KR20230174083A - 디스플레이 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

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KR20230174083A KR1020220075145A KR20220075145A KR20230174083A KR 20230174083 A KR20230174083 A KR 20230174083A KR 1020220075145 A KR1020220075145 A KR 1020220075145A KR 20220075145 A KR20220075145 A KR 20220075145A KR 20230174083 A KR20230174083 A KR 20230174083A
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김문영
강정일
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삼성전자주식회사
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Abstract

다중 출력 컨버터를 포함하는 디스플레이 장치가 개시된다. 본 디스플레이 장치의 다중 출력 컨버터는 제1 변압기, 1차측 권선이 제1 변압기의 1차측 권선과 직렬 연결된 제2 변압기 및 복수의 정류기를 포함하며, 복수의 정류기 중 제1 정류기에 연결된 제1 변압기의 2차측 제1 권선 및 제2 변압기의 2차측 제1 권선은 병렬 연결되고, 복수의 정류기 중 제2 정류기에 연결된 제1 변압기의 2차측 제2 권선 및 제2 변압기의 2차측 제2 권선은 병렬 연결되지 않을 수 있다.

Description

디스플레이 장치 및 그 제조 방법 { DISPLAY APPARATUS AND MANUFACTURING METHOD THEREOF }
본 개시는 디스플레이 장치 및 그 제조 방법에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 2개의 변압기를 사용하는 다중 출력 컨버터를 포함하는 디스플레이 장치 및 그 제조 방법에 대한 것이다.
전원 공급 장치는 이중 변압기를 사용하는 다중 출력 컨버터로 구현될 수 있다. 여기서, 이중 변압기는 도 1a에 도시된 바와 같이, 1차 및 2차가 직렬 또는 병렬 연결되는지에 따라 총 4가지 구조로 구현될 수 있다. 첫 번째 회로와 같이 1차 및 2차가 모두 직렬인 경우 및 네 번째 회로와 같이 1차 및 2차가 모두 병렬인 경우는 변압기 간의 전압 또는 전류 밸런싱이 유지되지 않아 사용되지 않으며, 전압 및 전류 밸런싱이 모두 유지되는 두 번째 회로 또는 세 번째 회로가 널리 이용된다. 두 번째 회로와 같이 1차가 직렬이고 2차가 병렬인 경우는 입력 전압이 높고 출력 전류가 큰 step-down 컨버터에서 이점을 가지고, 세 번째 회로와 같이 1차가 병렬이고 2차가 직렬인 경우는 입력 전류가 높고 출력 전압이 큰 step-up 컨버터에서 이점을 가진다.
도 1b는 TV 파워 시스템의 DC/DC 컨버터 부분으로, 다중 권선 변압기를 활용하여 3개의 다중 출력을 갖는 LLC 공진형 컨버터의 회로를 나타낸다. Vo_13V는 TV 파워 시스템의 메인 보드에 파워를 공급하기 위한 전압이고, Vo_DRV는 TV 파워 시스템의 LED에 파워를 공급하기 위한 전압이며, Vo_Amp는 TV 파워 시스템의 스피커에 파워를 공급하기 위한 전압이다. 일반적으로, Vo_13V와 Vo_Amp를 위한 정류기는 다이오드를 2개 사용하는 센터탭 정류기를 사용하고, Vo_DRV를 위한 정류기는 다이오드를 4개 사용하는 풀-브릿지 정류기를 사용한다.
센터탭 정류기는 사용되는 다이오드 개수가 적어 가격적인 면에서 유리하지만 다양한 한계가 있다. 먼저, 변압기의 핀수가 많다는 단점이 있다. 구체적으로, 센터탭 정류기는 2개의 변압기 권선이 필요하여 변압기 핀수를 4개 사용하고 풀-브릿지 정류기는 1개의 변압기 권선이 필요하여 변압기 핀수를 2개 사용한다. 따라서, 도 1b의 변압기 T1 및 T2는 각각 도 1c와 같이 총 10개의 핀을 가지는 변압기 보빈을 사용해야 한다. 이때, 필요로 하는 핀수가 많기 때문에 변압기 보빈의 가로 길이가 변압기 코어보다 길어지게 되어 전체 변압기의 크기가 증가하는 문제가 있다. 특히, 출력의 개수가 늘어나 핀수가 증가하면 변압기 2차측 보빈의 가로 길이가 증가할 수 있고, 또는 DC-DC 컨버터의 출력 파워가 줄어들어 변압기 코어의 가로 길이가 줄어들 수 있으며, 두 경우 모두 이상의 문제가 더욱 부각될 수 있다.
또한, 센터탭 정류기는 다이오드의 전압 스트레스가 큰 문제가 있다. 구체적으로, 센터탭 정류기는 도 1d와 같이 도시할 수 있으며, 인덕터 Llks1, Llks2로 인해 도 1e에 도시된 바와 같이, 전압 링잉(ringing) 현상이 발생하여 전압 스트레스가 더 증가할 수 있다. 또한, 기생 성분으로 인한 전압 스트레스 증가 현상은 다이오드의 역 회복(reverse recovery) 특성에 의해 실제 동작에서는 시뮬레이션보다 더욱 더 클 수 있다. 따라서, 센터탭 정류기의 다이오드는 높은 전압 스트레스를 가지며, 이로 인해 Vf(다이오드 순방향 전압 강하)가 커지게 되어 효율이 떨이진다. 또한, 출력 전압이 높을 경우 다이오드의 전압 스트레스가 크게 부담되기 때문에 센터탭 정류기를 사용하지 못하고 풀-브릿지 정류기를 사용해야만 하는 경우도 있다.
이상과 같이, 변압기의 핀수를 줄이면서도 정류기의 다이오드의 전압 스트레스를 줄이기 위한 회로가 개발될 필요가 있다.
본 개시는 상술한 필요성에 따른 것으로, 본 개시의 목적은 변압기의 핀수를 줄이고, 정류기의 다이오드의 전압 스트레스를 줄이기 위한 디스플레이 장치 및 그 제조 방법을 제공함에 있다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 디스플레이 장치의 다중 출력 컨버터는 제1 변압기, 1차측 권선이 상기 제1 변압기의 1차측 권선과 직렬 연결된 제2 변압기 및 복수의 정류기를 포함하며, 상기 복수의 정류기 중 제1 정류기에 연결된 상기 제1 변압기의 2차측 제1 권선 및 상기 제2 변압기의 2차측 제1 권선은 병렬 연결되고, 상기 복수의 정류기 중 제2 정류기에 연결된 상기 제1 변압기의 2차측 제2 권선 및 상기 제2 변압기의 2차측 제2 권선은 병렬 연결되지 않을 수 있다.
