에 대해서는 도 3을를 참조하여 자세히 설명한다.
감지부(300)는 AC 전원의 입력 여부에 대응되는 감지 신호를 출력한다. 이러한 감지부(300)의 구체적인 회로 및 동작에 대해서는 도 4 내지 도 8을 참조하여 후술한다.
이상에서는 디스플레이 장치(100)의 간략한 구성만을 설명하였으나, 디스플레이 장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같은 구성을 포함할 수 있다. 디스플레이 장치(100)의 구체적인 구성에 대해서는 도 2를 참조하여 이하에서 설명한다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 구체적인 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)는, 디스플레이(110), 영상 신호 생성부(170), 방송 수신부(130), 신호 분리부(135), A/V 처리부(140), 오디오 출력부(145), 저장부(150), 통신 인터페이스부(155), 조작부(160), 프로세서(120) 및 전원 공급부(200)를 포함할 수 있다.
디스플레이(110), 전원 공급부(200)의 동작은 도 1과 동일한바, 중복 설명은 생략한다. 한편, 도시된 예에서는 전원 공급부(200)가 디스플레이(110) 및 프로세서(120)에만 전원을 공급하는 것으로 도시하였으나, 전원 공급부(200)는 디스플레이 장치(100) 내의 전원이 요구되는 구성 모두에 전원을 제공할 수 있다.
방송 수신부(130)는 방송국 또는 위성으로부터 유선 또는 무선으로 방송을 수신하여 복조할 수 있다.
신호 분리부(135)는 방송 신호를 영상 신호, 오디오 신호, 부가정보 신호로 분리할 수 있다. 그리고 신호 분리부(135)는 영상 신호 및 오디오 신호를 A/V 처리부(140)로 전송할 수 있다.
A/V 처리부(140)는 방송 수신부(130) 및 저장부(150)로부터 입력된 영상 신호 및 오디오 신호에 대해 비디오 디코딩, 비디오 스케일링, 오디오 디코딩 등의 신호처리를 수행할 수 있다. 그리고 A/V 처리부(140)는 영상 신호를 영상 신호 생성부(170)로 출력하고, 오디오 신호를 오디오 출력부(145)로 출력할 수 있다.
반면, 수신된 영상 및 오디오 신호를 저장부(150)에 저장하는 경우, A/V 처리부(140)는 영상과 오디오를 압축된 형태로 저장부(150)에 출력할 수 있다.
오디오 출력부(145)는 A/V 처리부(140)에서 출력되는 오디오 신호를 사운드로 변환하여 스피커(미도시)를 통해 출력시키거나, 외부 출력단자(미도시)를 통해 연결된 외부기기로 출력할 수 있다.
영상 신호 생성부(170)는 사용자에게 제공하기 위한 GUI(Graphic User Interface)를 생성할 수 있다. 그리고 영상 신호 생성부(170)는 생성된 GUI를 A/V 처리부(140)에서 출력된 영상에 부가할 수 있다. 그리고 영상 신호 생성부(170)는 GUI가 부가된 영상에 대응되는 영상 신호를 디스플레이(110)에 제공할 수 있다. 이에 따라, 디스플레이(110)는 디스플레이 장치(100)에서 제공하는 각종 정보 및 영상 신호 생성부(170)에서 전달된 영상을 표시할 수 있다.
그리고 영상 신호 생성부(170)는 AC 전원의 일시적 차단에 따라 영상 표시 동작이 일시 중지되었다고 표시되는 경우, AC 전원이 불안정하여 화면 표시가 일시 중단되었음을 알리는 GUI를 표시할 수 있다.
그리고 영상 신호 생성부(170)는 영상 신호에 대응되는 밝기 정보 추출하고, 추출된 밝기 정보에 대응되는 디밍 신호를 생성할 수 있다. 그리고 영상 신호 생성부(170)는 생성된 디밍 신호를 디스플레이(110)에 제공할 수 있다. 이러한 디밍 신호는 백라이트 제어를 위한 PWM 신호일 수 있다.
한편, 영상 신호 생성부(170)는 감지부(300)의 감지 신호에 따라 디밍 신호를 가변하여 디스플레이(110)에 제공할 수 있다. 예를 들어, AC 전원이 입력되지 않는다는 감지 신호가 입력되면, 백라이트가 동작하지 않도록 하는 디밍 신호를 출력할 수 있다.
한편, 본 실시 예에서는 영상 신호 생성부(170)에서 디밍 신호를 생성하여 디스플레이(110)에 제공하는 것으로 설명하였지만, 구현시에는 영상 신호를 수신한 디스플레이(110)가 디밍 신호를 자체적으로 생성하여 이용하는 형태로도 구현될 수 있다. 또한, 이상의 실시 예에서는 백라이트 제어를 위한 디밍 신호를 디스플레이(110)에만 제공하는 것으로 설명하였지만, 디밍 신호는 전원 공급부(200)에도 제공할 수도 있다. 즉, 백라이트의 On/Off를 감지부(300)의 감지 신호에 따라 수행할 수도 있다.
그리고 저장부(150)는 영상 컨텐츠를 저장할 수 있다. 구체적으로, 저장부(150)는 A/V 처리부(140)로부터 영상과 오디오가 압축된 영상 컨텐츠를 제공받아 저장할 수 있으며, 프로세서(120)의 제어에 따라 저장된 영상 컨텐츠를 A/V 처리부(140)에 출력할 수 있다. 한편, 저장부(150)는 하드디스크, 비휘발성 메모리, 휘발성 메모리 등으로 구현될 수 있다.
조작부(160)는 터치 스크린, 터치패드, 키 버튼, 키패드 등으로 구현되어, 디스플레이 장치(100)의 사용자 조작을 제공한다. 본 실시 예에서는 디스플레이 장치(100)에 구비된 조작부(160)를 통하여 제어 명령을 입력받는 예를 설명하였지만, 조작부(160)는 외부 제어 장치(예를 들어, 리모컨)로부터 사용자 조작을 입력받을 수도 있다.
