KR20210029892A - Dc-dc 컨버터, 이를 이용한 dc-dc 컨버팅 방법 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

DC-DC 컨버터는 센싱부, 판단부, 기준 전압 제어부 및 출력 전압 제어부를 포함한다. 상기 센싱부는 출력 전압을 센싱하여 센싱 신호를 생성한다. 상기 판단부는 상기 센싱 신호 및 제1 프로텍션 레벨의 차이를 판단한다. 상기 기준 전압 제어부는 제1 기준 전압과 상기 판단부의 출력값을 기초로 제2 기준 전압을 생성한다. 상기 출력 전압 제어부는 입력 전압, 상기 출력 전압의 피드백 전압 및 상기 제2 기준 전압을 기초로 상기 출력 전압을 출력한다.

Description

DC-DC 컨버터, 이를 이용한 DC-DC 컨버팅 방법 및 이를 포함하는 표시 장치 {DC-DC CONVERTER, METHOD OF DC-DC CONVERTING USING THE SAME AND DISPLAY APPARATUS HAVING THE SAME}
본 발명은 DC-DC 컨버터, 이를 이용한 DC-DC 컨버팅 방법 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 출력 전압에 이상이 발생한 경우에도 DC-DC 컨버터의 상기 출력 전압을 차단하지 않고 상기 출력 전압의 레벨을 변경하여 안정적으로 상기 출력 전압을 출력할 수 있는 DC-DC 컨버터, 이를 이용한 DC-DC 컨버팅 방법 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 배터리 전압을 표시 패널용 직류 전압으로 변환하기 위한 DC-DC 컨버터를 포함한다. 상기 DC-DC 컨버터의 출력 전압의 쇼트나 데미지에 의해 로드가 급격히 증가하는 경우, 상기 DC-DC 컨버터를 보호하기 위해 상기 DC-DC 컨버터를 셧다운할 수 있다.
그러나, 예를 들어 상기 표시 장치가 오토모티브 장치에 사용되는 경우에 상기 DC-DC 컨버터를 셧다운하면, 상기 표시 패널이 꺼지기 때문에 상기 오토모티브 장치의 운행 중에는 위험한 상황이 발생할 수 있다.
상기 표시 장치가 상기 오토모티브 장치에 사용되는 경우가 아니더라도, 상기 표시 패널이 꺼지기보다는 표시 상태를 유지하는 것이 필요한 경우가 있을 수 있다.
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 출력 전압에 이상이 발생한 경우에도 DC-DC 컨버터의 상기 출력 전압을 차단하지 않고 상기 출력 전압의 레벨을 변경하여 안정적으로 상기 출력 전압을 출력할 수 있는 DC-DC 컨버터를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 DC-DC 컨버터를 이용한 DC-DC 컨버팅 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 DC-DC 컨버터를 포함하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 DC-DC 컨버터는 센싱부, 판단부, 기준 전압 제어부 및 출력 전압 제어부를 포함한다. 상기 센싱부는 출력 전압을 센싱하여 센싱 신호를 생성한다. 상기 판단부는 상기 센싱 신호 및 제1 프로텍션 레벨의 차이를 판단한다. 상기 기준 전압 제어부는 제1 기준 전압과 상기 판단부의 출력값을 기초로 제2 기준 전압을 생성한다. 상기 출력 전압 제어부는 입력 전압, 상기 출력 전압의 피드백 전압 및 상기 제2 기준 전압을 기초로 상기 출력 전압을 출력한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 센싱 신호가 상기 제1 프로텍션 레벨보다 크거나 같은 상태가 제1 시간보다 큰 시간 동안 계속되는 경우, 프로텍션 상태가 활성화될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 프로텍션 상태가 활성화되는 경우, 상기 기준 전압 제어부는 상기 센싱 신호가 상기 제1 프로텍션 레벨을 초과하지 않는 상기 제2 기준 전압을 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 프로텍션 상태가 활성화된 상태에서 상기 센싱 신호가 제2 프로텍션 레벨보다 작거나 같은 상태가 상기 제1 시간보다 큰 시간 동안 계속되는 경우, 상기 프로텍션 상태가 비활성화될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 프로텍션 상태가 활성화된 상태가 제2 시간보다 큰 시간 동안 계속되는 경우, 상기 출력 전압은 미리 정해진 강제 레벨로 변경되고, 상기 프로텍션 상태가 비활성화될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 판단부는 상기 센싱 신호 및 상기 제1 프로텍션 레벨의 차이를 증폭시켜 증폭 신호를 생성하고, 상기 증폭 신호를 상기 기준 전압 제어부로 출력하는 증폭기일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 DC-DC 컨버터는 상기 센싱 신호를 프로텍션 상태의 활성화를 나타내는 상기 제1 프로텍션 레벨 또는 상기 프로텍션 상태의 비활성화를 나타내는 제2 프로텍션 레벨과 비교하여 비교 신호를 생성하는 비교부 및 상기 비교 신호를 누적하여 프로텍션 활성화 신호를 생성하는 카운터를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 프로텍션 활성화 신호를 기초로 상기 제1 프로텍션 레벨 및 상기 제2 프로텍션 레벨 중 어느 하나를 상기 비교부로 출력하는 선택부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 프로텍션 레벨은 상기 제2 프로텍션 레벨보다 클 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 판단부는 상기 센싱 신호 및 상기 제1 프로텍션 레벨을 비교하여 제1 비교 신호를 생성하는 제1 비교부일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 DC-DC 컨버터는 상기 센싱 신호를 프로텍션 상태의 활성화를 나타내는 상기 제1 프로텍션 레벨 또는 상기 프로텍션 상태의 비활성화를 나타내는 제2 프로텍션 레벨과 비교하여 제2 비교 신호를 생성하는 제2 비교부 및 상기 제2 비교 신호를 누적하여 프로텍션 활성화 신호를 생성하는 카운터를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 비교 신호, 상기 프로텍션 활성화 신호를 기초로 증감 신호를 생성하여 상기 기준 전압 제어부로 출력하는 업다운 카운터를 더 포함할 수 있다. 상기 기준 전압 제어부는 상기 제1 기준 전압, 상기 증감 신호 및 상기 프로텍션 활성화 신호를 기초로 상기 제2 기준 전압을 생성할 수 있다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 DC-DC 컨버팅 방법은 출력 전압을 센싱하여 센싱 신호를 생성하는 단계, 상기 센싱 신호 및 제1 프로텍션 레벨의 차이를 판단하는 단계, 제1 기준 전압과 상기 판단 결과를 기초로 제2 기준 전압을 생성하는 단계 및 입력 전압, 상기 출력 전압의 피드백 전압 및 상기 제2 기준 전압을 기초로 상기 출력 전압을 출력하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 센싱 신호가 상기 제1 프로텍션 레벨보다 크거나 같은 상태가 제1 시간보다 큰 시간 동안 계속되는 경우, 프로텍션 상태가 활성화될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 프로텍션 상태가 활성화되는 경우, 상기 센싱 신호가 상기 제1 프로텍션 레벨을 초과하지 않는 상기 제2 기준 전압이 생성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 프로텍션 상태가 활성화된 상태에서 상기 센싱 신호가 제2 프로텍션 레벨보다 작거나 같은 상태가 상기 제1 시간보다 큰 시간 동안 계속되는 경우, 상기 프로텍션 상태가 비활성화될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 프로텍션 상태가 활성화된 상태가 제2 시간보다 큰 시간 동안 계속되는 경우, 상기 출력 전압은 미리 정해진 강제 레벨로 변경되고, 상기 프로텍션 상태가 비활성화될 수 있다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널, 스캔 드라이버, 데이터 드라이버 및 전원 생성부를 포함한다. 상기 표시 패널은 복수의 스캔 라인들, 복수의 데이터 라인들 및 상기 스캔 라인들 및 상기 데이터 라인들에 연결되는 복수의 픽셀들을 포함한다. 상기 스캔 드라이버는 상기 스캔 라인들에 스캔 신호를 출력한다. 상기 데이터 드라이버는 상기 데이터 라인들에 데이터 전압을 제공한다. 상기 전원 생성부는 상기 표시 패널에 제1 전원 전압 및 상기 제1 전원 전압보다 작은 제2 전원 전압을 제공한다. 상기 전원 생성부는 상기 제1 전원 전압 및 상기 제2 전원 전압 중 적어도 어느 하나를 생성하는 DC-DC 컨버터를 포함한다. 상기 DC-DC 컨버터는 출력 전압을 센싱하여 센싱 신호를 생성하는 센싱부, 상기 센싱 신호 및 제1 프로텍션 레벨의 차이를 판단하는 판단부, 제1 기준 전압과 상기 판단부의 출력값을 기초로 제2 기준 전압을 생성하는 기준 전압 제어부 및 입력 전압, 상기 출력 전압의 피드백 전압 및 상기 제2 기준 전압을 기초로 상기 출력 전압을 출력하는 출력 전압 제어부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 출력 전압은 상기 제1 전원 전압일 수 있다. 상기 DC-DC 컨버터는 프로텍션 상태가 활성화되면, 상기 제1 전원 전압의 레벨을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 출력 전압은 상기 제2 전원 전압일 수 있다. 상기 DC-DC 컨버터는 프로텍션 상태가 활성화되면, 상기 제2 전원 전압의 레벨을 증가시킬 수 있다.
