KR20190127420A - 과부하 방지 회로를 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

디스플레이 장치가 개시된다. 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치는, 디스플레이; 제 1 전력을 출력하는 제 1 파워 모듈; 및 제 2 전력을 출력하는 제 2 파워 모듈을 포함하고, 상기 제 1 전력 및 상기 제 2 전력은, 상기 디스플레이로 공급되고, 상기 제 1 파워 모듈은, 입력 전류량이 과부하 기준을 초과하면, 상기 제 1 전력이 차단되도록 마련되고, 상기 제 2 전력에 기초하여 상기 제 2 파워 모듈의 이상 여부를 확인하고, 상기 제 2 파워 모듈의 이상 상태에서는 상기 과부하 기준을 제 1 임계 전류량에서 상기 제 1 임계 전류량을 초과하는 제 2 임계 전류량으로 변경하도록 마련될 수 있다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

과부하 방지 회로를 포함하는 디스플레이 장치{Display Device including Overload Prevention circuit}
본 문서에서 개시되는 실시 예들은, 디스플레이 장치의 파워 모듈 구현 기술과 관련된다.
대형 디스플레이(예: 400인치 이상의 디스플레이)를 포함하는 대화면 디스플레이 장치는 공공 장소(예: 극장)에 많이 설치되어 있다. 이러한, 대형 디스플레이는 복수의 소형 디스플레이들을 나란히 배치함에 따라 형성될 수 있다. 대형 디스플레이를 포함하는 디스플레이 장치는 장시간 사용되므로, 고장이 발생하기 쉽다.
이에, 대화면 디스플레이 장치의 각 디스플레이 모듈은 듀얼 파워 모듈을 포함하고, 하나의 파워 모듈에 불량이 발생하더라도 다른 파워 모듈의 전력을 이용하여 구동될 수 있다. 예를 들어, 대화면 디스플레이 장치는 복수의 소형 디스플레이 중 제 1 블록(예: 좌측 절반)의 소형 디스플레이에 전력을 공급하는 제 1 파워 모듈 및 제 2 블록(예: 우측 절반)의 소형 디스플레이에 전력을 공급하는 제 2 파워 모듈을 포함할 수 있다. 제 1 파워 모듈의 출력단과 제 2 파워 모듈의 출력단은 상호 연결(load share)되어, 복수의 소형 디스플레이들은 제 1 파워 모듈과 제 2 파워 모듈 중 하나에 고장이 발생한 경우에 다른 하나로부터 전력을 공급받을 수 있다.
대화면 디스플레이 장치의 제 1 파워 모듈과 제 2 파워 모듈은 각기 대화면 디스플레이 장치(복수의 소형 디스플레이 전체)의 정격을 커버할 수 있도록 구현되기 때문에, 상기 파워 모듈 각각의 부피가 클뿐더러 구현 비용이 높았다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예들은 파워 모듈의 정격을 낮출 수 있는 과부하 방지 회로를 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
또한, 본 문서에 개시되는 다양한 실시 예들은 복수의 파워 모듈 중 일부 파워 모듈이 전력을 공급할 수 있는 환경에서도 안정적으로 전력을 공급할 수 있도록 하는 디스플레이 장치를 제공한다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치는, 디스플레이; 제 1 전력을 출력하는 제 1 파워 모듈; 및 제 2 전력을 출력하는 제 2 파워 모듈을 포함하고, 상기 제 1 전력 및 상기 제 2 전력은, 상기 디스플레이로 공급되고, 상기 제 1 파워 모듈은, 입력 전류량이 과부하 기준을 초과하면, 상기 제 1 전력이 차단되도록 마련되고, 상기 제 2 전력에 기초하여 상기 제 2 파워 모듈의 이상 여부를 확인하고, 상기 제 2 파워 모듈의 이상 상태에서는 상기 과부하 기준을 제 1 임계 전류량에서 상기 제 1 임계 전류량을 초과하는 제 2 임계 전류량으로 변경하도록 마련될 수 있다.
또한, 본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치는, 디스플레이; 제 1 전력을 출력하는 제 1 파워 모듈; 제 2 전력을 출력하는 제 2 파워 모듈; 및 프로세서를 포함하고, 상기 제 1 전력 및 상기 제 2 전력은, 상기 디스플레이에 공급되고, 상기 프로세서는, 상기 제 2 전력에 기초하여 제 2 파워 모듈의 이상 상태를 감지하고, 상기 제 2 파워 모듈의 이상 상태에서는 상기 디스플레이의 휘도를 임계휘도 미만으로 저감하도록 설정되고, 상기 제 1 파워 모듈은, 상기 제 1 파워 모듈의 출력 전류량이 상기 디스플레이의 휘도가 상기 임계 휘도인 상태에 대응하는 임계 전류량을 초과하면, 상기 제 1 전력의 출력을 차단하도록 마련될 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따르면, 파워 모듈의 정격 전력을 보다 낮출 수 있다. 이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 대화면 디스플레이 장치의 구조도를 나타낸다.
도 2는 일 실시 예에 따른 제 1 파워 모듈의 고장 발생 시의 전력 공급 예시도를 나타낸다.
도 3은 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 구성도를 나타낸다.
도 4는 일 실시 예에 따른 제 1 감지 회로를 포함하는 제 1 파워 모듈의 구성도를 나타낸다.
도 5는 일 실시 예에 따른 제 1 감지 회로와 제 2 변환 회로의 세부 회로도를 나타낸다.
도 6은 일 실시 예에 따른 제 2 감지 회로를 포함하는 제 1 파워 모듈의 구성도를 나타낸다.
도 7은 일 실시 예에 따른 제 1 감지 회로, 제 2 감지 회로 및 제 2 변환 회로의 세부 회로도를 나타낸다.
도 8은 일 실시 예에 따른 제 2 파워 모듈의 이상 상태에서 디스플레이의 휘도 저감이 정상적으로 이뤄진 경우의 제 1 파워 모듈의 출력 전력을 나타낸다
도 9는 일 실시 예에 따른 제 2 파워 모듈의 이상 상태에서 디스플레이의 휘도 저감이 이뤄지지 않은 경우의 제 1 파워 모듈의 출력 전력을 나타낸다.
도 10은 일 실시 예에 따른 제 1 감지 회로를 포함하는 제 1 파워 모듈의 전력 제어 방법의 흐름도이다.
도 11은 일 실시 예에 따른 제 2 감지 회로를 포함하는 제 1 파워 모듈의 전력 제어 방법의 흐름도이다.
도 12는 일 실시 예에 따른 디스플레이 시스템의 다른 예이다.
도 13은 일 실시 예에 따른 프로세서에 의한 제 1 파워 모듈 또는 제 2 파워 모듈의 이상 상태 감지의 다른 예를 나타낸다.
도 14는 일 실시 예에 따른 제 1 집직 회로의 LS 신호를 도시한 그래프이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 대화면 디스플레이 장치의 구조도의 일 예를 타낸다.
도 1을 참조하면, 일 실시 예에 따르면, 대화면 디스플레이 시스템(100)은 복수의 디스플레이 장치들(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190)을 포함할 수 있다. 각 디스플레이 장치들(예: 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190)은 각기 제 1 파워 모듈(P111) 및 제 2 파워 모듈(P112)을 포함할 수 있다. 제 1 파워 모듈(P111)과 제 2 파워 모듈(P112)은 서로 출력단이 연결되고(load share), 각 디스플레이 장치들(예: 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190)의 소비 전력을 분담할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 장치(예: 110)의 정격 전력이 200W인 경우에, 제 1 파워 모듈(P111) 및 제 2 파워 모듈(P112)은 각기 100W의 소비 전력을 분담할 수 있다. 또한, 제 1 파워 모듈(P111)과 제 2 파워 모듈(P112) 중 하나에 고장이 발생하면, 고장이 발생하지 않은 다른 하나가 디스플레이 장치(예: 110)에 전력을 공급할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 각 디스플레이 장치(예: 110)는 복수의 디스플레이 모듈들(예: 111)을 포함할 수 있다. 각 디스플레이 모듈들(111)은 예를 들면, 복수의 LED(예: 111_1)를 포함하고, 각 LED(111_1)는 디스플레이 모듈(예: 111)의 단위 픽셀을 구성할 수 있다. 각 디스플레이 모듈(예: 111)들은 다른 예를 들면, 복수의 픽셀(예: 111_1)을 포함하는 하나의 디스플레이 모듈일 수 있다.
도 2는 일 실시 예에 따른 제 1 파워 모듈의 고장 발생 시의 전력 공급 예시도를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 디스플레이 장치(예: 120)(예: 도 1의 120)의 제 1 파워 모듈(P121)과 제 2 파워 모듈(P122)은 로드를 쉐어(load share)할 수 있다. 예를 들어, 제 1 파워 모듈(P121)과 제 2 파워 모듈(P122)의 출력은 서로 병렬로 연결되어 동일한 디스플레이 장치의 디스플레이에 전력을 공급할 수 있다(load share). 이를 위해, 제 1 파워 모듈(P121) 및 제 2 파워 모듈(P122)의 정격 전력은 디스플레이 장치(예: 120)의 정격 전력의 절반 이상일 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 장치(예: 120)의 정격 전력이 400W인 경우에, 제 1 파워 모듈(P121) 및 제 2 파워 모듈(P122)은 각기 200W의 정격 전력 이상을 갖도록 구성될 수 있다.
