WO2024058281A1 - 디스플레이 장치 및 그의 회로 보드 소음 제거 방법 - Google Patents

디스플레이 장치 및 그의 회로 보드 소음 제거 방법 Download PDF

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WO2024058281A1
WO2024058281A1 PCT/KR2022/013631 KR2022013631W WO2024058281A1 WO 2024058281 A1 WO2024058281 A1 WO 2024058281A1 KR 2022013631 W KR2022013631 W KR 2022013631W WO 2024058281 A1 WO2024058281 A1 WO 2024058281A1
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WO
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circuit board
vibration
frequency
level
switching element
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/013631
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English (en)
French (fr)
Inventor
이성윤
Original Assignee
엘지전자 주식회사
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H11/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/44—Receiver circuitry for the reception of television signals according to analogue transmission standards

Definitions

  • the present disclosure relates to a display device that can remove noise caused by vibration of a circuit board of the display device and a method of removing circuit board noise thereof.
  • a display device is a device that has the ability to receive, process, and display images that a user can view.
  • the display device receives a broadcast signal selected by a user among broadcast signals transmitted from a broadcasting station, separates a video signal from the received signal, and displays the separated video signal on a display.
  • display devices have become significantly diverse, and the performance of the devices has also improved accordingly.
  • display devices have been developed to provide users with not only broadcast content but also various other content.
  • switching-related parts of the circuit vibrate the PCB (Printed Circuit Board) during power standby and viewing, generating noise on the PCB.
  • PCB Print Circuit Board
  • a switching element that switched at a frequency outside the audible band (about 20Hz to about 20kHz) was used.
  • this method can eliminate noise generated from the switching device itself, but additional components applied to the switching device (e.g., R, L, C, etc.) tremble due to the switching component and continuously vibrate the PCB, thereby causing noise. There was a problem that could not be completely removed.
  • additional components applied to the switching device e.g., R, L, C, etc.
  • the PCB vibration noise caused by component vibration has the characteristic of increasing in level depending on the environmental conditions under which the set is installed and the type of video being watched, and the noise heard and perceived by the customer even once becomes more easily recognized over time. It can become a customer pain point.
  • the present disclosure aims to solve the above-described problems and other problems.
  • the present disclosure detects vibration of a circuit board through a sensor and changes the switching frequency of a switching element that generates vibration based on the vibration frequency and vibration level, allowing customers to
  • the purpose is to provide a display device that can remove noise so that the noise cannot be perceived, and a method for removing noise from its circuit board.
  • a display device includes a sensor that detects vibration of a circuit board including at least one switching element, and a processor that varies the switching frequency of the switching element, and the processor includes: Analyze the vibration frequency and vibration level of the circuit board based on the sensing signal to check whether the vibration frequency of the circuit board is in the audible band. If the vibration frequency of the circuit board is in the audible band, check whether the vibration level of the circuit board is above the standard level. And, if the vibration level of the circuit board is above the reference level, the switching frequency of the switching element can be changed.
  • a method of removing circuit board noise of a display device includes the steps of sensing vibration of the circuit board, analyzing the vibration frequency and vibration level of the circuit board based on the sensed vibration signal, and Checking whether the vibration frequency is in the audible band; If the vibration frequency of the circuit board is in the audible band, checking whether the vibration level of the circuit board is above the reference level; and switching of the switching element if the vibration level of the circuit board is above the reference level. It may include changing the frequency.
  • a display device detects vibration of a circuit board through a sensor and changes the switching frequency of a switching element that generates vibration based on the vibration frequency and vibration level, thereby improving slim design and heat generation characteristics. Noise can be removed so that customers do not perceive the noise at close range without affecting them.
  • the present disclosure can improve circuit board noise without adversely affecting the TV's slim design and heating characteristics.
  • the present disclosure can detect vibration noise of the circuit board without being affected by external acoustic noise of the TV by directly detecting the vibration of the circuit board through a sensor.
  • the present disclosure can more effectively remove noise in an environment where customers can easily perceive noise at close range.
  • the present disclosure enables big data analysis of individual set environmental conditions by accumulating and storing sensor acquisition information and can be reflected in the development of next products.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a display device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a circuit board noise removal process of a display device according to an embodiment of the present disclosure.