이와 같은 DC-DC 컨버터, 이를 이용한 DC-DC 컨버팅 방법 및 이를 포함하는 표시 장치에 따르면, 출력 전압에 이상이 발생한 경우에도 DC-DC 컨버터의 상기 출력 전압을 차단하지 않고 상기 출력 전압의 레벨을 변경하여 안정적으로 상기 출력 전압을 출력할 수 있다. 따라서, 상기 표시 장치가 오토모티브 장치에 사용되는 경우에 상기 DC-DC 컨버터의 상기 출력 전압에 이상이 발생하더라도 상기 DC-DC 컨버터가 셧다운되지 않고, 상기 표시 패널이 꺼지지 않으므로, 상기 오토모티브 장치의 사용자의 안전을 보장할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 표시 패널의 픽셀 구조를 나타내는 회로도이다.
도 3은 도 1의 전원 생성부를 나타내는 블록도이다.
도 4a는 프로텍션 상태에서 도 3의 제1 전원 전압 및 제2 전원 전압의 레벨을 나타내는 개념도이다.
도 4b는 프로텍션 상태에서 도 3의 제1 전원 전압 및 제2 전원 전압의 레벨을 나타내는 개념도이다.
도 5는 도 1의 전원 생성부를 나타내는 회로도이다.
도 6은 도 3의 제2 DC-DC 컨버터를 나타내는 회로도이다.
도 7은 도 6의 제2 DC-DC 컨버터의 동작을 나타내는 타이밍도이다.
도 8은 도 6의 제2 DC-DC 컨버터의 동작을 나타내는 타이밍도이다.
도 9는 도 6의 제2 DC-DC 컨버터의 동작을 나타내는 타이밍도이다.
도 10은 도 6의 제2 DC-DC 컨버터의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 DC-DC 컨버터를 나타내는 회로도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 DC-DC 컨버터를 나타내는 회로도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 상기 표시 장치는 표시 패널(100), 구동 제어부(200), 스캔 구동부(300), 데이터 구동부(400) 및 전원 생성부(500)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 구동 제어부(200), 상기 스캔 구동부(300), 상기 데이터 구동부(400) 및 상기 전원 생성부(500)는 하나의 집적 회로(Integrated Circuit; IC) 칩으로 구현될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 스캔 구동부(300)는 상기 표시 패널(100) 상에 실장되거나, 상기 표시 패널(100) 상에 집적될 수 있다. 또한, 상기 데이터 구동부(400)는 상기 표시 패널(100) 상에 실장되거나, 상기 표시 패널(100) 상에 집적될 수 있다.
상기 표시 패널(100)은 영상을 표시한다. 상기 표시 패널(100)은 복수의 스캔 배선들(SL1 내지 SLN), 복수의 데이터 배선들(DL1 내지 DLM) 및 상기 스캔 배선들(SL1 내지 SLN) 및 데이터 배선들(DL1 내지 DLM)에 연결되는 복수의 픽셀들(P)을 포함한다. 예를 들어, 상기 픽셀들(P)은 매트릭스 형태로 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 스캔 배선들의 개수는 N개일 수 있다. 상기 데이터 배선들의 개수는 M개일 수 있다. N 및 M은 자연수이다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 픽셀들(P)의 개수는 N M개일 수 있다.
상기 표시 패널(100)은 상기 복수의 스캔 배선들(SL1 내지 SLN)을 통해 상기 스캔 구동부(300)와 연결되고, 상기 복수의 데이터 배선들(DL1 내지 DLM)을 통해 상기 데이터 구동부(400)와 연결된다.
또한, 상기 표시 패널(100)은 상기 전원 생성부(500)로부터 제1 전원 전압(ELVDD) 및 제2 전원 전압(ELVSS)을 공급 받는다. 상기 제1 전원 전압(ELVDD)은 상기 픽셀들(P)의 유기 발광 소자의 제1 전극에 인가될 수 있다. 상기 제2 전원 전압(ELVSS)은 상기 픽셀들(P)의 상기 유기 발광 소자의 제2 전극에 인가될 수 있다. 상기 표시 패널(100)의 픽셀 구조에 대해서는 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.
상기 구동 제어부(200)는 상기 스캔 구동부(300)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 제1 제어 신호(CONT1)를 생성하여 상기 스캔 구동부(300)에 출력한다. 상기 구동 제어부(200)는 상기 데이터 구동부(400)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 제2 제어 신호(CONT2)를 생성하여 상기 데이터 구동부(400)에 출력한다.
상기 스캔 구동부(300)는 상기 구동 제어부(200)로부터 입력 받은 상기 제1 제어 신호(CONT1)에 응답하여 상기 스캔 배선들(SL1 내지 SLN)을 구동하기 위한 스캔 신호들을 생성한다. 상기 스캔 구동부(300)는 상기 스캔 신호들을 상기 스캔 배선들(SL1 내지 SLN)에 순차적으로 출력할 수 있다.
상기 데이터 구동부(400)는 상기 구동 제어부(200)로부터 입력 받은 상기 제2 제어 신호(CONT2)에 응답하여 상기 데이터 배선들(DL1 내지 DLM)을 구동하기 위한 데이터 신호들을 생성한다. 상기 데이터 구동부(400)는 상기 데이터 신호들을 상기 데이터 배선들(DL1 내지 DLM)에 출력한다.
전원 생성부(500)는 제1 전원 전압(ELVDD) 및 제2 전원 전압(ELVSS)을 생성한다. 상기 전원 생성부(500)는 상기 제1 전원 전압(ELVDD) 및 제2 전원 전압(ELVSS)을 상기 표시 패널(100)에 제공한다.