통신 인터페이스부(155)는 다양한 유형의 통신방식에 따라 다양한 유형의 외부 기기와 통신을 수행하는 구성이다. 통신 인터페이스부(155)는 와이파이 칩, 블루투스 칩을 포함할 수 있다. 프로세서(120)는 통신 인터페이스부(155)를 이용하여 각종 외부 기기와 통신을 수행할 수 있다. 구체적으로, 통신 인터페이스부(155)는 디스플레이 장치(100)를 제어할 수 있는 제어 단말장치(예를 들어, 리모컨)로부터 제어 명령을 수신할 수 있다.
그 밖에, 도 2에 도시하지는 않았으나, 실시 예에 따라서는, 통신 인터페이스부(155)는 USB 커넥터가 연결될 수 있는 USB 포트나, 헤드셋, 마우스, LAN 등과 같은 다양한 외부 단자와 연결하기 위한 다양한 외부 입력 포트, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 신호를 수신하여 처리하는 DMB 칩 등을 더 포함할 수 있음은 물론이다.
프로세서(120)는 디스플레이 장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 구체적으로, 프로세서(120)는 조작부(160)를 통하여 입력받은 제어 명령에 따른 영상이 표시되도록 영상 신호 생성부(170), 디스플레이(110)를 제어할 수 있다.
영상 신호 생성부(170)는 디스플레이(110)에 영상 신호를 제공한다. 구체적으로, 영상 신호 생성부(170)는 영상 데이터에 대응하여 영상 데이터 및/또는 영상 데이터를 표시하기 위한 다양한 영상 신호를 디스플레이(110)로 공급할 수 있다.
프로세서(120)는 RAM, ROM, CPU, GPU(Graphic Processing Unit), 버스를 포함할 수 있다. RAM, ROM, CPU, GPU(Graphic Processing Unit) 등은 버스를 통해 서로 연결될 수 있다.
CPU는 저장부(150)에 액세스하여, 저장부(150)에 저장된 운영체제(O/S)를 이용하여 부팅을 수행한다. 그리고 저장부(150)에 저장된 각종 프로그램, 컨텐츠, 데이터 등을 이용하여 다양한 동작을 수행할 수 있다.
ROM에는 시스템 부팅을 위한 명령어 세트 등이 저장된다. 턴 온 명령이 입력되어 전원이 공급되면, CPU는 ROM에 저장된 명령어에 따라 저장부(150)에 저장된 O/S를 RAM에 복사하고, O/S를 실행시켜 시스템을 부팅시킨다. 부팅이 완료되면, CPU는 저장부(150)에 저장된 각종 프로그램을 RAM에 복사하고, RAM에 복사된 프로그램을 실행시켜 각종 동작을 수행한다.
GPU는 디스플레이 장치(100)의 부팅이 완료되면, 아이콘, 이미지, 텍스트 등과 같은 다양한 객체를 포함하는 화면을 생성할 수 있다. 한편, GPU 구성은 상술한 영상 신호 생성부에서의 기능을 수행하는 구성으로, 따라서, 구현시에 GPU 구성은 영상 신호 생성부(170)와 같은 별도의 구성으로 구성될 수 있으며, 프로세서(170) 내의 CPU와 결합된 SoC와 같은 구성으로 구현될 수도 있다.
프로세서(120)는 디스플레이 장치(100)의 동작 상태를 결정할 수 있다. 구체적으로, 디스플레이(110)의 표시 동작이 필요한 경우 노멀 모드로 결정하고, 디스플레이(110)의 표시 동작이 필요하지 않은 경우 대기 모드(또는 절전 모드, 스탠바이 모드)로 결정할 수 있다. 이러한 대기 모드는 사용자의 조작(ex, 전원 온 명령)을 기다리는 상태뿐만 아니라, 화면 표시 없이 음성만을 출력하는 상태이거나, 주변의 다른 외부 기기와 통신을 수행하는 IoT 통신 상태일 수도 있다.
그리고 프로세서(120)는 감지부(300)의 감지 신호에 따라 디스플레이(110)의 동작 상태를 가변할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(120)는 AC 전원이 입력되지 않는다는 감지 신호가 입력되면, 디스플레이(110)가 영상을 표시하지 않도록 디스플레이(110)를 직접 제어하거나, 백라이트가 동작하지 않도록 하는 디밍 신호가 출력되도록 영상 신호 생성부(170)를 제어할 수 있다. 또한, 프로세서(120)는 AC 전원이 입력되지 않는다는 감지 신호가 입력되면 소리도 출력되지 않도록 오디오 출력부(145)를 제어할 수도 있다.
그리고 프로세서(120)는 AC 전원이 입력되지 않는 경우에도, 전원 공급부(200) 내의 커패시터에 저장된 전원을 이용하여 일정 시간 동안(예를 들어, 15ms 또는 20ms 이상), 셧 다운 없이 동작을 유지할 수 있다.
그리고 프로세서(120)는 AC 전원이 입력되지 않다가 다시 AC 전원이 입력되면, AC 전원의 입력이 일정하지 않아 일시적으로 화면 표시가 중지되었음을 알리는 메시지가 표시되도록 디스플레이(110)를 제어할 수 있다.
이상과 같이 본 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)는 AC 전원이 입력되지 않으면, 디스플레이(110)가 영상을 표시하지 않도록, 구체적으로, 백라이트가 동작하지 않도록 하여 소비 전력을 일시적으로 줄일 수 있다. 이에 따라 홀드업(순시 전력)에 필요한 커패시터의 크기를 줄일 수 있으며, 그에 따라 커패시터가 차지하는 면적을 줄일 수 있으며, 디스플레이 장치(100) 내의 커패시터를 필름 커패시터로 이용할 수 있다. 그에 따라, 디스플레이 장치의 방폭/발화/화재/연기 등의 가능성을 근본적으로 방지할 수 있다.