또한, 상기 제2 정류기는 센터탭 정류기이고, 상기 센터탭 정류기는 일단이 접지된 제1 커패시터, 애노드가 접지된 제1 다이오드, 상기 제1 커패시터의 타단 및 상기 제1 다이오드의 캐소드에 연결된 상기 제1 변압기의 2차측 제2 권선, 상기 제1 커패시터의 타단에 캐소드가 연결된 제2 다이오드 및 일단이 상기 제2 다이오드의 애노드에 연결되고, 타단이 접지된 상기 제2 변압기의 2차측 제2 권선을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제1 정류기는 풀 브릿지 정류기이고, 상기 풀 브릿지 정류기는 일단이 접지된 제2 커패시터, 애노드가 접지된 제3 다이오드, 애노드가 접지된 제4 다이오드, 상기 제3 다이오드의 캐소드 및 상기 제4 다이오드의 캐소드에 연결된 상기 제1 변압기의 2차측 제1 권선, 상기 제1 변압기의 2차측 제1 권선에 병렬 연결된 상기 제2 변압기의 2차측 제1 권선, 상기 제3 다이오드의 캐소드 및 상기 제2 커패시터의 타단에 연결된 제5 다이오드 및 상기 제4 다이오드의 캐소드 및 상기 제2 커패시터의 타단에 연결된 제6 다이오드를 포함할 수 있다.
또한, 상기 센터탭 정류기는 일단이 제1 다이오드의 캐소드에 연결되고, 타단이 제2 다이오드의 애노드에 연결된 제4 커패시터를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제4 커패시터는 2차측의 공진 주파수가 1차측의 공진 주파수보다 작도록 커패시턴스가 결정될 수 있다.
또한, 상기 제1 정류기는 타 센터탭 정류기이고, 상기 타 센터탭 정류기는 일단이 접지된 제3 커패시터, 애노드가 접지된 제7 다이오드, 상기 제3 커패시터의 타단 및 상기 제7 다이오드의 캐소드에 연결된 상기 제1 변압기의 2차측 제1 권선, 상기 제1 변압기의 2차측 제1 권선에 병렬 연결된 상기 제2 변압기의 2차측 제1 권선, 애노드가 접지된 제8 다이오드, 상기 제3 커패시터의 타단 및 상기 제7 다이오드의 캐소드에 연결된 상기 제1 변압기의 2차측 제3 권선 및 상기 제1 변압기의 2차측 제3 권선에 병렬 연결된 상기 제2 변압기의 2차측 제3 권선을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 복수의 정류기 중 풀 브릿지 정류기는 일단이 접지된 제2 커패시터, 애노드가 접지된 제3 다이오드, 애노드가 접지된 제4 다이오드, 상기 제3 다이오드의 캐소드 및 상기 제4 다이오드의 캐소드에 연결된 제1 변압기의 2차측 제4 권선, 상기 제3 다이오드의 캐소드 및 상기 제2 커패시터의 타단에 연결된 제5 다이오드 및 상기 제4 다이오드의 캐소드 및 상기 제2 커패시터의 타단에 연결된 제6 다이오드를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 정류기는 센터탭 정류기이고, 상기 센터탭 정류기는 일단이 접지된 제1 커패시터, 소스가 접지된 제1 동기 정류기(synchronous rectifier), 상기 제1 커패시터의 타단 및 상기 제1 동기 정류기의 드레인에 연결된 상기 제1 변압기의 2차측 제2 권선, 상기 제1 커패시터의 타단에 드레인이 연결된 제2 동기 정류기 및 일단이 상기 제2 동기 정류기의 소스에 연결되고, 타단이 접지된 상기 제2 변압기의 2차측 제2 권선을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 센터탭 정류기는 일단이 제1 동기 정류기의 드레인에 연결되고, 타단이 제2 동기 정류기의 소스에 연결된 제4 커패시터를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 동기 정류기는 상기 제1 커패시터에 인가되는 전압에 기초하여 구동되고, 상기 제2 동기 정류기는 상기 제4 커패시터에 인가되는 전압에 기초하여 구동될 수 있다.
한편, 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 다중 출력 컨버터를 포함하는 디스플레이 장치의 제조 방법은 제1 변압기 및 1차측 권선이 상기 제1 변압기의 1차측 권선과 직렬 연결된 제2 변압기를 형성하는 단계, 상기 제1 변압기의 2차측 제1 권선 및 상기 제1 변압기의 2차측 제1 권선에 병렬 연결된 상기 제2 변압기의 2차측 제1 권선과 연결된 제1 정류기를 형성하는 단계 및 상기 제1 변압기의 2차측 제2 권선 및 상기 제1 변압기의 2차측 제2 권선에 병렬 연결되지 않은 상기 제2 변압기의 2차측 제2 권선과 연결된 제2 정류기를 형성하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 제2 정류기는 센터탭 정류기이고, 상기 제2 정류기를 형성하는 단계는 일단이 접지된 제1 커패시터를 형성하는 단계, 애노드가 접지된 제1 다이오드를 형성하는 단계, 상기 제1 커패시터의 타단 및 상기 제1 다이오드의 캐소드에 연결된 상기 제1 변압기의 2차측 제2 권선을 형성하는 단계, 상기 제1 커패시터의 타단에 캐소드가 연결된 제2 다이오드를 형성하는 단계 및 일단이 상기 제2 다이오드의 애노드에 연결되고, 타단이 접지된 상기 제2 변압기의 2차측 제2 권선을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제1 정류기는 풀 브릿지 정류기이고, 상기 제1 정류기를 형성하는 단계는 일단이 접지된 제2 커패시터를 형성하는 단계, 애노드가 접지된 제3 다이오드를 형성하는 단계, 애노드가 접지된 제4 다이오드를 형성하는 단계, 상기 제3 다이오드의 캐소드 및 상기 제4 다이오드의 캐소드에 연결된 상기 제1 변압기의 2차측 제1 권선을 형성하는 단계, 상기 제1 변압기의 2차측 제1 권선에 병렬 연결된 상기 제2 변압기의 2차측 제1 권선을 형성하는 단계, 상기 제3 다이오드의 캐소드 및 상기 제2 커패시터의 타단에 연결된 제5 다이오드를 형성하는 단계 및 상기 제4 다이오드의 캐소드 및 상기 제2 커패시터의 타단에 연결된 제6 다이오드를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 일단이 제1 다이오드의 캐소드에 연결되고, 타단이 제2 다이오드의 애노드에 연결된 제4 커패시터를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제4 커패시터는 2차측의 공진 주파수가 1차측의 공진 주파수보다 작도록 커패시턴스가 결정될 수 있다.