상기 제1 전원 전압(ELVDD)은 상기 픽셀들(P)의 상기 유기 발광 소자의 상기 제1 전극에 인가되고, 상기 제2 전원 전압(ELVSS)은 상기 유기 발광 소자의 상기 픽셀들(P)의 상기 제2 전극에 인가된다. 예를 들어, 상기 제1 전원 전압(ELVDD)은 상기 제2 전원 전압(ELVSS)보다 클 수 있다.
상기 전원 생성부(500)는 상기 제1 전원 전압(ELVDD) 및 상기 제2 전원 전압(ELVSS)을 생성하기 위한 DC-DC 컨버터를 포함할 수 있다. 상기 전원 생성부(500)에 대해서는 도 3 내지 도 9를 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 도 1의 표시 패널(100)의 픽셀 구조를 나타내는 회로도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 픽셀(P)은 제1 픽셀 스위칭 소자(T1), 제2 픽셀 스위칭 소자(T2), 저장 캐패시터(CS) 및 유기 발광 소자(OLED)를 포함한다.
상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1)는 박막 트랜지스터일 수 있다. 상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1)는 스캔 배선(SL1)에 연결되는 제어 전극, 데이터 배선(DL1)에 연결되는 입력 전극 및 상기 제2 픽셀 스위칭 소자(T2)의 제어 전극에 연결되는 출력 전극을 포함한다.
상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1)의 상기 제어 전극은 게이트 전극일 수 있다. 상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1)의 상기 입력 전극은 소스 전극일 수 있다. 상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1)의 상기 출력 전극은 드레인 전극일 수 있다.
상기 제2 픽셀 스위칭 소자(T2)는 상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1)의 상기 출력 전극에 연결되는 제어 전극, 상기 제1 전원 전압(ELVDD)이 인가되는 입력 전극 및 상기 유기 발광 소자(OLED)의 제1 전극에 연결되는 출력 전극을 포함한다.
상기 제2 픽셀 스위칭 소자(T2)는 박막 트랜지스터일 수 있다. 상기 제2 픽셀 스위칭 소자(T2)의 상기 제어 전극은 게이트 전극일 수 있다. 상기 제2 픽셀 스위칭 소자(T2)의 상기 입력 전극은 소스 전극일 수 있다. 상기 제2 픽셀 스위칭 소자(T2)의 상기 출력 전극은 드레인 전극일 수 있다.
상기 저장 캐패시터(CS)의 제1 단은 상기 제2 픽셀 스위칭 소자(T2)의 상기 입력 전극에 연결되고, 상기 저장 캐패시터(CS)의 제2 단은 상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1)의 상기 출력 전극에 연결된다.
상기 유기 발광 소자(OLED)의 상기 제1 전극은 상기 제2 픽셀 스위칭 소자(T2)의 상기 출력 전극에 연결되고, 상기 유기 발광 소자(OLED)의 상기 제2 전극에는 제2 전원 전압(ELVSS)이 인가된다.
상기 유기 발광 소자(OLED)의 상기 제1 전극은 애노드 전극일 수 있다. 상기 유기 발광 소자(OLED)의 상기 제2 전극은 캐소드 전극일 수 있다.
상기 픽셀(P)은 상기 스캔 신호, 상기 데이터 신호, 상기 제1 전원 전압(ELVDD) 및 상기 제2 전원 전압(ELVSS)을 수신하여 상기 데이터 신호에 상응하는 휘도로 상기 유기 발광 소자(OLED)를 발광시켜 영상을 표시한다.
도 3은 도 1의 전원 생성부(500)를 나타내는 블록도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 전원 생성부(500)는 제1 DC-DC 컨버터(520) 및 제2 DC-DC 컨버터(540)를 포함할 수 있다.
상기 전원 생성부(500)는 상기 입력 전압(VIN)을 기초로 상기 제1 전원 전압(ELVDD)을 생성하는 제1 DC-DC 컨버터(520) 및 상기 입력 전압(VIN)을 기초로 상기 제2 전원 전압(ELVSS)을 생성하는 제2 DC-DC 컨버터(540)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 DC-DC 컨버터(520)는 부스트 컨버터일 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 DC-DC 컨버터(540)는 인버팅 벅-부스트 컨버터일 수 있다.
도 4a는 프로텍션 상태에서 도 3의 제1 전원 전압(ELVDD) 및 제2 전원 전압(ELVSS)의 레벨을 나타내는 개념도이다.
도 1 내지 도 4a를 참조하면, 본 실시예에서, 상기 제1 DC-DC 컨버터(520) 또는 상기 제2 DC-DC 컨버터(540)의 출력 전압의 이상 상태가 발생하면, 상기 제1 DC-DC 컨버터(520) 또는 상기 제2 DC-DC 컨버터(540)를 턴 오프하지 않고, 상기 제1 DC-DC 컨버터(520) 또는 상기 제2 DC-DC 컨버터(540)의 출력 전압의 레벨을 조절하는 프로텍션 상태로 동작할 수 있다.
상기 제1 DC-DC 컨버터(520) 또는 상기 제2 DC-DC 컨버터(540)의 출력 전압의 이상 상태가 발생하면, 상기 제1 전원 전압(ELVDD) 및 상기 제2 전원 전압(ELVSS)의 차이를 감소시켜 상기 표시 패널(100)에 흐르는 전류를 감소시킬 수 있다.
도 4a에서는 상기 제2 DC-DC 컨버터(540)의 출력 전압의 이상 상태가 발생하면, 상기 제2 전원 전압(ELVSS)의 레벨을 증가시켜 상기 표시 패널(100)에 흐르는 전류를 감소시키는 경우를 예시하였다. 이때, 상기 제1 DC-DC 컨버터(520)의 출력 전압은 고정된 값을 가질 수 있다.
도 4b는 프로텍션 상태에서 도 3의 제1 전원 전압(ELVDD) 및 제2 전원 전압(ELVSS)의 레벨을 나타내는 개념도이다.
도 1 내지 도 4b를 참조하면, 본 실시예에서, 상기 제1 DC-DC 컨버터(520) 또는 상기 제2 DC-DC 컨버터(540)의 출력 전압의 이상 상태가 발생하면, 상기 제1 DC-DC 컨버터(520) 또는 상기 제2 DC-DC 컨버터(540)를 턴 오프하지 않고, 상기 제1 DC-DC 컨버터(520) 또는 상기 제2 DC-DC 컨버터(540)의 출력 전압의 레벨을 조절하는 프로텍션 상태로 동작할 수 있다.
도 4b에서는 상기 제1 DC-DC 컨버터(520)의 출력 전압의 이상 상태가 발생하면, 상기 제1 전원 전압(ELVDD)의 레벨을 감소시켜 상기 표시 패널(100)에 흐르는 전류를 감소시키는 경우를 예시하였다. 이때, 상기 제2 DC-DC 컨버터(540)의 출력 전압은 고정된 값을 가질 수 있다.
도 5는 도 1의 전원 생성부(500)를 나타내는 회로도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 상기 제1 DC-DC 컨버터(520)는 기준 전압(VREF1)을 생성하는 기준 전압 생성부(RVG1), 상기 기준 전압(VREF1)과 출력 전압의 피드백 전압(VFB1)의 차이를 증폭하는 증폭부(EA1A), 상기 증폭부(EA1A)의 출력을 기초로 출력 전압(ELVDD, VO1)을 제어하는 출력 전압 제어부(CNTL1) 및 상기 출력 전압 제어부(CNTL1)의 제어 신호를 기초로 스위칭되어 상기 출력 전압(ELVDD, VO1)의 레벨을 결정하는 스위치들(SW1A, SW1B)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 DC-DC 컨버터(520)는 입력 전압(VIN)이 인가되는 노드에 배치되는 인덕터(L1), 상기 출력 전압(ELVDD, VO1)을 전압 분배 방식으로 피드백하는 피드백 저항들(RF1A, RF1B) 및 상기 출력 전압(ELVDD, VO1)이 출력되는 노드에 연결되는 캐패시터(C1)를 더 포함할 수 있다. 상기 출력 전압(ELVDD, VO1)이 출력되는 노드를 따라 흐르는 전류는 ILOAD1로 표시될 수 있다.