제 1 파워 모듈(P121)에 고장이 발생하면, 제 2 파워 모듈(P121)이 디스플레이 장치(예: 120)에 전력을 공급함에 따라 디스플레이 장치(예: 120)의 고장 발생을 소비자가 인식하지 못하도록 지원할 수 있다.도 3은 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 구성도를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 디스플레이 장치(300)(예: 도 1의 디스플레이 장치(110))는 디스플레이(340)(예: 도 1의 복수의 디스플레이 모듈들(예: 111), 프로세서(330), 제 1 파워 모듈(310) 및 제 2 파워 모듈(320)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 디스플레이(340)는 제 1 파워 모듈(310) 및 제 2 파워 모듈(320)의 출력 전력(제 1 전력 및 제 2 전력)을 수신하고, 수신된 전력을 이용하여 구동될 수 있다. 디스플레이(340)은 수신된 전력을 이용하여 구동되며, 프로세서(330)의 제어에 따른 이미지를 출력할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(330)는 디스플레이 장치(300)의 적어도 하나의 다른 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다. 프로세서(330)는 예를 들어, 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 마이크로프로세서, 애플리케이션 프로세서(application processor), 주문형 반도체(ASIC(application specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate arrays)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 복수의 코어를 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(330)는 제 1 파워 모듈(310)의 출력 전력(이하, '제 1 전력'이라 함)에 기초하여 제 1 파워 모듈(310)의 이상 여부를 확인할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(330)는 제 1 전력으로부터 생성된 제 1 신호가 제 1 임계 값 이하이면, 제 1 파워 모듈(310)이 이상 상태인 것으로 결정할 수 있다. 또한, 프로세서(330)는 제 2 파워 모듈(320)의 출력 전력(이하, '제 2 전력'이라 함)에 기초하여 제 2 파워 모듈(320)의 이상 여부를 확인할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(330)는 제 2 전력으로부터 생성된 제 2 신호가 제 1 임계 값 이하이면, 제 2 파워 모듈(320)이 이상 상태인 것으로 결정할 수 있다. 일 실시 예에서, 프로세서(330)는 제 1 파워 모듈(310) 또는 제 2 파워 모듈(320)의 이상 상태를 확인하면, 디스플레이(340)의 휘도가 임계휘도 이하가 되도록 디스플레이(340)를 제어할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 파워 모듈(310)은 외부 전원으로부터 외부 전력을 수신하고, 수신된 외부 전력을 정류하고 직류 전력으로 변환하고, 레벨 하향 변환함에 따라 생성된 제 1 전력(예: 200W)을 출력할 수 있다. 제 2 파워 모듈(320)은 외부 전원으로부터 외부 전력을 수신하고, 수신된 외부 전력을 정류하고 직류 전력으로 변환하고, 레벨 하향 변환함에 따라 생성된 제 2 전력(예: 200W)을 출력할 수 있다. 제 1 파워 모듈(310) 및 제 2 파워 모듈(320)의 출력 전력은 상호 연결되어, 디스플레이(340)에 전달될 수 있다. 이에 따라, 정상 상태에서, 디스플레이(340)는 제 1 파워 모듈(310)으로부터 200W 전력을 수신하고, 제2 파워 모듈(320)로부터 200W 전력을 수신할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 파워 모듈(310)(도 4의 제 1 감지 회로(317))은 제2 파워 모듈(320)의 정상 상태 또는 이상 상태에 대응하여 제 1 파워 모듈(310)의 과부하 기준을 변경할 수 있다. 예컨대, 제2 파워 모듈(320)이 정상 상태이면, 제 1 임계 전류량(초기 과부하 기준 200W)을 기준으로 제 1 파워 모듈(310)의 출력이 차단될 수 있다.
제 2 파워 모듈(320)이 이상 상태이면, 제 1 파워 모듈(310)(도 4의 제 1 감지 회로(317))은 과부하 기준을 변경(예: 제1 임계 전류량
Figure pat00001
제2 임계 전류량으로 변경)할 수 있다. 제 2 파워 모듈(320)의 이상 상태에서, 과부하 기준이 변경됨에 따라, 상기 제 1 파워 모듈(310)의 입력 전류량이 제 2 임계 전류량을 초과할 경우, 상기 제 1 파워 모듈(310)의 출력이 차단되도록 제 1 파워 모듈(310)의 회로가 구성될 수 있다. 상기 제 1 임계 전류량은 예를 들면, 제 1 파워 모듈(310)의 정격 전류이고, 제 2 임계 전류량(예: 400W)(>제 1 임계 전류량)은 예를 들면, 제 1 파워 모듈(310)의 최대 제한 전류량일 수 있다. 상기 최대 제한 전류량은 예를 들면, 제 1 파워 모듈(310)이 제 1 지정된 시간 동안 디스플레이(340)를 정상 구동시키는 최대 전류량 이하일 수 있다. 상기 제 1 지정된 시간은 예를 들면, 프로세서(330)가 제 2 파워 모듈(320)의 이상 상태를 확인하고, 디스플레이(340)의 휘도를 저감하는데 소요되는 시간에 대응할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 파워 모듈(320)(도 4의 제 1 감지 회로(317) 참조)은 제 1 파워 모듈(310)의 정상 상태 또는 이상 상태에 대응하여 제 2 파워 모듈(320)의 과부하 기준을 변경할 수 있다. 예컨대, 제 1 파워 모듈(310)이 정상 상태이면, 제 3 임계 전류량(초기 과부하 기준 200W)을 기준으로 제 2 파워 모듈(310)의 출력이 차단될 수 있다. 제 1 파워 모듈(310)이 이상 상태이면, 제 2 파워 모듈(320)(도 4의 제 1 감지 회로(317) 참조)은 과부하 기준을 변경(예: 제1 임계 전류량
Figure pat00002
제2 임계 전류량으로 변경)할 수 있다. 제 1 파워 모듈(310)의 이상 상태에서, 과부하 기준이 변경됨에 따라, 상기 제 2 파워 모듈(320)의 입력 전류량이 제 4 임계 전류량을 초과할 경우, 상기 제 2 파워 모듈(320)의 출력이 차단되도록 제 1 파워 모듈(310)의 회로가 구성될 수 있다.
상기 제 3 임계 전류량은 예를 들면, 제 2 파워 모듈(320)의 정격 전류(예: 200W)이고, 제 4 임계 전류량(>제 3 임계 전류량)은 예를 들면, 제 2 파워 모듈(320)의 최대 제한 전류량(예: 400W)일 수 있다. 상기 최대 제한 전류량은 예를 들면, 제 2 파워 모듈(320)이 제 1 지정된 시간 동안 정상 구동시키는 최대 전류량일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 1 파워 모듈(310)은 제 1 전력에 기초하여 상기 제 2 파워 모듈(320)의 이상 상태를 확인할 수 있다. 예를 들어, 제 1 파워 모듈(310)(도 7의 로드 저항(R73, R74), 비교기(U73) 참조)은 제 1 전력 중 전압이 지정된 전압 이상이면, 제 2 파워 모듈(310)의 이상 상태인 것으로 확인할 수 있다. 제 1 파워 모듈(310)(도 7의 제어기(U1))은 제 2 파워 모듈(320)의 이상 상태로 인하여 제 1 파워 모듈(310)의 출력 전력이 증가한 상태에서, 디스플레이(340)의 휘도가 저감되지 않음을 확인하면, 제 1 파워 모듈(310)의 출력을 차단(예: 제 1 파워 모듈(310)을 파워 오프)하도록 마련될 수 있다. 예를 들어, 제 1 파워 모듈(310)은 제 1 파워 모듈(310)의 출력에 직렬 연결된 로드 저항(도 7의 로드 저항(R73, R74)), 로드 저항의 양단 전압이 제 5 임계 전류량에 대응하는 지정된 전압을 초과하면 지정된 신호(예: 하이 레벨의 신호)를 출력하는 비교기((도 7의 U73)), 비교기의 출력을 제 2 지정된 시간(> 제 1 지정된 시간)만큼 지연하는 지연 소자(도 7의 지연 소자(C71))), 비교기의 출력에 대응하는 신호에 기초하여 제 1 파워 모듈(310)의 출력을 차단(제 1 파워 모듈(310)의 파워 오프)하도록 마련된 제어기(도 7의 제어기(U1)) 등을 포함할 수 있다. 상기 제 5 임계 전류량은 예를 들면, 디스플레이(340)의 휘도가 임계휘도인 상태에 대응하는 디스플레이 장치(300)의 소비 전류량(예: 최대 소비 전력에 대응함)일 수 있다. 제 2 파워 모듈(320)의 고장 발생 시에 제 1 파워 모듈(310)의 출력 전류량은 증가하고, 로드 저항의 양단 전압은 지정된 전압 이상일 수 있다. 제어기는 지연 소자로 인해 출력 전류량에 대응하는 전압이 지정된 전압 이상인 시점으로부터 제 2 지정된 시간 후에 지정된 신호에 대응하는 신호를 수신할 수 있다. 이에, 로드 저항의 양단 전압이 지정된 전압 이상인 시점 이후 프로세서(330)가 제 2 파워 모듈(320)의 이상을 감지함에 따라 디스플레이(340)의 휘도를 저감한 경우에, 제어기는 지정된 신호에 대응하는 신호를 수신하지 못할 수 있다. 반면, 프로세서(330)가 제 2 파워 모듈(320)의 이상을 감지하고, 디스플레이(340)의 휘도를 저감하지 못한 경우에는 제어기는 로드 저항의 양단 전압이 지정된 전압 이상인 시점으로부터 제 2 지정된 시간 후에 지정된 신호에 대응하는 신호를 수신하게 되고, 그로 인해 제어기는 제 1 파워 모듈(310)의 출력을 차단할 수 있다.도 4는 일 실시 예에 따른 제 1 감지 회로를 포함하는 제 1 파워 모듈의 구성도를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 제 1 파워 모듈(310)(예: 도 3의 제 1 파워 모듈(310))은 정류 회로(311), 제 1 변환 회로(313), 제 2 변환 회로(315) 및 제 1 감지 회로(317)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 정류 회로(311)는 외부 전원으로부터 교류 전력을 수신하고, 수신된 교류 전력을 전파 정류할 수 있다. 예를 들어, 정류 회로(311)는 브리지(bridge) 전파 정류 회로를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 변환 회로(313)는 정류 회로(311)의 출력 전력의 역률을 보상하고, 교류를 직류로 변환할 수 있다. 제 1 변환 회로(313)는 능동 역률 보상 회로를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 변환 회로(313)는 제 1 변환 회로(313)의 출력 전압의 크기가 지정된 범위(예: 390≤395V≤400V)에 있도록 수신된 전력을 승압할 수 있다. 