또한, 상기 제1 정류기는 타 센터탭 정류기이고, 상기 제1 정류기를 형성하는 단계는 일단이 접지된 제3 커패시터를 형성하는 단계, 애노드가 접지된 제7 다이오드를 형성하는 단계, 상기 제3 커패시터의 타단 및 상기 제7 다이오드의 캐소드에 연결된 상기 제1 변압기의 2차측 제1 권선을 형성하는 단계, 상기 제1 변압기의 2차측 제1 권선에 병렬 연결된 상기 제2 변압기의 2차측 제1 권선을 형성하는 단계, 애노드가 접지된 제8 다이오드를 형성하는 단계, 상기 제3 커패시터의 타단 및 상기 제7 다이오드의 캐소드에 연결된 상기 제1 변압기의 2차측 제3 권선을 형성하는 단계 및 상기 제1 변압기의 2차측 제3 권선에 병렬 연결된 상기 제2 변압기의 2차측 제3 권선을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고, 풀 브릿지 정류기를 형성하는 단계를 더 포함하며, 상기 풀 브릿지 정류기를 형성하는 단계는 일단이 접지된 제2 커패시터를 형성하는 단계, 애노드가 접지된 제3 다이오드를 형성하는 단계, 애노드가 접지된 제4 다이오드를 형성하는 단계, 상기 제3 다이오드의 캐소드 및 상기 제4 다이오드의 캐소드에 연결된 제1 변압기의 2차측 제4 권선을 형성하는 단계, 상기 제3 다이오드의 캐소드 및 상기 제2 커패시터의 타단에 연결된 제5 다이오드를 형성하는 단계 및 상기 제4 다이오드의 캐소드 및 상기 제2 커패시터의 타단에 연결된 제6 다이오드를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 정류기는 센터탭 정류기이고, 상기 제1 정류기를 형성하는 단계는 일단이 접지된 제1 커패시터를 형성하는 단계, 소스가 접지된 제1 동기 정류기(synchronous rectifier)를 형성하는 단계, 상기 제1 커패시터의 타단 및 상기 제1 동기 정류기의 드레인에 연결된 상기 제1 변압기의 2차측 제2 권선을 형성하는 단계, 상기 제1 커패시터의 타단에 드레인이 연결된 제2 동기 정류기를 형성하는 단계 및 일단이 상기 제2 동기 정류기의 소스에 연결되고, 타단이 접지된 상기 제2 변압기의 2차측 제2 권선을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고, 일단이 제1 동기 정류기의 드레인에 연결되고, 타단이 제2 동기 정류기의 소스에 연결된 제4 커패시터를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 동기 정류기는 상기 제1 커패시터에 인가되는 전압에 기초하여 구동되고, 상기 제2 동기 정류기는 상기 제4 커패시터에 인가되는 전압에 기초하여 구동될 수 있다.
이상과 같은 본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 디스플레이 장치의 다중 출력 컨버터는 비대칭 권선 센터탭 정류기 회로를 통해 핀수를 줄여 변압기 보빈의 가로 길이를 줄일 수 있고, 그에 따라 변압기의 전체 크기를 줄이고 차지하는 PCB 면적을 줄일 수 있다.
또한, 디스플레이 장치의 다중 출력 컨버터는 센터탭 정류기 클램핑 회로를 통해 정류기의 다이오드의 전압 스트레스를 낮출 수 있고, 그에 따라 Vf(다이오드 순방향 전압 강하)가 낮은 다이오드를 사용하여 효율을 높이거나 출력 전압이 높아 풀-브릿지를 사용하던 기존 회로 구조를 센터탭 정류기 구조로 변경하여 다이오드의 개수를 줄여 가격을 절감할 수 있다.
그리고, 센터탭 정류기 클램핑 회로의 경우 2차 누설 인덕턴스의 차이로 인해 발생하는 1차측 회로 및 정류기 다이오드 전류 비대칭 현상을 해결할 수 있고, 전류 RMS가 줄어들어 소자의 온도 균형을 맞추어 효율이 증가하고 소자 설계가 용이한 효과가 있다.
도 1a 내지 도 1e는 본 개시의 이해를 돕기 위한 종래 기술을 나타내는 도면들이다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 회로 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 변압기의 핀수를 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 회로 구성을 설명하기 위한 도면들이다.
도 7 내지 도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 센터탭 정류기 클램핑 회로를 설명하기 위한 도면들이다.
도 10 및 도 11은 본 개시의 일 실시 예에 따른 센터탭 정류기 클램핑 회로의 1차측 및 2차측 정류기 다이오드에 흐르는 전류를 설명하기 위한 도면들이다.
도 12 및 도 13은 본 개시의 일 실시 예에 따른 센터탭 정류기 클램핑 회로의 커패시터를 구성하는 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 14는 본 개시의 일 실시 예에 따른 동기 정류기를 이용한 센터탭 정류기 클램핑 회로를 설명하기 위한 도면이다.
도 15 및 도 16은 본 개시의 일 실시 예에 따른 비대칭 권선 센터탭 정류기 회로 및 센터탭 정류기 클램핑 회로의 조합을 설명하기 위한 도면들이다.
도 17 및 도 18은 본 개시의 확장 실시 예에 따른 단일 권선을 활용한 센터탭 정류기 클램핑 회로를 설명하기 위한 도면들이다.
도 19는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 개시를 상세히 설명한다.
본 개시의 실시 예에서 사용되는 용어는 본 개시에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 개시의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 개시에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
본 명세서에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
A 또는/및 B 중 적어도 하나라는 표현은 "A" 또는 "B" 또는 "A 및 B" 중 어느 하나를 나타내는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 사용된 "제1," "제2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구성되다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공 지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 개시의 다양한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 2에 도시된 바와 같이 디스플레이 장치(100)는 제1 변압기(110), 제2 변압기(120) 및 복수의 정류기(130)를 포함할 수 있다. 또는, 디스플레이 장치(100)는 다중 출력 컨버터를 포함하고, 다중 출력 컨버터가 제1 변압기(110), 제2 변압기(120) 및 복수의 정류기(130)를 포함할 수도 있다.
다중 출력 컨버터는 디스플레이 장치(100)의 회로 구성 각각으로 전원을 공급하는 장치일 수 있다. 예를 들어, 다중 출력 컨버터는 디스플레이 장치(100)의 일 구성으로서 디스플레이 장치(100)에 포함된 회로 구성 각각으로 전원을 공급할 수 있다.
다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 다중 출력 컨버터는 별도의 장치로 구현될 수도 있으며, 이 경우 다중 출력 컨버터는 외부 장치에 포함된 회로 구성 각각으로 전원을 공급할 수도 있다.
제1 변압기(110)의 1차측 권선은 제2 변압기(120)의 1차측 권선과 직렬 연결될 수 있다. 제1 변압기(110)의 2차측 권선은 복수일 수 있다. 또한, 제2 변압기(120)의 2차측 권선은 복수일 수 있다. 제1 변압기(110)의 복수의 2차측 권선과 제2 변압기(120)의 복수의 2차측 권선의 연결 관계는 복수의 정류기(130)와 함께 설명한다.
복수의 정류기(130) 중 제1 정류기에 연결된 제1 변압기의 2차측 제1 권선 및 제2 변압기의 2차측 제1 권선은 병렬 연결되고, 복수의 정류기(130) 중 제2 정류기에 연결된 제1 변압기의 2차측 제2 권선 및 제2 변압기의 2차측 제2 권선은 병렬 연결되지 않을 수 있다. 1차측의 직렬 연결 및 2차측 제1 권선 간의 병렬 연결을 통해 전압 및 전류 밸런싱의 유지가 가능하다.
일 예로, 제2 정류기는 센터탭 정류기이고, 센터탭 정류기는 일단이 접지된 제1 커패시터, 애노드가 접지된 제1 다이오드, 제1 커패시터의 타단 및 제1 다이오드의 캐소드에 연결된 제1 변압기의 2차측 제2 권선, 제1 커패시터의 타단에 캐소드가 연결된 제2 다이오드 및 일단이 제2 다이오드의 애노드에 연결되고, 타단이 접지된 제2 변압기의 2차측 제2 권선을 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 다이오드의 위치에 제2 변압기의 2차측 제2 권선이 배치되고, 제2 변압기의 2차측 제2 권선의 위치에 제2 다이오드가 배치될 수도 있다. 이러한 방식을 비대칭 권선 센터탭 정류기 회로로 지칭할 수 있다.
