WO2023182623A1 - 디스플레이 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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WO2023182623A1
WO2023182623A1 PCT/KR2022/021710 KR2022021710W WO2023182623A1 WO 2023182623 A1 WO2023182623 A1 WO 2023182623A1 KR 2022021710 W KR2022021710 W KR 2022021710W WO 2023182623 A1 WO2023182623 A1 WO 2023182623A1
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battery
power
display device
backlight
voltage
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PCT/KR2022/021710
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English (en)
French (fr)
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김문영
강정일
김건우
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삼성전자주식회사
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Publication date
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    • G09G2330/021—Power management, e.g. power saving

Definitions

  • This disclosure relates to a display device and a control method thereof, and more specifically, to a display device that drives a backlight using late-night electricity and a control method thereof.
  • the present disclosure is in response to the above-described need, and the purpose of the present disclosure is to provide a display device and a control method thereof that can substantially reduce power consumption.
  • a display device includes a backlight, a main circuit, a power supply unit that outputs a first power source for driving the backlight, and a second power source for driving the main circuit. , a first battery that is charged by the first power supply and supplies power to the backlight, and a second battery connected in series to the first battery and charged by the first power supply to supply power to the backlight or the main circuit. Controlling the first battery and the second battery to be charged with the first power during the battery and the first time period, and controlling the first battery power of the first battery and the second battery of the second battery during the second time period. and a control circuit that drives the backlight with power.
  • the main circuit may reduce the luminance of the backlight to a critical ratio when the display device is turned on while the control circuit is charging the first battery and the second battery.
  • control circuit can drive the main circuit with the second battery power.
  • control circuit can drive the backlight with the first battery power and the second battery power and drive the main circuit with the power from the second battery. there is.
  • the power supply unit includes a first terminal for outputting the first power and a second terminal for outputting the second power
  • the control circuit is connected to a source connected to the first terminal and one end of the first battery.
  • a first transistor including a connected drain, a first diode including an anode connected to the other terminal of the first battery and a cathode connected to the second terminal, an inductor including one end connected to the first terminal, and a first terminal connected to the other terminal of the inductor.
  • a second transistor including a connected drain and a source connected to a grounded node, and a second diode including an anode connected to the other end of the inductor and a cathode connected to one end of the first battery, wherein the second battery is connected to the first battery. 1 It may include one end connected to the other end of the battery and the other end connected to the ground node.
  • control circuit turns off the first transistor during the first time period and turns off the first battery with the first power source based on a pulse width modulation (PWM) signal received through the gate of the second transistor.
  • PWM pulse width modulation
  • control circuit turns on the first transistor during the second time period to drive the backlight with the first battery power and the second battery power, and operates the first voltage of the first battery and the second battery power.
  • the sum of the second voltages of the batteries may be greater than the voltage of the first power source.
  • the main circuit turns off the power supply when a turn-off signal for the display device is received
  • the control circuit drives the main circuit with power from the second battery
  • the second battery voltage may be smaller than the second voltage of the second power source.
  • control circuit may further include a third transistor including a resistor having one end connected to one end of the first battery, a drain connected to the other end of the resistor, and a source connected to the other end of the first battery.
  • control circuit may turn on the third transistor at a critical time within the first time period to reduce the difference between the voltage of the cell included in the first battery and the voltage of the cell included in the second battery.
  • IC integrated circuit
  • the voltage of the first battery may be greater than the voltage of the second battery.
  • it may further include a display that displays a UI that guides the user to specify the first time section and the second time section.
  • a method of controlling a display device includes the steps of: a power supply unit outputting a first power source for driving a backlight and a second power source for driving a main circuit; Charging the first battery and the second battery with 1 power, driving the backlight with the first battery power of the first battery and the second battery power of the second battery for a second time period and a third time period. It includes supplying the second battery power to the main circuit during a period, and the second battery may be connected in series to the first battery.
  • the charging step may lower the luminance of the backlight to a critical ratio when the display device is turned on while charging the first battery and the second battery.
  • FIGS. 1A and 1B are diagrams showing prior art to aid understanding of the present disclosure.
  • Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a display device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a detailed circuit of a display device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining charging and backlight driving operations according to an embodiment of the present disclosure.
  • Figure 5 is a diagram for explaining each signal during charging and backlight driving operations according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an operation of terminating backlight driving during charging according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating each signal when terminating backlight driving during charging according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a discharge operation during a weekly power peak time according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining an operation after discharging of a weekly power peak time is completed according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating discharge during the weekly power peak time and each signal after discharge is completed according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining an operation when a display device is turned off according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating each signal when the display device is turned off according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining a battery balancing operation according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining an operation when AC power is not supplied to the power supply unit according to an embodiment of the present disclosure.
  • Figure 15 is a flowchart for explaining a method of controlling a display device according to an embodiment of the present disclosure.
  • expressions such as “have,” “may have,” “includes,” or “may include” refer to the presence of the corresponding feature (e.g., component such as numerical value, function, operation, or part). , and does not rule out the existence of additional features.
  • a or/and B should be understood as referring to either “A” or “B” or “A and B”.
  • expressions such as “first,” “second,” “first,” or “second,” can modify various components regardless of order and/or importance, and can refer to one component. It is only used to distinguish from other components and does not limit the components.
  • the term user may refer to a person using an electronic device or a device (eg, an artificial intelligence electronic device) using an electronic device.
  • a device eg, an artificial intelligence electronic device
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a display device according to an embodiment of the present disclosure.
  • the display device 100 includes a power supply unit 110, a first battery 120, a second battery 130, and a control circuit 140.
  • the power supply unit 110 may output first power for driving the backlight and second power for driving the main circuit.
  • the power supply unit 110 includes a first terminal that outputs first power and a second terminal that outputs second power.
  • the first terminal may be connected to the backlight and the second terminal may be connected to the main circuit.
  • the power supply unit 110 is connected to the control circuit through a first terminal and can supply first power to the first battery 120 and the second battery 130.
  • the present invention is not limited to this, and the first and second power sources may be supplied to circuit configurations other than the backlight and main circuit, respectively.
  • the first battery 120 may supply power charged by the first power source to the backlight.
  • the second battery 130 is connected in series to the first battery 120 and can supply power charged by the first power source to the backlight or main circuit.
  • the voltage of the first battery 120 may be greater than the voltage of the second battery 130.
  • the sum of the voltage of the first battery 120 and the voltage of the second battery 130 may be greater than the voltage of the first power source. Nevertheless, the reason charging is possible is due to the operation of the control circuit 140, which will be described later. Additionally, the voltage of the second battery 130 may be lower than the voltage of the second power source.
  • the control circuit 140 charges the first battery 120 and the second battery 130 with the first power during the first time period, and charges the first battery 120 and the second battery 130 during the second time period.
  • the backlight can be driven by power.
  • the main circuit may lower the luminance of the backlight to a critical rate when the display device 100 is turned on while the control circuit 140 is charging the first battery 120 and the second battery 130.
  • the time when the first battery 120 and the second battery 130 are charged is likely to be at night, and in this case, there is no problem with the user's viewing even if the luminance of the backlight is lower than during the day. Accordingly, the main circuit 140 lowers the luminance of the backlight to a critical ratio, and the first battery 120 and the second battery 130 can be charged using the remaining energy.
  • nighttime can be set as a time zone when electricity rates are low, and can be set to a preset time period when the display device is first manufactured, and can then be changed by the user. For example, nighttime may be a time zone from 22:00 to 06:00, and daytime may be a time zone excluding nighttime.
  • the control circuit 140 does not charge the first battery 120 and the second battery 130. It may not be possible. Afterwards, when the user's content viewing ends and it is night, the control circuit 140 may start charging the first battery 120 and the second battery 130.
  • the control circuit 140 may drive the main circuit with power from the second battery 130.
  • the main circuit may be in a state where only minimal operations are performed. For example, the main circuit may only perform operations to receive a user's turn-on signal. That is, when the display device 100 is turned off, the main circuit can be driven only with the second battery 130 because the power consumption of the display device 100 is not large.
  • the control circuit 140 does not drive the main circuit with power from the second battery 130 while the first battery 120 and the second battery 130 are being charged, even when the display device 100 is turned off. You can. Thereafter, when the first battery 120 and the second battery 130 are fully charged and the display device 100 remains turned off, the control circuit 140 uses the power of the second battery 130. It can also drive the main circuit.
  • control circuit 140 controls the power of the second battery 130 when the display device 100 is turned off while the first battery 120 and the second battery 130 are being charged. You can also drive the main circuit. In this case, charging and discharging of the second battery 130 may be performed simultaneously.
  • the control circuit 140 drives the backlight with power from the first battery 120 and the second battery 130, and operates the backlight with power from the second battery 130.
  • the main circuit can be driven. For example, when a power outage occurs and AC power is not supplied to the power supply unit 110, the control circuit 140 drives the backlight with power from the first battery 120 and the second battery 130, and 2 The main circuit can be driven by the power of the battery 130. Through this operation, users can watch content for a certain period of time even if a power outage occurs.
  • the control circuit 140 drives the backlight with power from the first battery 120 and the second battery 130, and operates the backlight with the power of the second battery 130.
  • the main circuit is driven by power, and the main circuit can also lower the brightness of the backlight. Through this operation, more time can be secured for the user to watch content.