제 1 변환 회로(313)는 예를 들면, CCM(continuous conduction mode), CRM(critical conduction mode), 인터리브드(interleaved) CRM 중 적어도 하나의 능동 역률 보상 회로를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 감지 회로(317)는 제 2 전력에 기초하여 제 2 파워 모듈(320)의 이상 상태를 검출할 수 있다. 제 1 감지 회로(317)는 제 2 변환 회로(315)의 입력 전류 량을 감지하고, 감지된 입력 전류 량에 대응하는 전압(이하, '모니터링 전압'이라 함)을 출력할 수 있다. 제 1 감지 회로(317)는 제 2 파워 모듈(320)의 이상 여부에 따라서 제 2 변환 회로(315)의 입력 전류 량에 대응하는 모니터링 전압을 달리 출력할 수 있다. 예를 들어, 제 1 감지 회로(317)는 제 2 파워 모듈(320)의 정상 상태에서는 제 2 변환 회로(315)의 입력 전류 량의 N(N은 소수)배의 모니터링 전압을 출력할 수 있다. 다른 예를 들어, 제 1 감지 회로(317)는 제 2 파워 모듈(320)의 이상 상태일 때는 제 2 변환 회로(315)의 입력 전류 량의 N/2배의 모니터링 전압을 출력할 수 있다. 이에, 제 1 감지 회로(317)는 제 2 파워 모듈(320)의 이상 여부에 따라 제 2 변환 회로(315)의 과부하 기준이 달라지도록 지원할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 변환 회로(315)는 제 1 변환 회로(313)에 의하여 직류로 변환된 전력을 하향 크기 변환한 전력을 출력할 수 있다. 제 2 변환 회로(315)의 출력 전류량은 제 2 변환 회로(315)의 출력 단에 연결된 부하 회로(예: 디스플레이)의 소비 전류의 량에 기초하여 조절될 수 있다. 예를 들어, 제 2 변환 회로(315)(예: 제어 회로)는 피드백 회로(미도시)를 포함하고, 피드백 회로를 통하여 부하 회로의 소비 전류량을 감지하고, 제 2 변환 회로(315)의 출력 전류량이 감지된 소비 전류량에 대응하도록 제 2 변환 회로(315)의 출력 전류량을 조절할 수 있다. 제 2 변환 회로(315)는 1차 측과 2차 측을 절연할 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제 2 변환 회로(315)는 적어도 하나의 트랜스포머를 포함하는 하프 브리지(half bridge) LLC 공진 컨버터 또는 플라이백(flyback) 컨버터 등을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 변환 회로(315)는 제 1 감지 회로(317)를 통해 모니터링 전압을 수신하고, 모니터링 전압에 기초하여 제 2 변환 회로(315)의 출력을 차단할 수 있다. 예를 들어, 제 2 변환 회로(315)는 제 2 파워 모듈(320)의 정상 상태에서 제 2 변환 회로(315)의 입력 전류 량에 대응하는 모니터링 전압을 수신하고, 모니터링 전압이 제 2 임계크기를 초과하면, 제 1 파워 모듈(310)의 출력을 차단할 수 있다. 상술한 바와 같이, 제 1 감지 회로(317)는 제 2 파워 모듈(320)의 이상 상태에서는 제 1 파워 모듈(310)의 정상 상태의 약 1/2배에 해당하는 모니터링 전압을 출력하므로, 제 2 변환 회로(315)는 제 1 감지 회로(317)로 인하여 제 2 파워 모듈(320)의 이상 상태에서는 제 2 변환 회로(315)의 과부하 기준을 제 1 임계 전류량에서 제 2 임계 전류량으로 변경할 수 있다. 예를 들어, 제 2 변환 회로(315)는 제 2 파워 모듈(320)의 정상 상태에서는 제 1 감지 회로(317)를 통해 감지된 전류 량이 제 1 임계 전류량을 초과하면, 상기 제 2 변환 회로(315)의 출력을 차단하고, 제 2 파워 모듈(320)의 이상 상태에서는 제 1 감지 회로(317)를 통해 감지된 전류량이 제 2 임계 전류량을 초과하면, 제 2 변환 회로(315)의 출력을 차단할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 3 변환 회로(319)는 제 1 전력을 레벨 하향 변환함에 따라 제 1 신호를 생성할 수 있다. 상기 제 1 신호는 프로세서(330)로 전달되고, 프로세서(330)는 제 1 신호에 기초하여 제 1 파워 모듈(310)의 이상 여부를 확인할 수 있다.
상술한 실시 예에 따르면, 제 1 파워 모듈(310)은 제 2 파워 모듈(320)의 이상 상태일 경우 제 1 파워 모듈(310)의 과부하 기준을 변경함에 따라, 적어도 디스플레이(340)의 휘도가 저감되기 전까지 제 2 파워 모듈(320)을 대신하여 디스플레이 장치(300)의 구동 전력을 출력할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제 2 파워 모듈(320)은 제 1 파워 모듈(310)과 동일 또는 유사한 방식으로 제 1 파워 모듈(310)의 이상 상태를 확인하고, 제 1 파워 모듈(310)이 이상 상태인 경우 제 2 파워 모듈(320)의 과부하 기준을 변경할 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 따른 제 2 변환 회로 및 제 1 감지 회로의 세부 회로도를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 제 2 변환 회로(315)(예: 도 4의 제 2 변환 회로(315))는 제 1 스위칭 소자(Q1), 제 2 스위칭 소자(Q2), 트랜스포머(T1), 제 1 커패시터(C1) 및 제어기(U1)를 포함할 수 있다. 제 1 감지 회로(317)는 포토 커플러(U2), 제 1 저항(R1), 제 2 저항(R2), 제 2 커패시터(C2), 제 4 스위칭 소자(Q4) 및 반전 회로(U3)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 일부 구성요소가 생략되거나, 추가적인 구성요소를 더 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 구성요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체로 구성되되, 결합 이전의 해당 구성요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.
제 1 스위칭 소자(Q1) 및 제 2 스위칭 소자(Q2)는 각기 제 1 FET(field effect transistor) 및 제 2 FET를 포함할 수 있다. 제 1 FET는 제어기(U1)의 제어에 따라 턴 온(turn on) 되면 드레인(drain))에 공급된 입력 전력을 소스(source)로 출력할 수 있다. 제 2 스위칭 소자(Q2)는 제어기(U1)의 제어에 따라 턴 온(turn on) 되면 드레인에 공급된 입력 전력을 소스(source)로 출력할 수 있다. 제 1 FET의 드레인은 제 2 변환 회로(315)의 입력 단에 연결되고, 제 1 FET의 소스는 제 2 FET의 드레인 및 제 1 커패시터(C1)를 거쳐 트랜스포머(T1)의 1차 측에 연결될 수 있다. 제 2 FET의 소스는 제 1 감지 회로(317)의 입력 단에 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 트랜스포머(T1)는 제 1 스위칭 소자(Q1)를 거쳐 제 1 변환 회로(313)의 출력을 수신하고, 제 1 스위칭 소자(Q1)를 거쳐 수신된 전압을 1차 측의 권선과 2차 측 권선의 권선비에 따라 레벨 하향 조절하고, 제 1 스위칭 소자(Q1)를 거쳐 수신된 전류량을 상기 권선비에 따른 전류량으로 변환하여 출력할 수 있다.
반전 회로(U3)는 제 2 전력(예: 제 2 전압)을 수신하고, 제 2 전력에 대응하는 모니터링 신호를 출력할 수 있다. 상기 모니터링 신호는 제 2 전압을 반전한 신호일 수 있다. 상기 모니터링 신호는 예를 들면, 제 2 전압이 로우 상태일 때 제 3 임계크기(예: 2.5V)를 초과하고, 제 2 전압이 하이 레벨일 때 제 3 임계크기 이하일 수 있다.
제 3 스위칭 소자(Q3)의 제 1 단과 제 3 스위칭 소자(Q3)의 제 2 단은 제 3 스위칭 소자(Q3)의 제 3 단에 인가되는 전압의 크기에 따라 개방 또는 단락 될 수 있다. 제 3 스위칭 소자(Q3)의 제 3 단은 모니터링 신호를 수신하므로, 제 3 스위칭 소자(Q3)의 제 1 단과 제 3 스위칭 소자(Q3)의 제 2 단은 모니터링 신호의 크기에 따라 개방 또는 단락 될 수 있다. 모니터링 신호가 제 3 임계크기 이하이면, 제 3 스위칭 소자(Q3)의 제 1 단과 제 3 스위칭 소자(Q3)의 제 2 단은 개방될 수 있다. 모니터링 신호가 제 3 임계크기를 초과하면, 제 3 스위칭 소자(Q3)의 제 1 단과 제 3 스위칭 소자(Q3)의 제 2 단은 단락 될 수 있다. 제 3 스위칭 소자(Q3)의 제 1 단은 풀업(pull-up) 상태이고, 제 3 스위칭 소자(Q3)의 제 2 단은 접지에 연결되므로, 모니터링 신호가 제 3 임계크기를 초과하면, 제 3 스위칭 소자(Q3)의 제 1 단과 제 2 단은 로우 상태로 전환될 수 있다. 상기 제 3 스위칭 소자(Q3)는 예를 들면, TL431일 수 있다.
포토 커플러(U2)는 제 3 스위칭 소자(Q3)의 제 1 단과 제 4 스위칭 소자(Q3)의 제어 단(게이트) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다. 포토 커플러(U2)는 제 3 스위칭 소자(Q3)의 제 1 단(출력 단)에 인가된 신호를 제 4 스위칭 소자(Q4)의 제어 단에 전달하되, 제 3 스위칭 소자(Q3)의 제 1 단과 제 2 스위칭 소자(Q2)의 제어 단 간을 전기적으로 절연할 수 있다. 예를 들어, 포토 커플러(U2)의 발광 다이오드의 애노드(anode)는 제 2 변환 회로(315)의 출력 전압과 연결되고, 포토 커플러(U2)의 발광 다이오드의 캐소드(cathod)는 제 3 스위칭 소자(Q3)의 제 1 단과 연결될 수 있다. 포토 커플러(U2)의 트랜지스터(transistor)의 콜렉터(collector)는 트랜스포머(T1)의 입력 전력으로부터 생성된 전압과 연결되고, 포토 커플러(U2)의 에미터(emittor)는 제 4 스위칭 소자(Q4)의 제어 단에 연결될 수 있다.
제 2 커패시터(C2)는 트랜스포머(T1)의 1차 측 권선의 출력 전류 중 적어도 일부를 수신하고, 수신된 전류로부터 직류를 커플링할 수 있다.
제 1 저항(R1)의 제 1 단은 제 2 저항(R2)의 제 1 단, 제 2 커패시터(C2)의 제 2 단 및 제어기(U1)의 제 1 입력 단에 연결되고, 제 1 저항(R1)의 제 2 단은 접지에 연결될 수 있다. 제 2 저항(R2)의 제 1 단은 제 1 저항(R1)의 제 1 단, 제 2 커패시터(C2)의 제 1 단 및 제어기(U1)의 제 1 입력 단에 연결되고, 제 2 저항(R2)의 제 2 단은 제 4 스위칭 소자(Q4)를 거쳐 접지에 연결될 수 있다. 제 1 저항(R1)과 제 2 저항(R2)은 트랜스포머(T1)의 1차 측 권선의 출력 전류를 상기 1차 측 권선의 출력 전류 량에 대응하는 전압으로 변환할 수 있다.