한편, 도 2를 설명함에 있어서, 방송을 수신하여 표시하는 디스플레이 장치에만 상술한 바와 같은 기능이 적용되는 것으로 설명하였으나, 후술하는 바와 같은 전원공급장치는 디스플레이를 갖는 어떠한 전자 장치에도 적용될 수 있다.
한편, 이상에서는 전원 공급부(200)가 디스플레이 장치(100)에 포함되는 구성인 것으로 설명하였지만, 전원 공급부(200)의 기능은 별도의 장치로 구현될 수도 있다. 이하에서는 도 3을 참고하여 전원 공급부(200)와 같은 기능을 수행하는 별도의 전원공급장치에 대해서 설명한다.
또한, 이상에서는 감지부(300)가 전원 공급부(200)의 외부에 배치되는 것으로 설명하였지만, 감지부(300)는 전원 공급부(200) 내에 배치될 수도 있다.
또한, 이상에서는 AC 전원의 감지에 따라 프로세서(120)가 디스플레이의 동작을 제어하는 것으로 설명하였지만, 구현시에 감지부의 감지 신호에 따라 디스플레이의 표시 동작이 직접적으로 중지되는 형태(예를 들어, 감지 신호를 디밍 제어 신호로 사용하거나 전원 공급 장치의 구동 전원의 출력 제어 신호)로도 구현될 수 있다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 전원공급장치의 구체적인 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 3을 참조하면, 전원공급장치(200)는 정류부(210), 컨버터(400), 감지부(300)로 구성될 수 있다.
정류부(210)는 외부 AC 전원을 DC 전원으로 정류한다. 구체적으로, 정류부(210)는 외부에서 제공되는 AC 전원을 풀 브리지 다이오드 회로 등의 정류 회로를 이용하여 정류할 수 있다.
컨버터(400)는 정류부(210)의 출력 전압을 구동 전원으로 변압하여 출력한다. 구체적으로, 컨버터(400)는 정류된 AC 전원을 이용하여 서로 다른 복수의 DC 전압을 출력할 수 있다.
컨버터(400)는 트랜스포머(410), 제어 회로(420), 제2 정류부(430), 제3 정류부(440)로 구성될 수 있다.
트랜스포머(410)는 평활된 DC 전원을 변압하여, 복수의 구동 전압으로 출력한다.
제어 회로(420)는 스위칭부(421), 전원 제어부(420), 감지 회로(422, 423)로 구성될 수 있다.
스위칭부(420)는 평활된 DC 전원을 선택적으로 트랜스포머(410)의 1차 측 권선에 제공한다.
전원 제어부(420)는 감지 회로에서 감지된 출력 전압의 크기에 따라 스위칭부(420)의 스위칭 동작을 제어한다.
감지 회로(422, 423)는 트랜스포머(410)에서 출력되는 구동 전압의 크기를 전원 제어부(420)에 제공할 수 있다.
제2 정류부(430)는 트랜스포머에서 출력되는 제1 출력 전압을 정류하여 제1 구동 전원으로 출력할 수 있다. 여기서 제1 구동 전원은 디스플레이의 백라이트에 제공되는 전원일 수 있다.
제3 정류부(440)는 트랜스포머에서 출력되는 제2 출력 전압을 정류하여 제2 구동 전원으로 출력할 수 있다. 여기서 제2 구동 전원을 프로세서에 제공되는 전원일 수 있다.
감지부(300)는 AC 전원의 입력 여부에 대응되는 감지 신호를 출력한다. 이러한 감지부(300)는 포토 커플러, 감지회로, 트랜스포머 등으로 구성될 수 있다. 이러한 회로 구성뿐만 아니라, 1차 측과 2차 측 사이에 절연을 유지한 상태에서 정보의 제공할 수 있는 소자라면 다른 소자가 이용될 수도 있다. 그리고 감지부(300)의 감지 위치는 AC 전원의 입력되는 AC 전원단, 홀드업 커패시터의 출력단, 트랜스포머의 2차 측 권선 등 다양한 위치일 수 있다. 감지부(300)의 다양한 구성 및 위치에 대해서는 도 4 내지 도 8을 참조하여 후술한다.
한편, 전원공급장치(200)는 홀드업 커패시터(230)가 더 포함될 수 있으며, 기설정된 이상의 소비 전력을 갖는 장치에 필수적으로 구비되어야 하는 PFC부가 더 포함될 수도 있다.
홀드업 커패시터(230)는 AC 전원이 일시적으로 입력되지 않더라도 시스템이 일정시간 리셋되지 않도록 전원을 충전해 놓는 커패시터이다. 본 실시 예에 따른 커패시터(230)는 디스플레이를 제외한 디스플레이 장치가 적어도 15ms(AC 전원의 주파수가 60hz인 경우), 또는 20ms(AC 전원의 주파수가 50hz인 경우) 이상 리셋되지 않도록 하는 용량을 가질 수 있다. 한편, 본 개시에서는 AC 전원이 입력되지 않는 시점에 디스플레이 또는 스피커의 출력이 일시적으로 중지되는바, 디스플레이 장치에서의 소비 전력이 크게 감소한다. 따라서, 종래보다 큰 커패시터 용량이 필요하지 않으며, 그에 따라 성능이 우수한 필름 커패시터를 이용하는 것이 가능하다.