  • the control circuit 140 includes a first transistor whose source is connected to the first terminal, the drain connected to one end of the first battery 120, the anode connected to the other end of the first battery 120, and the cathode connected to the second terminal.
  • one end of the second battery 130 may be connected to the other end of the first battery 120 and the other end may be grounded.
  • the control circuit 140 turns off the first transistor during a first time period, receives a pulse width modulation (PWM) signal through the gate of the second transistor, and supplies the first battery 120 and the second battery with the first power. (130) can be charged.
  • PWM pulse width modulation
  • the sum of the voltage of the first battery 120 and the voltage of the second battery 130 may be greater than the voltage of the first power source. That is, when the drain voltage of the second transistor is lower than the voltage of the first battery 120, the second diode is turned off and the inductor can be charged. Thereafter, when the drain voltage of the second transistor becomes higher than the voltage of the first battery 120, the first battery 120 and the second battery 130 can be charged.
  • the control circuit 140 may turn on the first transistor during the second time period to drive the backlight with power from the first battery 120 and the second battery 130.
  • the first transistor may function as a switch for discharging the first battery 120 and the second battery 130.
  • the voltage of the first battery 120 and the second battery 130 are not the first power source.
  • the backlight can be driven by the power source.
  • the main circuit turns off the power supply unit 110, and the control circuit 140 can drive the main circuit with power from the second battery 130.
  • the voltage of the second battery 130 is lower than the voltage of the second power source, but as the power supply unit 110 is turned off, the main circuit can be driven by the power source of the second battery 130.
  • control circuit 140 may further include a resistor, one end of which is connected to one end of the first battery 120, and a third transistor, the drain of which is connected to the other end of the resistor, and the source of which is connected to the other end of the first battery 120. You can.
  • the control circuit 140 may turn on the third transistor at a critical point in the first time period to reduce the difference between the voltage of the cell included in the first battery and the voltage of the cell included in the second battery. That is, a battery balancing operation is performed through the third transistor, and the voltage difference between the cells of the first battery 120 and the second battery 130 can be reduced.
  • the IC chip further includes an integrated circuit (IC) chip that receives a first control signal from the main circuit, the IC chip obtains a second control signal based on the first control signal, and the control circuit is connected to the first battery 120. And a second control signal may be transmitted to the control circuit 140 to control charging and discharging of the second battery 130.
  • the IC chip may receive signals for controlling the first transistor, second transistor, and third transistor from the main circuit. At this time, the signal for controlling each transistor may be a high or low signal. At this time, the IC chip may transmit the control signal for controlling the first transistor and the control signal for controlling the third transistor as received from the main circuit to the control circuit 140. However, if the control signal for controlling the second transistor is a high signal, the IC chip can transmit the PWM signal to the control circuit 140.
  • the display device 100 may further include a display that displays a UI requesting designation of the first time period and the second time period.
  • the display device 100 may provide information about charging and discharging status, etc. through a display. For example, when an event such as a channel change occurs, the display device 100 may provide a UI including the charging and discharging status through the display. Alternatively, the display device 100 may provide information about charge/discharge status, etc. using pixels disposed at the edge of the display. For example, when the display device 100 is charging, the display device 100 may control the display so that pixels located at the edge of the display display green.
  • the present invention is not limited to this, and the display device 100 can provide information about charging and discharging states through a variety of methods.
  • the display may be implemented in various types of displays such as LCD (Liquid Crystal Display), OLED (Organic Light Emitting Diodes) display, PDP (Plasma Display Panel), etc.
  • the display may also include a driving circuit and a backlight unit that can be implemented in the form of a-si TFT, LTPS (low temperature poly silicon) TFT, OTFT (organic TFT), etc.
  • the display may be implemented as a touch screen combined with a touch sensor, a flexible display, a 3D display, etc.
  • the display device 100 charges the first battery 120 and the second battery 130 using late-night electricity when electricity rates are low, and charges the first battery 120 during peak power hours when electricity rates are high. And by using the power of the second battery 130, the power consumption of the display device 100 can be reduced.
  • FIGS. 3 to 14 individual embodiments are described for convenience of explanation. However, the individual embodiments of FIGS. 3 to 14 may be implemented in any number of combinations.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a detailed circuit of the display device 100 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the display device 100 may include a power supply unit 110, a first battery 120, a second battery 130, and a control circuit 140.
  • the display device 100 may further include a backlight (plurality of diodes), a TV light emitting circuit operation unit, a main circuit (TV main board), and a circuit for the main circuit to provide a feedback signal to the power supply unit 110. there is.
  • the power supply unit 110 may provide a first power source (Vdrv) to the backlight and control circuit 140 through a first terminal and a second power source (Vmain) to the main circuit through a second terminal.
  • the power supply unit 110 may provide the first power to the backlight via the TV light emitting circuit operating unit.
  • the TV light emitting circuit operating unit can output a constant current to the backlight even if the input voltage changes. Accordingly, when driving the backlight through the first battery 120 and the second battery 130, a converter may not be used, and a simpler circuit configuration than the conventional one is possible.
  • the sum of the voltage (VBH) of the first battery 120 and the voltage (VBL) of the second battery may be greater than the voltage of the first power source, and the voltage of the second battery may be less than the voltage of the second power source.
  • the control circuit 140 is a first transistor (QD) whose source is connected to the first terminal, the drain is connected to one end of the first battery 120, the anode is connected to the other end of the first battery 120, and the cathode is connected to the first terminal.
  • QD first transistor
  • control circuit 140 includes a resistor whose end is connected to one end of the first battery 120 and a third transistor QB whose drain is connected to the other end of the resistor and whose source is connected to the other end of the first battery 120. More may be included.
  • one end of the second battery 130 may be connected to the other end of the first battery 120 and the other end may be grounded.
  • the control circuit 140 may control the charging and discharging operations of the first battery 120 and the second battery 130 based on the gate signals of the first transistor, the second transistor, and the third transistor, and specific examples are given below. This is explained through drawings.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining charging and backlight driving operations according to an embodiment of the present disclosure.
  • the control circuit 140 may charge the first battery 120 and the second battery 130 with the first power during the first time period. For example, the control circuit 140 turns off the first transistor during a first time period, receives a pulse width modulation (PWM) signal through the gate of the second transistor, and supplies the first battery 120 with the first power source. And the second battery 130 can be charged.
  • PWM pulse width modulation
  • the second transistor may be turned on and the inductor may be charged. While the PWM signal is at a low value, the second transistor is turned off, and the first battery 120 and the second battery 130 can be charged through discharge of the first power source and the inductor. The sum of the voltage of the first battery 120 and the voltage of the second battery 130 is greater than the voltage of the first power source, but the second diode is turned on due to the discharge of the inductor, causing the first battery 120 and the second battery ( 130) charging is possible.
  • the display device 100 can use approximately 70% or more of the total power as energy for driving the backlight. Accordingly, when driving the backlight and charging the first battery 120 and the second battery 130 are performed simultaneously, the power supply capacity of the display device 100 must be increased, but this has the problem of increasing material costs. Accordingly, the main circuit may lower the luminance of the backlight to a critical ratio during the first time period. Alternatively, the main circuit may lower the luminance of the backlight to a critical rate when the display device 100 is turned on while the control circuit 140 is charging the first battery and the second battery. This is because the first time section is generally likely to be at night, and accordingly, the brightness around the user is darker than the surrounding brightness, so lowering the luminance does not reduce the user's convenience. Rather, it has the effect of preventing glare for users at night by lowering the luminance to a critical ratio.
  • the first battery 120 and the second battery 130 are charged with energy remaining after driving the backlight, and the charging power can be expressed as follows.
  • Battery charging power (battery storable energy - current energy)/night electricity time
  • the first time period is quite long, it is okay to charge the battery slowly. That is, even if the battery is charged with the remaining energy after driving the backlight, charging can be completed within the first time period.
  • the luminance of the backlight can be expressed as follows.
  • Luminance (%) (TV maximum power - battery charging power) / TV maximum power ⁇ 100
  • Figure 5 is a diagram for explaining each signal during charging and backlight driving operations according to an embodiment of the present disclosure.
  • the first transistor when entering the first time period (mid-night power mode), the first transistor is turned off by receiving a low signal, and the second transistor is turned off by receiving a PWM signal, so that the first battery 120 and The second battery 130 can be charged.
  • the sum of the voltage of the first battery (VBH, 120) and the voltage of the second battery (VBL, 130) may be maintained at least as much as the first power source (Vdrv). Specifically, when the sum of the voltage of the first battery 120 and the voltage of the second battery 130 becomes less than the first power source, the second diode is turned on and charging proceeds regardless of whether the second transistor is turned on. Because.
  • the main circuit may lower the brightness of the backlight to a critical ratio, and the voltage of the first battery 120 and the voltage of the second battery 130 may be charged up to Vmax during the first time period.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an operation of terminating backlight driving during charging according to an embodiment of the present disclosure.
  • the user's viewing of content may end while the first battery 120 and the second battery 130 are being charged.
  • the main circuit provides a backlight off (LED OFF) signal to the backlight, and since power is no longer supplied to the backlight, the entire first power source is supplied to the first battery 120 and the second power source. 2 It can be used to charge the battery 130.