상기 제2 DC-DC 컨버터(540)는 기준 전압(VREF2)을 생성하는 기준 전압 생성부(RVG2), 상기 기준 전압(VREF2)과 출력 전압의 피드백 전압(VFB2)의 차이를 증폭하는 제1 증폭부(EA2A), 상기 제1 증폭부(EA2A)의 출력을 기초로 출력 전압(ELVSS, VO1)을 제어하는 출력 전압 제어부(CNTL2) 및 상기 출력 전압 제어부(CNTL2)의 제어 신호를 기초로 스위칭되어 상기 출력 전압(ELVSS, VO2)의 레벨을 결정하는 스위치들(SW2A, SW2B)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제2 DC-DC 컨버터(540)는 스위치들(SW2A, SW2B) 사이에 배치되는 인덕터(L2), 상기 출력 전압(ELVSS, VO2)을 전압 분배 방식으로 피드백하는 피드백 저항들(RF2A, RF2B) 및 상기 출력 전압(ELVSS, VO2)이 출력되는 노드에 연결되는 캐패시터(C2)를 더 포함할 수 있다. 상기 출력 전압(ELVSS, VO2)이 출력되는 노드를 따라 흐르는 전류는 ILOAD2로 표시될 수 있다.
본 실시예에서는 설명의 편의 상, 도 4a에서 도시한 바와 같이 상기 제2 DC-DC 컨버터(540)의 출력 전압의 이상 상태가 발생하면, 상기 제2 전원 전압(ELVSS)의 레벨을 증가시켜 상기 표시 패널(100)에 흐르는 전류를 감소시키는 경우를 예시하였다.
따라서, 상기 제2 DC-DC 컨버터(540)는 상기 출력 전압(ELVSS, VO2)을 센싱하는 센싱부(LS) 및 상기 센싱부(LS)에서 생성된 센싱 신호와 보정 기준 전압(VREF2B)의 차이를 증폭하는 제2 증폭부(EA2B)를 더 포함할 수 있다. 도 5의 상기 센싱부(LS) 및 상기 제2 증폭부(EA2B)는 간략하게 도시된 도면이며, 도 6을 참조하여 상기 제2 DC-DC 컨버터(540)의 회로를 더욱 상세하게 설명한다.
도 6은 도 3의 제2 DC-DC 컨버터(540)를 나타내는 회로도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예에서는 상기 제2 DC-DC 컨버터(540)의 출력 전압의 이상 상태가 발생하면, 상기 제2 DC-DC 컨버터(540)는 프로텍션 상태로 동작할 수 있다. 상기 프로텍션 상태에서, 상기 제2 전원 전압(ELVSS)의 레벨을 증가시켜 상기 표시 패널(100)에 흐르는 전류를 감소시킬 수 있다.
이하에서는 제2 DC-DC 컨버터(540)가 상기 프로텍션 상태로 동작하기 위한 구성(545)에 대해 주로 설명한다.
상기 제2 DC-DC 컨버터(540)는 출력 전압(ELVSS)을 센싱하여 센싱 신호(VISEN)를 생성하는 센싱부(LS), 상기 센싱 신호(VISEN) 및 제1 프로텍션 레벨(PCLLEVEL1)의 차이를 판단하는 판단부(EA2B, PCLAMP), 제1 기준 전압(VREFM)과 상기 판단부(EA2B, PCLAMP)의 출력값(EA2O)을 기초로 제2 기준 전압(VREF2)을 생성하는 기준 전압 제어부(VREFCON) 및 입력 전압(VIN), 상기 출력 전압의 피드백 전압(VFB2) 및 상기 제2 기준 전압(VREF2)을 기초로 상기 출력 전압(ELVSS)을 출력하는 출력 전압 제어부(CNTL2)를 포함할 수 있다.
상기 센싱 신호(VISEN)는 상기 제2 DC-DC 컨버터(540)의 출력 노드에 흐르는 전류(ILOAD2)를 센싱하여 전압 레벨로 변환한 값일 수 있다. 따라서, 상기 센싱 신호(VISEN)는 상기 출력 전압(ELVSS)의 값에 대응하는 레벨을 가질 수 있다.
본 실시예에서, 상기 판단부(EA2B, PCLAMP)는 상기 센싱 신호(VISEN) 및 상기 제1 프로텍션 레벨(PCLLEVEL1)의 차이를 증폭시켜 증폭 신호(EA2O)를 생성하고, 상기 증폭 신호(EA2O)를 상기 기준 전압 제어부(VREFCON)로 출력하는 상기 제2 증폭기(EA2B, PCLAMP)일 수 있다.
상기 제2 DC-DC 컨버터(540)는 상기 센싱 신호(VISEN)를 프로텍션 상태의 활성화를 나타내는 상기 제1 프로텍션 레벨(PCLLEVEL1) 또는 상기 프로텍션 상태의 비활성화를 나타내는 제2 프로텍션 레벨(PCLLEVEL2)과 비교하여 비교 신호를 생성하는 비교부(PCLCOMP) 및 상기 비교 신호를 누적하여 프로텍션 활성화 신호(PCLEN)를 생성하는 카운터(CN)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 프로텍션 레벨(PCLLEVEL1)은 상기 제2 프로텍션 레벨(PCLLEVEL2)보다 클 수 있다.
상기 카운터(CN)는 상기 센싱 신호(VISEN)가 상기 제1 프로텍션 레벨(PCLLEVEL1)보다 크거나 같은 시간을 카운팅하거나 상기 센싱 신호(VISEN)가 상기 제2 프로텍션 레벨(PCLLEVEL2)보다 작거나 같은 시간을 카운팅할 수 있다.
예를 들어, 상기 프로텍션 상태가 활성화되면, 상기 프로텍션 활성화 신호(PCLEN)는 1의 값을 가질 수 있고, 상기 프로텍션 상태가 비활성화되면, 상기 프로텍션 활성화 신호(PCLEN)는 0의 값을 가질 수 있다.
상기 제2 DC-DC 컨버터(540)는 상기 프로텍션 활성화 신호(PCLEN)를 기초로 상기 제1 프로텍션 레벨(PCLLEVEL1) 및 상기 제2 프로텍션 레벨(PCLLEVEL2) 중 어느 하나를 상기 비교부(PCLCOMP)로 출력하는 선택부(MUX)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 프로텍션 상태가 활성화 상태이면, 상기 선택부(MUX)는 상기 제2 프로텍션 레벨(PCLLEVEL2)을 상기 비교부(PCLCOMP)로 출력하여 상기 프로텍션 상태의 비활성화를 모니터링할 수 있다. 반대로, 상기 프로텍션 상태가 비활성화 상태이면, 상기 선택부(MUX)는 상기 제1 프로텍션 레벨(PCLLEVEL1)을 상기 비교부(PCLCOMP)로 출력하여 상기 프로텍션 상태의 활성화를 모니터링할 수 있다.