제 4 스위칭 소자(Q4)는 제 3 FET를 포함할 수 있다. 제 3 FET의 드레인은 제 2 커패시터(C2)를 거쳐 트랜스포머(T1)의 1차 측 전류 중 적어도 일부를 수신하고, 제 3 FET의 소스는 접지에 연결될 수 있다. 제 3 FET의 게이트는 제 3 스위칭 소자(Q3) 및 포토 커플러(U2)를 거쳐 모니터링 신호에 대응하는 신호를 수신할 수 있다. 모니터링 신호에 대응하는 신호는 모니터링 신호와 전기적으로 절연되고, 실질적으로 동일한 레벨의 신호일 수 있다. 이에, 모니터링 신호가 제 3 임계크기 이하이면, 제 4 스위칭 소자(Q4)는 턴 오프 되고, 모니터링 신호가 제 3 임계크기를 초과하면, 제 4 스위칭 소자(Q4)는 턴 온 될 수 있다. 제 4 스위칭 소자(Q4)는 턴 온 상태에서 제 2 저항(R2)의 제 2 단을 접지에 연결할 수 있다.
제어기(U1)는 제 2 변환 회로(315)의 출력 또는 입력에 기초하여 제 1 변환 회로(313)의 출력이 트랜스포머(T1)의 1차 측으로 전달되는 경로를 형성하거나, 폐쇄할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 제어기(U1)는 피드백 회로(미도시)를 통해 트랜스포머(T1)의 2차 측에 연결된 부하 회로의 소비 전력(예: 소비 전류량)을 모니터링하고, 부회 회로의 소비 전력에 기초하여 제 1 스위칭 소자(Q1) 및 제 2 스위칭 소자(Q2)의 턴 온 주기를 조절할 수 있다. 그 결과, 제어기(U1)는 트랜스포머(T1)의 출력 전류량이 부하 회로의 소비 전력에 대응하도록 제 1 및 제 2 스위칭 소자(Q1, Q2)를 제어할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 제어기(U1)는 제 2 변환 회로(315)의 입력 전류량이 과부하 기준을 초과하면, 제 2 변환 회로(315)의 출력을 차단할 수 있다. 예를 들어, 제어기(U1)는 트랜스포머(T1)의 입력 전류 량에 대응하는 모니터링 전압을 수신하고, 수신된 모니터링 전압이 제 2 임계크기를 초과하면, 트랜스포머(T1)의 입력 전력이 차단되도록 제 1 스위칭 소자(Q1) 및 제 2 스위칭 소자(Q2)를 제어할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 제어기(U1)는 제 1 감지 회로(317)를 이용하여 제 2 파워 모듈(320)의 이상 상태일 때에는 과부하 기준을 제 1 임계 전류량에서 제 2 임계 전류량으로 변경할 수 있다. 제 2 파워 모듈(320)의 이상 상태에서는 제 1 감지 회로(317)로부터 출력되는 모니터링 전압이 제 2 파워 모듈(320)의 정상 상태와 비교할 때 약 1/2배 감압되므로, 제어기(U1)는 제 2 변환 회로(315)가 제 1 파워 모듈(310)의 정격 전류량의 2배를 출력하도록 허용할 수 있다.
상술한 실시 예에 따르면, 제 2 변환 회로(315)는 제 1 감지 회로(317)를 이용하여 제 1 파워 모듈(310)의 과부하 기준을 변경할 수 있어, 제 1 파워 모듈(310)의 정격을 낮추면서도, 적어도 프로세서(330)가 제 2 파워 모듈(320)의 이상 상태를 확인하고 디스플레이(340)의 휘도를 낮추기까지 제 1 파워 모듈(310)의 출력이 정상적으로 전달되도록 지원할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 2 파워 모듈(320)의 세부 구성은 도 4 및 도 5에 도시된 제 1 파워 모듈(310)의 구성과 동일 또는 유사하므로, 그에 대한 세부 설명은 생략하기로 한다.
도 6은 일 실시 예에 따른 제 2 감지 회로를 포함하는 제 1 파워 모듈의 구성도를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 제 1 파워 모듈(310)(예: 도 3의 제 1 파워 모듈(310))은 정류 회로(311), 제 1 변환 회로(313), 제 2 변환 회로(315), 제 1 감지 회로(317) 및 제 2 감지 회로(318)를 포함할 수 있다. 도 6의 제 1 파워 모듈(310)은 도 4의 제 1 파워 모듈(310)과 동일 또는 유사하므로, 도 6에서는 도 4의 제 1 파워 모듈(310)과 차이가 있는 구성요소를 중심으로 설명한다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 감지 회로(317)는 제 2 변환 회로(315)의 입력 전류 량에 대응하는 모니터링 전압을 출력할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 감지 회로(318)는 제 2 변환 회로(315)의 출력 전류량에 기초하여 제 2 파워 모듈(320)의 이상 상태를 감지할 수 있다. 제 2 감지 회로(318)는 제 2 파워 모듈(320)의 이상 상태를 감지한 시점으로부터 제 2 지정된 시간 경과 후에 검출 신호를 출력할 수 있다. 상기 검출 신호는 예를 들면, 액티브 로우(low) 레벨의 신호일 수 있다. 상기 제 2 지정된 시간은 프로세서(330)가 상기 제 1 파워 모듈의 이상 상태를 감지하고, 상기 디스플레이(340)에 휘도 제어를 위한 명령어를 송신함에 따라 디스플레이(340)의 휘도를 임계휘도 이하로 저감하는데 소요되는 시간보다 늦을 수 있다. 상기 제 2 지정된 시간은, 상기 제 1 파워 모듈(310)이 상기 제 2 임계 전류량을 출력 가능한 최대 시간보다 짧은 시간(시점)일 수 있다. 예컨대, 제 2 지정된 시간은 디스플레이(340)의 휘도 조정에 소요되는 시간 이후, 제 1 파워 모듈(310)의 회로 소자들의 소손이 발생하지 않도록 설정된 시간일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 변환 회로(315)는 제 2 변환 회로(315)의 출력 단에 연결된 부하 회로(예: 디스플레이)의 소비 전류의 량에 대응하는 전류를 출력할 수 있다. 예를 들어, 제 2 변환 회로(315)는 적어도 하나의 트랜스포머를 포함하는 하프 브리지(half bridge) LLC 공진 컨버터 또는 플라이백(flyback) 컨버터 등을 포함할 수 있다.
제 2 변환 회로(315)는 제 2 변환 회로(315)의 입력 전류량이 제 2 임계 전류량을 초과하면, 제 2 변환 회로(315)의 출력을 차단할 수 있다. 예를 들어, 제 2 변환 회로(315)는 제 1 감지 회로(317)로부터 모니터링 전압을 수신하고, 상기 모니터링 전압이 제 1 임계크기를 초과하면, 제 2 변환 회로(315)의 출력을 차단할 수 있다. 상기 제 2 임계 전류량은 예를 들면, 제 1 파워 모듈(310)의 최대 제한 전류량일 수 있다. 상기 최대 제한 전류량은 예를 들면, 제 1 파워 모듈(310)이 제 1 지정된 시간 동안 정상 구동시키는 최대 전류량 이하일 수 있다. 상기 제 1 지정된 시간은 예를 들면, 프로세서(330)가 제 2 파워 모듈(320)의 이상 상태를 확인하고, 디스플레이(340)의 휘도를 저감하는데 소요되는 시간 이하일 수 있다.
제 2 변환 회로(315)는 제 2 파워 모듈(320)의 이상 상태를 확인한 후 제 2 지정된 시간 후에 제 1 파워 모듈(310)의 출력을 차단할 수 있다. 예를 들어, 제 2 변환 회로(315)는 검출 신호에 기초하여 제 2 파워 모듈의 이상 상태를 감지할 수 있다. 그런데, 제 2 감지 회로(318)가 제 2 파워 모듈(320)의 이상 상태를 감지한 시점으로부터 제 2 지정된 시간 후에 검출 신호를 출력하므로, 제 2 변환 회로(315)는 제 2 파워 모듈(320)의 이상 상태가 감지된 후 지정된 시간 후에 제 1 파워 모듈(310)의 출력 전류량이 제 5 임계 전류량을 초과하면, 제 2 파워 모듈의 출력을 차단할 수 있다. 상기 제 5 임계 전류량은 예를 들면, 디스플레이(340)의 휘도가 임계휘도인 상태에 대응하는 제 1 파워 모듈(310)의 출력 전류량(예: 최대 소비 전력)일 수 있다.
상술한 실시 예에 따르면, 제 1 파워 모듈(310)은 제 1 출력 전류량의 변화에 기초하여 제 2 파워 모듈(320)의 이상 상태를 확인하고, 제 2 파워 모듈(320)의 이상 상태에서 프로세서(330)에 의해 디스플레이(340)의 휘도가 임계휘도 이하로 저감되지 않는 경우에는 제 1 파워 모듈(310)의 출력을 차단함에 따라 제 1 파워 모듈(310)의 과부하로 인한 제 1 파워 모듈(310)의 고장 발생을 방지할 수 있다.
도 7은 일 실시 예에 따른 제 1 감지 회로 및 제 2 감지 회로의 세부 회로도를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 제 2 변환 회로(315)는 제 1 스위칭 소자(Q1), 제 2 스위칭 소자(Q2), 트랜스포머(T1), 제 1 커패시터(C1) 및 제어기(U1)를 포함할 수 있다. 제 2 변환 회로(315)는 도 4의 제 2 변환 회로(315)와 동일 또는 유사하므로, 도 4의 제 2 변환 회로(315)와 차이가 있는 제어기(U1)의 구성을 중심으로 설명한다.
제어기(U1)는 제 1 입력 단 및 제 2 입력 단을 포함하고, 제 1 입력 단 또는 제 2 입력 단에 수신된 신호에 기초하여 제 2 변환 회로(315)의 출력을 차단할 수 있다. 예를 들어, 제어기(U1)는 제 1 입력 단에 수신된 신호가 제 2 임계 전류량에 대응하는 제 2 임계크기를 초과하면, 제 1 스위칭 소자(Q1) 및 제 2 스위칭 소자(Q2)를 이용하여 제 2 변환 회로(315)의 출력을 차단할 수 있다. 다른 예를 들어, 제어기(U1)는 제 2 입력 단에 수신된 신호(검출 신호)가 제 4 임계크기 이하이면, 제 2 변환 회로(315)의 출력을 차단할 수 있다. 상기 제 4 임계크기는 예를 들면, 제어기(U1)가 제 2 입력 단에 수신된 신호가 로우 상태인지를 결정하는 기준일 수 있다.
제 1 감지 회로(317)는 제 1 저항(R1) 및 제 2 커패시터(C2)를 포함할 수 있다. 제 1 저항(R1)은 제 2 커패시터(C2)를 거쳐 트랜스포머(T1)의 1차 측 권선의 출력 전류 중 적어도 일부를 수신하고, 수신된 전류에 대응하는 모니터링 전압(제 1 저항(R1)의 양단 전압)을 출력할 수 있다. 제 2 커패시터(C2)는 트랜스포머(T1)의 1차 측 권선의 출력 전류의 적어도 일부로부터 직류를 커플링(또는 차단)할 수 있다.