  • LED OFF backlight off
  • the power supply unit 110 may continuously supply the first power. Thereafter, when the charging of the first battery 120 and the second battery 130 is completed, the main circuit may provide a PS_OFF signal to the power supply unit 110 to turn off the power supply unit 110.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating each signal when terminating backlight driving during charging according to an embodiment of the present disclosure.
  • the main circuit may provide a PS_OFF signal to the power supply unit 110 to turn off the power supply unit 110.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a discharge operation during a weekly power peak time according to an embodiment of the present disclosure.
  • the control circuit 140 turns on the first transistor (QD) to The backlight can be driven by the power of the first battery 120 and the second battery 130.
  • the sum of the voltage of the first battery 120 and the voltage of the second battery 130 is greater than the voltage of the first power source due to the charging operation, so the first power source is not used to drive the backlight. That is, by turning on only the first transistor, the backlight can be driven by power from the first battery 120 and the second battery 130, and a discharge converter circuit is not required.
  • the first battery 120 and the second battery 130 may supply power to the backlight until the sum of the voltages of the two batteries reaches the voltage (Vdrv) of the first power source.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining an operation after discharging of a weekly power peak time is completed according to an embodiment of the present disclosure.
  • First power may be supplied to the backlight.
  • the TV light emitting circuit operating unit outputs a constant current to the backlight even if the input voltage changes, so there is no need for a large-capacity discharge converter for the first battery 120 and the second battery 130.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating discharge during the weekly power peak time and each signal after discharge is completed according to an embodiment of the present disclosure.
  • the first transistor when entering the second time period (time period from the peak electric period to the completion of discharge), the first transistor is turned on by inputting a high signal, and the first battery 120 and the second transistor are turned on. As the battery 130 begins to discharge, the sum of the voltages of the first battery 120 and the second battery 130 decreases.
  • First power may be supplied to the backlight. That is, when discharge is complete, the first battery 120 and the second battery 130 no longer supply power.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining an operation when the display device 100 is turned off according to an embodiment of the present disclosure.
  • the main circuit can turn off the power supply unit 110 by transmitting a PS_OFF signal to the power supply unit 110.
  • the second battery 130 can supply power to the main circuit.
  • the second battery 130 transmits power, efficiently transmitting standby power, and standby power consumed from the wall power source can be reduced to almost 0W.
  • the power supply unit 110 automatically operates in standby mode again to maintain the preset voltage. That is, the voltage of the second battery 130 does not fall below a preset voltage, thereby preventing overdischarge of the battery.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating each signal when the display device 100 is turned off according to an embodiment of the present disclosure.
  • the power supply unit 110 may be turned off according to the PS_OFF signal.
  • the second battery 130 supplies power to the main circuit, and discharging begins. If the discharge continues and the second battery 130 reaches the minimum voltage, the DC-DC converter of the power supply unit 110 may automatically operate in standby mode to maintain the second terminal at a preset voltage. Accordingly, the voltage of the second battery 130 can be maintained at the minimum voltage.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining a battery balancing operation according to an embodiment of the present disclosure.
  • the first battery 120 and the second battery 130 may be charged and discharged with the same current in most operations. However, in standby mode, only the second battery 130 is used, and in this case, the voltage per cell of the first battery 120 and the second battery 130 may increase, and intermittent cell balancing is required to prevent this. .
  • the control circuit 140 turns on the third transistor (QB) at a critical point in the first time period to change the voltage of the cell included in the first battery 120 and the second battery 130. ) can reduce the voltage difference between cells included in the cell. Specifically, the control circuit 140 turns on the third transistor at a critical point in the first time period to consume a portion of the charge charged in the first battery 120, thereby reducing the amount of charge charged in the second battery 130 and By making a difference, the voltage difference between the two battery cells can be reduced.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining an operation when AC power is not supplied to the power supply unit according to an embodiment of the present disclosure.
  • control circuit 140 When a power outage occurs or the display device 100 is not connected to AC power, the control circuit 140 turns on the backlight with power from the first battery 120 and the second battery 130, as shown in FIG. 14. The main circuit can be driven with power from the second battery 130.
  • the user can continue to view the display device 100 even if external power is not momentarily supplied. Additionally, the user can temporarily use the display device 100 as a portable device, thereby improving user convenience.
  • Figure 15 is a flowchart for explaining a method of controlling a display device according to an embodiment of the present disclosure.
  • the power supply unit outputs first power for driving the backlight and second power for driving the main circuit (S1510). Then, the first battery and the second battery are charged with the first power source during the first time period (S1520). Then, the backlight is driven with power from the first battery and the second battery during the second time period (S1530).
  • the first battery supplies power charged by the first power source to the backlight
  • the second battery is connected in series to the first battery, and can supply power charged by the first power source to the backlight or main circuit.
  • the charging step (S1520) may lower the luminance of the backlight to a critical ratio when the display device is turned on while charging the first battery and the second battery.
  • the step of driving the main circuit with power from the second battery may be further included.
  • the backlight when AC power is not supplied to the power supply, the backlight may be driven with power from the first battery and the second battery, and the main circuit may be driven with power from the second battery.
  • the power supply unit includes a first terminal for outputting first power and a second terminal for outputting second power
  • the display device has a source connected to the first terminal and a drain connected to one end of the first battery.
  • the charging step (S1520) turns off the first transistor during a first time period, receives a pulse width modulation (PWM) signal through the gate of the second transistor, and uses the first power source to charge the first battery and the second battery. can be charged.
  • PWM pulse width modulation
  • the backlight is driven by the power of the first battery and the second battery by turning on the first transistor during the second time period, and the sum of the voltage of the first battery and the voltage of the second battery is , may be greater than the voltage of the first power source.
  • a turn-off signal for the display device when a turn-off signal for the display device is received, it further includes turning off the power supply and driving the main circuit with power from the second battery, wherein the voltage of the second battery is equal to the voltage of the second power source. It can be smaller than
  • the display device may further include a resistor with one end connected to one end of the first battery, a third transistor with a drain connected to the other end of the resistor, and a source connected to the other end of the first battery.
  • the charging step (S1520) turns on the third transistor at a critical point in the first time period to reduce the difference between the voltage of the cell included in the first battery and the voltage of the cell included in the second battery.
  • the control method includes the steps of the IC chip acquiring a second control signal based on the first control signal and It may further include controlling charging and discharging of the first battery and the second battery based on the method.
  • IC integrated circuit
  • the voltage of the first battery may be greater than the voltage of the second battery.
  • the step of displaying a UI requesting designation of the first time section and the second time section may be further included.
  • the display device charges the battery using late-night electricity when electricity rates are low, and uses power from the battery during peak hours when electricity rates are high. Power consumption can be reduced.
  • the display device uses a small-capacity converter only when charging the battery and does not use the converter when discharging the battery, it can be implemented without complex control of charge/discharge converters.
  • the voltage difference between a plurality of battery cells can be reduced through a battery balancing operation.
  • the power distribution status of the entire power grid can be improved by the battery charging and discharging operation of the display device.
  • the various embodiments described above may be implemented as software including instructions stored in a machine-readable storage media (e.g., a computer).
  • the device is a device capable of calling instructions stored from a storage medium and operating according to the called instructions, and may include an electronic device (eg, electronic device A) according to the disclosed embodiments.
  • the processor may perform the function corresponding to the instruction directly or using other components under the control of the processor.
  • Instructions may contain code generated or executed by a compiler or interpreter.
  • a storage medium that can be read by a device may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • 'non-transitory' only means that the storage medium does not contain signals and is tangible, and does not distinguish whether the data is stored semi-permanently or temporarily in the storage medium.
  • the method according to the various embodiments described above may be included and provided in a computer program product.
  • Computer program products are commodities and can be traded between sellers and buyers.
  • the computer program product may be distributed on a machine-readable storage medium (e.g. compact disc read only memory (CD-ROM)) or online through an application store (e.g. Play StoreTM).
  • an application store e.g. Play StoreTM
  • at least a portion of the computer program product may be at least temporarily stored or created temporarily in a storage medium such as the memory of a manufacturer's server, an application store's server, or a relay server.
  • the various embodiments described above are stored in a recording medium that can be read by a computer or similar device using software, hardware, or a combination thereof. It can be implemented in . In some cases, embodiments described herein may be implemented with a processor itself. According to software implementation, embodiments such as procedures and functions described in this specification may be implemented as separate software modules. Each of the software modules may perform one or more functions and operations described herein.
  • Non-transitory computer-readable medium refers to a medium that stores data semi-permanently and can be read by a device, rather than a medium that stores data for a short period of time, such as registers, caches, and memories.
  • Specific examples of non-transitory computer-readable media may include CD, DVD, hard disk, Blu-ray disk, USB, memory card, ROM, etc.
  • each component e.g., module or program
  • each component may be composed of a single or multiple entities, and some of the sub-components described above may be omitted, or other sub-components may be omitted. Additional components may be included in various embodiments. Alternatively or additionally, some components (e.g., modules or programs) may be integrated into a single entity and perform the same or similar functions performed by each corresponding component prior to integration. According to various embodiments, operations performed by a module, program, or other component may be executed sequentially, in parallel, iteratively, or heuristically, or at least some operations may be executed in a different order, omitted, or other operations may be added. It can be.