  • 3 and 4 are diagrams for explaining a processor communication connection of a display device according to an embodiment of the present disclosure.
  • 5 to 8 are diagrams for explaining sensor positions of a display device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a diagram showing the top and side surfaces of a circuit board of a display device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a diagram showing a change in switching frequency of a switching element disposed on a circuit board of a display device according to an embodiment of the present disclosure.
  • 11 to 14 are flowcharts illustrating a method for removing circuit board noise of a display device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 15 is a flowchart illustrating a method for removing circuit board noise of a display device according to another embodiment of the present disclosure.
  • Figure 1 shows a block diagram of the configuration of a display device according to an embodiment of the present invention.
  • the display device 100 includes a broadcast reception unit 130, an external device interface unit 135, a storage unit 140, a user input interface unit 150, a control unit 170, and a wireless communication unit 173. , may include a voice acquisition unit 175, a display unit 180, an audio output unit 185, and a power supply unit 190.
  • the broadcast receiver 130 may include a tuner 131, a demodulator 132, and a network interface unit 133.
  • the tuner 131 can select a specific broadcast channel according to a channel selection command.
  • the tuner 131 may receive a broadcast signal for a specific selected broadcast channel.
  • the demodulator 132 can separate the received broadcast signal into a video signal, an audio signal, and a data signal related to the broadcast program, and can restore the separated video signal, audio signal, and data signal to a form that can be output.
  • the network interface unit 133 may provide an interface for connecting the display device 100 to a wired/wireless network including an Internet network.
  • the network interface unit 133 may transmit or receive data with other users or other electronic devices through a connected network or another network linked to the connected network.
  • the network interface unit 133 can access a certain web page through a connected network or another network linked to the connected network. In other words, you can access a certain web page through a network and transmit or receive data with the corresponding server.
  • the network interface unit 133 can receive content or data provided by a content provider or network operator. That is, the network interface unit 133 can receive content and related information such as movies, advertisements, games, VOD, and broadcast signals provided from a content provider or network provider through a network.
  • the network interface unit 133 can receive firmware update information and update files provided by a network operator, and can transmit data to the Internet, a content provider, or a network operator.
  • the network interface unit 133 can select and receive a desired application from among applications that are open to the public through a network.
  • the external device interface unit 135 may receive an application or application list in an adjacent external device and transmit it to the control unit 170 or the storage unit 140.
  • the external device interface unit 135 may provide a connection path between the display device 100 and an external device.
  • the external device interface unit 135 may receive one or more of video and audio output from an external device connected wirelessly or wired to the display device 100 and transmit it to the control unit 170.
  • the external device interface unit 135 may include a plurality of external input terminals.
  • the plurality of external input terminals may include an RGB terminal, one or more High Definition Multimedia Interface (HDMI) terminals, and a component terminal.
  • HDMI High Definition Multimedia Interface
  • An image signal from an external device input through the external device interface unit 135 may be output through the display unit 180.
  • a voice signal from an external device input through the external device interface unit 135 may be output through the audio output unit 185.
  • An external device that can be connected to the external device interface unit 135 may be any one of a set-top box, Blu-ray player, DVD player, game console, sound bar, smartphone, PC, USB memory, or home theater, but this is only an example. .
  • some of the content data stored in the display device 100 may be transmitted to a selected user or selected electronic device among other users or other electronic devices pre-registered in the display device 100.
  • the storage unit 140 stores programs for processing and controlling each signal in the control unit 170, and can store signal-processed video, audio, or data signals.
  • the storage unit 140 may perform a function for temporary storage of video, voice, or data signals input from the external device interface unit 135 or the network interface unit 133, and may perform a predetermined storage function through the channel memory function. You can also store information about the image.
  • the storage unit 140 may store an application or application list input from the external device interface unit 135 or the network interface unit 133.
  • the display device 100 can play content files (video files, still image files, music files, document files, application files, etc.) stored in the storage unit 140 and provide them to the user.
  • content files video files, still image files, music files, document files, application files, etc.
  • the user input interface unit 150 may transmit a signal input by the user to the control unit 170 or transmit a signal from the control unit 170 to the user.