한편, 상술한 동작 없이 기존의 전해 커패시터를 필름 커패시터로 대체하는 것도 가능하나, 동일 용량 대비 필름 커패시터는 전해 커패시터보다 대략 몇십 배의 부피를 갖는다. 따라서, 기존의 전해 커패시터를 필름 커패시터로 대체한다면 경박 단호한 디스플레이를 구현하는 것이 불가능하다. 그러나 본 실시 예에서는 디스플레이 장치에 요구되는 커패시터 용량을 상술한 동작을 통하여 줄였는바, 경박단소를 유지하면서도 필름 커패시터를 이용하는 것이 가능하다.
PFC부(220)는 정류된 AC 전원의 전압과 전류를 동상으로 일치시킴으로써 역률을 보상할 수 있다. 한편, 전원 공급부(200)에 PFC부가 구비되는 경우, 상술한 홀드업 커패시터(230)는 PFC부의 출력단에 배치될 수도 있다.
이상과 같이 본 실시 예에 따른 전원공급장치(200)는 AC 전원이 입력되지 않으면, AC 전원이 입력되지 않음을 나타내는 감지 신호를 출력하는바, 해당 감지 신호를 이용하여 AC 전원이 입력되지 않는 시점의 소비 전력을 절감할 수 있다.
한편, 도 3을 설명함에 있어서, 전원공급장치(200)가 AC 전원의 입력 여부에 대응되는 감지 신호만을 출력하는 것으로 설명하였지만, 구현시에는 AC 전원의 입력 여부에 따라 복수의 구동 전원은 일부만 전원을 출력하도록 하고, 나머지 구동 전원은 출력하지 않는 형태로도 구현될 수 있다. 예를 들어, AC 전원이 입력되지 않는 것으로 감지되면, 프로세서에 제공되는 제2 구동 전원은 출력을 유지한 상태에서, 디스플레이로 제공하는 제1 구동 전원의 출력을 일시적으로 중지할 수 있다.
도 4는 본 개시의 제1 실시 예에 따른 전원공급장치의 회로도를 나타내는 도면이다. 구체적으로, 제1 실시 예에 따른 전원공급장치(200)는 소형의 디스플레이 장치에 적용 가능한 전원 공급장치에서, LED 드라이버가 감지부의 감지 신호를 직업 이용하는 실시예이다.
도 4를 참조하면, 전원공급장치(200)는 정류부(210), 홀드업 커패시터(230), 컨버터(400), 감지부(300)로 구성될 수 있다.
정류부(210)(또는 제1 정류부)는 외부 AC 전원을 DC 전원으로 정류한다. 구체적으로, 정류부(210)는 도 4에 도시된 바와 같이 풀 브리지 전파정류 회로로 구현될 수 있다.
홀드업 커패시터(230) 정류된 AC 전원을 평활할 수 있다.
트랜스포머(410)는 평활된 DC 전원을 변압하여, 복수의 구동 전압으로 출력한다.
스위치 소자(421)는 일단이 트랜스포머(240)의 1차 코일의 타 단에 연결되고, 타 단이 1차단의 접지에 연결된다.
감지 회로(422, 423)는 제2 구동 전압의 크기를 전원 제어부(420)로 제공한다.
전원 제어부(420)는 전달된 제2 구동 전압의 크기에 따라 스위치 소자(421)의 온/오프 상태를 제어할 수 있다.
제2 정류부(430)는 트랜스포머(410)의 제1 2차 코일에서 출력되는 제1 출력 전압을 다이오드(431)와 커패시터(432)를 이용하여 정류하여 제1 구동 전원으로 출력할 수 있다. 여기서 제1 구동 전원은 디스플레이의 백라이트에 제공되는 전원일 수 있다.
제3 정류부(440)는 트랜스포머(410)의 제2 2차 코일에서 출력되는 제2 출력 전압을 다이오드(441)와 커패시터(442)를 이용하여 정류하여 제2 구동 전원으로 출력할 수 있다. 여기서 제2 구동 전원을 프로세서에 제공되는 전원일 수 있다.
감지부(300)는 AC 전원의 입력 여부에 대응되는 감지 신호를 디스플레이(110)에 직접 출력한다. 구체적으로, 감지부(300)는 발광부가 AC 전원에 병렬 연결된 포토 커플러(320)를 이용하여 감지 신호를 디스플레이의 백라이트(115)의 LED 드라이버에 제공할 수 있다.
이에 따라 LED 드라이버는 AC 전원이 입력된다는 감지 신호가 입력되면, 일반적인 방식으로 디스플레이 또는 영상 신호 생성부에서 제공되는 디밍 신호에 따라 정전류를 LED 어레이에 제공할 수 있다. 만약, AC 전원이 입력되지 않는다는 감지 신호가 입력되면, 정전류를 LED 어레이에 제공하지 않을 수 있다.
이때, 프로세서(120)는 지속적으로 제2 구동 전원이 제공되는바, 디스플레이 장치(100)는 리셋되지 않고 동작을 유지한 상태에서도, 백라이트가 동작하지 않는바, 소비 전력을 줄일 수 있다.
이후에, 다시 AC 전원이 입력되면, 감지부(300)는 AC 전원이 입력되는 감지 신호를 출력할 것이고, LED 드라이버는 다시 디밍 신호에 대응되는 정전류를 LED 어레이에 제공할 수 있다.
한편, 이상에서는 LED 드라이버가 감지부(300)의 감지 신호를 직접 이용하는 것으로 설명하였지만, 구현시에는 프로세서(120)가 감지 신호를 수신하고, 프로세서(120)가 LED 드라이버를 제어하는 형태로도 구현될 수 있다. 이에 대해서는 도 5를 참조하여 이하에서 설명한다.
도 5는 본 개시의 제2 실시 예에 따른 전원공급장치의 회로도를 나타내는 도면이다. 구체적으로, 제2 실시 예에 따른 전원공급장치(200)는 소형의 디스플레이 장치에 적용 가능한 전원 공급장치에서, 프로세서가 감지 신호를 이용하여 LED 드라이버를 제어하는 실시예이다.