Abstract

디스플레이 장치가 개시된다. 본 디스플레이 장치는 백라이트를 구동하기 위한 제1 전원 및 메인 회로를 구동하기 위한 제2 전원을 출력하는 전원 공급부, 제1 전원에 의해 충전된 전원을 백라이트로 공급하는 제1 배터리, 제1 배터리에 직렬 연결되며, 제1 전원에 의해 충전된 전원을 백라이트 또는 메인 회로로 공급하는 제2 배터리 및 제1 시간 구간 동안 제1 전원으로 제1 배터리 및 제2 배터리를 충전하고, 제2 시간 구간 동안 제1 배터리 및 제2 배터리의 전원으로 백라이트를 구동하는 제어 회로를 포함한다.

Description

디스플레이 장치 및 그 제어 방법
본 개시는 디스플레이 장치 및 그 제어 방법에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 심야 전기를 이용하여 백라이트를 구동하는 디스플레이 장치 및 그 제어 방법에 대한 것이다.
전기 발전은 필요에 따라 발전기의 가동/정지를 반복하는 것보다 지속적으로 발전 상태를 유지하는 것이 효율적이다. 그에 따라, 발전소는 24시간 지속적으로 전기를 생산하나, 사람이 주로 활동을 하는 주간에 전기가 많이 사용됨에 따라, 주간에는 전력이 모자라고 야간에는 잉여 전력이 발생한다.
따라서, 도 1a에 도시된 바와 같이, 세계 각국의 전력 회사는 시간에 따른 차등 요금제를 적용하고 있으며, 사용 시간에 따라 전기 요금이 10배 이상 차이가 나기도 한다.
이러한 상황에서 비교적 값이 저렴한 심야 전기의 장점을 이용하기 위해 에너지를 저장할 수 있는 배터리가 구비된 디스플레이 장치가 개발되고 있다. 이때, 도 1b에 도시된 바와 같이, 배터리를 가지고 있는 제품(ex : 태블릿, 노트북 등)은 충/방전을 위한 양방향 컨버터 구조를 가지게 되며, 충전은 느리더라도 방전은 제품이 필요로 하는 전원을 공급해줄 필요가 있으므로 비교적 큰 용량의 충/방전 컨버터가 필요하다.
다만, 기존 소용량 전자 제품과는 달리 TV와 같이 디스플레이 장치는 비교적 전력 소모가 크기 때문에, 이러한 배터리 시스템이 부담이 될 수 있다. 따라서, 배터리를 사용하여 심야 전기의 장점을 이용하면서도 간단한 배터리 시스템을 포함하는 디스플레이 장치가 개발될 필요가 있다.
본 개시는 상술한 필요성에 따른 것으로, 본 개시의 목적은 전력 소모를 실질적으로 줄일 수 있는 디스플레이 장치 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 디스플레이 장치는 백라이트, 메인 회로, 상기 백라이트를 구동하기 위한 제1 전원 및 상기 메인 회로를 구동하기 위한 제2 전원을 출력하는 전원 공급부, 상기 제1 전원에 의해 충전되어 상기 백라이트에 전원을 공급하는 제1 배터리, 상기 제1 배터리에 직렬 연결되며, 상기 제1 전원에 의해 충전되어 상기 백라이트 또는 상기 메인 회로에 전원을 공급하는 제2 배터리 및 제1 시간 구간 동안 상기 제1 전원으로 상기 제1 배터리 및 상기 제2 배터리가 충전되도록 제어하고, 제2 시간 구간 동안 상기 제1 배터리의 제1 배터리 전원 및 상기 제2 배터리의 제2 배터리 전원으로 상기 백라이트를 구동하는 제어 회로를 포함한다.
또한, 상기 메인 회로는 상기 제어 회로가 상기 제1 배터리 및 상기 제2 배터리를 충전하는 동안 상기 디스플레이 장치가 턴 온 된 경우, 상기 백라이트의 휘도를 임계 비율로 줄일 수 있다.
그리고, 상기 제어 회로는 상기 디스플레이 장치가 턴 오프 된 경우, 상기 제2 배터리 전원으로 상기 메인 회로를 구동할 수 있다.
또한, 상기 제어 회로는 상기 전원 공급부로 교류 전원이 공급되지 않는 경우, 상기 제1 배터리 전원 및 상기 제2 배터리 전원으로 상기 백라이트를 구동하고, 상기 제2 배터리의 전원으로 상기 메인 회로를 구동할 수 있다.
그리고, 상기 전원 공급부는 상기 제1 전원을 출력하는 제1 단자 및 상기 제2 전원을 출력하는 제2 단자를 포함하며, 상기 제어 회로는 상기 제1 단자에 연결된 소스 및 상기 제1 배터리의 일단에 연결된 드레인을 포함하는 제1 트랜지스터, 상기 제1 배터리의 타단에 연결된 애노드 및 상기 제2 단자에 연결된 캐소드를 포함하는 제1 다이오드, 상기 제1 단자에 연결된 일단을 포함하는 인덕터, 상기 인덕터의 타단에 연결된 드레인 및 접지된 노드에 연결된 소스를 포함하는 제2 트랜지스터 및 상기 인덕터의 타단에 연결된 애노드 및 상기 제1 배터리의 일단에 연결된 캐소드를 포함하는 제2 다이오드를 포함하며, 상기 제2 배터리는 상기 제1 배터리의 타단에 연결된 일단 및 접지 노드에 연결된 타단을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어 회로는 상기 제1 시간 구간 동안 상기 제1 트랜지스터를 턴 오프시키고, 상기 제2 트랜지스터의 게이트를 통해 수신된 PWM(pulse width modulation) 신호에 기초하여 상기 제1 전원으로 상기 제1 배터리 및 상기 제2 배터리가 충전되도록 제어할 수 있다.
그리고, 상기 제어 회로는 상기 제2 시간 구간 동안 상기 제1 트랜지스터를 턴 온시켜 상기 제1 배터리 전원 및 상기 제2 배터리 전원으로 상기 백라이트를 구동하고, 상기 제1 배터리의 제1 전압 및 상기 제2 배터리의 제2 전압의 합은, 상기 제1 전원의 전압보다 클 수 있다.
또한, 상기 메인 회로는 상기 디스플레이 장치에 대한 턴 오프 신호가 수신된 경우, 상기 전원 공급부를 턴 오프하고, 상기 제어 회로는 상기 제2 배터리의 전원으로 상기 메인 회로를 구동하며, 상기 제2 배터리 전압은 상기 제2 전원의 제2 전압보다 작을 수 있다.
그리고, 상기 제어 회로는 상기 제1 배터리의 일단에 연결된 일단을 포함하는 저항 및 상기 저항의 타단에 연결된 드레인 및 상기 제1 배터리의 타단에 연결된 소스를 포함하는 제3 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어 회로는 상기 제1 시간 구간 내의 임계 시점에 상기 제3 트랜지스터를 턴 온시켜 상기 제1 배터리에 포함된 셀의 전압 및 상기 제2 배터리에 포함된 셀의 전압 차이를 줄일 수 있다.
그리고, 상기 메인 회로로부터 수신된 제1 제어 신호에 기초하여 제2 제어 신호를 생성하고, 상기 제2 제어 신호를 상기 제어 회로로 전송하는 IC(integrated circuit) 칩을 더 포함하고, 상기 제어 회로는 상기 제2 제어 신호에 기초하여 상기 제1 배터리 및 상기 제2 배터리의 충방전을 제어할 수 있다.
또한, 상기 제1 배터리의 전압은 상기 제2 배터리의 전압보다 클 수 있다.
그리고, 사용자에게 상기 제1 시간 구간 및 상기 제2 시간 구간을 지정하도록 유도하는 UI를 디스플레이하는 디스플레이를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 디스플레이 장치의 제어 방법은 전원 공급부가 백라이트를 구동하기 위한 제1 전원 및 메인 회로를 구동하기 위한 제2 전원을 출력하는 단계, 제1 시간 구간 동안 상기 제1 전원으로 제1 배터리 및 제2 배터리를 충전하는 단계, 제2 시간 구간 동안 상기 제1 배터리의 제1 배터리 전원 및 상기 제2 배터리의 제2 배터리 전원으로 상기 백라이트를 구동하는 단계 및 제3 시간 구간 동안 상기 제2 배터리 전원을 상기 메인 회로에 공급하는 단계를 포함하며, 상기 제2 배터리는 상기 제1 배터리에 직렬 연결될 수 있다.
또한, 상기 충전하는 단계는 상기 제1 배터리 및 상기 제2 배터리를 충전하는 동안 상기 디스플레이 장치가 턴 온 된 경우, 상기 백라이트의 휘도를 임계 비율로 낮출 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 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 상세 회로를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 충전 및 백라이트 구동 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른 충전 및 백라이트 구동 동작 시의 각 신호를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른 충전 중에 백라이트 구동을 종료하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 충전 중에 백라이트 구동을 종료하는 동작 시의 각 신호를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 개시의 일 실시 예에 따른 주간 전력 피크 시간의 방전 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 주간 전력 피크 시간의 방전이 완료된 후의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 개시의 일 실시 예에 따른 주간 전력 피크 시간의 방전 및 방전이 완료된 후의 각 신호를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치가 턴 오프된 경우의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치가 턴 오프된 경우의 각 신호를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 개시의 일 실시 예에 따른 배터리의 밸런싱 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 개시의 일 실시 예에 따른 전원 공급부로 교류 전원이 공급되지 않는 경우의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 제어 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 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 2에 도시된 바와 같이 디스플레이 장치(100)는 전원 공급부(110), 제1 배터리(120), 제2 배터리(130) 및 제어 회로(140)을 포함한다.