여기서, 제1 정류기는 풀 브릿지 정류기이고, 풀 브릿지 정류기는 일단이 접지된 제2 커패시터, 애노드가 접지된 제3 다이오드, 애노드가 접지된 제4 다이오드, 제3 다이오드의 캐소드 및 제4 다이오드의 캐소드에 연결된 제1 변압기의 2차측 제1 권선, 제1 변압기의 2차측 제1 권선에 병렬 연결된 제2 변압기의 2차측 제1 권선, 제3 다이오드의 캐소드 및 제2 커패시터의 타단에 연결된 제5 다이오드 및 제4 다이오드의 캐소드 및 제2 커패시터의 타단에 연결된 제6 다이오드를 포함할 수 있다.
그리고, 복수의 정류기(130)는 제1 정류기, 제2 정류기 및 제3 정류기를 포함할 수 있으며, 제3 정류기는 센터탭 정류기일 수 있다. 여기서, 제1 정류기가 병렬 연결된 2차측 권선들을 포함하기 때문에, 제3 정류기는 도 1b와 같이 종래의 센터탭 정류기로 구현되거나, 제2 정류기와 같이 비대칭 권선 센터탭 정류기로 구현될 수 있다.
한편, 센터탭 정류기로 구현된 제2 정류기는 일단이 제1 다이오드의 캐소드에 연결되고, 타단이 제2 다이오드의 애노드에 연결된 제4 커패시터를 더 포함할 수 있다. 여기서, 제4 커패시터는 2차측의 공진 주파수가 1차측의 공진 주파수보다 작도록 커패시턴스가 결정될 수 있다. 이 경우, 제4 커패시터에는 Vo의 출력 전압이 인가되어 센터탭 정류기의 다이오드의 전압 스트레스의 최대값이 클램핑되며, 그에 따라 효율을 높이고 링잉을 줄일 수 있다. 이러한 방식을 센터탭 정류기 클램핑 회로로 지칭할 수 있으며, 구체적인 효과에 대하여는 도면을 통해 후술한다.
한편, 제2 정류기는 이상에서 설명한 센터탭 정류기이고, 제1 정류기가 타 센터탭 정류기로 구현될 수도 있다. 예를 들어, 타 센터탭 정류기는 일단이 접지된 제3 커패시터, 애노드가 접지된 제7 다이오드, 제3 커패시터의 타단 및 제7 다이오드의 캐소드에 연결된 제1 변압기의 2차측 제1 권선, 제1 변압기의 2차측 제1 권선에 병렬 연결된 제2 변압기의 2차측 제1 권선, 애노드가 접지된 제8 다이오드, 제3 커패시터의 타단 및 제7 다이오드의 캐소드에 연결된 제1 변압기의 2차측 제3 권선 및 제1 변압기의 2차측 제3 권선에 병렬 연결된 제2 변압기의 2차측 제3 권선을 포함할 수 있다. 즉, 타 센터탭 정류기의 2차측 제1 권선 간의 병렬 연결 및 2차측 제3 권선 간의 병렬 연결을 통해 전압 및 전류 밸런싱의 유지가 가능하다.
이 경우, 복수의 정류기 중 풀 브릿지 정류기가 비대칭 권선 풀 브릿지 정류기로 구현될 수도 있다. 예를 들어, 풀 브릿지 정류기는 일단이 접지된 제2 커패시터, 애노드가 접지된 제3 다이오드, 애노드가 접지된 제4 다이오드, 제3 다이오드의 캐소드 및 제4 다이오드의 캐소드에 연결된 제1 변압기의 2차측 제4 권선, 제3 다이오드의 캐소드 및 제2 커패시터의 타단에 연결된 제5 다이오드 및 제4 다이오드의 캐소드 및 제2 커패시터의 타단에 연결된 제6 다이오드를 포함할 수 있다.
한편, 센터탭 정류기는 다이오드 대신 동기 정류기(synchronous rectifier)를 이용하여 구현될 수도 있다.
예를 들어, 제1 정류기는 센터탭 정류기이고, 센터탭 정류기는 일단이 접지된 제1 커패시터, 소스가 접지된 제1 동기 정류기, 제1 커패시터의 타단 및 제1 동기 정류기의 드레인에 연결된 제1 변압기의 2차측 제2 권선, 제1 커패시터의 타단에 드레인이 연결된 제2 동기 정류기 및 일단이 제2 동기 정류기의 소스에 연결되고, 타단이 접지된 제2 변압기의 2차측 제2 권선을 포함할 수도 있다.
여기서, 센터탭 정류기는 일단이 제1 동기 정류기의 드레인에 연결되고, 타단이 제2 동기 정류기의 소스에 연결된 제4 커패시터를 더 포함하여 상술한 클램핑 동작을 수행할 수도 있다.
그리고, 제1 동기 정류기는 제1 커패시터에 인가되는 전압에 기초하여 구동되고, 제2 동기 정류기는 제4 커패시터에 인가되는 전압에 기초하여 구동될 수 있다. 즉, 별도의 파워 회로 없이 구현이 가능하다.
이상과 같이, 디스플레이 장치의 다중 출력 컨버터는 비대칭 권선 센터탭 정류기 회로 및 센터탭 정류기 클램핑 회로를 통해 변압기 보빈의 가로 길이를 줄이면서도 효율을 향상시킬 수 있다.
이하에서는 도 3 내지 도 18을 통해 다중 출력 컨버터의 회로 구성 및 동작을 좀더 구체적으로 설명한다. 도 3 내지 도 18에서는 설명의 편의를 위해 개별적인 실시 예에 대하여 설명한다. 다만, 도 3 내지 도 18의 개별적인 실시 예는 얼마든지 조합된 상태로 실시될 수도 있다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)의 회로 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3에서는 다중 출력 컨버터가 3개의 정류기를 포함하고, 3개의 정류기는 2개의 센터탭 정류기와 1개의 풀 브릿지 정류기를 포함하는 것으로 가정하였다. 또한, 풀 브릿지 정류기는 종래와 같이 제1 변압기(T1, 110)의 2차측 권선과 제2 변압기(T2, 120)의 2차측 권선이 병렬 연결될 수 있다.
2개의 센터탭 정류기 각각은 제1 변압기(110)의 2차측 권선 하나와 제2 변압기(120)의 2차측 권선 하나만을 포함하는 비대칭 권선 센터탭 정류기 회로로 구현될 수 있다. 그에 따라, 도 4에 도시된 바와 같이, 2차측의 핀수를 줄여 보빈의 가로 길이를 줄일 수 있다. 또한, 전체 변압기의 크기도 줄이는 효과가 있다.
전압 및 전류 밸런싱과 관련하여, 기본적으로 2개의 변압기를 이용하여 절연형 컨버터를 구성할 경우, 1차측 권선은 직렬, 2차측 권선은 병렬로 연결했을 때 변압기 권선의 전압 및 전류 밸런싱이 유지진다. 전류 밸런싱의 경우, 직렬로 연결된 1차측 권선에 흐르는 전류가 동일하기 때문에 2개 변압기의 2차측에도 동일한 전류가 흐르게 된다. 전압 밸런싱의 경우, 병렬로 연결된 2차측 권선에 동일한 전압이 걸리기 때문에 2개 변압기의 1차측에도 걸리는 전압이 동일하다. 다중 출력을 갖는 컨버터를 구성할 경우, 2개의 변압기의 2차측 권선 중 하나의 권선만 병렬로 연결되어 있어도 2개의 변압기 권선의 전압 및 전류 밸런싱이 유지될 수 있다. 따라서, 도 3에서는 1차측 권선이 직렬 연결되어 있고 풀 브릿지 정류기에 포함된 2차측 권선이 병렬 연결되어 전압 및 전류 밸런싱이 유지될 수 있다.