상기 제2 DC-DC 컨버터(540)는 상기 제1 프로텍션 레벨(PCLLEVEL1) 및 상기 제2 프로텍션 레벨(PCLLEVEL2)을 생성하는 프로텍션 레벨 생성부(PCLRG)를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 DC-DC 컨버터(540)는 상기 출력 전압 제어부(CNTL2) 및 상기 스위치들(SW2A, SW2B) 사이에 배치되는 버퍼들(BA, BB)을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 DC-DC 컨버터(540)는 상기 제1 기준 전압(VREFM)을 생성하는 기준 전압 생성부(RVG2)를 더 포함할 수 있고, 상기 제1 기준 전압(VREFM)은 출력 전압 셋팅 코드(VO2SC)에 의해 결정될 수 있다.
도 7은 도 6의 제2 DC-DC 컨버터(540)의 동작을 나타내는 타이밍도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 상기 표시 패널을 흐르는 전류(IPNL, ILOAD2)에 대응하는 상기 센싱 신호(VISEN)가 상기 제1 프로텍션 레벨(PCLLEVEL1)보다 작은 구간은 상기 출력 전압(ELVSS)이 정상적으로 출력되는 정상 상태(NORMAL OPERATION)를 의미한다.
상기 센싱 신호(VISEN)가 상기 제1 프로텍션 레벨(PCLLEVEL1)보다 크거나 같은 시간이 제1 시간(TG)을 초과하는 경우, 상기 제2 DC-DC 컨버터(540)는 프로텍션 상태(APCL OPERATION)로 동작할 수 있다.
상기 제2 DC-DC 컨버터(540)가 상기 프로텍션 상태(APCL OPERATION)로 동작하는 동안, 상기 출력 전압(ELVSS)의 레벨은 증가하며, 상기 센싱 신호(VISEN)는 상기 제1 프로텍션 레벨(PCLLEVEL1)을 초과하지 않도록 제어된다.
상기 프로텍션 상태(APCL OPERATION)에서, 상기 센싱 신호(VISEN)가 상기 제2 프로텍션 레벨(PCLLEVEL2)보다 작거나 같은 시간이 상기 제1 시간(TG)을 초과하는 경우, 상기 제2 DC-DC 컨버터(540)는 다시 정상 상태(NORMAL OPERATION)로 동작할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 프로텍션 상태(APCL OPERATION)로 진입하기 위한 상기 제1 프로텍션 레벨(PCLLEVEL1)은 상기 프로텍션 상태(APCL OPERATION)로부터 상기 정상 상태로 진출하기 위한 상기 제2 프로텍션 레벨(PCLLEVEL2)보다 크게 설정될 수 있다.
또한, 본 실시예에서, 상기 프로텍션 상태(APCL OPERATION)로 진입하기 위해서는 일정 시간(TG)보다 큰 시간 동안 상기 센싱 신호(VISEN)가 상기 제1 프로텍션 레벨(PCLLEVEL1)보다 크거나 같아야 한다. 이는 상기 출력 전압(ELVSS)이 노이즈, 글리치 등으로 인해 일시적으로 높은 값을 갖는 경우에는, 상기 프로텍션 상태(APCL OPERATION)로 진입하지 않기 위한 것이다. 이와 마찬가지로, 본 실시예에서, 상기 프로텍션 상태(APCL OPERATION)로부터 상기 정상 상태(NORMAL OPERATION)로 진출하기 위해서는 일정 시간(TG)보다 큰 시간 동안 상기 센싱 신호(VISEN)가 상기 제2 프로텍션 레벨(PCLLEVEL2)보다 작거나 같아야 한다. 이는 상기 출력 전압(ELVSS)이 노이즈, 글리치 등으로 인해 일시적으로 낮은 값을 갖는 경우에는, 상기 프로텍션 상태(APCL OPERATION)로부터 상기 정상 상태(NORMAL OPERATION)로 진출하지 않기 위한 것이다.
도 8은 도 6의 제2 DC-DC 컨버터(540)의 동작을 나타내는 타이밍도이다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 상기 센싱 신호(VISEN)가 상기 제1 프로텍션 레벨(PCLLEVEL1)보다 크거나 같은 시간이 제1 시간(TG)을 초과하는 경우, 상기 제2 DC-DC 컨버터(540)는 프로텍션 상태(APCL OPERATION)로 동작할 수 있다.
또한, 상기 프로텍션 상태(APCL OPERATION)가 제2 시간(TPCL)보다 큰 시간 동안 계속되는 경우, 상기 출력 전압(ELVSS)은 미리 정해진 강제 레벨(ELVSS MAX. VOLTAGE)로 변경되며, 상기 제2 DC-DC 컨버터(540)는 강제 최대 전압 상태(FORCED ELVSS MAX. OPERATION)를 가질 수 있다.
도 7에서는, 상기 출력 전압(ELVSS)의 상기 프로텍션 상태(APCL OPERATION)가 진행되다가 다시 정상 상태(NORMAL OPERATION)로 돌아오는 경우를 예시하였다. 즉, 이 경우에는 상기 출력 전압(ELVSS)의 이상 상태가 단기적인 것을 의미할 수 있다.
그러나, 도 8에서는, 상기 출력 전압(ELVSS)의 상기 프로텍션 상태(APCL OPERATION)가 제2 시간(TPCL) 이상 지속되어 다시 정상 상태(NORMAL OPERATION)로 돌아오지 않는 경우를 예시하였다. 즉, 이 경우에는 상기 출력 전압(ELVSS)의 이상 상태가 장기적인 것을 의미할 수 있다. 이 경우에는 사용자가 표시 패널(100)의 영상을 인식할 수 있는 최소한의 전류가 상기 표시 패널(100)에 흐르도록 상기 출력 전압(ELVSS)을 강제 설정하여, 상기 표시 패널(100)이 턴 오프되지 않도록 하고, 상기 사용자를 보호할 수 있다. 따라서, 강제 최대 전압 상태(FORCED ELVSS MAX. OPERATION)의 상기 출력 전압(ELVSS)은 상기 프로텍션 상태(APCL OPERATION)의 상기 출력 전압(ELVSS)보다 클 수 있다.
도 9는 도 6의 제2 DC-DC 컨버터(540)의 동작을 나타내는 타이밍도이다.
도 1 내지 도 9를 참조하면, 상기 센싱 신호(VISEN)가 상기 제1 프로텍션 레벨(PCLLEVEL1)보다 크거나 같은 시간이 제1 시간(TG)을 초과하는 경우, 상기 제2 DC-DC 컨버터(540)는 프로텍션 상태(APCL OPERATION)로 동작할 수 있다.
도 9에서는, 상기 프로텍션 상태(APCL OPERATION)가 장기간 계속되더라도, 상기 제2 DC-DC 컨버터(540)는 도 8의 강제 최대 전압 상태(FORCED ELVSS MAX. OPERATION)로 전환되지 않을 수 있다.
도 9에서는, 상기 출력 전압(ELVSS)의 상기 프로텍션 상태(APCL OPERATION)가 장기간 지속되더라도 상기 프로텍션 상태(APCL OPERATION)를 계속하여 유지하면서, 상기 출력 전압(ELVSS)이 다시 정상 상태(NORMAL OPERATION)로 돌아올 때까지 대기할 수 있다.
도 8 및 도 9를 보면, 본 발명에서 상기 강제 최대 전압 상태(FORCED ELVSS MAX. OPERATION)의 설정은 선택적인 것을 알 수 있다.
도 10은 도 6의 제2 DC-DC 컨버터(540)의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 1 내지 도 10을 참조하면, 표시 장치가 턴온되고 초기화 된다 (단계 S10). 상기 제2 DC-DC 컨버터(540)의 상기 센싱부(LOAD SENSOR, LS)가 활성화 된다 (단계 S20).