제 2 감지 회로(318)는 로드 저항(R73, R74), 비교기(U73), 제 3 스위칭 소자(Q3), 분배 회로(R75, R76), 지연 소자(C71) 및 포토 커플러(U72)를 포함할 수 있다.
로드 저항(R73, R74)은 제 1 파워 모듈(310)의 출력 경로 상에 직렬로 연결될 수 있다. 로드 저항(R73, R74)은 예를 들면, 상호 병렬로 연결된 제 2 저항(R73) 및 제 3 저항(R74)을 포함할 수 있다. 로드 저항(R73, R74)의 양단 전압은 비교기(U73)의 제 1 입력 단(+ 입력) 및 제 2 입력 단(-입력단)으로 입력될 수 있다.
비교기(U73)는 로드 저항(R73, R74)의 양단 전압을 수신하고, 로드 저항(R73, R74)의 양단 전압이 제 5 임계크기를 초과하면, 지정된 신호를 출력할 수 있다. 예를 들어, 비교기(U73)는 로드 저항(R73, R74)의 양단 전압이 제 5 임계크기 이하이면, 로우 레벨의 신호를 출력하고, 로드 저항(R73, R74)의 양단 전압이 제 5 임계크기를 초과하면, 하이 레벨의 신호를 출력하도록 마련될 수 있다. 상기 제 5 임계크기는 예를 들면, 로드 저항(R73, R74)의 저항 값에 기초하여 제 2 변환 회로(315)의 출력 전류량이 제 5 임계 전류량을 초과하는 경우에 상응하도록 설정될 수 있다.
지연 소자(C71)는 비교기(U73)의 출력을 제 2 지정된 시간만큼 지연할 수 있다. 지연 소자(C71)는 예를 들면, 비교기(U73)의 출력을 제 2 지정된 시간만큼 지연할 수 있는 용량(capacitance)을 갖는 커패시터일 수 있다. 상기 제 2 지정된 시간은 프로세서(330)가 상기 제 1 파워 모듈의 이상 상태를 감지하고, 상기 디스플레이(340)에 휘도 제어를 위한 명령어를 송신함에 따라 디스플레이(340)의 휘도를 임계휘도 이하로 저감하는데 소요되는 시간보다 늦을 수 있다. 상기 제 2 지정된 시간은, 상기 제 1 파워 모듈(310)이 상기 제 2 임계 전류량을 출력 가능한 최대 시간보다 짧은 시간(시점)일 수 있다. 예컨대, 제 2 지정된 시간은 디스플레이(340)의 휘도 조정에 소요되는 시간 이후, 제 1 파워 모듈(310)의 회로 소자들의 소손이 발생하지 않도록 설정된 시간일 수 있다. 상기 제 2 지정된 시간은 예를 들면, 150ms일 수 있다.
분배 회로(R75, R76)는 비교기(U73)의 출력 단에 연결되고, 비교기(U73)의 출력 신호를 제 3 스위칭 소자(Q3)의 스위칭을 위한 지정된 비율로 분배할 수 있다. 분배 회로(R75, R76)는 제 4 저항(R75) 및 제 5 저항(R76)을 포함하고, 제 4 저항(R75)의 제 1 단은 비교기(U73)의 출력 단에 연결되고, 제 4 저항(R75)의 제 2 단은 제 5 저항(R76)의 제 1 단에 연결될 수 있다. 제 5 저항(R76)의 제 2 단은 접지에 연결될 수 있다. 제 4 저항(R75)의 제 2 단과 제 5 저항(R76)의 제 1 단은 제 3 스위칭 소자(Q3)의 제 3 단에 연결될 수 있다.
제 3 스위칭 소자(Q3)의 제 3 단에 인가되는 신호에 따라, 제 3 스위칭 소자(Q3)의 제 1 단과 제 3 스위칭 소자(Q3)의 제 2 단은 단락 또는 개방될 수 있다. 예를 들어, 제 3 스위칭 소자(Q3)의 제 3 단에 제 3 임계크기(예: 2.5V) 이하의 전압이 인가되면, 제 3 스위칭 소자(Q3)의 제 1 단과 제 3 스위칭 소자(Q3)의 제 2 단은 개방될 수 있다. 제 3 스위칭 소자(Q3)의 제 3 단에 제 3 임계크기(예: 2.5V)를 초과하는 전압이 인가되면, 제 3 스위칭 소자(Q3)의 제 1 단과 제 3 스위칭 소자(Q3)의 제 2 단은 단락 될 수 있다. 상술한 실시 예에서, 분배 회로(R75, R76) 및 제 3 스위칭 소자(Q3)는 비교기(U73)의 출력을 반전하기 위한 반전 회로로서, 다른 형태로 구성될 수 있다.
포토 커플러(U72)는 제 3 스위칭 소자(Q3)의 제 1 단(출력 단)의 신호를 제어기(U1)의 제 2 입력 단에 전달할 수 있다. 포토 커플러(U72)는 제 2 변환 회로(315)의 1차 측 신호와 2차 측 신호를 절연할 수 있도록 마련될 수 있다.
요컨대, 비교기(U73)는 제 2 변환 회로(315)의 출력 전류량이 제 5 임계 전류량을 초과하면, 지정된 신호를 출력할 수 있다. 지정된 신호는 지연 소자(C71)에 의하여 제 2 지정된 시간만큼 지연되어, 제어기(U1)의 제 2 입력 단으로 인가될 수 있다. 프로세서(330)가 디스플레이(340)의 휘도를 임계 휘도 이하로 조절함에 따라 제 2 변환 회로(315)의 출력 전류량이 제 5 임계 전류량 이하로 변경되면, 비교기(U73)는 지정된 신호를 더 이상 출력하지 않을 수 있다. 이 경우, 제어기(U1)는 디스플레이(340)의 소비 전류량에 기초하여 제 2 변환 회로(315)의 출력을 조절할 수 있다.
반면, 제2 지정된 시간 경과 이후에도 상기 출력 전류량이 제 5 임계 전류량을 초과하면, 제어기(U1)의 제 2 입력 단에 지정된 신호에 대응하는 신호가 전달됨에 따라 제어기(U1)는 제 2 변환 회로(315)의 출력을 차단할 수 있다.
상술한 실시 예에 따르면, 제 1 파워 모듈(310)은 제 2 파워 모듈(320)의 이상 상태에서 프로세서(330)에 의하여 디스플레이(340)의 휘도가 저감되지 않음에 따라 제 1 파워 모듈(310)에 과부하가 걸리지 않도록 제 2 변환 회로(315) 및 제 2 감지 회로(318)를 이용하여 제 1 파워 모듈(310)의 출력을 차단할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 비교기(U73)는 증폭기로 구성될 수 있다. 해당 실시 예에서, 증폭기는 로드 저항(R73, R74)의 양단 전압 (제 1 파워 모듈(310)의 출력 전류량에 대응하는 전압)을 입력 받고, 입력 받은 전압을 지정된 증폭비만큼 증폭하여 출력할 수 있다. 증폭기의 출력 전압은 지연 소자(C71)에 의하여 제 2 지정된 시간만큼 지연될 수 있다. 상기 증폭기의 출력 전압은 지연 소자(C71)에 의해 지연된 후 분배 회로(R75, R76)에 의해 지정된 비율로 분배될 수 있다. 분배 회로(R75, R76)에 의해 분배된 전압은 제 3 스위칭 소자(Q3)의 제 3 단에 인가될 수 있다. 제 3 스위칭 소자(Q3)의 제 1 단과 제 2 단은 제 3 스위칭 소자(Q3)의 제 3 단에 인가되는 전압의 크기가 제 3 임계크기를 초과하는 경우에 단락 될 수 있다. 상기 증폭기의 증폭비 및 상기 분배 회로(R75, R76)의 분배율(지정된 비율)은, 로드 저항(R73, R74)의 양단 전압이 제 5 임계크기 이상일 때의 증폭기의 출력 전압을 분배한 결과 전압이 제 3 임계 크기를 초과할 수 있도록 결정될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 2 파워 모듈(320)의 세부 구성은 도 6 및 도 7에 도시된 제 1 파워 모듈(310)의 구성과 동일 또는 유사하므로, 그에 대한 세부 설명은 생략하기로 한다.
도 8은 일 실시 예에 따른 제 2 파워 모듈의 이상 상태에서 디스플레이의 휘도 저감이 정상적으로 이뤄진 경우의 제 1 파워 모듈의 출력 전력을 나타낸다.
도 7 및 도 8을 참조하면, t1 시점 이전에, 제 1 파워 모듈(310)과 제 2 파워 모듈(320)이 정상 상태일 수 있다. 이 경우, 제 1 파워 모듈(310) 및 제 2 파워 모듈(320)은 각기 제 1 전력(예: 200W) 및 제 2 전력(예: 200W)을 출력할 수 있다.
t1 시점에서, 제 2 파워 모듈(320)은 고장 발생 등으로 이상 상태가 될 수 있다. t1시점에, 프로세서(330)는 제 2 파워 모듈(320)의 이상 상태를 감지하고, 프로세서(330)의 제어에 따라 t2 시점에서 디스플레이(340)의 휘도는 저감될 수 있다.
제 1 파워 모듈(310)의 제어기(U1)는 t1 시점에 제 1 파워 모듈(310)의 출력 전류량이 제 5 임계 전류량(300W 소비 전류량, 휘도가 조절된 상태에서 제 1 파워 모듈(310)이 디스플레이(340)를 혼자서 감당하는 전류량)을 초과하는지 확인하고 t1 시점으로부터 제 2 지정된 시간 후인 t3 시점에 제 1 파워 모듈(310)의 출력 전류량이 제 5 임계 전류량을 초과하는지를 확인할 수 있다.
제 1 파워 모듈(310)의 제어기(U1)는 t3 시점에 제 1 파워 모듈(310)의 출력 전류량이 제 5 임계 전류량을 초과하지 않음을 확인하면,
프로세서(330) 제어에 대응하여, t2 이후 시점에 제 5 임계 전류량 (300W 소비 전류량, 제 1 파워 모듈(310)이 디스플레이의 휘도 조정에 따라 감당할 수 있는 소비 전류량)을 디스플레이(340)에 공급할 수 있다.
도 9는 일 실시 예에 따른 제 2 파워 모듈의 이상 상태에서 디스플레이의 휘도 저감이 이뤄지지 않은 경우의 제 1 파워 모듈의 출력 전력을 나타낸다.