한편, 비대칭 권선 센터탭 정류기 회로의 2차측은 가닥수가 종래 대비 2배일 수 있다. 구체적으로, 비대칭 권선 센터탭 정류기 회로의 경우, 종래와는 달리 제1 변압기(110)의 2차측 권선 및 제2 변압기(120)의 2차측 권선이 각각 하나로만 구현되기 때문에 2차측 권선의 전류 밀도가 증가할 수 있다. 즉, 제1 변압기(110) 및 제2 변압기(120)가 각각 한쪽에만 감기기 때문에 턴수가 절반이 되므로 가닥수를 2배로 하여 전류 밀도를 종래의 대칭 권선 구조와 동일하게 설계할 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)의 회로 구성을 설명하기 위한 도면들이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 다중 출력 컨버터는 2개의 센터탭 정류기와 1개의 풀 브릿지 정류기를 포함할 수 있고, 2개의 센터탭 정류기 중 큰 전류가 흐르는 센터탭 정류기는 종래와 같이 2차측 권선을 병렬로 연결하여 전류 밀도를 낮출 수 있다.
또는, 도 6에 도시된 바와 같이, 다중 출력 컨버터는 2개의 센터탭 정류기와 1개의 풀 브릿지 정류기를 포함할 수 있고, 센터탭 정류기 중 하나를 종래와 같이 2차측 권선을 병렬로 연결하고, 풀 브릿지 정류기를 하나의 2차측 권선으로 구현할 수도 있다. 풀 브릿지 정류기에 비대칭 권선 방식을 적용할 경우 DRV쪽에 흐르는 출력 전류가 제1 변압기(110)의 2차측 권선에만 흐르기 때문에 제1 변압기(110)에 더 많은 권선을 감아야 한다. 그에 따라, 제1 변압기(110)의 크기가 제2 변압기(120)에 비해 증가하지만 나머지 정류기는 여전히 전압 및 전류 밸런싱이 유지되고, DC-DC 컨버터는 정상적으로 동작할 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 개시의 일 실시 예에 불과하고, 2차측 권선이 병렬 연결된 정류기와 2차측 권선이 병렬 연결되지 않은 정류기를 포함한다면 어떠한 방식으로 구현되더라도 본 개시에 포함될 수 있다.
도 7 내지 도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 센터탭 정류기 클램핑 회로를 설명하기 위한 도면들이다.
도 7의 상단에 도시된 바와 같은 센터탭 정류기는 도 7의 하단과 같이 다이오드 위치가 변경될 수 있다. 구체적으로, 다이오드 중 하나의 애노드는 접지로 연결되고, 다른 하나의 캐소드는 Vo 노드로 연결되도록 배치를 변경하고, 정류기 다이오드 사이에 커패시터(Cclamp)가 추가될 수 있다.
추가된 커패시터에 걸리는 전압은 Vo로, DC 전압이 걸리게 되어 도 8에 도시된 바와 같이, 정류기 다이오드의 전압 스트레스(Vds1, Vds2)의 최대값이 2Vo로 클램핑될 수 있다. 결과적으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 센터탭 정류기 클램핑 회로를 구현하는 경우 다이오드 전압 스트레스가 낮아져 Vf(다이오드 순방향 전압 강하)가 낮은 다이오드를 사용할 수 있어 효율을 높일 수 있다.
또는, 도 9에 도시된 바와 같이, 출력 전압이 높아 풀 브릿지 정류기를 사용해야 하는 기존 회로 구조를 센터탭 정류기로 변경할 수 있어, 다이오드의 개수의 감소에 따른 비용 절감이 가능하다.
그리고, 도 1e와 같이, Vds1, Vds2가 처음 상승하여 흔들리는 전압 링잉이 감소하여 EMI 특성을 개선할 수 있다.
센터탭 정류기 클램핑 회로에서 정류기 다이오드의 전압을 2Vo로 유지하기 위해서는 Cclamp에 걸리는 전압이 DC 전압으로 일정 해야하며 Cclamp가 충분히 큰 값을 가져야 한다. 다만, 큰 Cclamp를 사용하면 커패시터의 부피가 증가하는 문제가 있다. LLC 공진형 컨버터는 LR과 CR의 공진에 의해 동작하므로 스위칭 주파수가 공진 주파수(=
Figure pat00001
) 근처에서 동작하게 된다. 클램핑 동작시 Cclamp는 (Llks1+Llks2)와 공진을 하기 때문에 Cclamp에 걸리는 전압이 Vo로 일정하기 위해서는 하기와 같은 조건을 만족해야 한다.
Figure pat00002
한편, 센터탭 정류기 클램핑 회로는 이중 변압기 구조가 아니더라도 2차측 정류기가 센터탭 정류기이면 적용될 수 있다.
도 10 및 도 11은 본 개시의 일 실시 예에 따른 센터탭 정류기 클램핑 회로의 1차측 및 2차측 정류기 다이오드에 흐르는 전류를 설명하기 위한 도면들이다.
종래 정류기 회로의 경우, 도 10에 도시된 바와 같이, 2차측 정류기 다이오드에 흐르는 전류(Irec1, Irec2)가 비대칭을 이루게 되어 1차 자화 전류(ILm)가 offset을 가지게 된다.
반면, 센터탭 정류기 클램핑 회로의 경우, 도 11에 도시된 바와 같이, 2차측 정류기 다이오드에 흐르는 전류가 균형을 이루게 되어 1차 자화 전류의 offset 또한 줄어들 수 있다.
즉, 센터탭 정류기 클램핑 회로를 적용하는 경우, 1차측 및 2차측 정류기 다이오드의 전류가 종래보다 좀더 균형을 이룰 수 있다.
도 12 및 도 13은 본 개시의 일 실시 예에 따른 센터탭 정류기 클램핑 회로의 커패시터를 구성하는 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
센터탭 정류기 클램핑 회로에 사용되는 커패시터는 도 12에 도시된 바와 같이, 출력 커패시터를 두 개의 커패시터로 나누고, 이중 하나를 도 13에 도시된 바와 같은 위치로 옮겨오는 방식으로 구현할 수 있다.
일반적으로 출력 커패시터는 충분한 커패시턴스를 가지고 전류 RMS 조건을 만족시킬 수 있도록 설계되기 때문에 소자의 추가 없이 구현이 가능하다.
기존 출력 커패시터에 흐르는 전류 RMS는
Figure pat00003
이고 센터탭 정류기 클램핑 회로의 출력 커패시터와 클램핑 커패시터에 흐르는 전류 RMS는 각각
Figure pat00004
이다. 커패시터에 흐르는 전류 RMS가 절반이 되었기 때문에 도 13에 도시된 바와 같이, 출력 커패시터의 절반을 클램핑 커패시터로 옮겨와서 회로를 구성할 수 있다.
도 14는 본 개시의 일 실시 예에 따른 동기 정류기를 이용한 센터탭 정류기 클램핑 회로를 설명하기 위한 도면이다.