도 5를 참조하면, 전원공급장치(200')는 정류부(210), 홀드업 커패시터(230), 컨버터(400), 감지부(300)로 구성될 수 있다.
정류부(210), 홀드업 커패시터(230) 및 컨버터(400)의 구성은 도 4의 실시 예와 동일한바 중복 설명은 생략한다.
감지부(300)는 AC 전원의 입력 여부에 대응되는 감지 신호를 프로세서(120)에 출력한다. 구체적으로, 감지부(300)는 발광부가 AC 전원에 병렬 연결된 포토 커플러(320)를 이용하여 감지 신호를 생성하고, 생성된 감지 신호를 프로세서(120)에 제공할 수 있다.
이에 따라 프로세서(120)는 정상적인 감지 신호가 입력되면, 정상적인 디밍 신호를 LED 드라이버에 제공하여 영상 표시 동작이 수행되도록 할 수 있다.
그러나 AC 전원이 입력되지 않는다는 감지 신호가 입력되면, 프로세서(120)는 LED가 발광하지 않도록 하는 디밍 신호가 LED 드라이버에 제공하여 백라이트가 동작하지 않도록 할 수 있다.
이때, 프로세서(120)는 스피커(145)의 소리 출력 동작도 중지할 수 있다.
한편, 이상에서는 프로세서(120)가 디밍 신호로 LED 드라이버를 제어하는 것으로 설명하였지만, 구현시에는 디밍 신호 이외에 별도의 제어 신호(VCC 제어 신호)를 이용할 수도 있다.
한편, 이상에서는 소형의 디스플레이 장치에만 적용되는 것을 설명하였지만, 구현시에는 PFC부가 구비되는 대형의 디스플레이 장치의 전원 공급 장치에도 본 실시 예는 적용될 수 있다. 이에 대해서는 도 6을 참조하여 이하에서 설명한다.
도 6은 본 개시의 제3 실시 예에 따른 전원공급장치의 회로도를 나타내는 도면이다. 구체적으로, 제3 실시 예에 따른 전원공급장치(200")는 대형의 디스플레이 장치에 적용 가능한 전원 공급장치에서, LED 드라이버가 감지부의 감지 신호를 직업 이용하는 실시예이다.
도 6을 참조하면, 전원공급장치(200")는 정류부(210), PFC부(220), 홀드업 커패시터(230), 컨버터(500), 감지부(300)로 구성될 수 있다.
정류부(210)는 외부 AC 전원을 DC 전원으로 정류한다. 구체적으로, 정류부(210)는 풀브리지 다이오드 회로로 구성될 수 있다.
PFC부(220)는 정류된 AC 전원의 전압과 전류를 동상으로 일치시킨다. 구체적으로, PFC부(220)는 인덕터(221), 제1 스위치(222), 제1 다이오드(223), 홀드업 커패시터(230), 및 PFC 제어부(225)로 구성될 수 있다. 한편, 도시된 예에서 홀드업 커패시터(230)가 PFC부에 포함되는 것으로 설명하였지만, 구현시에는 PFC부(220) 외부의 커패시터일 수도 있다.
인덕터(221)는 일 단이 정류부(210)에 연결되어 정류된 DC 전원을 입력받고 타 단이 제1 다이오드(223)의 애노드와 제1 스위치(222)의 일 단에 공통 연결된다.
제1 스위치(222)는 일 단이 인덕터(221)의 타 단과 제1 다이오드(223)의 애노드에 공통 연결되고, 타 단이 접지되며, PFC 제어부(225)의 구동 신호에 따라 스위칭 동작을 수행한다.
다이오드(223)는 애노드가 인덕터(221)의 타 단과 제1 스위치(222)의 일 단에 공통 연결되고, 캐소드가 홀드업 커패시터(230)의 일 단과 컨버터(300)에 공통 연결된다.
홀드업 커패시터(230)는 일 단이 다이오드(223)의 캐소드와 컨버터(300)에 공통 연결되고, 타 단이 제1 스위치(222)의 타 단과 함께 접지된다.
PFC 제어부(225)는 제1 스위치(222)의 연결 상태를 제어하여 정류부(210)에서 정류된 AC 전원의 전압과 전류를 동상으로 일치시킨다.
컨버터(500)는 PFC부(220)의 출력 전압을 구동 전원으로 변압하여 출력한다. 이러한 컨버터(500)는 LLC 공진형 컨버터로 구현될 수 있으며, LLC 공진형 컨버터로 구현되는 경우, 컨버터(500)는 LLC 제어부(510), 제2 스위치(521), 제3 스위치(522), 제2 커패시터(523), 트랜스포머(530), 제2 다이오드(541), 제3 다이오드(542), 제3 커패시터(543), 제4 다이오드(551), 제5 다이오드(552), 제4 커패시터(553)로 구성될 수 있다. 한편, 도시된 LLC 공진형 컨버터의 회로 구성은 일 예이다. 따라서, 동일한 기능을 수행하는 다른 회로 구성으로도 LLC 공진형 컨버터 회로를 구현할 수도 있다.
제2 스위치(521)는 일 단이 PFC부(230)의 출력단에 연결되고, 타 단이 제3 스위치(522)의 일 단에 연결된다.
제3 스위치(522)는 일 단이 제2 스위치(521)의 타 단과 연결되고, 타 단이 접지된다. 이와 같이 제2 스위치(521)와 제3 스위치(522)는 직렬 연결되고, LLC 제어부(510)의 제어에 따라 스위칭 동작을 수행한다.
제2 커패시터(523)는 일 단이 제2 스위치(521)의 타 단과 제3 스위치(522)의 일 단에 공통 연결되고, 타 단이 트랜스포머(530)의 1차 권선(531)의 일 단에 연결된다.