  • the user input interface unit 150 uses various communication methods such as Bluetooth, Ultra Wideband (WB), ZigBee, Radio Frequency (RF) communication, or infrared (IR) communication.
  • Control signals such as power on/off, channel selection, and screen settings can be received and processed from the remote control device 200, or control signals from the control unit 170 can be transmitted to the remote control device 200.
  • the user input interface unit 150 can transmit control signals input from local keys (not shown) such as power key, channel key, volume key, and setting value to the control unit 170.
  • local keys such as power key, channel key, volume key, and setting value
  • the image signal processed by the control unit 170 may be input to the display unit 180 and displayed as an image corresponding to the image signal. Additionally, the image signal processed by the control unit 170 may be input to an external output device through the external device interface unit 135.
  • the voice signal processed by the control unit 170 may be output as audio to the audio output unit 185. Additionally, the voice signal processed by the control unit 170 may be input to an external output device through the external device interface unit 135.
  • control unit 170 may control overall operations within the display device 100.
  • control unit 170 can control the display device 100 by a user command or internal program input through the user input interface unit 150, and connects to the network to display an application or application list desired by the user on the display device. You can download it within (100).
  • the control unit 170 allows channel information selected by the user to be output through the display unit 180 or the audio output unit 185 along with the processed video or audio signal.
  • control unit 170 controls the external device image playback command received through the user input interface unit 150, from an external device, for example, a camera or camcorder, input through the external device interface unit 135.
  • a video signal or audio signal can be output through the display unit 180 or the audio output unit 185.
  • control unit 170 can control the display unit 180 to display an image, for example, a broadcast image input through the tuner 131, or an external input input through the external device interface unit 135.
  • An image, an image input through the network interface unit, or an image stored in the storage unit 140 can be controlled to be displayed on the display unit 180.
  • the image displayed on the display unit 180 may be a still image or a moving image, and may be a 2D image or 3D image.
  • control unit 170 can control the playback of content stored in the display device 100, received broadcast content, or external input content from outside.
  • the content may include broadcast video, external input video, audio files, and still content. It can be in various forms, such as videos, connected web screens, and document files.
  • the wireless communication unit 173 can communicate with external devices through wired or wireless communication.
  • the wireless communication unit 173 can perform short range communication with an external device.
  • the wireless communication unit 173 uses BluetoothTM, Bluetooth Low Energy (BLE), Radio Frequency Identification (RFID), Infrared Data Association (IrDA), Ultra Wideband (UWB), ZigBee, and Near Field Communication (NFC).
  • Short-distance communication can be supported using at least one of (Field Communication), Wi-Fi (Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, and Wireless USB (Wireless Universal Serial Bus) technologies.
  • This wireless communication unit 173 is connected between the display device 100 and a wireless communication system, between the display device 100 and another display device 100, or between the display device 100 and the display device 100 through wireless area networks. Wireless communication between networks where the display device 100 (or an external server) is located can be supported. Local area wireless networks may be wireless personal area networks.
  • the other display device 100 is a wearable device capable of exchanging data with (or interoperating with) the display device 100 according to the present invention, for example, a smartwatch, smart glasses. It can be a mobile terminal such as smart glass, HMD (head mounted display), or smart phone.
  • the wireless communication unit 173 can detect (or recognize) a wearable device capable of communication around the display device 100. Furthermore, if the detected wearable device is a device authenticated to communicate with the display device 100 according to the present invention, the control unit 170 sends at least a portion of the data processed by the display device 100 to the wireless communication unit. It can be transmitted to the wearable device through 173. Accordingly, the user of the wearable device can use the data processed by the display device 100 through the wearable device.
  • the voice acquisition unit 175 can acquire audio.
  • the voice acquisition unit 175 may include at least one microphone (not shown) and may acquire audio around the display device 100 through the microphone (not shown).
  • the display unit 180 converts the video signals, data signals, and OSD signals processed by the control unit 170 or the video signals and data signals received from the external device interface unit 135 into R, G, and B signals, respectively, and drives them. A signal can be generated.
  • the display device 100 shown in FIG. 1 is only one embodiment of the present invention. Some of the illustrated components may be integrated, added, or omitted depending on the specifications of the display device 100 that is actually implemented.