센터탭 정류기 클램핑 회로는 다이오드를 포함할 수도 있으나, 다이오드 대신 동기 정류기(SR)를 포함할 수도 있다. 도 14에 도시된 바와 같이, 제1 동기 정류기(SR1)는 소스가 접지되어 있기 때문에 출력 커패시터(Co)에 걸리는 Vo 전압을 이용해 SR 구동 IC의 파워를 공급할 수 있다. 제2 동기 정류기(SR2)는 소스가 접지되어 있지 않지만 Cclamp에 걸리는 전압이 제2 동기 정류기의 소스 대비 Vo의 전압이 걸리므로 해당 전압을 SR 구동 IC의 파워로 사용할 수 있다. 그에 따라, SR 구동 IC를 위한 별도의 파워 회로 없이 구현이 가능하다.
도 15 및 도 16은 본 개시의 일 실시 예에 따른 비대칭 권선 센터탭 정류기 회로 및 센터탭 정류기 클램핑 회로의 조합을 설명하기 위한 도면들이다.
도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 비대칭 권선 센터탭 정류기 회로 및 센터탭 정류기 클램핑 회로는 동시에 적용될 수 있다. 두 가지 방식을 조합함에 따라 변압기의 핀수를 줄여 변압기의 사이즈를 줄일 수 있으며, 센터탭 정류기 다이오드의 전압 스트레스를 줄여 효율을 높일 수 있다.
도 17 및 도 18은 본 개시의 확장 실시 예에 따른 단일 권선을 활용한 센터탭 정류기 클램핑 회로를 설명하기 위한 도면들이다.
또한 센터탭 정류기 클램핑 회로는 도 17에 도시된 바와 같이, 2개의 센터탭 정류기가 합쳐진 형태로 볼 수 있으므로 기존 Co와 추가된 Cadd가 각각 출력 커패시터로 동작하는 다중 출력 정류기 형태로 볼 수 있다. 그에 따라, 변압기의 다중 권선을 활용한 다중 출력을 가지는 회로가 아니더라도 도 18에 도시된 바와 같이, 변압기의 단일 권선을 활용한 센터탭 정류기 클램핑 회로에서도 본 개시의 비대칭 권선 센터탭 정류기 회로를 적용할 수 있다.
도 19는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 제1 변압기 및 1차측 권선이 제1 변압기의 1차측 권선과 직렬 연결된 제2 변압기를 형성한다(S1910). 그리고, 제1 변압기의 2차측 제1 권선 및 제1 변압기의 2차측 제1 권선에 병렬 연결된 제2 변압기의 2차측 제1 권선과 연결된 제1 정류기를 형성한다(S1920). 그리고, 제1 변압기의 2차측 제2 권선 및 제1 변압기의 2차측 제2 권선에 병렬 연결되지 않은 제2 변압기의 2차측 제2 권선과 연결된 제2 정류기를 형성한다(S1930).
또한, 제2 정류기는 센터탭 정류기이고, 제2 정류기를 형성하는 단계(S1930)는 일단이 접지된 제1 커패시터를 형성하는 단계, 애노드가 접지된 제1 다이오드를 형성하는 단계, 제1 커패시터의 타단 및 제1 다이오드의 캐소드에 연결된 제1 변압기의 2차측 제2 권선을 형성하는 단계, 제1 커패시터의 타단에 캐소드가 연결된 제2 다이오드를 형성하는 단계 및 일단이 제2 다이오드의 애노드에 연결되고, 타단이 접지된 제2 변압기의 2차측 제2 권선을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고, 제1 정류기는 풀 브릿지 정류기이고, 제1 정류기를 형성하는 단계(S1920)는 일단이 접지된 제2 커패시터를 형성하는 단계, 애노드가 접지된 제3 다이오드를 형성하는 단계, 애노드가 접지된 제4 다이오드를 형성하는 단계, 제3 다이오드의 캐소드 및 제4 다이오드의 캐소드에 연결된 제1 변압기의 2차측 제1 권선을 형성하는 단계, 제1 변압기의 2차측 제1 권선에 병렬 연결된 제2 변압기의 2차측 제1 권선을 형성하는 단계, 제3 다이오드의 캐소드 및 제2 커패시터의 타단에 연결된 제5 다이오드를 형성하는 단계 및 제4 다이오드의 캐소드 및 제2 커패시터의 타단에 연결된 제6 다이오드를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 일단이 제1 다이오드의 캐소드에 연결되고, 타단이 제2 다이오드의 애노드에 연결된 제4 커패시터를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
그리고, 제4 커패시터는 2차측의 공진 주파수가 1차측의 공진 주파수보다 작도록 커패시턴스가 결정될 수 있다.
또한, 제1 정류기는 타 센터탭 정류기이고, 제1 정류기를 형성하는 단계(S1920)는 일단이 접지된 제3 커패시터를 형성하는 단계, 애노드가 접지된 제7 다이오드를 형성하는 단계, 제3 커패시터의 타단 및 제7 다이오드의 캐소드에 연결된 제1 변압기의 2차측 제1 권선을 형성하는 단계, 제1 변압기의 2차측 제1 권선에 병렬 연결된 제2 변압기의 2차측 제1 권선을 형성하는 단계, 애노드가 접지된 제8 다이오드를 형성하는 단계, 제3 커패시터의 타단 및 제7 다이오드의 캐소드에 연결된 제1 변압기의 2차측 제3 권선을 형성하는 단계 및 제1 변압기의 2차측 제3 권선에 병렬 연결된 제2 변압기의 2차측 제3 권선을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고, 풀 브릿지 정류기를 형성하는 단계를 더 포함하며, 풀 브릿지 정류기를 형성하는 단계는 일단이 접지된 제2 커패시터를 형성하는 단계, 애노드가 접지된 제3 다이오드를 형성하는 단계, 애노드가 접지된 제4 다이오드를 형성하는 단계, 제3 다이오드의 캐소드 및 제4 다이오드의 캐소드에 연결된 제1 변압기의 2차측 제4 권선을 형성하는 단계, 제3 다이오드의 캐소드 및 제2 커패시터의 타단에 연결된 제5 다이오드를 형성하는 단계 및 제4 다이오드의 캐소드 및 제2 커패시터의 타단에 연결된 제6 다이오드를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 제1 정류기는 센터탭 정류기이고, 제1 정류기를 형성하는 단계(S1920)는 일단이 접지된 제1 커패시터를 형성하는 단계, 소스가 접지된 제1 동기 정류기(synchronous rectifier)를 형성하는 단계, 제1 커패시터의 타단 및 제1 동기 정류기의 드레인에 연결된 제1 변압기의 2차측 제2 권선을 형성하는 단계, 제1 커패시터의 타단에 드레인이 연결된 제2 동기 정류기를 형성하는 단계 및 일단이 제2 동기 정류기의 소스에 연결되고, 타단이 접지된 제2 변압기의 2차측 제2 권선을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고, 일단이 제1 동기 정류기의 드레인에 연결되고, 타단이 제2 동기 정류기의 소스에 연결된 제4 커패시터를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 제1 동기 정류기는 제1 커패시터에 인가되는 전압에 기초하여 구동되고, 제2 동기 정류기는 제4 커패시터에 인가되는 전압에 기초하여 구동될 수 있다.