상기 센싱부(LS)는 상기 표시 패널(100)의 출력 전류(ILOAD2)를 모니터링한다 (단계 S30). 상기 센싱부(LS)는 상기 표시 패널(100)의 출력 전류(ILOAD2)를 기초로 상기 센싱 신호(VISEN)를 생성할 수 있다.
상기 제2 DC-DC 컨버터(540의 상기 정상 상태(NORMAL OPERATION)에서, 상기 센싱 신호(VISEN)가 상기 제1 프로텍션 레벨(PCLLEVEL1)보다 크거나 같은 상태가 상기 제1 시간(TG)보다 큰 시간 동안 계속되는지 판단한다 (단계 S40).
상기 센싱 신호(VISEN)가 상기 제1 프로텍션 레벨(PCLLEVEL1)보다 크거나 같은 상태가 상기 제1 시간(TG)보다 큰 시간 동안 계속되는 경우, 프로텍션 상태(APCL OPERATION)가 활성화될 수 있다 (단계 S50). 이 때, 상기 프로텍션 활성화 신호(PCLEN)는 1의 값을 가질 수 있다.
상기 센싱 신호(VISEN)가 상기 제1 프로텍션 레벨(PCLLEVEL1)보다 크거나 같은 상태가 상기 제1 시간(TG)보다 큰 시간 동안 계속되지 않는 경우, 상기 센싱부(LS)는 상기 표시 패널(100)의 출력 전류(ILOAD2)를 계속하여 모니터링한다 (단계 S30).
상기 프로텍션 상태(APCL OPERATION)가 활성화되는 경우, 상기 기준 전압 제어부(VREFCON)는 상기 센싱 신호(VISEN)가 상기 제1 프로텍션 레벨(PCLLEVEL1)을 초과하지 않는 상기 제2 기준 전압(VREF2)을 생성할 수 있다 (단계 S60).
상기 프로텍션 상태(APCL OPERATION)가 활성화된 상태에서 상기 센싱 신호(VISEN)가 상기 제2 프로텍션 레벨(PCLLEVEL2)보다 작거나 같은 상태가 상기 제1 시간(TG)보다 큰 시간 동안 계속되는지 판단한다 (단계 S70).
상기 프로텍션 상태(APCL OPERATION)가 활성화된 상태에서 상기 센싱 신호(VISEN)가 상기 제2 프로텍션 레벨(PCLLEVEL2)보다 작거나 같은 상태가 상기 제1 시간(TG)보다 큰 시간 동안 계속되는 경우, 상기 프로텍션 상태가 비활성화될 수 있다 (단계 S80). 이 때, 상기 프로텍션 활성화 신호(PCLEN)는 0의 값을 가질 수 있다
상기 프로텍션 상태(APCL OPERATION)가 비활성화되면, 상기 제2 DC-DC 컨버터(540)는 상기 정상 상태(NORMAL OPERATION)로 동작하고, 상기 센싱부(LS)는 상기 표시 패널(100)의 출력 전류(ILOAD2)를 계속하여 모니터링한다 (단계 S30).
또한, 상기 프로텍션 상태(APCL OPERATION)가 활성화된 상태가 제2 시간(TPCL)보다 큰 시간 동안 계속되는지 판단할 수 있다 (단계 S90).
상기 프로텍션 상태(APCL OPERATION)가 활성화된 상태가 제2 시간(TPCL)보다 큰 시간 동안 계속되는 경우, 상기 출력 전압(ELVSS)은 미리 정해진 강제 레벨(ELVSS MAX. VOLTAGE)로 변경되고, 상기 프로텍션 상태(APCL OPERATION)가 비활성화될 수 있다 (단계 S100).
본 실시예에 따르면, 출력 전압(ELVSS, ELVDD)에 이상이 발생한 경우에도 DC-DC 컨버터(520, 540)의 상기 출력 전압(ELVSS, ELVDD)을 차단하지 않고 상기 출력 전압(ELVSS, ELVDD)의 레벨을 변경하여 안정적으로 상기 출력 전압(ELVSS, ELVDD)을 출력할 수 있다. 따라서, 상기 표시 장치가 오토모티브 장치에 사용되는 경우에 상기 DC-DC 컨버터(520, 540)의 상기 출력 전압(ELVSS, ELVDD)에 이상이 발생하더라도 상기 DC-DC 컨버터(520, 540)가 셧다운되지 않고, 상기 표시 패널(100)이 꺼지지 않으므로, 상기 오토모티브 장치의 사용자의 안전을 보장할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 DC-DC 컨버터(540A)를 나타내는 회로도이다.
본 실시예에 따른 표시 장치는 DC-DC 컨버터의 구성을 제외하면, 도 1 내지 도 10의 표시 장치와 실질적으로 동일하므로, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략한다.
도 1 내지 도 4 및 도 11을 참조하면, 상기 표시 장치는 표시 패널(100), 구동 제어부(200), 스캔 구동부(300), 데이터 구동부(400) 및 전원 생성부(500)를 포함할 수 있다.
상기 전원 생성부(500)는 제1 DC-DC 컨버터(520) 및 제2 DC-DC 컨버터(540A)를 포함할 수 있다.
상기 전원 생성부(500)는 상기 입력 전압(VIN)을 기초로 상기 제1 전원 전압(ELVDD)을 생성하는 제1 DC-DC 컨버터(520) 및 상기 입력 전압(VIN)을 기초로 상기 제2 전원 전압(ELVSS)을 생성하는 제2 DC-DC 컨버터(540A)를 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 제1 DC-DC 컨버터(520) 또는 상기 제2 DC-DC 컨버터(540A)의 출력 전압의 이상 상태가 발생하면, 상기 제1 DC-DC 컨버터(520) 또는 상기 제2 DC-DC 컨버터(540A)를 턴 오프하지 않고, 상기 제1 DC-DC 컨버터(520) 또는 상기 제2 DC-DC 컨버터(540A)의 출력 전압의 레벨을 조절하는 프로텍션 상태로 동작할 수 있다.
이하에서는 제2 DC-DC 컨버터(540A)가 상기 프로텍션 상태로 동작하기 위한 구성(545A)에 대해 주로 설명한다.
상기 제2 DC-DC 컨버터(540A)는 출력 전압(ELVSS)을 센싱하여 센싱 신호(VISEN)를 생성하는 센싱부(LS), 상기 센싱 신호(VISEN) 및 제1 프로텍션 레벨(PCLLEVEL1)의 차이를 판단하는 판단부(EA2B, PCLAMP), 제1 기준 전압(VREFM)과 상기 판단부(EA2B, PCLAMP)의 출력값(EA2O)을 기초로 제2 기준 전압(VREF2)을 생성하는 기준 전압 제어부(VREFCON) 및 입력 전압(VIN), 상기 출력 전압의 피드백 전압(VFB2) 및 상기 제2 기준 전압(VREF2)을 기초로 상기 출력 전압(ELVSS)을 출력하는 출력 전압 제어부(CNTL2)를 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 판단부(EA2B, PCLAMP)는 상기 센싱 신호(VISEN) 및 상기 제1 프로텍션 레벨(PCLLEVEL1)의 차이를 증폭시켜 증폭 신호(EA2O)를 생성하고, 상기 증폭 신호(EA2O)를 상기 기준 전압 제어부(VREFCON)로 출력하는 상기 제2 증폭기(EA2B, PCLAMP)일 수 있다.