트랜스포머(340)는 1차 권선(531)과 복수의 2차 권선(532, 533, 534, 535)을 가지며, 1차 권선과 복수의 2차 권선은 기설정된 권선비를 가질 수 있다. 여기서 1차 권선(531)의 일 단은 제2 커패시터(523)의 타 단에 연결되고, 1차 권선(531)의 타 단은 접지된다.
그리고 2차 권선(532)은 일 단이 제2 다이오드(541)의 애노드에 연결되고, 타 단이 센터 탭으로 다른 2차 권선(533)의 일 단과 제3 커패시터(543)의 타 단에 공통 연결된다. 그리고 2차 권선(533)은 일 단이 다른 2차 권선(532)의 타 단과 제3 커패시터(543)의 타 단에 공통 연결되고, 타 단이 제3 다이오드(542)의 애노드에 연결된다.
제2 다이오드(541)는 애노드가 2차 권선(532)의 일 단에 연결되고, 캐소드가 제3 다이오드(533)의 캐소드와 제3 커패시터(543)의 일 단에 공통 연결된다.
제3 다이오드(542)는 애노드가 2차 권선(533)의 타 단에 연결되고, 캐소드가 제2 다이오드(541)의 캐소드와 제3 커패시터(543)의 일 단에 공통 연결된다.
제3 커패시터(543)는 일 단이 제2 다이오드(541)의 캐소드와 제3 다이오드(542)의 캐소드에 공통 연결되고, 타 단이 트랜스포머(340)의 센터 탭에 연결된다. 따라서, 센터 탭측이 출력전압의 기준 전압(2차 측 접지)으로 동작하게 되고, 제3 커패시터(543)의 전압이 제1 구동 전압이 되게 된다.
여기서 제1 구동 전원은 디스플레이의 백라이트에 제공된다.
그리고 2차 권선(534)은 일 단이 제4 다이오드(551)의 애노드에 연결되고, 타 단이 센터 탭으로 다른 2차 권선(535)의 일 단과 제4 커패시터(553)의 타 단에 공통 연결된다. 그리고 2차 권선(535)은 일 단이 다른 2차 권선(534)의 타 단과 제4 커패시터(553)의 타 단에 공통 연결되고, 타 단이 제5 다이오드(551)의 애노드에 연결된다.
제4 다이오드(551)는 애노드가 2차 권선(534)의 일 단에 연결되고, 캐소드가 제5 다이오드(535)의 캐소드와 제4 커패시터(553)의 일 단에 공통 연결된다.
제5 다이오드(552)는 애노드가 2차 권선(535)의 타 단에 연결되고, 캐소드가 제4 다이오드(551)의 캐소드와 제4 커패시터(553)의 일 단에 공통 연결된다.
제4 커패시터(553)는 일 단이 제4 다이오드(551)의 캐소드와 제5 다이오드(552)의 캐소드에 공통 연결되고, 타 단이 트랜스포머(340)의 센터 탭에 연결된다. 따라서, 센터 탭측이 출력전압의 기준 전압(2차 측 접지)으로 동작하게 되고, 제4 커패시터(553)의 전압이 제2 구동 전압이 되게 된다. 여기서 제2 구동 전원을 프로세서에 제공된다.
LLC 제어부(310)는 기설정된 제2 구동 전압을 출력하도록 제2 스위치(521), 제3 스위치(522)의 동작을 제어한다. 이러한 동작은 LLC 공진 컨버터에서의 일반적인 동작인바 이와 관련된 LLC 제어부의 동작은 생략한다.
감지 회로(561, 562)는 제2 구동 전원을 입력받는 출력 부하의 크기를 감지한다. 구체적으로, 감지 회로(531, 562)는 포토 커플러(562) 및 다이오드(561)로 구성될 수 있다.
다이오드(561)는 컨버터(500)의 출력 부하의 크기에 따라 흐르는 전류를 가변하여 포토 커플러(562)에 제공한다.
포토 커플러(562)는 제공된 전류의 크기에 대응되는 전압 정보를 컨버터(500)에 제공한다.
감지부(300)는 AC 전원의 입력 여부에 대응되는 감지 신호를 디스플레이(110)에 직접 출력한다. 구체적으로, 감지부(300)는 발광부가 AC 전원에 병렬 연결된 포토 커플러(320)를 이용하여 감지 신호를 디스플레이의 백라이트(115)의 LED 드라이버에 제공할 수 있다. 감지부(300)의 동작은 도 4의 실시 예와 동일한바 중복 설명은 생략한다.
이와 같이 제3 실시 예에 따른 전원 공급 장치(200")는 대형의 디스플레이 장치에도 적절한 전원을 공급할 수 있을 뿐만 아니라,
도 7은 본 개시의 제4 실시 예에 따른 전원공급장치의 회로도를 나타내는 도면이다. 구체적으로, 제4 실시 예에 따른 전원공급장치(200"')는 대형의 디스플레이 장치에 적용 가능한 전원 공급장치에서, 홀드업 커패시터의 전압을 이용하여 AC 전원의 입력여부를 확인하는 실시예이다.
도 7을 참조하면, 전원공급장치(200"')는 정류부(210), PFC부(220), 홀드업 커패시터(230), 컨버터(500), 감지부(300')로 구성될 수 있다.
정류부(210), PFC부(220), 홀드업 커패시터(230), 컨버터(500)는 도 6의 제3 실시 예와 동일한바 중복 설명은 생략한다.
감지부(300')는 AC 전원의 입력 여부를 홀드업 커패시터(230)의 전압 값을 이용하여 출력한다. 구체적으로, 감지부(300')는 전압 분배부(330) 및 포토 커플러(340)로 구성될 수 있다.