전원 공급부(110)는 백라이트를 구동하기 위한 제1 전원 및 메인 회로를 구동하기 위한 제2 전원을 출력할 수 있다. 여기서, 전원 공급부(110)는 제1 전원을 출력하는 제1 단자 및 제2 전원을 출력하는 제2 단자를 포함하며, 제1 단자는 백라이트와 연결되고 제2 단자는 메인 회로와 연결될 수 있다. 또한, 전원 공급부(110)는 제1 단자를 통해 제어 회로와 연결되어 제1 전원을 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)로 공급할 수 있다.
다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 전원 및 제2 전원은 각각 백라이트 및 메인 회로가 아닌 다른 회로 구성들에 공급될 수도 있다.
제1 배터리(120)는 제1 전원에 의해 충전된 전원을 백라이트로 공급할 수 있다. 제2 배터리(130)는 제1 배터리(120)에 직렬 연결되며, 제1 전원에 의해 충전된 전원을 백라이트 또는 메인 회로로 공급할 수 있다. 여기서, 제1 배터리(120)의 전압은 제2 배터리(130)의 전압보다 클 수 있다. 또한, 제1 배터리(120)의 전압 및 제2 배터리(130)의 전압의 합은 제1 전원의 전압보다 클 수 있다. 그럼에도 충전이 가능한 이유는 제어 회로(140)의 동작에 의한 것이며, 이에 대하여는 후술한다. 또한, 제2 배터리(130)의 전압은 제2 전원의 전압보다 작을 수 있다.
제어 회로(140) 제1 시간 구간 동안 제1 전원으로 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)를 충전하고, 제2 시간 구간 동안 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)의 전원으로 백라이트를 구동할 수 있다.
여기서, 메인 회로는 제어 회로(140)가 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)를 충전하는 동안 디스플레이 장치(100)가 턴 온 된 경우, 백라이트의 휘도를 임계 비율로 낮출 수 있다. 일반적으로, 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)가 충전되는 시점은 야간일 가능성이 높으며, 이 경우 백라이트의 휘도가 주간보다 낮아지더라도 사용자의 시청에는 문제가 없다. 그에 따라, 메인 회로(140)는 백라이트의 휘도를 임계 비율로 낮추고, 남는 에너지를 이용하여 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)가 충전될 수 있다. 여기서, 야간은 전기 요금이 저렴한 시간대로, 최초 디스플레이 장치의 제조 시에 기설정된 시간 구간으로 설정될 수 있으며, 이후 사용자에 의해 변경될 수 있다. 예를 들어, 야간은 22:00~06:00의 시간대일 수 있고, 주간은 야간을 제외한 시간대일 수 있다.
다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 사용자가 야간에 컨텐츠를 시청하더라도 백라이트의 휘도를 변경하지 않을 수도 있으며, 이 경우 제어 회로(140)는 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)를 충전하지 않을 수 있다. 이후, 사용자의 컨텐츠 시청이 종료되고, 야간이면, 제어 회로(140)는 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)의 충전을 시작할 수도 있다.
제어 회로(140)는 디스플레이 장치(100)가 턴 오프 된 경우, 제2 배터리(130)의 전원으로 메인 회로를 구동할 수 있다. 디스플레이 장치(100)가 턴 오프 된 경우, 메인 회로는 최소한의 동작만을 수행하는 상태일 수 있다. 가령, 메인 회로는 사용자의 턴 온 신호를 수신하기 위한 동작만을 수행할 수 있다. 즉, 디스플레이 장치(100)가 턴 오프 된 경우, 디스플레이 장치(100)의 전력 소모가 크지 않기 때문에 제2 배터리(130)만으로도 메인 회로의 구동이 가능하다.
제어 회로(140)는 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)가 충전되는 동안에는 디스플레이 장치(100)가 턴 오프 된 경우라도, 제2 배터리(130)의 전원으로 메인 회로를 구동하지 않을 수 있다. 이후, 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)가 충전이 완료되고 디스플레이 장치(100)가 턴 오프 된 상태를 유지하는 경우, 제어 회로(140)는 제2 배터리(130)의 전원으로 메인 회로를 구동할 수도 있다.
다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제어 회로(140)는 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)가 충전하는 동안 디스플레이 장치(100)가 턴 오프 된 경우, 제2 배터리(130)의 전원으로 메인 회로를 구동할 수도 있다. 이 경우, 제2 배터리(130)는 충방전이 동시에 수행될 수도 있다.
제어 회로(140)는 전원 공급부(110)로 교류 전원이 공급되지 않는 경우, 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)의 전원으로 백라이트를 구동하고, 제2 배터리(130)의 전원으로 메인 회로를 구동할 수 있다. 예를 들어, 정전이 발생하여 전원 공급부(110)로 교류 전원이 공급되지 않는 경우, 제어 회로(140)는 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)의 전원으로 백라이트를 구동하고, 제2 배터리(130)의 전원으로 메인 회로를 구동할 수 있다. 이러한 동작을 통해 정전이 발생하더라도 일정 시간 사용자의 컨텐츠 시청이 가능하다.
한편, 제어 회로(140)는 전원 공급부(110)로 교류 전원이 공급되지 않는 경우, 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)의 전원으로 백라이트를 구동하고, 제2 배터리(130)의 전원으로 메인 회로를 구동하며, 메인 회로는 백라이트의 휘도를 낮출 수도 있다. 이러한 동작을 통해 사용자의 컨텐츠 시청 시간을 좀더 확보할 수도 있다.
제어 회로(140)는 소스가 제1 단자에 연결되고, 드레인이 제1 배터리(120)의 일단에 연결된 제1 트랜지스터, 애노드가 제1 배터리(120)의 타단에 연결되고, 캐소드가 제2 단자에 연결된 제1 다이오드, 일단이 제1 단자에 연결된 인덕터, 드레인이 인덕터의 타단에 연결되고, 소스가 접지된 제2 트랜지스터 및 애노드가 인덕터의 타단에 연결되고, 캐소드가 제1 배터리의 일단에 연결된 제2 다이오드를 포함할 수 있다. 여기서, 제2 배터리(130)는 일단이 제1 배터리(120)의 타단에 연결되고, 타단이 접지될 수 있다.
제어 회로(140)는 제1 시간 구간 동안 제1 트랜지스터를 턴 오프시키고, 제2 트랜지스터의 게이트를 통해 PWM(pulse width modulation) 신호를 수신하여 제1 전원으로 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)를 충전할 수 있다. 상술한 바와 같이, 제1 배터리(120)의 전압 및 제2 배터리(130)의 전압의 합은 제1 전원의 전압보다 클 수 있다. 즉, 제2 트랜지스터의 드레인 전압이 제1 배터리(120)의 일단의 전압보다 낮은 경우, 제2 다이오드가 오프되고, 인덕터가 충전될 수 있다. 이후, 제2 트랜지스터의 드레인 전압이 제1 배터리(120)의 일단의 전압보다 높아지면, 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)가 충전될 수 있다.
제어 회로(140)는 제2 시간 구간 동안 제1 트랜지스터를 턴 온시켜 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)의 전원으로 백라이트를 구동할 수 있다. 여기서, 제1 트랜지스터는 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)의 방전을 위한 스위치 역할을 수행할 수 있다. 그리고, 제1 배터리(120)의 전압 및 제2 배터리(130)의 전압의 합은 제1 전원의 전압보다 크므로, 제1 전원이 아닌 제1 배터리(120)의 전압 및 제2 배터리(130)의 전원으로 백라이트가 구동될 수 있다.
메인 회로는 디스플레이 장치(100)에 대한 턴 오프 신호가 수신된 경우, 전원 공급부(110)를 턴 오프하고, 제어 회로(140)는 제2 배터리(130)의 전원으로 메인 회로를 구동할 수 있다. 상술한 바와 같이, 제2 배터리(130)의 전압은 제2 전원의 전압보다 작으나, 전원 공급부(110)가 턴 오프됨에 따라 제2 배터리(130)의 전원으로 메인 회로가 구동될 수 있다.
한편, 제어 회로(140)는 일단이 제1 배터리(120)의 일단에 연결된 저항 및 드레인이 저항의 타단에 연결되고, 소스가 제1 배터리(120)의 타단에 연결된 제3 트랜지스터를 더 포함할 수 있다. 제어 회로(140)는 제1 시간 구간 내의 임계 시점에 제3 트랜지스터를 턴 온시켜 제1 배터리에 포함된 셀의 전압 및 제2 배터리에 포함된 셀의 전압 차이를 줄일 수 있다. 즉, 제3 트랜지스터를 통해 배터리 밸런싱(balacing) 동작이 수행되며, 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)의 셀 간 벌어진 전압 차이를 줄일 수 있다.