본 실시예에서는 상기 프로텍션 상태의 활성화를 나타내는 프로텍션 레벨(PCLLEVEL1)과 상기 프로텍션 상태의 비활성화를 나타내는 프로텍션 레벨(PCLLEVEL1)이 동일할 수 있다. 즉, 상기 프로텍션 상태로 진입하기 위한 프로텍션 레벨(PCLLEVEL1)과 상기 프로텍션 상태로부터 정상 상태로 진출하기 위한 프로텍션 레벨(PCLLEVEL1)이 동일할 수 있다.
상기 제2 DC-DC 컨버터(540A)는 상기 제1 프로텍션 레벨(PCLLEVEL1)을 생성하는 프로텍션 레벨 생성부(PCLRG)를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 상기 센싱 신호(VISEN)가 상기 제1 프로텍션 레벨(PCLLEVEL1)보다 크거나 같으면, 상기 제2 DC-DC 컨버터(540A)는 즉시 상기 프로텍션 상태(APCL OPERATION)로 진입하고, 상기 센싱 신호(VISEN)가 상기 제1 프로텍션 레벨(PCLLEVEL1)보다 작으면, 상기 제2 DC-DC 컨버터(540A)는 즉시 상기 프로텍션 상태(APCL OPERATION)로부터 상기 정상 상태(APCL OPERATION)로 진출할 수 있다.
이와는 달리, 도 6에서 도시한 바와 같이, 비교부(PCLCOMP) 및 카운터(CN)를 포함하는 경우, 상기 프로텍션 상태(APCL OPERATION)로 진입하기 위한 디글리치 타임(TG) 및 프로텍션 상태(APCL OPERATION)로부터 상기 정상 상태(APCL OPERATION)로 진출하기 위한 디글리치 타임(TG)의 설정이 가능할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 출력 전압(ELVSS, ELVDD)에 이상이 발생한 경우에도 DC-DC 컨버터(520, 540A)의 상기 출력 전압(ELVSS, ELVDD)을 차단하지 않고 상기 출력 전압(ELVSS, ELVDD)의 레벨을 변경하여 안정적으로 상기 출력 전압(ELVSS, ELVDD)을 출력할 수 있다. 따라서, 상기 표시 장치가 오토모티브 장치에 사용되는 경우에 상기 DC-DC 컨버터(520, 540A)의 상기 출력 전압(ELVSS, ELVDD)에 이상이 발생하더라도 상기 DC-DC 컨버터(520, 540A)가 셧다운되지 않고, 상기 표시 패널(100)이 꺼지지 않으므로, 상기 오토모티브 장치의 사용자의 안전을 보장할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 DC-DC 컨버터를 나타내는 회로도이다.
본 실시예에 따른 표시 장치는 DC-DC 컨버터의 구성을 제외하면, 도 1 내지 도 10의 표시 장치와 실질적으로 동일하므로, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략한다.
도 1 내지 도 4 및 도 12를 참조하면, 상기 표시 장치는 표시 패널(100), 구동 제어부(200), 스캔 구동부(300), 데이터 구동부(400) 및 전원 생성부(500)를 포함할 수 있다.
상기 전원 생성부(500)는 제1 DC-DC 컨버터(520) 및 제2 DC-DC 컨버터(540B)를 포함할 수 있다.
상기 전원 생성부(500)는 상기 입력 전압(VIN)을 기초로 상기 제1 전원 전압(ELVDD)을 생성하는 제1 DC-DC 컨버터(520) 및 상기 입력 전압(VIN)을 기초로 상기 제2 전원 전압(ELVSS)을 생성하는 제2 DC-DC 컨버터(540B)를 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 제1 DC-DC 컨버터(520) 또는 상기 제2 DC-DC 컨버터(540B)의 출력 전압의 이상 상태가 발생하면, 상기 제1 DC-DC 컨버터(520) 또는 상기 제2 DC-DC 컨버터(540B)를 턴 오프하지 않고, 상기 제1 DC-DC 컨버터(520) 또는 상기 제2 DC-DC 컨버터(540B)의 출력 전압의 레벨을 조절하는 프로텍션 상태로 동작할 수 있다.
이하에서는 제2 DC-DC 컨버터(540B)가 상기 프로텍션 상태로 동작하기 위한 구성(545)에 대해 주로 설명한다.
상기 제2 DC-DC 컨버터(540B)는 출력 전압(ELVSS)을 센싱하여 센싱 신호(VISEN)를 생성하는 센싱부(LS), 상기 센싱 신호(VISEN) 및 제1 프로텍션 레벨(PCLLEVEL1)의 차이를 판단하는 판단부(PCLCOMP1), 제1 기준 전압(VREFM)과 상기 판단부(PCLCOMP1)의 출력값(CMPO1)을 기초로 제2 기준 전압(VREF2)을 생성하는 기준 전압 제어부(VREFCON) 및 입력 전압(VIN), 상기 출력 전압의 피드백 전압(VFB2) 및 상기 제2 기준 전압(VREF2)을 기초로 상기 출력 전압(ELVSS)을 출력하는 출력 전압 제어부(CNTL2)를 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 판단부(PCLCOMP1)는 상기 센싱 신호(VISEN) 및 상기 제1 프로텍션 레벨(PCLLEVEL1)을 비교하여 제1 비교 신호(CMPO1)를 생성하는 제1 비교부(PCLCOMP1)일 수 있다.
본 실시예에서, 상기 제2 DC-DC 컨버터(540B)는 상기 센싱 신호(VISEN)를 프로텍션 상태(APCL OPERATION)의 활성화를 나타내는 상기 제1 프로텍션 레벨(PCLLEVEL1) 또는 상기 프로텍션 상태(APCL OPERATION)의 비활성화를 나타내는 제2 프로텍션 레벨(PCLLEVEL2)과 비교하여 제2 비교 신호(CMPO2)를 생성하는 제2 비교부(PCLCOMP2) 및 상기 제2 비교 신호(CMPO2)를 누적하여 프로텍션 활성화 신호(PCLEN)를 생성하는 카운터(CN)를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 DC-DC 컨버터(540B)는 상기 제1 비교 신호(CMPO1), 상기 프로텍션 활성화 신호(PCLEN)를 기초로 증감 신호를 생성하여 상기 기준 전압 제어부(VREFCON)로 출력하는 업다운 카운터(UDCN)를 더 포함할 수 있다.
상기 기준 전압 제어부(VREFCON)는 상기 제1 기준 전압(VREFM), 상기 증감 신호 및 상기 프로텍션 활성화 신호(PCLEN)를 기초로 상기 제2 기준 전압(VREF2)을 생성할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 기준 전압 제어부(VREFCON)는 디지털 방식으로 동작할 수 있으며, 상기 업다운 카운터(UDCN)의 증감 신호에 따라 정해진 증감 레벨만큼 상기 제2 기준 전압(VREF2)을 증가시키거나 감소시킬 수 있다.
본 실시예에 따르면, 출력 전압(ELVSS, ELVDD)에 이상이 발생한 경우에도 DC-DC 컨버터(520, 540B)의 상기 출력 전압(ELVSS, ELVDD)을 차단하지 않고 상기 출력 전압(ELVSS, ELVDD)의 레벨을 변경하여 안정적으로 상기 출력 전압(ELVSS, ELVDD)을 출력할 수 있다. 따라서, 상기 표시 장치가 오토모티브 장치에 사용되는 경우에 상기 DC-DC 컨버터(520, 540B)의 상기 출력 전압(ELVSS, ELVDD)에 이상이 발생하더라도 상기 DC-DC 컨버터(520, 540B)가 셧다운되지 않고, 상기 표시 패널(100)이 꺼지지 않으므로, 상기 오토모티브 장치의 사용자의 안전을 보장할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 DC-DC 컨버터, 이를 이용한 DC-DC 컨버팅 방법 및 이를 포함하는 표시 장치에 따르면, 상기 표시 장치가 오토모티브 장치에 사용되는 경우에 상기 오토모티브 장치의 사용자의 안전을 보장할 수 있다.