도 7 및 도 9를 참조하면, t1 시점 이전에, 제 1 파워 모듈(310)과 제 2 파워 모듈(310)이 정상 상태일 수 있다. 이 경우, 제 1 파워 모듈(310) 및 제 2 파워 모듈(320)은 각기 제 1 전력 및 제 2 전력을 출력할 수 있다.
t1 시점에서, 제 2 파워 모듈(320)은 고장 발생 등으로 이상 상태가 될 수 있다. t1 시점에 프로세서(330)가 제 2 파워 모듈(320)의 이상 상태를 감지하지 못하거나, 디스플레이 장치(300)의 다른 회로(예: 디스플레이)의 이상이 발생할 경우, 제 1 파워 모듈(310)은 t3 시점까지 제 5 임계 전류량을 초과하는 전류(400W에 대응하는 전류량)를 출력할 수 있다. 이 경우, 제 1 파워 모듈(310)은 제 1 파워 모듈(310)의 출력을 차단할 수 있다. 예를 들어, 제 1 파워 모듈(310)의 제어기(U1)는 제 1 스위칭 소자(Q1)를 이용하여 제 2 변환 회로(315)의 출력을 차단할 수 있다.
상술한 실시 예에 따르면, 제 1 파워 모듈(310)은 제 2 파워 모듈(320)을 포함하는 디스플레이 장치(300)의 이상 발생 시에 제 1 파워 모듈(310)의 출력을 차단함에 따라 제 1 파워 모듈(310)에 과부하가 걸림에 따른 제 1 파워 모듈(310)의 소손을 방지할 수 있다.
도 10은 일 실시 예에 따른 제 1 감지 회로를 포함하는 제 1 파워 모듈의 전력 제어 방법의 흐름도이다.
도 4, 도 5 및 도 10을 참조하면, 동작 1010에서, 제 1 파워 모듈(310)은 입력 전류량(제 1 파워 모듈(310)의 트랜스포머의 1차에 입력되는 입력 전류량)에 기초하여 제 2 파워 모듈(320)의 이상 상태 여부를 확인할 수 있다.
제 1 파워 모듈(310)의 제어기(U1)는 동작 1010에서, 제 2 파워 모듈(320)이 정상 상태이면, 동작 1020에서, 제 1 파워 모듈(310)의 입력 전류량이 제 1 임계 전류량 이하인지를 모니터링할 수 있다. 상기 제 1 임계 전류량(예: 200W)은 예를 들면, 제 1 파워 모듈(310)의 정격에 대응하는 전류량일 수 있다.
제 1 파워 모듈(310)의 제어기(U1)는 동작 1010에서 제 2 파워 모듈(320)의 이상 상태를 확인(예: 제2 파워 모듈(320)로부터 이상 상태에 대응하는 신호를 수신)하면, 동작 1030에서, 제 1 파워 모듈(310)의 입력 전류량(예: 디스플레이에 공급되는 전류량)이 제 2 임계 전류량(예: 400W)을 초과하는지를 모니터링(할 수 있다. 예를 들어, 제 2 파워 모듈(320)이 디스플레이(340)에 정상적으로 전력을 공급하지 못함에 따라, 제 1 파워 모듈(310)은 디스플레이(340)의 소비 전력량에 대응하여 출력 전류량을 제어하고, 이에 대응하여, 제 1 파워 모듈(310)의 입력 전류량이 제 2 임계 전류량을 초과하는지를 모니터링할 수 있다. 상기 제 2 임계 전류량(>제 1 임계 전류량)은 예를 들면, 제 1 파워 모듈(310)의 최대 제한 전류량일 수 있다. 상기 최대 제한 전류량은 예를 들면, 제 1 파워 모듈(310)이 제 1 지정된 시간 동안(휘도 조정에 소요되는 시간) 정상 구동시키는 최대 전류량 이하일 수 있다. 상기 제 1 지정된 시간은 예를 들면, 프로세서(330)가 제 2 파워 모듈(320)의 이상 상태를 확인하고, 디스플레이(340)의 휘도를 저감하는데 소요되는 시간에 대응할 수 있다.
동작 1020에서, 제 2 파워 모듈(320)의 정상 상태에서 제 1 파워 모듈(310)의 입력 전류량이 제 1 임계 전류량을 초과하는 경우, 동작 1040에서, 제 1 파워 모듈(310)은 제 1 파워 모듈(310)의 출력을 차단할 수 있다.
동작 1030에서, 제 1 파워 모듈(310)의 입력 전류량이 제2 임계 전류량을 초과하는 경우, 동작 1040에서, 제 1 파워 모듈(310)의 출력이 차단될 수 있다
동작 1020에서, 제 1 파워 모듈(310)은 제 2 파워 모듈(320)의 정상 상태에서 제 1 파워 모듈(310)의 입력 전류량이 제 1 임계 전류량 이하인 경우(제1 경우) 이면, 제 1 파워 모듈(310)은 제 1 파워 모듈(310)의 출력 소비량에 기초하여 제 1 파워 모듈(310)의 출력을 조절할 수 있다.
동작 1030에서, 제 2 파워 모듈(320)의 이상 상태에서 상기 입력 전류량이 제 2 임계 전류량 이하인 경우(제2 경우)이면, 제 1 파워 모듈(310)은 제 1 파워 모듈(310)의 출력 소비량에 기초하여 제 1 파워 모듈(310)의 출력을 조절할 수 있다. 상기 출력 소비량은 예를 들면, 제 1 파워 모듈(310) 및 제 2 파워 모듈(320)의 출력을 소비하는 부하 회로(예: 프로세서, 디스플레이 등)의 전력 소비량일 수 있다.
도 11은 일 실시 예에 따른 제 2 감지 회로를 포함하는 제 1 파워 모듈의 전력 제어 방법의 흐름도이다.
도 7 및 도 11을 참조하면, 동작 1110에서, 제 1 파워 모듈(310)은 출력 전류량이 제 5 임계 전류량을 초과하는지를 모니터링할 수 있다. 상기 제 5 임계 전류량은 예를 들면, 디스플레이(340)의 휘도가 임계휘도인 상태에 대응하는 제 1 파워 모듈(310)의 출력 전류량(예: 최대 소비 전력)일 수 있다.
동작 1120에서, 상기 출력 전류량이 제 5 임계 전류량을 초과함을 확인하면, 제 1 파워 모듈(310)은 상기 출력 전류량이 제 5 임계 전류량을 초과한 시간이 제 2 지정된 시간을 경과하는지를 확인할 수 있다.
동작 1130에서, 상기 출력 전류량이 제 5 임계 전류량을 초과한 시점으로부터 지정된 시간이 경과되면(상기 제2 지정된 시간이 경과되면), 제 1 파워 모듈(310)은 상기 출력 전류량이 제 5 임계 전류량을 초과한 시점을 초과하는지를 확인할 수 있다.
동작 1130에서, 상기 출력 전류량이 제2 지정된 시간 경과 이후에도 제 5 임계 전류량을 초과하면, 제 1 파워 모듈(310)은 동작 1140에서 제 1 파워 모듈(310)의 출력을 차단할 수 있다.
상기 출력 전류량이 제 5 임계 전류량을 초과한 시간(interval)이 제 2 지정된 시간(interval)을 경과하지 않으면, 제 1 파워 모듈(310)은 제 1 파워 모듈(310)의 출력 소비량에 기초하여 제 1 파워 모듈(310)의 출력 전력을 조절(제5 임계 전력에 따른 전류량 공급)하면서 제 2 지정된 시간이 경과되는지를 확인할 수 있다.
상기 출력 전류량이 제 5 임계 전류량 이하이면, 제 1 파워 모듈(310)은 동작 1160에서, 제 1 파워 모듈(310)은 제 1 파워 모듈(310)의 출력 소비량에 기초하여 제 1 파워 모듈(310)의 출력 전력을 조절할 수 있다. 예를 들어, 제 1 파워 모듈(310)은 디스플레이(340)의 소비 전류량에 대응하도록 제 1 파워 모듈의 출력이 조절될 수 있다.
도 12는 일 실시 예에 따른 디스플레이 시스템의 다른 예이다.
도 12를 참조하면, 디스플레이 시스템(1200)은 제 1 디스플레이 장치(1210) 및 제 2 디스플레이 장치(1220)를 포함할 수 있다. 도 12의 실시 예는 제 1 및 제 2 디스플레이 장치(1210, 1220)에 각기 포함된 제 1 및 제 2 파워 모듈(1215, 1225)의 전력이 병렬 연결된다는 점에서 상술된 실시 예들과 차이가 있으므로, 해당 차이점을 중심으로 설명한다.
제 1 디스플레이 장치(1210)는 제 1 프로세서(1211)(예: 도 3의 프로세서(330)), 제 1 디스플레이(1213)(예: 도 3의 디스플레이(340)) 및 제 1 파워 모듈(1215)(예: 도 3의 제 1 파워 모듈(310))을 포함할 수 있다.
제 1 프로세서(1211) 및 제 1 디스플레이(1213)는 제 1 파워 모듈(1215)의 출력 전력을 이용하여 구동될 수 있다. 제 1 파워 모듈(1215)과 제 2 파워 모듈(1225)의 출력은 병렬 연결(load share)되므로, 제 1 파워 모듈(1215)의 고장 발생 시에 제 1 프로세서(1211) 및 제 1 디스플레이(1213)는 제 2 파워 모듈(1225)의 전력을 이용하여 구동될 수 있다. 제 1 프로세서(1211)는 제 1 전력으로부터 생성된 제 1 신호에 기초하여 제 1 파워 모듈(1215)의 이상 상태를 확인하고, 제 1 파워 모듈(1215)의 이상 발생 시에 제 1 디스플레이(1213)의 휘도를 저감할 수 있다. 예를 들어, 제 1 프로세서(1211)는 제 1 전력으로부터 생성된 제 1 신호가 제 1 임계값 이하이면, 제 1 파워 모듈(1215)의 이상 상태인 것으로 결정하고, 제 1 디스플레이(1213)의 휘도를 저감할 수 있다.
제 2 디스플레이 장치(1220)는 제 2 프로세서(1221)(예: 도 3의 프로세서(330)), 제 2 디스플레이(1223)(예: 도 3의 디스플레이(340)) 및 제 2 파워 모듈(1225)(예: 도 3의 제 2 파워 모듈(320))을 포함할 수 있다.