한편, 메인 회로로부터 제1 제어 신호를 수신하는 IC(integrated circuit) 칩을 더 포함하고, IC 칩은 제1 제어 신호에 기초하여 제2 제어 신호를 획득하고, 제어 회로가 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)의 충방전을 제어하도록 제2 제어 신호를 제어 회로(140)로 전송할 수 있다. 예를 들어, IC 칩은 메인 회로로부터 제1 트랜지스터, 제2 트랜지스터 및 제3 트랜지스터를 제어하기 위한 신호를 수신할 수 있다. 이때, 각 트랜지스터를 제어하기 위한 신호는 하이(high) 또는 로우(low) 신호일 수 있다. 이때, IC 칩은 제1 트랜지스터를 제어하기 위한 제어 신호 및 제3 트랜지스터를 제어하기 위한 제어 신호는 메인 회로로부터 수신한 신호를 그대로 제어 회로(140)로 전송할 수 있다. 다만, IC 칩은 제2 트랜지스터를 제어하기 위한 제어 신호가 하이 신호이면, PWM 신호는 제어 회로(140)로 전송할 수 있다.
한편, 디스플레이 장치(100)는 제1 시간 구간 및 제2 시간 구간의 지정을 요청하는 UI를 디스플레이하는 디스플레이를 더 포함할 수 있다.
디스플레이 장치(100)는 디스플레이를 통해 충방전 상태 등에 대한 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 장치(100)는 채널 변경과 같은 이벤트가 발생하는 경우, 충방전 상태를 포함하는 UI를 디스플레이를 통해 제공할 수 있다. 또는, 디스플레이 장치(100)는 디스플레이의 엣지에 배치된 픽셀을 이용하여 충방전 상태 등에 대한 정보를 제공할 수 있다. 가령, 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 장치(100)가 충전 중인 경우, 디스플레이의 엣지에 배치된 픽셀이 초록색을 디스플레이하도록 디스플레이를 제어할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 디스플레이 장치(100)는 얼마든지 다양한 방법을 통해 충방전 상태 등에 대한 정보를 디스플레이를 통해 제공할 수 있다.
한편, 디스플레이는 LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 디스플레이, PDP(Plasma Display Panel) 등과 같은 다양한 형태의 디스플레이로 구현될 수 있다. 디스플레이 내에는 a-si TFT, LTPS(low temperature poly silicon) TFT, OTFT(organic TFT) 등과 같은 형태로 구현될 수 있는 구동 회로, 백라이트 유닛 등도 함께 포함될 수 있다. 한편, 디스플레이는 터치 센서와 결합된 터치 스크린, 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 등으로 구현될 수 있다.
이상과 같이, 디스플레이 장치(100)는 전기 요금이 저렴한 심야 전기를 이용하여 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)를 충전하고, 전기 요금이 비싼 전력 피크 시간에 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)의 전력을 이용함에 따라 디스플레이 장치(100)의 전력 소모를 줄일 수 있다.
이하에서는 도 3 내지 도 14를 통해 디스플레이 장치(100)의 회로 구성 및 동작을 좀더 구체적으로 설명한다. 도 3 내지 도 14에서는 설명의 편의를 위해 개별적인 실시 예에 대하여 설명한다. 다만, 도 3 내지 도 14의 개별적인 실시 예는 얼마든지 조합된 상태로 실시될 수도 있다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)의 상세 회로를 설명하기 위한 도면이다.
디스플레이 장치(100)는 전원 공급부(110), 제1 배터리(120), 제2 배터리(130) 및 제어 회로(140)를 포함할 수 있다. 또한, 디스플레이 장치(100)는 백라이트(복수의 다이오드), TV 발광회로 동작부, 메인 회로(TV 메인보드) 및 메인 회로가 전원 공급부(110)로 피드백 신호를 제공하기 위한 회로를 더 포함할 수 있다.
전원 공급부(110)는 제1 단자를 통해 제1 전원(Vdrv)을 백라이트 및 제어 회로(140)로 제공하고, 제2 단자를 통해 제2 전원(Vmain)을 메인 회로로 제공할 수 있다. 여기서, 전원 공급부(110)는 TV 발광회로 동작부를 거쳐 백라이트로 제1 전원을 제공할 수 있다. TV 발광회로 동작부는 입력 전압이 변경되더라도 일정 전류를 백라이트로 출력할 수 있다. 그에 따라, 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)를 통해 백라이트를 구동하는 경우, 컨버터를 이용하지 않을 수 있으며, 종래보다 간단한 회로 구성이 가능하다.
제1 배터리(120)의 전압(VBH) 및 제2 배터리의 전압(VBL)의 합은 제1 전원의 전압보다 크고, 제2 배터리의 전압은 제2 전원의 전압보다 작을 수 있다.
제어 회로(140)는 소스가 제1 단자에 연결되고, 드레인이 제1 배터리(120)의 일단에 연결된 제1 트랜지스터(QD), 애노드가 제1 배터리(120)의 타단에 연결되고, 캐소드가 제2 단자에 연결된 제1 다이오드, 일단이 제1 단자에 연결된 인덕터, 드레인이 인덕터의 타단에 연결되고, 소스가 접지된 제2 트랜지스터(Qc) 및 애노드가 인덕터의 타단에 연결되고, 캐소드가 제1 배터리(120)의 일단에 연결된 제2 다이오드를 포함할 수 있다.
또한, 제어 회로(140)는 일단이 제1 배터리(120)의 일단에 연결된 저항 및 드레인이 저항의 타단에 연결되고, 소스가 제1 배터리(120)의 타단에 연결된 제3 트랜지스터(QB)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 제2 배터리(130)는 일단이 제1 배터리(120)의 타단에 연결되고, 타단이 접지될 수 있다.
제어 회로(140)는 제1 트랜지스터, 제2 트랜지스터 및 제3 트랜지스터의 게이트 신호에 기초하여 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)의 충방전 동작을 제어할 수 있으며, 구체적인 예시는 이하의 도면을 통해 설명한다.
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 충전 및 백라이트 구동 동작을 설명하기 위한 도면이다.
제어 회로(140)는 제1 시간 구간 동안 제1 전원으로 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)를 충전할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(140)는 제1 시간 구간 동안 제1 트랜지스터를 턴 오프시키고, 제2 트랜지스터의 게이트를 통해 PWM(pulse width modulation) 신호를 수신하여 제1 전원으로 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)를 충전할 수 있다.
구체적으로, PWM 신호의 하이 값인 동안 제2 트랜지스터는 턴 온 되고, 인덕터가 충전될 수 있다. PWM 신호의 로우 값인 동안 제2 트랜지스터는 턴 오프 되고, 제1 전원 및 인덕터의 방전을 통해 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)가 충전될 수 있다. 제1 배터리(120)의 전압 및 제2 배터리(130)의 전압의 합은 제1 전원의 전압보다 크지만, 인덕터의 방전으로 제2 다이오드가 온 되어 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)의 충전이 가능하다.
한편, 디스플레이 장치(100)는 전체 파워의 약 70% 이상을 백라이트 구동을 위한 에너지로 사용할 수 있다. 따라서, 백라이트의 구동과 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)의 충전이 동시에 수행될 경우, 디스플레이 장치(100)의 전원 공급 용량이 더 커져야 하나, 이는 재료비를 증가시키는 문제가 있다. 그에 따라, 메인 회로는 제1 시간 구간 동안 백라이트의 휘도를 임계 비율로 낮출 수 있다. 또는, 메인 회로는 제어 회로(140)가 제1 배터리 및 제2 배터리를 충전하는 동안 디스플레이 장치(100)가 턴 온 된 경우, 백라이트의 휘도를 임계 비율로 낮출 수도 있다. 이는 제1 시간 구간이 일반적으로 야간일 가능성이 높고, 그에 따라 사용자 주변의 밝기가 주변 밝기보다 어둡기 때문에 휘도를 낮추어도 사용자의 편의가 떨어지지 않기 때문이다. 오히려, 휘도를 임계 비율로 낮추어 야간에 사용자의 눈부심을 방지하는 효과도 있다. 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)는 백라이트의 구동 후 남은 에너지로 충전하게 되며, 충전 전력은 하기와 같이 표현될 수 있다.
배터리 충전 전력=(배터리 저장 가능 에너지-현재 에너지)/야간 전기 시간
제1 시간 구간은 상당히 길기 때문에 배터리를 천천히 충전하여도 무방하다. 즉, 백라이트의 구동 후 남은 에너지로 배터리를 충전하여도 제1 시간 구간 내에 충전이 완료될 수 있다.
한편, 백라이트의 휘도는 하기와 같이 표현될 수 있다.
휘도(%)=(TV 구동 최대 전력-배터리 충전 전력)/TV 구동 최대 전력×100
도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른 충전 및 백라이트 구동 동작 시의 각 신호를 설명하기 위한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제1 시간 구간(심야전기 모드)에 진입하면, 제1 트랜지스터는 로우 신호가 입력되어 턴 오프 되고, 제2 트랜지스터는 PWM 신호가 입력되어 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)를 충전할 수 있다.
제1 배터리(VBH, 120)의 전압 및 제2 배터리(VBL, 130)의 전압의 합은 최소 제1 전원(Vdrv)만큼 유지될 수 있다. 구체적으로, 제1 배터리(120)의 전압 및 제2 배터리(130)의 전압의 합이 제1 전원보다 작아지면, 제2 다이오드가 온 되어 제2 트랜지스터의 턴 온 여부와 무관하게 충전이 진행되기 때문이다.
메인 회로는 백라이트의 휘도를 임계 비율로 낮출 수 있으며, 제1 시간 구간 동안 제1 배터리(120)의 전압 및 제2 배터리(130)의 전압은 Vmax까지 충전될 수 있다.