  • two or more components may be combined into one component, or one component may be subdivided into two or more components.
  • the functions performed by each block are for explaining embodiments of the present invention, and the specific operations or devices do not limit the scope of the present invention.
  • the display device 100 does not have a tuner 131 and a demodulation unit 132, but includes a network interface unit 133 or an external device interface unit ( You can also receive and play video through 135).
  • the display device 100 is implemented as an image processing device, such as a set-top box, for receiving broadcast signals or contents according to various network services, and a content playback device for playing content input from the image processing device. It can be.
  • the method of operating a display device includes not only the display device 100 as described with reference to FIG. 1, but also an image processing device such as a separate set-top box or a display unit 180. ) and a content playback device having an audio output unit 185.
  • the audio output unit 185 receives the audio-processed signal from the control unit 170 and outputs it as audio.
  • the power supply unit 190 supplies the corresponding power throughout the display device 100.
  • power can be supplied to the control unit 170, which can be implemented in the form of a system on chip (SOC), the display unit 180 for displaying images, and the audio output unit 185 for audio output. You can.
  • SOC system on chip
  • the power supply unit 190 may include a converter that converts alternating current power to direct current power and a dc/dc converter that converts the level of direct current power.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a circuit board noise removal process of a display device according to an embodiment of the present disclosure.
  • the present disclosure may include a sensor 410 that detects vibration of a circuit board including at least one switching element and a processor 430 that varies the switching frequency of the switching element.
  • the present disclosure includes a noise meter 420 that measures the noise of the circuit board, a timer 470 that measures the current time, and an environmental sensor that senses environmental information including at least one of the current temperature and current humidity ( 480) may be further included.
  • the environmental sensor 480 may include at least one temperature sensor 482 that senses the current temperature and at least one humidity sensor 484 that senses the current humidity.
  • the sensor 410 that detects vibration of the circuit board may include at least one of a vibration sensor and an acceleration sensor, but this is only an example and is not limited thereto.
  • the senor 410 may be placed in contact with the circuit board and located in the central area of the circuit board.
  • the senor 410 may be placed in contact with the circuit board and may be located around the switching element of the circuit board.
  • the senor 410 may be placed in the central area between a plurality of switching elements.
  • the senor 410 may be located at the same distance from a plurality of switching elements, but this is only an example and is not limited thereto.
  • the processor 430 may be disposed on a circuit board and connected to the sensor 410 and a switching element disposed on the circuit board through wired communication.
  • the processor 430 may be connected to the sensor 410 and the switching element through an I2C (Inter Integrated Circuit) communication interface, but this is only an example and is not limited thereto.
  • I2C Inter Integrated Circuit
  • the processor 430 may be placed separately from the circuit board on which the sensor 410 and the switching element are disposed, and may be connected to the sensor 410 and the switching element disposed on the circuit board through wired communication or wireless communication, respectively. Communication can be established.
  • the processor 430 is disposed outside the circuit board and analyzes the vibration frequency and vibration level of the plurality of circuit boards on which the sensor 410 and the switching element are disposed to remove the vibration of the plurality of circuit boards. It may be possible.
  • the processor 430 can not only remove vibration for an individual circuit board, but also simultaneously remove vibration for a plurality of circuit boards.
  • the processor 430 analyzes the vibration frequency and vibration level of the circuit board based on the sensing signal received from the sensor 410 to determine whether the vibration frequency of the circuit board is in the audible band, and determines whether the vibration frequency of the circuit board is in the audible band. It is checked whether the vibration level of the circuit board is above the standard level, and if the vibration level of the circuit board is above the standard level, the vibration of the circuit board can be removed by changing the switching frequency of the switching element.
  • the processor 430 can confirm that the vibration frequency of the circuit board is within the audible band if it is within the range of about 20Hz to about 20kHz. This is only an example, and It is not limited.
  • the processor 430 may maintain the switching frequency of the switching element without change if the vibration frequency of the circuit board is not in the audible band.
  • the processor 430 checks the current mode of the display device 400, and if the current mode is the on mode, the vibration level of the circuit board is It can be confirmed whether it is above the first reference level corresponding to the on mode.