제 2 프로세서(1221) 및 제 2 디스플레이(1223)는 제 2 파워 모듈(1225)의 출력 전력을 이용하여 구동될 수 있다. 제 1 파워 모듈(1215)과 제 2 파워 모듈(1225)의 출력은 병렬로 되므로, 제 2 파워 모듈(1225)의 고장 발생 시에 제 2 프로세서(1221) 및 제 2 디스플레이(1223)는 제 1 파워 모듈(1215)의 전력을 이용하여 구동될 수 있다. 제 2 프로세서(1221)는 제 2 전력으로부터 생성된 제 2 신호에 기초하여 제 2 파워 모듈(1225)의 이상 발생을 확인하고, 제 2 파워 모듈(1225)의 이상 발생 시에 제 2 디스플레이(1223)의 휘도를 저감할 수 있다. 예를 들어, 제 2 프로세서(1221)는 제 2 전력으로부터 생성된 제 2 신호가 제 1 임계값 이하이면, 제 2 파워 모듈(1225)의 이상 상태인 것으로 결정하고, 제 2 디스플레이(1223)의 휘도를 저감할 수 있다.
제 1 디스플레이 장치(1210)의 제 1 파워 모듈(1215)과 제 2 디스플레이 장치(1220)의 제 2 파워 모듈(1225)은 로드를 쉐어(load share)할 수 있다. 예를 들어, 제 1 파워 모듈(P121)과 제 2 파워 모듈(P122)의 출력은 서로 병렬로 연결되어 상이한 제 1 및 제 2 디스플레이 장치(1210, 1220)에 포함된 제 1 및 제 2 디스플레이(1213, 1223)에 전력을 공급할 수 있다. 제 1 파워 모듈(1215)에 고장이 발생하면, 제 2 파워 모듈(1225)은 제 1 디스플레이(1213) 및 제 1 프로세서(1211)에 전력을 공급함에 따라 제 1 파워 모듈(1215)의 고장 발생을 소비자가 크게 인식하지 못하도록 지원할 수 있다. 마찬가지로, 제 2 파워 모듈(1225)에 고장이 발생하면, 제 1 파워 모듈(1215)은 제 2 디스플레이(1223) 및 제 2 프로세서(1221)에 전력을 공급함에 따라 제 2 파워 모듈(1225)의 고장 발생을 소비자가 크게 인식하지 못하도록 지원할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 파워 모듈(1215)은 제 1 파워 모듈(1215)에 과부하가 발생하면, 제 1 파워 모듈(1215)의 출력을 차단하도록 마련된다. 하지만, 제 1 파워 모듈(1215)은 제 2 파워 모듈(1225)의 고장 발생으로 인한 제 1 파워 모듈(1215)의 과부하 발생시에는 과부하 기준을 변경함에 따라 제 1 파워 모듈(1215)이 제 2 파워 모듈(1225)의 기능을 대신하도록 지원할 수 있다. 예를 들어, 제 1 파워 모듈(1215)의 제 1 감지 회로(예: 도 4의 제 1 감지 회로(317))는 제 2 파워 모듈(1225)로부터 제 2 전력이 수신되지 않음을 확인하면, 과부하 기준을 변경할 수 있다. 다른 예를 들어, 제 1 파워 모듈(1215)의 제 1 감지 회로(예: 도 4의 제 1 감지 회로(317))는 - 제 2 파워 모듈(1225)의 고장 발생으로 인해 - 제 1 파워 모듈(1215)의 출력 전력이 증가하면, 과부하 기준을 변경(예: 증가)할 수 있다. 제 1 파워 모듈(1215)이 상기 과부하 기준을 변경하는 구성에 대해서는 도 4 및 도 5를 참조하여 전술되었으므로, 그에 대한 세부 설명은 생략한다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 1 파워 모듈(1215)은 제 1 파워 모듈(1215)의 출력 전류량에 기초하여 제 2 파워 모듈(1225)의 이상 발생 시에 제 2 디스플레이(1213)의 휘도가 저감되지 않음을 확인하면, 제 1 파워 모듈(1215)의 출력을 차단할 수 있다. 예를 들어, 제 1 파워 모듈(1215)의 제어기(예: 도 7의 U1)는 제 1 파워 모듈(1215)의 출력 전류량이 제 5 임계 전류량을 초과한 시점으로부터 제 2 지정된 시간 경과 후에도 - 제 2 디스플레이(1213)의 휘도가 저감되지 않음에 따라 - 제 1 파워 모듈(1215)의 출력 전류량이 제 5 임계 전류량을 초과하면, 제 1 파워 모듈(1215)의 출력을 차단할 수 있다. 제 1 파워 모듈(1215)이 상기 제 1 파워 모듈의 출력 전류량에 기초하여 제 1 파워 모듈(1215)의 출력을 차단하는 구성에 대해서는 도 6 및 도 7를 참조하여 전술되었으므로, 그에 대한 세부 설명은 생략한다.
도 13은 일 실시 예에 따른 프로세서에 의한 제 1 파워 모듈 또는 제 2 파워 모듈의 이상 상태 감지의 다른 예를 나타낸다.
도 13을 참조하면, 제 1 파워 모듈(예: 도 6의 310)의 출력(제 1 전력)과 제 2 파워 모듈(예: 도 3의 320)의 출력(제 2 전력)은 각기 제 1 로드 저항(R1310)(예: 도 7의 로드 저항(R73, R74))과 제 2 로드 저항(R1320)을 거쳐 병렬로 연결될 수 있다.
제 1 집적 회로(U1310)와 제 2 집적 회로(U1320)는 병렬로 연결된 제 1 파워 모듈(310)의 출력 전류량과 제 2 파워 모듈(320)의 출력 전류량을 동일하게 맞추도록 마련될 수 있다. 상기 제 1 집적 회로(U1310)와 제 2 집적 회로(U1320)는 예를 들면, 각기 로드 쉐어 IC(integrated circuit)일 수 있다. 제 1 집적 회로(U1310)는 제 1 파워 모듈(310)의 출력 전류량(제 1 로드 저항(R1310)의 양단 전압 또는 제 1 전력의 출력 전류량) 및 제 2 파워 모듈(320)의 출력 전류량(제 2 집적 회로(U1320)의 LS 신호)을 비교하고, 제 1 파워 모듈(310)의 전류량이 제 2 파워 모듈(320)의 출력 전류량 보다 작을 경우에는 제 1 파워 모듈(310)의 출력 전류량을 증가시킬 수 있다. 제 1 집적 회로(U1310)는 제 1 파워 모듈(310)의 출력 전류량이 제 2 전력의 출력 전류량 보다 클 경우에는 LS 신호의 크기를 감소시킬 수 있다. 이 경우, 제 2 집적 회로(U1320)가 LS 신호의 크기를 기반으로 제 2 파워 모듈(320)의 출력 전류량을 증가시킬 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 제 1 집적 회로(U1310)는 증폭기(1311), 제 1 비교기(1312), 제 2 비교기(1313), 제 3 비교기(1314), 스위칭 소자(1315) 및 내부 저항(1316)을 포함하고, 제 2 집적 회로(U1320)는 증폭기(1321), 제 1 비교기(1321), 제 2 비교기(1323), 제 3 비교기(1324), 스위칭 소자(1325) 및 내부 저항(1326)을 포함할 수 있다. 만약, 제 1 파워 모듈(310)의 출력 전류량(제 1 전력에 대응하는 전류)이 제 2 파워 모듈(320)의 출력 전류량(제 2 전력에 대응하는 전류)보다 높다면, 제 1 집적 회로(U1310)의 증폭기(1311)의 출력 전압이 증가함에 따라 제 1 집적 회로(U1310)의 제 1 비교기(1312)는 하이(High) 신호를 출력할 수 있다. 이 경우, 제 2 비교기(1313) 및 제 3 비교기(1314)는 로우 신호를 출력한다. 반면, 제 2 집적 회로(U1320)의 증폭기(1321)의 출력은 감소함에 따라 제 1 집적 회로(U1310)의 제 1 비교기(1312)로부터 출력되어 다이오드(1317)를 거친 신호(LS 신호)보다 작을 수 있다. 그러면, 제 2 집적 회로(U1320)의 제 1 비교기(1322)는 로우 신호를 출력하고, 제 2 집적 회로(U1320)의 제 2 비교기(1323) 및 제 3 비교기(1324)는 하이 신호를 출력할 수 있다. 이에, 제 2 집적 회로(U1320)의 스위칭 소자(1325)는 턴 온 되어, 제 2 피드백 회로(F1320)를 거쳐 제 2 파워 모듈(320)의 출력을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 제 2 피드백 회로(F1320)는 정전압 회로(U133), 제 1 저항(R133), 제 2 저항(R134) 및 포토 커플러(U134)를 포함할 수 있다. 정전압 회로(U133)(예: TL431)의 제 1 단과 제 2 단은 정전압 회로(U133)의 제 3 단에 기준전압(예: 2.5V) 이상의 전압이 걸리는 경우에는 단락 되고, 그렇지 않을 경우에는 개방될 수 있다. 제 1 저항(R133) 및 제 2 저항(R134)은 제 2 전력의 전압을 분배하여 정전압 회로(U133)의 제 3 단에 인가될 수 있다. 제 2 집적 회로(U1320)의 스위칭 소자(1325)가 턴 오프될 때에는 제 1 저항(R133)과 제 2 저항(R134)에 의해 분배된 전압은 기준 전압 이상이지만, 제 2 집적 회로(U1320)의 스위칭 소자(1325)가 턴 온 될 때에는 제 2 집적 회로(U1320)의 내부 저항(1326)으로 인해 정전압 회로(U132)의 제 3 단에 걸리는 전압은 기준 전압 미만으로 하강 되어, 정전압 회로(U133)의 제 1 단과 제 2 단은 개방될 수 있다. 이 때에, 제 2 파워 모듈(320)의 제어기(U1')(예: 도 7의 U1)의 피드백 단자의 전압을 승압 되고, 제 2 파워 모듈(320)의 제어기(U1')(예: 도 7의 U1)는 적어도 하나의 스위칭 소자(예: 도 7의 Q1, Q2)를 제어(듀티비 증가 제어 또는 스위칭 주파수 감소 제어)하여 제 2 파워 모듈(320)의 출력 전력(제 2 전력)을 증가시킬 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제 2 파워 모듈(320)의 출력 전류량이 제 1 파워 모듈(310)의 출력 전류량보다 클 경우에는 제 1 집적 회로(U1310), 제 1 피드백 회로(F1310) 및 제 1 파워 모듈(310)의 제어기(U1)(U1)(예: 도 7의 U1)는 상술한 제어를 통해서 제 1 파워 모듈(310)의 출력 전력을 증가시킬 수 있다.