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른 충전 중에 백라이트 구동을 종료하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)의 충전 중에 사용자의 컨텐츠 시청이 종료될 수 있다. 이 경우, 도 6에 도시된 바와 같이, 메인 회로는 백라이트 오프(LED OFF) 신호를 백라이트로 제공하며, 백라이트로 전원이 더 이상 공급되지 않으므로, 제1 전원 전체가 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)의 충전에 이용될 수 있다.
다만, 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)를 충전하기 위해, 전원 공급부(110)는 제1 전원을 지속적으로 공급할 수 있다. 이후, 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)의 충전이 완료되면, 메인 회로는 PS_OFF 신호를 전원 공급부(110)로 제공하여 전원 공급부(110)를 턴 오프시킬 수 있다.
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 충전 중에 백라이트 구동을 종료하는 동작 시의 각 신호를 설명하기 위한 도면이다.
도 7의 심야전기 모드부터 TV 시청완료까지의 시간 구간은 도 5의 심야전기 모드 이후의 동작과 유사하므로 반복되는 설명은 생략한다.
TV 시청완료 이후 백라이트의 휘도는 0이 되고, 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)의 충전 속도가 빨라질 수 있다. 이후, 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)의 충전이 완료되면, 메인 회로는 PS_OFF 신호를 전원 공급부(110)로 제공하여 전원 공급부(110)를 턴 오프시킬 수 있다.
도 8은 본 개시의 일 실시 예에 따른 주간 전력 피크 시간의 방전 동작을 설명하기 위한 도면이다.
주간 전력 피크 시간 또는 사용자가 설정한 전기 요금 피크 시간에 디스플레이 장치(100)가 턴 온되는 경우, 도 8에 도시된 바와 같이, 제어 회로(140)는 제1 트랜지스터(QD)를 턴 온시켜 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)의 전원으로 백라이트를 구동할 수 있다. 여기서, 제1 배터리(120)의 전압 및 제2 배터리(130)의 전압의 합은 충전 동작으로 인해 제1 전원의 전압보다 크므로, 백라이트의 구동에 제1 전원이 이용되지 않는다. 즉, 제1 트랜지스터만을 턴 온 시킴에 따라 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)의 전원으로 백라이트를 구동할 수 있으며, 방전 컨버터 회로가 불필요하다. 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)는 두 배터리의 전압의 합이 제1 전원의 전압(Vdrv)에 도달할 때까지 백라이트로 전원을 공급할 수 있다.
도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 주간 전력 피크 시간의 방전이 완료된 후의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)의 전압의 합이 제1 전원의 전압(Vdrv)에 도달하면, 자연스럽게 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)의 방전이 종료되고, 제1 전원이 백라이트로 공급될 수 있다. 여기서, TV 발광회로 동작부는 입력 전압이 변경되더라도 일정 전류를 백라이트로 출력하기 때문에 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)를 위한 대용량 방전 컨버터가 필요 없다.
도 10은 본 개시의 일 실시 예에 따른 주간 전력 피크 시간의 방전 및 방전이 완료된 후의 각 신호를 설명하기 위한 도면이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 제2 시간 구간(피크 전기 구간부터 방전 완료의 의 시간 구간)에 진입하면, 제1 트랜지스터는 하이 신호가 입력되어 턴 온 되고, 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)의 방전이 시작되어 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)의 전압의 합이 작아지게 된다.
제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)의 전압의 합이 제1 전원의 전압(Vdrv)에 도달하면, 자연스럽게 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)의 방전이 종료되고, 제1 전원이 백라이트로 공급될 수 있다. 즉, 방전이 완료되면, 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)가 더 이상 전원을 공급하지 않게 된다.
도 11은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)가 턴 오프된 경우의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
디스플레이 장치(100)가 턴 오프되면, 메인 회로는 전원 공급부(110)로 PS_OFF 신호를 전송하여 전원 공급부(110)를 턴 오프시킬 수 있다. 이 경우, 제2 배터리(130)는 메인 회로로 전원을 공급할 수 있다.
일반적으로, TV와 같은 대기 전력 규제가 있는 제품의 경우, 대기 전력을 만족시키기 위해서 경부하 동작을 고려한 파워보드 설계로 인하여 기본 동작 시 효율이 감소하며, 대기 모드와 같은 극경부하 구간에서는 전력 변환 효율이 50% 정도 수준이다. 반면, 본 개시에 의하면, 제2 배터리(130)가 전력을 전달하게 되어 효율적으로 대기 전력을 전달하며, 벽전원에서 소모하는 대기 전력을 거의 0W 수준으로 낮출 수 있다.
다만, 대기 모드가 장시간 지속될 경우, 제2 배터리(130)가 최소 전압까지 떨어지게 되고, 이 경우 다시 전원 공급부(110)가 기 설정된 전압을 유지하기 위해 자동적으로 대기 모드를 동작하게 된다. 즉, 제2 배터리(130)의 전압이 기 설정된 전압보다 낮아지지 않게 되어 배터리의 과방전을 방지할 수 있다.
도 12는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)가 턴 오프된 경우의 각 신호를 설명하기 위한 도면이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치(100)가 턴 오프되어 대기 모드로 진입하게 되면, PS_OFF 신호에 따라 전원 공급부(110)가 턴 오프될 수 있다.
이 경우, 제2 배터리(130)가 메인 회로로 전원을 공급하며, 방전이 시작된다. 방전이 지속되어 제2 배터리(130)가 최소 전압에 도달하게 되면, 전원 공급부(110)의 DC-DC 컨버터가 제2 단자를 기 설정된 전압으로 유지하기 위해 자동으로 대기 모드로 동작할 수 있다. 그에 따라, 제2 배터리(130)의 전압이 최소 전압을 유지할 수 있다.
도 13은 본 개시의 일 실시 예에 따른 배터리의 밸런싱 동작을 설명하기 위한 도면이다.
제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)는 대부분의 동작에서 동일한 전류로 충방전이 이루어질 수 있다. 다만, 대기 모드에서는 제2 배터리(130)만이 이용되며, 이 경우 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)의 셀당 전압이 벌어질 수 있으며, 이를 방지하기 위해 간헐적으로 셀 밸런싱이 필요하다.
제어 회로(140)는 도 12에 도시된 바와 같이, 제1 시간 구간 내의 임계 시점에 제3 트랜지스터(QB)를 턴 온시켜 제1 배터리(120)에 포함된 셀의 전압 및 제2 배터리(130)에 포함된 셀의 전압 차이를 줄일 수 있다. 구체적으로, 제어 회로(140)는 제1 시간 구간 내의 임계 시점에 제3 트랜지스터를 턴 온시켜 제1 배터리(120)에 충전되는 전하량의 일부를 소모시켜 제2 배터리(130)에 충전되는 전하량과 차이를 두어 두 배터리 셀간의 벌어진 전압 차이를 줄일 수 있다.
도 14는 본 개시의 일 실시 예에 따른 전원 공급부로 교류 전원이 공급되지 않는 경우의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
정전이 발생하거나 디스플레이 장치(100)가 교류 전원과 연결되지 않은 경우, 제어 회로(140)는 도 14에 도시된 바와 같이, 제1 배터리(120) 및 제2 배터리(130)의 전원으로 백라이트를 구동하고, 제2 배터리(130)의 전원으로 메인 회로를 구동할 수 있다.
그에 따라, 사용자는 순간적으로 외부 전원이 공급이 되지 않아도 계속하여 디스플레이 장치(100)를 시청할 수 있다. 또한, 사용자가 디스플레이 장치(100)를 일시적으로 휴대용 장치처럼 사용할 수도 있어 사용자 편의성이 향상될 수 있다.
도 15는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 전원 공급부가 백라이트를 구동하기 위한 제1 전원 및 메인 회로를 구동하기 위한 제2 전원을 출력한다(S1510). 그리고, 제1 시간 구간 동안 제1 전원으로 제1 배터리 및 제2 배터리를 충전한다(S1520). 그리고, 제2 시간 구간 동안 제1 배터리 및 제2 배터리의 전원으로 백라이트를 구동한다(S1530). 여기서, 제1 배터리는 제1 전원에 의해 충전된 전원을 백라이트로 공급하고, 제2 배터리는 제1 배터리에 직렬 연결되며, 제1 전원에 의해 충전된 전원을 백라이트 또는 메인 회로로 공급할 수 있다.
여기서, 충전하는 단계(S1520)는 제1 배터리 및 제2 배터리를 충전하는 동안 디스플레이 장치가 턴 온 된 경우, 백라이트의 휘도를 임계 비율로 낮출 수 있다.
한편, 디스플레이 장치가 턴 오프 된 경우, 제2 배터리의 전원으로 메인 회로를 구동하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 구동하는 단계(S1530)는 전원 공급부로 교류 전원이 공급되지 않는 경우, 제1 배터리 및 제2 배터리의 전원으로 백라이트를 구동하고, 제2 배터리의 전원으로 메인 회로를 구동할 수 있다.
한편, 전원 공급부는 제1 전원을 출력하는 제1 단자 및 제2 전원을 출력하는 제2 단자를 포함하며, 디스플레이 장치는 소스가 제1 단자에 연결되고, 드레인이 제1 배터리의 일단에 연결된 제1 트랜지스터, 애노드가 제1 배터리의 타단에 연결되고, 캐소드가 제2 단자에 연결된 제1 다이오드, 일단이 제1 단자에 연결된 인덕터, 드레인이 인덕터의 타단에 연결되고, 소스가 접지된 제2 트랜지스터 및 애노드가 인덕터의 타단에 연결되고, 캐소드가 제1 배터리의 일단에 연결된 제2 다이오드를 포함하며, 제2 배터리는 일단이 제1 배터리의 타단에 연결되고, 타단이 접지될 수 있다.