이상과 같은 본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 디스플레이 장치의 다중 출력 컨버터는 비대칭 권선 센터탭 정류기 회로를 통해 핀수를 줄여 변압기 보빈의 가로 길이를 줄일 수 있고, 그에 따라 변압기의 전체 크기를 줄이고 차지하는 PCB 면적을 줄일 수 있다.
또한, 디스플레이 장치의 다중 출력 컨버터는 센터탭 정류기 클램핑 회로를 통해 정류기의 다이오드의 전압 스트레스를 낮출 수 있고, 그에 따라 Vf(다이오드 순방향 전압 강하)가 낮은 다이오드를 사용하여 효율을 높이거나 출력 전압이 높아 풀-브릿지를 사용하던 기존 회로 구조를 센터탭 정류기 구조로 변경하여 다이오드의 개수를 줄여 가격을 절감할 수 있다.
그리고, 센터탭 정류기 클램핑 회로의 경우 2차 누설 인덕턴스의 차이로 인해 발생하는 1차측 회로 및 정류기 다이오드 전류 비대칭 현상을 해결할 수 있고, 전류 RMS가 줄어들어 소자의 온도 균형을 맞추어 효율이 증가하고 소자 설계가 용이한 효과가 있다.
한편, 본 개시의 일시 예에 따르면, 이상에서 설명된 다양한 실시 예들은 기기(machine)(예: 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체(machine-readable storage media)에 저장된 명령어를 포함하는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 기기는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시 예들에 따른 전자 장치(예: 전자 장치(A))를 포함할 수 있다. 명령이 프로세서에 의해 실행될 경우, 프로세서가 직접, 또는 프로세서의 제어 하에 다른 구성요소들을 이용하여 명령에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 명령은 컴파일러 또는 인터프리터에 의해 생성 또는 실행되는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장매체가 신호(signal)를 포함하지 않으며 실재(tangible)한다는 것을 의미할 뿐 데이터가 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다.
또한, 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 이상에서 설명된 다양한 실시 예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 온라인으로 배포될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 이상에서 설명된 다양한 실시 예들은 소프트웨어(software), 하드웨어(hardware) 또는 이들의 조합을 이용하여 컴퓨터(computer) 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록 매체 내에서 구현될 수 있다. 일부 경우에 있어 본 명세서에서 설명되는 실시 예들이 프로세서 자체로 구현될 수 있다. 소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시 예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 동작을 수행할 수 있다.
한편, 상술한 다양한 실시 예들에 따른 기기의 프로세싱 동작을 수행하기 위한 컴퓨터 명령어(computer instructions)는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체(non-transitory computer-readable medium)에 저장될 수 있다. 이러한 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장된 컴퓨터 명령어는 특정 기기의 프로세서에 의해 실행되었을 때 상술한 다양한 실시 예에 따른 기기에서의 처리 동작을 특정 기기가 수행하도록 한다. 비일시적 컴퓨터 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. 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체의 구체적인 예로는, CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등이 있을 수 있다.
또한, 상술한 다양한 실시 예들에 따른 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램) 각각은 단수 또는 복수의 개체로 구성될 수 있으며, 전술한 해당 서브 구성 요소들 중 일부 서브 구성 요소가 생략되거나, 또는 다른 서브 구성 요소가 다양한 실시 예에 더 포함될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 일부 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 개체로 통합되어, 통합되기 이전의 각각의 해당 구성 요소에 의해 수행되는 기능을 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따른, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 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 개시에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100 : 디스플레이 장치 110 : 제1 변압기(110)
120 : 제2 변압기 130 : 복수의 정류기

Claims (20)

  1. 다중 출력 컨버터를 포함하는 디스플레이 장치에 있어서,
    상기 다중 출력 컨버터는,
    제1 변압기;
    1차측 권선이 상기 제1 변압기의 1차측 권선과 직렬 연결된 제2 변압기; 및
    복수의 정류기;를 포함하며,
    상기 복수의 정류기 중 제1 정류기에 연결된 상기 제1 변압기의 2차측 제1 권선 및 상기 제2 변압기의 2차측 제1 권선은 병렬 연결되고,
    상기 복수의 정류기 중 제2 정류기에 연결된 상기 제1 변압기의 2차측 제2 권선 및 상기 제2 변압기의 2차측 제2 권선은 병렬 연결되지 않은, 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 정류기는, 센터탭 정류기이고,
    상기 센터탭 정류기는,
    일단이 접지된 제1 커패시터;
    애노드가 접지된 제1 다이오드;
    상기 제1 커패시터의 타단 및 상기 제1 다이오드의 캐소드에 연결된 상기 제1 변압기의 2차측 제2 권선;
    상기 제1 커패시터의 타단에 캐소드가 연결된 제2 다이오드; 및
    일단이 상기 제2 다이오드의 애노드에 연결되고, 타단이 접지된 상기 제2 변압기의 2차측 제2 권선;을 포함하는, 디스플레이 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 정류기는, 풀 브릿지 정류기이고,
    상기 풀 브릿지 정류기는,
    일단이 접지된 제2 커패시터;
    애노드가 접지된 제3 다이오드;
    애노드가 접지된 제4 다이오드;
    상기 제3 다이오드의 캐소드 및 상기 제4 다이오드의 캐소드에 연결된 상기 제1 변압기의 2차측 제1 권선;
    상기 제1 변압기의 2차측 제1 권선에 병렬 연결된 상기 제2 변압기의 2차측 제1 권선;
    상기 제3 다이오드의 캐소드 및 상기 제2 커패시터의 타단에 연결된 제5 다이오드; 및
    상기 제4 다이오드의 캐소드 및 상기 제2 커패시터의 타단에 연결된 제6 다이오드;를 포함하는, 디스플레이 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 센터탭 정류기는,
    일단이 제1 다이오드의 캐소드에 연결되고, 타단이 제2 다이오드의 애노드에 연결된 제4 커패시터;를 더 포함하는, 디스플레이 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제4 커패시터는,
    2차측의 공진 주파수가 1차측의 공진 주파수보다 작도록 커패시턴스가 결정되는, 디스플레이 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제1 정류기는, 타 센터탭 정류기이고,
    상기 타 센터탭 정류기는,
    일단이 접지된 제3 커패시터;
    애노드가 접지된 제7 다이오드;
    상기 제3 커패시터의 타단 및 상기 제7 다이오드의 캐소드에 연결된 상기 제1 변압기의 2차측 제1 권선;
    상기 제1 변압기의 2차측 제1 권선에 병렬 연결된 상기 제2 변압기의 2차측 제1 권선;
    애노드가 접지된 제8 다이오드;
    상기 제3 커패시터의 타단 및 상기 제7 다이오드의 캐소드에 연결된 상기 제1 변압기의 2차측 제3 권선; 및
    상기 제1 변압기의 2차측 제3 권선에 병렬 연결된 상기 제2 변압기의 2차측 제3 권선;을 포함하는, 디스플레이 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 정류기 중 풀 브릿지 정류기는,
    일단이 접지된 제2 커패시터;
    애노드가 접지된 제3 다이오드;
    애노드가 접지된 제4 다이오드;
    상기 제3 다이오드의 캐소드 및 상기 제4 다이오드의 캐소드에 연결된 제1 변압기의 2차측 제4 권선;
    상기 제3 다이오드의 캐소드 및 상기 제2 커패시터의 타단에 연결된 제5 다이오드; 및
    상기 제4 다이오드의 캐소드 및 상기 제2 커패시터의 타단에 연결된 제6 다이오드;를 포함하는, 디스플레이 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 정류기는, 센터탭 정류기이고,
    상기 센터탭 정류기는,
    일단이 접지된 제1 커패시터;
    소스가 접지된 제1 동기 정류기(synchronous rectifier);
    상기 제1 커패시터의 타단 및 상기 제1 동기 정류기의 드레인에 연결된 상기 제1 변압기의 2차측 제2 권선;
    상기 제1 커패시터의 타단에 드레인이 연결된 제2 동기 정류기; 및
    일단이 상기 제2 동기 정류기의 소스에 연결되고, 타단이 접지된 상기 제2 변압기의 2차측 제2 권선;을 포함하는, 디스플레이 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 센터탭 정류기는,
    일단이 제1 동기 정류기의 드레인에 연결되고, 타단이 제2 동기 정류기의 소스에 연결된 제4 커패시터;를 더 포함하는, 디스플레이 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 동기 정류기는,
    상기 제1 커패시터에 인가되는 전압에 기초하여 구동되고,
    상기 제2 동기 정류기는,
    상기 제4 커패시터에 인가되는 전압에 기초하여 구동되는, 디스플레이 장치.