  • the user since the user is watching TV, the user may be insensitive to the noise of the circuit board because the user is exposed to various noises including TV sound, so even if the reference level for the vibration level is increased, the user may not be able to hear the sound of the circuit board. You may not notice the noise.
  • the present disclosure efficiently removes circuit board noise by optimally selecting a reference level for the vibration level according to the user environment, thereby minimizing power and data processing for circuit board noise removal and noise removal processing speed and performance. can be improved.
  • the first reference level corresponding to the on mode may be selected in the range of about 11 dB to about 30 dB, but this is only an example and is not limited thereto.
  • the processor 430 checks the current time through the timer 470 if the current mode is on mode, and the current time is set to a preset daytime. When included in the time zone, it can be confirmed whether the vibration level of the circuit board is higher than the first reference level corresponding to the daytime period among the plurality of first reference levels corresponding to the on mode.
  • the processor 430 checks the current time through the timer 470, if the current time falls within a preset night time zone, the vibration level of the circuit board is set to a plurality of first reference levels corresponding to the on mode. You can check whether it is above the first standard level corresponding to the middle night time zone.
  • the first reference level corresponding to the night time zone may be lower than the first reference level corresponding to the day time zone.
  • the reason is that when the user is watching TV in the on mode, the user's surrounding environment is quieter at night than during the day, so the user may be sensitive to noise from the circuit board.
  • the present disclosure efficiently removes circuit board noise by optimally selecting the reference level for the vibration level depending on the daytime or night time even in the on mode, thereby minimizing power and data processing for circuit board noise removal. Noise removal processing speed and performance can be improved.
  • the processor 430 checks environmental information through the environmental sensor 480 if the current mode is on mode, and checks the current temperature included in the environmental information. and selecting a first reference level corresponding to environmental information among a plurality of first reference levels corresponding to the on mode based on the current humidity, and determining whether the vibration level of the circuit board is higher than the first reference level corresponding to the selected environmental information. You can check it.
  • the processor 430 increases the first reference level corresponding to the environmental information when at least one of the current temperature and current humidity included in the environmental information increases, and at least one of the current temperature and current humidity included in the environmental information increases. When one is lowered, the first reference level corresponding to environmental information can be lowered.
  • the noise level increases more than when the temperature and humidity are low, so the user may perceive the noise of the circuit board to be louder.
  • the present disclosure efficiently removes circuit board noise by optimally selecting the reference level for the vibration level according to temperature and humidity even in the on mode, thereby minimizing power and data processing for circuit board noise removal and noise removal. Processing speed and performance can be improved.
  • the processor 430 can check whether the vibration level of the circuit board is higher than the second reference level corresponding to the standby mode if the current mode is the standby mode. there is.
  • the user may be sensitive to noise from the circuit board, so it is necessary to lower the reference level for the vibration level.
  • the second reference level corresponding to the standby mode may be lower than the first reference level corresponding to the on mode.
  • the second reference level corresponding to the standby mode may be selected in the range of about 5 dB to about 10 dB, but this is only an example and is not limited thereto.
  • the present disclosure efficiently removes circuit board noise by optimally selecting a reference level for the vibration level according to the user environment, thereby minimizing power and data processing for circuit board noise removal and noise removal processing speed and performance. can be improved.
  • the processor 430 checks the current time through the timer 470 if the current mode is the standby mode, and if the current time is within a preset daytime time zone, the processor 430 checks the current time through the timer 470. It can be confirmed whether the vibration level of the circuit board is higher than the second reference level corresponding to the daytime period among the plurality of second reference levels corresponding to the standby mode.
  • the processor 430 checks the current time through the timer 470, if the current time falls within a preset night time zone, the vibration level of the circuit board is set to a plurality of second reference levels corresponding to the standby mode. You can check whether it is above the second standard level corresponding to the middle night time zone.
  • the second reference level corresponding to the night time zone may be lower than the second reference level corresponding to the day time zone.
  • the present disclosure efficiently removes the noise of the circuit board by optimally selecting the reference level for the vibration level depending on the daytime or night time even in the standby mode, thereby minimizing power and data processing for circuit board noise removal. Noise removal processing speed and performance can be improved.