여기서, 충전하는 단계(S1520)는 제1 시간 구간 동안 제1 트랜지스터를 턴 오프시키고, 제2 트랜지스터의 게이트를 통해 PWM(pulse width modulation) 신호를 수신하여 제1 전원으로 제1 배터리 및 제2 배터리를 충전할 수 있다.
그리고, 구동하는 단계(S1530)는 제2 시간 구간 동안 제1 트랜지스터를 턴 온시켜 제1 배터리 및 제2 배터리의 전원으로 백라이트를 구동하고, 제1 배터리의 전압 및 제2 배터리의 전압의 합은, 제1 전원의 전압보다 클 수 있다.
또한, 디스플레이 장치에 대한 턴 오프 신호가 수신된 경우, 전원 공급부를 턴 오프하는 단계 및 제2 배터리의 전원으로 메인 회로를 구동하는 단계를 더 포함하고, 제2 배터리의 전압은 제2 전원의 전압보다 작을 수 있다.
그리고, 디스플레이 장치는 일단이 제1 배터리의 일단에 연결된 저항 및 드레인이 저항의 타단에 연결되고, 소스가 제1 배터리의 타단에 연결된 제3 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.
여기서, 충전하는 단계(S1520)는 제1 시간 구간 내의 임계 시점에 제3 트랜지스터를 턴 온시켜 제1 배터리에 포함된 셀의 전압 및 제2 배터리에 포함된 셀의 전압 차이를 줄일 수 있다.
한편, 메인 회로로부터 제1 제어 신호를 수신하는 IC(integrated circuit) 칩을 더 포함하고, 제어 방법은 IC 칩이 제1 제어 신호에 기초하여 제2 제어 신호를 획득하는 단계 및 제2 제어 신호에 기초하여 제1 배터리 및 제2 배터리의 충방전을 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 제1 배터리의 전압은 제2 배터리의 전압보다 클 수 있다.
그리고, 제1 시간 구간 및 제2 시간 구간의 지정을 요청하는 UI를 디스플레이하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이상과 같은 본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 디스플레이 장치는 전기 요금이 저렴한 심야 전기를 이용하여 배터리를 충전하고, 전기 요금이 비싼 전력 피크(peak) 시간에 배터리의 전력을 이용함에 따라 디스플레이 장치의 전력 소모를 줄일 수 있다.
또한, 디스플레이 장치는 배터리의 충전 시에만 소형량 컨버터를 이용하고, 배터리의 방전 시에는 컨버터를 이용하지 않기 때문에, 복잡한 충방전 컨버터의 제어 없이 구현이 가능하다.
그리고, 배터리 밸런싱(balacing) 동작을 통해 복수의 배터리 셀 간의 벌어진 전압 차이를 줄일 수 있다.
또한, 디스플레이 장치의 배터리 충방전 동작에 의해, 전체 전력망의 전력 배분 상태가 개선될 수 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.

Claims (15)

  1. 디스플레이 장치에 있어서,
    백라이트;
    메인 회로;
    상기 백라이트를 구동하기 위한 제1 전원 및 상기 메인 회로를 구동하기 위한 제2 전원을 출력하는 전원 공급부;
    상기 제1 전원에 의해 충전되어 상기 백라이트에 전원을 공급하는 제1 배터리;
    상기 제1 배터리에 직렬 연결되며, 상기 제1 전원에 의해 충전되어 상기 백라이트 또는 상기 메인 회로에 전원을 공급하는 제2 배터리; 및
    제1 시간 구간 동안 상기 제1 전원으로 상기 제1 배터리 및 상기 제2 배터리가 충전되도록 제어하고, 제2 시간 구간 동안 상기 제1 배터리의 제1 배터리 전원 및 상기 제2 배터리의 제2 배터리 전원으로 상기 백라이트를 구동하는 제어 회로;를 포함하는, 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메인 회로는,
    상기 제어 회로가 상기 제1 배터리 및 상기 제2 배터리를 충전하는 동안 상기 디스플레이 장치가 턴 온 된 경우, 상기 백라이트의 휘도를 임계 비율로 줄이는, 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어 회로는,
    상기 디스플레이 장치가 턴 오프 된 경우, 상기 제2 배터리 전원으로 상기 메인 회로를 구동하는, 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어 회로는,
    상기 전원 공급부로 교류 전원이 공급되지 않는 경우, 상기 제1 배터리 전원 및 상기 제2 배터리 전원으로 상기 백라이트를 구동하고, 상기 제2 배터리 전원으로 상기 메인 회로를 구동하는, 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전원 공급부는,
    상기 제1 전원을 출력하는 제1 단자; 및
    상기 제2 전원을 출력하는 제2 단자;를 포함하며,
    상기 제어 회로는,
    상기 제1 단자에 연결된 소스 및 상기 제1 배터리의 일단에 연결된 드레인을 포함하는 제1 트랜지스터;
    상기 제1 배터리의 타단에 연결된 애노드 및 상기 제2 단자에 연결된 캐소드를 포함하는 제1 다이오드;
    상기 제1 단자에 연결된 일단을 포함하는 인덕터;
    상기 인덕터의 타단에 연결된 드레인 및 접지된 노드에 연결된 소스를 포함하는 제2 트랜지스터; 및
    상기 인덕터의 타단에 연결된 애노드 및 상기 제1 배터리의 일단에 연결된 캐소드를 포함하는 제2 다이오드;를 포함하며,
    상기 제2 배터리는,
    상기 제1 배터리의 타단에 연결된 일단 및 접지 노드에 연결된 타단을 포함하는, 디스플레이 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어 회로는,
    상기 제1 시간 구간 동안 상기 제1 트랜지스터를 턴 오프시키고, 상기 제2 트랜지스터의 게이트를 통해 수신된 PWM(pulse width modulation) 신호에 기초하여 상기 제1 전원으로 상기 제1 배터리 및 상기 제2 배터리가 충전되도록 제어하는, 디스플레이 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제어 회로는,
    상기 제2 시간 구간 동안 상기 제1 트랜지스터를 턴 온시켜 상기 제1 배터리 전원 및 상기 제2 배터리 전원으로 상기 백라이트를 구동하고,
    상기 제1 배터리의 제1 전압 및 상기 제2 배터리의 제2 전압의 합은, 상기 제1 전원의 전압보다 큰, 디스플레이 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 메인 회로는,
    상기 디스플레이 장치에 대한 턴 오프 신호가 수신된 경우, 상기 전원 공급부를 턴 오프하고,
    상기 제어 회로는,
    상기 제2 배터리 전원으로 상기 메인 회로를 구동하며,
    상기 제2 배터리의 제2 전압은, 상기 제2 전원의 전압보다 작은, 디스플레이 장치.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 제어 회로는,
    상기 제1 배터리의 일단에 연결된 일단을 포함하는 저항; 및
    상기 저항의 타단에 연결된 드레인 및 상기 제1 배터리의 타단에 연결된 소스를 포함하는 제3 트랜지스터;를 더 포함하는, 디스플레이 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어 회로는,
    상기 제1 시간 구간 내의 임계 시점에 상기 제3 트랜지스터를 턴 온시켜 상기 제1 배터리에 포함된 셀의 전압 및 상기 제2 배터리에 포함된 셀의 전압 차이를 줄이는, 디스플레이 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 메인 회로로부터 수신된 제1 제어 신호에 기초하여 제2 제어 신호를 생성하고, 상기 제2 제어 신호를 상기 제어 회로로 전송하는 IC(integrated circuit) 칩;을 더 포함하고,
    상기 제어 회로는, 상기 제2 제어 신호에 기초하여 상기 제1 배터리 및 상기 제2 배터리의 충방전을 제어하는, 디스플레이 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 배터리의 전압은, 상기 제2 배터리의 전압보다 큰, 디스플레이 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    사용자에게 상기 제1 시간 구간 및 상기 제2 시간 구간을 지정하도록 유도하는 UI를 디스플레이하는 디스플레이;를 더 포함하는, 디스플레이 장치.
  14. 디스플레이 장치의 제어 방법에 있어서,
    전원 공급부가 백라이트를 구동하기 위한 제1 전원 및 메인 회로를 구동하기 위한 제2 전원을 출력하는 단계;
    제1 시간 구간 동안 상기 제1 전원으로 제1 배터리 및 제2 배터리를 충전하는 단계;
    제2 시간 구간 동안 상기 제1 배터리의 제1 배터리 전원 및 상기 제2 배터리의 제2 배터리 전원으로 상기 백라이트를 구동하는 단계; 및
    제3 시간 구간 동안 상기 제2 배터리 전원을 상기 메인 회로에 공급하는 단계;를 포함하며,
    상기 제2 배터리는,
    상기 제1 배터리에 직렬 연결되는, 제어 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 충전하는 단계는,
    상기 제1 배터리 및 상기 제2 배터리를 충전하는 동안 상기 디스플레이 장치가 턴 온 된 경우, 상기 백라이트의 휘도를 임계 비율로 낮추는, 제어 방법.
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