  11. 다중 출력 컨버터를 포함하는 디스플레이 장치의 제조 방법에 있어서,
    제1 변압기 및 1차측 권선이 상기 제1 변압기의 1차측 권선과 직렬 연결된 제2 변압기를 형성하는 단계;
    상기 제1 변압기의 2차측 제1 권선 및 상기 제1 변압기의 2차측 제1 권선에 병렬 연결된 상기 제2 변압기의 2차측 제1 권선과 연결된 제1 정류기를 형성하는 단계; 및
    상기 제1 변압기의 2차측 제2 권선 및 상기 제1 변압기의 2차측 제2 권선에 병렬 연결되지 않은 상기 제2 변압기의 2차측 제2 권선과 연결된 제2 정류기를 형성하는 단계;를 포함하는 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2 정류기는, 센터탭 정류기이고,
    상기 제2 정류기를 형성하는 단계는,
    일단이 접지된 제1 커패시터를 형성하는 단계;
    애노드가 접지된 제1 다이오드를 형성하는 단계;
    상기 제1 커패시터의 타단 및 상기 제1 다이오드의 캐소드에 연결된 상기 제1 변압기의 2차측 제2 권선을 형성하는 단계;
    상기 제1 커패시터의 타단에 캐소드가 연결된 제2 다이오드를 형성하는 단계; 및
    일단이 상기 제2 다이오드의 애노드에 연결되고, 타단이 접지된 상기 제2 변압기의 2차측 제2 권선을 형성하는 단계;를 포함하는, 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 정류기는, 풀 브릿지 정류기이고,
    상기 제1 정류기를 형성하는 단계는,
    일단이 접지된 제2 커패시터를 형성하는 단계;
    애노드가 접지된 제3 다이오드를 형성하는 단계;
    애노드가 접지된 제4 다이오드를 형성하는 단계;
    상기 제3 다이오드의 캐소드 및 상기 제4 다이오드의 캐소드에 연결된 상기 제1 변압기의 2차측 제1 권선을 형성하는 단계;
    상기 제1 변압기의 2차측 제1 권선에 병렬 연결된 상기 제2 변압기의 2차측 제1 권선을 형성하는 단계;
    상기 제3 다이오드의 캐소드 및 상기 제2 커패시터의 타단에 연결된 제5 다이오드를 형성하는 단계; 및
    상기 제4 다이오드의 캐소드 및 상기 제2 커패시터의 타단에 연결된 제6 다이오드를 형성하는 단계;를 포함하는, 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    일단이 제1 다이오드의 캐소드에 연결되고, 타단이 제2 다이오드의 애노드에 연결된 제4 커패시터를 형성하는 단계;를 더 포함하는, 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제4 커패시터는,
    2차측의 공진 주파수가 1차측의 공진 주파수보다 작도록 커패시턴스가 결정되는, 제조 방법.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 제1 정류기는, 타 센터탭 정류기이고,
    상기 제1 정류기를 형성하는 단계는,
    일단이 접지된 제3 커패시터를 형성하는 단계;
    애노드가 접지된 제7 다이오드를 형성하는 단계;
    상기 제3 커패시터의 타단 및 상기 제7 다이오드의 캐소드에 연결된 상기 제1 변압기의 2차측 제1 권선을 형성하는 단계;
    상기 제1 변압기의 2차측 제1 권선에 병렬 연결된 상기 제2 변압기의 2차측 제1 권선을 형성하는 단계;
    애노드가 접지된 제8 다이오드를 형성하는 단계;
    상기 제3 커패시터의 타단 및 상기 제7 다이오드의 캐소드에 연결된 상기 제1 변압기의 2차측 제3 권선을 형성하는 단계; 및
    상기 제1 변압기의 2차측 제3 권선에 병렬 연결된 상기 제2 변압기의 2차측 제3 권선을 형성하는 단계;를 포함하는, 제조 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    풀 브릿지 정류기를 형성하는 단계;를 더 포함하며,
    상기 풀 브릿지 정류기를 형성하는 단계는,
    일단이 접지된 제2 커패시터를 형성하는 단계;
    애노드가 접지된 제3 다이오드를 형성하는 단계;
    애노드가 접지된 제4 다이오드를 형성하는 단계;
    상기 제3 다이오드의 캐소드 및 상기 제4 다이오드의 캐소드에 연결된 제1 변압기의 2차측 제4 권선을 형성하는 단계;
    상기 제3 다이오드의 캐소드 및 상기 제2 커패시터의 타단에 연결된 제5 다이오드를 형성하는 단계; 및
    상기 제4 다이오드의 캐소드 및 상기 제2 커패시터의 타단에 연결된 제6 다이오드를 형성하는 단계;를 포함하는, 제조 방법.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 제1 정류기는, 센터탭 정류기이고,
    상기 제1 정류기를 형성하는 단계는,
    일단이 접지된 제1 커패시터를 형성하는 단계;
    소스가 접지된 제1 동기 정류기(synchronous rectifier)를 형성하는 단계;
    상기 제1 커패시터의 타단 및 상기 제1 동기 정류기의 드레인에 연결된 상기 제1 변압기의 2차측 제2 권선을 형성하는 단계;
    상기 제1 커패시터의 타단에 드레인이 연결된 제2 동기 정류기를 형성하는 단계; 및
    일단이 상기 제2 동기 정류기의 소스에 연결되고, 타단이 접지된 상기 제2 변압기의 2차측 제2 권선을 형성하는 단계;를 포함하는, 제조 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    일단이 제1 동기 정류기의 드레인에 연결되고, 타단이 제2 동기 정류기의 소스에 연결된 제4 커패시터를 형성하는 단계;를 더 포함하는, 제조 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제1 동기 정류기는,
    상기 제1 커패시터에 인가되는 전압에 기초하여 구동되고,
    상기 제2 동기 정류기는,
    상기 제4 커패시터에 인가되는 전압에 기초하여 구동되는, 제조 방법.
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