제 1 집적 회로(U1310)의 LS 신호와 제 2 집적 회로(U1320)의 LS 신호는 상호 병렬로 연결된 후 다이오드(D1200)를 거쳐 프로세서(330)로 전달될 수 있다. 프로세서(330)는 제 1 집적 회로(U1310)의 LS 신호 또는 제 2 집적 회로(U1320)의 LS 신호 중 적어도 하나의 신호를 다이오드(D1210)를 거쳐 수신하고, 수신된 신호의 크기에 기반하여 제 1 전력 또는 제 2 전력의 이상 여부를 확인할 수 있다. 프로세서(330)는 수신된 신호의 크기가 지정된 크기 이상임을 확인하면, 디스플레이(340)의 휘도를 임계휘도 미만으로 저감할 수 있다. 상술한 실시 예에 따르면, 제 1 집적 회로(U1310)의 LS 신호는 제 1 전력의 전류량에 비례하여 증가하고, 제 2 집적 회로(U1320)의 LS 신호는 제 2 전력의 전류량에 비례하여 증가하므로, 프로세서(310)가 다이오드(D1210)를 거쳐 수신한 신호는 제 1 전력의 전류량 또는 제 2 전력의 전류량에 비례하여 증가할 수 있다. 따라서, 프로세서(330)는 로드 쉐어 IC(제 1 집적 회로(U1310) 또는 제 2 집적 회로(U1320))의 출력 신호(예: LS 신호)를 기반으로 제 1 파워 모듈(310) 또는 제 2 파워 모듈(320)의 이상 여부를 모니터링할 수 있다.
도 14는 일 실시 예에 따른 제 1 집적 회로의 LS 신호를 도시한 그래프이다. 도 14에서 가로 축은 제 1 전력의 전류량이고, 세로 축은 LS 신호의 크기를 나타낸다.
도 14를 참조하면, 제 1 집적 회로(U1310)의 LS 신호는 제 1 전력의 전류량에 비례하여 증가할 수 있다. 예를 들어, 제 1 파워 모듈(310)의 정상 상태에서는 제 1 집적 회로(U1310)의 LS 신호는 약 2V일 수 있다. 그러나, 제 2 파워 모듈(310)의 이상 상태(예: 제 2 파워 모듈(320)의 고장으로 제 1 전력의 전류량이 증가하는 상태)에서 제 1 집적 회로(U1310)의 LS 신호는 2배 정도(예: 약 4V)로 증가할 수 있다. 따라서, 프로세서(330)는 LS 신호의 크기를 모니터링함에 따라 제 1 파워 모듈(310) 또는 제 2 파워 모듈(320)의 이상 상태를 검출할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다. 따라서, 본 문서의 범위는, 본 문서의 기술적 사상에 근거한 모든 변경 또는 다양한 다른 실시 예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (18)

  1. 디스플레이 장치에 있어서,
    디스플레이;
    제 1 전력을 출력하는 제 1 파워 모듈; 및
    제 2 전력을 출력하는 제 2 파워 모듈을 포함하고,
    상기 제 1 전력 및 상기 제 2 전력은, 상기 디스플레이로 공급되고,
    상기 제 1 파워 모듈은,
    입력 전류량이 과부하 기준을 초과하면, 상기 제 1 전력이 차단되도록 마련되고,
    상기 제 2 전력에 기초하여 상기 제 2 파워 모듈의 이상 여부를 확인하고, 상기 제 2 파워 모듈의 이상 상태에서는 상기 과부하 기준을 제 1 임계 전류량에서 상기 제 1 임계 전류량을 초과하는 제 2 임계 전류량으로 변경하도록 마련된 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 파워 모듈은,
    상기 제 2 파워 모듈의 정상 상태에서는 상기 과부하 기준을 상기 제 2 임계 전류량에서 상기 제 1 임계 전류량으로 변경하도록 마련된 디스플레이 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 파워 모듈은,
    입력 전력을 1차 측과 2차 측의 권선비에 따라 레벨 하향 변환함에 따라 상기 제 1 전력을 출력하는 트랜스포머;
    상기 트랜스포머로 상기 입력 전력이 유입되는 제 1 경로를 형성할 수 있는 제 1 스위칭 소자;
    상기 트랜스포머의 1차 측의 전류 량을 감지하는 과전류 감지 회로; 및
    상기 제 2 파워 모듈의 정상 상태에서는 상기 감지된 전류 량이 상기 제 1 임계 전류량을 초과하면, 상기 제 1 스위칭 소자를 이용하여 상기 제 1 전력의 출력을 차단하는 제어기
    를 포함하는 디스플레이 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제어기는,
    상기 제 2 파워 모듈의 이상 상태에서는 상기 감지된 전류 량이 상기 제 2 임계 전류량을 초과하면, 상기 제 1 스위칭 소자를 이용하여 상기 제 1 전력의 출력을 차단하도록 마련된 디스플레이 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 과전류 감지 회로는,
    상기 트랜스포머의 1차 측의 전류가 흐르는 제 1 저항을 포함하고,
    상기 제어기는,
    상기 제 1 저항의 양단 전압에 기초하여 상기 트랜스포머의 1차 측의 전류 량을 감지하도록 마련된 디스플레이 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 과전류 감지 회로는,
    상기 제 1 저항과 병렬로 연결될 수 있는 제 2 저항; 및
    상기 제 2 전력이 수신되지 않은 경우에, 상기 제 1 저항을 상기 제 2 저항과 병렬로 연결하는 제 2 경로를 형성하는 제 2 스위칭 소자를 더 포함하고,
    상기 제어기는,
    상기 제 2 파워 모듈의 이상 상태에서는 상기 제 2 저항과 병렬로 연결된 상기 제 1 저항의 양단 전압에 기초하여 상기 트랜스포머의 1차 측의 전류 량을 감지하도록 마련된 디스플레이 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 전력을 이용하여 제 1 신호를 생성하는 변환 회로; 및
    상기 제 1 신호가 임계 전압크기 이상일 경우에, 상기 제 2 스위칭 소자가 상기 제 2 경로를 형성하도록 하는 신호를 상기 제 2 스위칭 소자에 공급하는 제 3 스위칭 소자
    를 더 포함하는 디스플레이 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    프로세서를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 제 2 전력에 기초하여 상기 제 2 파워 모듈의 이상 상태를 확인하고,
    상기 제 2 파워 모듈의 이상 상태를 확인하면, 상기 제 2 파워 모듈의 정상 상태보다 상기 디스플레이의 휘도를 저감하도록 설정된 디스플레이 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 파워 모듈은,
    상기 제 2 파워 모듈의 입력 전류량이 제 2 과부하 기준을 초과하면, 상기 제 2 파워 모듈의 출력을 차단하도록 마련되고,
    상기 제 1 전력을 기반으로 상기 제 1 파워 모듈의 이상 여부를 확인하고,
    상기 제 1 파워 모듈의 이상 상태에서는 상기 제 2 과부하 기준을 제 3 임계 전류량에서 상기 제 3 임계전류량을 초과하는 제 4 임계 전류량으로 변경하도록 마련된 디스플레이 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    프로세서를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 제 1 전력에 기초하여 상기 제 1 파워 모듈의 이상 상태를 확인하고,
    상기 제 1 파워 모듈의 이상 상태를 확인하면, 상기 제 1 파워 모듈의 정상 상태보다 상기 디스플레이의 휘도를 저감하도록 설정된 디스플레이 장치.
  11. 디스플레이 장치에 있어서,
    디스플레이;
    제 1 전력을 출력하는 제 1 파워 모듈;
    제 2 전력을 출력하는 제 2 파워 모듈; 및
    프로세서를 포함하고,
    상기 제 1 전력 및 상기 제 2 전력은, 상기 디스플레이에 공급되고,
    상기 프로세서는,
    상기 제 2 전력에 기초하여 제 2 파워 모듈의 이상 상태를 감지하고,
    상기 제 2 파워 모듈의 이상 상태에서는 상기 디스플레이의 휘도를 임계휘도 미만으로 저감하도록 설정되고,
    상기 제 1 파워 모듈은,
    상기 제 1 파워 모듈의 출력 전류량이 상기 디스플레이의 휘도가 상기 임계 휘도인 상태에 대응하는 임계 전류량을 초과하면, 상기 제 1 전력의 출력을 차단하도록 마련된 디스플레이 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 파워 모듈은,
    상기 출력 전류량이 상기 임계 전류량을 초과한 시점으로부터 지정된 시간 후에 상기 출력 전류량이 상기 임계 전류량을 초과하는지를 확인하고,
    상기 출력 전류량이 상기 임계 전류량을 초과하면, 상기 제 1 파워 모듈의 출력을 차단하도록 마련된 디스플레이 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 지정된 시간은,
    상기 프로세서가 상기 제 1 파워 모듈의 이상 상태를 감지하고, 상기 디스플레이의 휘도를 저감하는데 소요되는 시간보다 긴 디스플레이 장치.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 지정된 시간은,
    상기 제 1 파워 모듈이 상기 임계 전류량을 출력 가능한 최대 시간보다 짧은 디스플레이 장치.
  15. 제 11 항에 있어서, 상기 제 1 파워 모듈은,
    상기 제 1 전력에 기초하여 상기 제 2 파워 모듈의 이상 상태를 감지하고, 상기 제 2 파워 모듈의 이상 상태를 감지한 시점으로부터 지정된 시간 경과 후에 검출 신호를 출력하는 감지 회로; 및
    상기 검출 신호를 수신하면, 상기 제 1 전력의 출력을 차단하도록 마련된 제어기
    를 포함하는 디스플레이 장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 감지 회로는,
    상기 제 1 파워 모듈의 출력 경로 상에 직렬로 연결되는 저항;
    상기 저항의 양단 전압이 상기 임계 전류량에 대응하는 임계전압 이상이면, 지정된 신호를 출력하는 비교기;
    상기 지정된 신호를 상기 지정된 시간만큼 지연하는 지연 소자; 및
    상기 지연된 신호를 반전한 상기 검출 신호를 출력하는 반전 회로를 포함하고,
    상기 제어기는,
    상기 검출 신호가 임계크기 미만이면, 제 1 전력의 출력을 차단하도록 마련된 디스플레이 장치.
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 지연 소자는,
    상기 비교기의 출력과 접지 사이에 연결되고, 상기 지정된 시간에 대응하는 용량을 갖는 커패시터를 포함하는 디스플레이 장치.
  18. 제 11 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제 1 파워 모듈의 이상 상태에서는 상기 제 1 파워 모듈의 정상 상태 보다 상기 디스플레이의 휘도를 저감하도록 설정되고,
    상기 제 2 파워 모듈은,
    상기 제 2 파워 모듈의 출력 전류량이 상기 임계 전류량을 초과하면, 상기 제 2 전력의 출력을 차단하도록 마련된 디스플레이 장치.
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