이상 실시예들을 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.
100: 표시 패널 200: 구동 제어부
300: 스캔 구동부 400: 데이터 구동부
500: 전압 생성부 520: 제1 DC-DC 컨버터
540, 540A, 540B: 제2 DC-DC 컨버터

Claims (20)

  1. 출력 전압을 센싱하여 센싱 신호를 생성하는 센싱부;
    상기 센싱 신호 및 제1 프로텍션 레벨의 차이를 판단하는 판단부;
    제1 기준 전압과 상기 판단부의 출력값을 기초로 제2 기준 전압을 생성하는 기준 전압 제어부; 및
    입력 전압, 상기 출력 전압의 피드백 전압 및 상기 제2 기준 전압을 기초로 상기 출력 전압을 출력하는 출력 전압 제어부를 포함하는 DC-DC 컨버터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 센싱 신호가 상기 제1 프로텍션 레벨보다 크거나 같은 상태가 제1 시간보다 큰 시간 동안 계속되는 경우, 프로텍션 상태가 활성화되는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터.
  3. 제2항에 있어서, 상기 프로텍션 상태가 활성화되는 경우, 상기 기준 전압 제어부는 상기 센싱 신호가 상기 제1 프로텍션 레벨을 초과하지 않는 상기 제2 기준 전압을 생성하는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터.
  4. 제3항에 있어서, 상기 프로텍션 상태가 활성화된 상태에서 상기 센싱 신호가 제2 프로텍션 레벨보다 작거나 같은 상태가 상기 제1 시간보다 큰 시간 동안 계속되는 경우, 상기 프로텍션 상태가 비활성화되는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터.
  5. 제3항에 있어서, 상기 프로텍션 상태가 활성화된 상태가 제2 시간보다 큰 시간 동안 계속되는 경우, 상기 출력 전압은 미리 정해진 강제 레벨로 변경되고, 상기 프로텍션 상태가 비활성화되는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터.
  6. 제1항에 있어서, 상기 판단부는 상기 센싱 신호 및 상기 제1 프로텍션 레벨의 차이를 증폭시켜 증폭 신호를 생성하고, 상기 증폭 신호를 상기 기준 전압 제어부로 출력하는 증폭기인 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터.
  7. 제6항에 있어서, 상기 센싱 신호를 프로텍션 상태의 활성화를 나타내는 상기 제1 프로텍션 레벨 또는 상기 프로텍션 상태의 비활성화를 나타내는 제2 프로텍션 레벨과 비교하여 비교 신호를 생성하는 비교부; 및
    상기 비교 신호를 누적하여 프로텍션 활성화 신호를 생성하는 카운터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터.
  8. 제7항에 있어서 상기 프로텍션 활성화 신호를 기초로 상기 제1 프로텍션 레벨 및 상기 제2 프로텍션 레벨 중 어느 하나를 상기 비교부로 출력하는 선택부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1 프로텍션 레벨은 상기 제2 프로텍션 레벨보다 큰 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터.
  10. 제1항에 있어서, 상기 판단부는 상기 센싱 신호 및 상기 제1 프로텍션 레벨을 비교하여 제1 비교 신호를 생성하는 제1 비교부인 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터.
  11. 제10항에 있어서, 상기 센싱 신호를 프로텍션 상태의 활성화를 나타내는 상기 제1 프로텍션 레벨 또는 상기 프로텍션 상태의 비활성화를 나타내는 제2 프로텍션 레벨과 비교하여 제2 비교 신호를 생성하는 제2 비교부; 및
    상기 제2 비교 신호를 누적하여 프로텍션 활성화 신호를 생성하는 카운터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제1 비교 신호, 상기 프로텍션 활성화 신호를 기초로 증감 신호를 생성하여 상기 기준 전압 제어부로 출력하는 업다운 카운터를 더 포함하고,
    상기 기준 전압 제어부는 상기 제1 기준 전압, 상기 증감 신호 및 상기 프로텍션 활성화 신호를 기초로 상기 제2 기준 전압을 생성하는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터.
  13. 출력 전압을 센싱하여 센싱 신호를 생성하는 단계;
    상기 센싱 신호 및 제1 프로텍션 레벨의 차이를 판단하는 단계;
    제1 기준 전압과 상기 판단 결과를 기초로 제2 기준 전압을 생성하는 단계; 및
    입력 전압, 상기 출력 전압의 피드백 전압 및 상기 제2 기준 전압을 기초로 상기 출력 전압을 출력하는 단계를 포함하는 DC-DC 컨버팅 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 센싱 신호가 상기 제1 프로텍션 레벨보다 크거나 같은 상태가 제1 시간보다 큰 시간 동안 계속되는 경우, 프로텍션 상태가 활성화되는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버팅 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 프로텍션 상태가 활성화되는 경우, 상기 센싱 신호가 상기 제1 프로텍션 레벨을 초과하지 않는 상기 제2 기준 전압이 생성되는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버팅 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 프로텍션 상태가 활성화된 상태에서 상기 센싱 신호가 제2 프로텍션 레벨보다 작거나 같은 상태가 상기 제1 시간보다 큰 시간 동안 계속되는 경우, 상기 프로텍션 상태가 비활성화되는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버팅 방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 프로텍션 상태가 활성화된 상태가 제2 시간보다 큰 시간 동안 계속되는 경우, 상기 출력 전압은 미리 정해진 강제 레벨로 변경되고, 상기 프로텍션 상태가 비활성화되는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버팅 방법.
  18. 복수의 스캔 라인들, 복수의 데이터 라인들 및 상기 스캔 라인들 및 상기 데이터 라인들에 연결되는 복수의 픽셀들을 포함하는 표시 패널;
    상기 스캔 라인들에 스캔 신호를 출력하는 스캔 드라이버;
    상기 데이터 라인들에 데이터 전압을 제공하는 데이터 드라이버; 및
    상기 표시 패널에 제1 전원 전압 및 상기 제1 전원 전압보다 작은 제2 전원 전압을 제공하는 전원 생성부를 포함하고,
    상기 전원 생성부는 상기 제1 전원 전압 및 상기 제2 전원 전압 중 적어도 어느 하나를 생성하는 DC-DC 컨버터를 포함하며,
    상기 DC-DC 컨버터는
    출력 전압을 센싱하여 센싱 신호를 생성하는 센싱부;
    상기 센싱 신호 및 제1 프로텍션 레벨의 차이를 판단하는 판단부;
    제1 기준 전압과 상기 판단부의 출력값을 기초로 제2 기준 전압을 생성하는 기준 전압 제어부; 및
    입력 전압, 상기 출력 전압의 피드백 전압 및 상기 제2 기준 전압을 기초로 상기 출력 전압을 출력하는 출력 전압 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 출력 전압은 상기 제1 전원 전압이고,
    상기 DC-DC 컨버터는 프로텍션 상태가 활성화되면, 상기 제1 전원 전압의 레벨을 감소시키는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  20. 제18항에 있어서, 상기 출력 전압은 상기 제2 전원 전압이고,
    상기 DC-DC 컨버터는 프로텍션 상태가 활성화되면, 상기 제2 전원 전압의 레벨을 증가시키는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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