전압 분배부(330)는 홀드업 커패시터(230)의 전압을 복수의 저항 및 커패시터를 이용하여 전압 분배하여, 포토 커플러(340)로 제공한다. 구체적으로, 전압 분배부(330)는 홀드업 커패시터(230)의 전압이 기설정된 이하인지 여부를 감지한다.
포토 커플러(340)는 전압 분배부(330)의 감지 결과를 트랜스포머의 이차 측으로 제공한다. 구체적으로, 포토 커플러(340)는 홀드업 커패시터의 전압이 기설정된 전압 이하이면 AC 전원이 입력되지 않음을 디스플레이의 백라이트(115)의 LED 드라이버에 제공할 수 있다.
구체적으로, AC 전원이 입력되지 않으면 홀드업 커패시터의 전압이 점차적으로 떨어지게 될 것인바, 감지부(300')는 홀드업 커패시터의 전압이 일정 전압 이하로 떨어지면 AC 전원이 입력되지 않는 것으로 감지한다.
도 8은 본 개시의 제5 실시 예에 따른 전원공급장치의 회로도를 나타내는 도면이다. 구체적으로, 제5 실시 예에 따른 전원공급장치(200"")는 소형의 디스플레이 장치에 적용 가능한 전원 공급장치에서, 트랜스포머의 2차 권선을 이용하여 AC 전원의 입력 여부를 확인하는 실시예이다.
도 8을 참조하면, 전원공급장치(200"")는 정류부(210), 홀드업 커패시터(230), 컨버터(400'), 감지부(300")로 구성될 수 있다.
정류부(210), 홀드업 커패시터(230) 도 4의 제1 실시 예와 동일한바 이에 대한 설명은 생략한다.
컨버터(400')는 3개의 2차 권선을 갖는 트랜스포머(410)로 구성되며, 1차 권선과 복수의 2차 권선은 기설정된 권선비를 가질 수 있다. 여기서 2차 권선의 두 개는 도 4의 동일하게 제2 정류부와 제3 정류부에 연결되는바 이에 대한 설명은 생략한다.
한편, 나머지 하나의 2차 권선은 AC 전원의 입력 여부를 확인하는데 이용된다.
구체적으로, AC 전원이 입력되지 않으면 홀드업 커패시터의 전압이 점차적으로 떨어지게 될 것인바, 그에 따라 트랜스포머는 기설정된 비율 비로 2차 권선에 유기되는 전압도 낮아지게 된다. 따라서, 감지부(300")는 2차 권선에 유기된 전압이 기설정된 전압 이하로 떨어지면, AC 전원이 입력되지 않는 것으로 감지한다.
감지부(300)는 AC 전원의 입력 여부를 트랜스포머의 2차 권선을 이용하여 출력한다. 구체적으로, 트랜스포머의 2차 권선에 유기된 전압이 기설정된 전압 이하인지를 전압 분배 회로(350)를 이용하여 비교하고, 비교 결과 기설정된 전압 이하이면 스위치(363) 및 다이오드(361)를 조작하여 감지 신호를 LED 드라이버에 제공할 수 있다.
도 9 및 도 10은 AC 감지 회로의 동작 여부에 따른 출력 파형도이다.
구체적으로, 도 9는 본 실시 예와 같은 감지 회로가 구비되지 않은 경우의 출력 파형도이며, 도 10은 본 실시 예에와 같은 감지 회로가 구비된 경우의 출력 파형도이다.
도 9를 참고하면, 감지 회로가 없는 경우에 AC 전원이 일시적으로 중지되면, 구동 전압이 일정 전압 이하로 떨어지게 되어 시스템 리부팅이 수행되는 것을 확인할 수 있다. 반면에 도 10을 참조하면, AC 전원이 일시적으로 중지되더라도 구동 전압이 일정하게 유지되어 시스템이 리부팅되지 않음을 확인할 수 있다.
도 11은 본 개시의 일 실시 예에 따른 전원 공급 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 11을 참조하면, 디스플레이 장치에 전원이 입력되어 동작하면, 영상을 생성하고, 생성된 영상을 디스플레이에 표시한다.
이러한 표시 동작 중에 AC 전원의 입력 여부를 실시간으로 계속적으로 감지한다(S1110).
만약, AC 전원이 지속적으로 입력되는 것으로 확인되면(S1110-Y), 상술한 영상 표시 동작을 지속할 수 있다(S1120).
반대로, AC 전원이 차단된 것으로 확인되면(S1110-N), 영상을 생성하는 동작을 유지한 상태에서, 영상을 표시하는 동작은 중지할 수 있다(S1130). 구체적으로, 디스플레이 장치가 백라이트로 영상을 표시하는 장치이면, 백라이트에 구동 전원의 공급을 일시적으로 중지하여 영상의 표시를 중지할 수 있다. 이때, 영상에 대응되는 소리의 출력도 함께 중지할 수 있다.
한편, 다시 AC 전원이 공급되는 것으로 확인되면, 영상의 표시 동작을 재개할 수 있다.
따라서, 본 실시 예에 따른 전원 공급 방법은 AC 전원이 입력되지 않으면, 디스플레이(110)가 영상을 표시하지 않도록, 구체적으로, 백라이트가 동작하지 않도록 하여 소비 전력을 일시적으로 줄일 수 있다. 이에 따라 홀드업(순시 전력)에 필요한 커패시터의 크기를 줄일 수 있으며, 그에 따라 커패시터가 차지하는 면적을 줄일 수 있으며, 디스플레이 장치(100) 내의 커패시터를 필름 커패시터로 이용할 수 있다. 그에 따라, 디스플레이 장치의 방폭/발화/화재/연기 등의 가능성을 근본적으로 방지할 수 있다. 도 11과 전원 공급 방법은 도 1 또는 2의 구성을 가지는 디스플레이 장치 또는 도 3의 구성을 가지는 전원 공급 장치상에서 실행될 수 있으며, 그 밖에 다른 구성을 가지는 디스플레이 장치 또는 전원 공급 장치상에서도 실행될 수 있다.
또한, 상술한 바와 같은 전원 공급 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 실행 가능한 알고리즘을 포함하는 프로그램으로 구현될 수 있고, 상술한 프로그램은 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)에 저장되어 제공될 수 있다.
비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.
이상에서는 본 개시의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 당해 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.
100: 디스플레이 장치 110: 디스플레이
120: 프로세서 200: 전원공급부, 전원공급장치
300: 감지부

Claims (19)

  1. 디스플레이 장치에 있어서,
    영상을 표시하는 디스플레이;
    기설정된 영상이 표시되도록 상기 디스플레이를 제어하는 프로세서;
    AC 전원을 입력받아 기설정된 DC 전원을 생성하고, 상기 생성된 DC 전원을 상기 디스플레이 및 상기 프로세서 각각에 제공하는 전원 공급부; 및
    상기 AC 전원의 입력 여부에 대응되는 감지 신호를 출력하는 감지부;를 포함하고,
    상기 디스플레이는,
    상기 감지 신호에 따라 영상 표시 동작이 중지되는 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이는,
    LED 어레이; 및
    상기 AC 감지 신호에 따라 선택적으로 상기 LED 어레이에 정전류를 제공하는 드라이버;를 포함하는 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 감지 신호를 수신하고, 상기 수신된 감지 신호에 따라 상기 디스플레이의 영상 표시 동작을 선택적으로 중지시키는 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 영상에 대응되는 소리를 출력하는 스피커;를 더 포함하고,
    상기 스피커는,
    상기 감지 신호에 따라 소리의 출력 동작을 중지하는 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전원 공급부는,
    서로 다른 크기의 복수의 DC 전압을 출력하고, 상기 감지 신호에 따라 상기 복수의 DC 전압 중 하나의 DC 전압의 출력은 유지하고 다른 DC 전압의 출력은 중지하는 디스플레이 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전원 공급부는,
    상기 AC 전원을 DC 전원으로 정류하는 제1 정류부;
    상기 정류된 DC 전원을 평활하는 커패시터;
    상기 평활된 DC 전원을 변압하여 복수의 구동 전원으로 출력하는 트랜스포머;
    상기 평활된 DC 전원을 선택적으로 상기 트랜스포머에 제공하는 스위칭부;
    상기 트랜스포머에서 출력되는 제1 출력 전압을 정류하여 제1 구동 전원으로 출력하는 제2 정류부;
    상기 트랜스포머에서 출력되는 제2 출력 전압을 정류하여 제2 구동 전원으로 출력하는 제3 정류부; 및
    상기 제2 구동 전압의 크기에 기초하여 상기 스위칭부를 제어하는 전원 제어부;를 포함하는 디스플레이 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 커패시터는,
    필름 커패시터인 디스플레이 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 커패시터는,
    상기 디스플레이를 제외한 상기 디스플레이 장치가 15ms 내지 20ms 홀드업 가능한 용량을 갖는 디스플레이 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 감지부는,
    발광부가 상기 커패시터에 병렬 연결되어 동작하는 포토 커플러;를 포함하는 디스플레이 장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 감지부는,
    상기 복수의 구동 전원 중 적어도 하나의 구동 전압에 기초하여 AC 전원 입력 여부를 감지하는 감지 회로;를 포함하는 디스플레이 장치.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 전원 공급부는,
    상기 정류된 AC 전원의 전압과 전류를 동상으로 일치시키는 PFC(Power Factor Correction)부;를 더 포함하고,
    상기 커패시터는,
    상기 PFC부의 출력 전압을 평활하는 디스플레이 장치.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 제1 구동 전원은 상기 디스플레이에 제공되고,
    상기 제2 구동 전원을 상기 프로세서에 제공되는 디스플레이 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 감지부는,
    발광부가 상기 AC 전원에 병렬 연결되어 동작하는 포토 커플러;를 포함하는 디스플레이 장치.
  14. 전원공급장치에 있어서,
    AC 전원을 입력받는 입력부;
    상기 AC 전원을 입력받아 복수의 DC 전압을 출력하는 변환부; 및
    상기 AC 전원의 입력 여부에 대응되는 감지 신호를 출력하는 감지부;를 포함하고,
    상기 변환부는,
    상기 감지 신호에 따라 상기 복수의 DC 전압 중 하나의 DC 전압의 출력은 유지하고 다른 DC 전압의 출력은 중지하는 전원공급장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 변환부는,
    정류된 AC 전원을 평활하는 필름 커패시터를 포함하는 전원공급장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 감지부는,
    발광부가 상기 AC 전원에 병렬 연결되어 동작하는 포토 커플러;를 포함하는 전원공급장치.
  17. 디스플레이 장치의 영상 표시 방법에 있어서,
    영상을 생성하는 단계;
    상기 생성된 영상을 표시하는 단계;
    AC 전원의 입력 여부를 감지하는 단계; 및
    상기 감지 결과에 따라 AC 전원의 입력이 감지되지 않으면 상기 생성 동작은 지속적으로 유지한 상태에서 상기 표시 동작이 중지되도록 상기 디스플레이 장치를 제어하는 단계;를 포함하는 영상 표시 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 감지 결과에 따라 AC 전원의 입력이 감지되지 않으면 상기 영상에 대응되는 소리의 출력 동작을 중지하는 단계;를 다 포함하는 영상 표시 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 표시하는 단계는,
    백라이트 및 LCD 소자를 이용하여 영상을 표시하고,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 백라이트에 구동 전원을 제공하지 않아 표시 동작이 중지되도록 상기 디스플레이 장치를 제어하는 영상 표시 방법.
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