  • the processor 430 checks environmental information through the environmental sensor 480 and determines the current temperature and current humidity included in the environmental information. Based on this, a second reference level corresponding to environmental information is selected from among a plurality of second reference levels corresponding to the standby mode, and it is possible to check whether the vibration level of the circuit board is higher than the second reference level corresponding to the selected environmental information.
  • the processor 430 increases the second reference level corresponding to the environmental information when at least one of the current temperature and current humidity included in the environmental information increases, and at least one of the current temperature and current humidity included in the environmental information increases. When one is lowered, the second reference level corresponding to environmental information can be lowered.
  • the present disclosure efficiently removes circuit board noise by optimally selecting the reference level for the vibration level according to temperature and humidity even in standby mode, thereby minimizing power and data processing for circuit board noise removal and noise removal. Processing speed and performance can be improved.
  • the processor 430 may maintain the switching frequency of the switching element without change if the vibration level of the circuit board is below the reference level.
  • the processor 430 may increase the switching frequency of the switching element when changing the switching frequency of the switching element.
  • the reason is that by increasing the switching frequency of the switching element that causes vibration noise, the noise of the circuit board can be removed by changing the switching frequency to above the audible band or by changing the noise level to below the reference level.
  • the processor 430 may decrease the pulse width of the switching frequency when increasing the switching frequency of the switching element.
  • the switching element includes a DCDC power switch
  • the switching frequency is changed along with the pulse width reduction, so there is no change in the final output voltage level, which is provided to the main IC. There are no issues with supply voltage fluctuations.
  • the processor 430 may increase it by about 20 kHz more than the current switching frequency of the switching element.
  • this is only an example and is not limited thereto.
  • the processor 430 checks whether there are multiple switching elements, and if there are multiple switching elements, selects one switching element among the plurality of switching elements, and selects the selected switching element.
  • the switching frequency corresponding to the device can be changed.
  • the processor 430 checks the change in the vibration frequency and vibration level of the circuit board after increasing the switching frequency of the selected switching element, and if there is no change in the vibration frequency and vibration level of the circuit board, the processor 430 increases the switching frequency of the selected switching element. can be reinstated to its previous value.
  • the reason is that the switching element whose switching frequency is changed does not have a significant effect on the vibration noise of the circuit board.
  • the present disclosure identifies the switching element that directly affects the vibration noise of the circuit board by checking the change in the vibration frequency and vibration level of the circuit board, thereby only changing the switching frequency of the switching element that affects the vibration noise of the circuit board. It is possible to selectively change the switching frequency of the switching element without affecting the vibration noise of the circuit board.
  • the processor 430 may preferentially select the switching element located closest to the sensor based on the distance between the sensor and the switching element.
  • the switching element located closest to the sensor can have the greatest influence on the vibration of the circuit board.
  • the vibration of the circuit board can be quickly eliminated. there is.
  • the processor 430 may preferentially select the switching element based on a preset priority.
  • the priority may be set in advance to user input or default input in consideration of the characteristics of the switching element disposed on the circuit board.
  • the processor 430 analyzes the vibration frequency and vibration level of the circuit board based on the sensing signal received from the sensor 410 and determines that the vibration frequency of the circuit board is audible. band, and if the vibration frequency of the circuit board is in the audible band, check whether the vibration level of the circuit board is above the standard level. If the vibration level of the circuit board is above the standard level, the switching frequency of other switching elements can be changed. .
  • the processor 430 may repeatedly change the switching frequency of each switching element at a preset time period.
  • the processor 430 may perform a switching frequency change cycle of each switching element approximately every 60 seconds, but this is only an example and is not limited thereto.
  • the processor 430 may preset the switching frequency change period of each switching element based on the user's viewing time.
  • the processor 430 may preset the switching frequency change period of each switching element based on the user's set time.
  • the operation repetition cycle for changing the switching frequency can be set separately, and the TV can be divided into sections according to the usage time and set to be operated adaptively.
  • the processor 430 analyzes the noise frequency and noise level of the circuit board based on the noise signal measured from the noise meter 420, determines whether the noise frequency of the circuit board is in the audible band, and determines whether the noise frequency of the circuit board is in the audible band. If it is in the audible band, it is checked whether the noise level of the circuit board is above the standard level, and if the noise level of the circuit board is above the standard level, the switching frequency of the switching element can be changed.
  • the present disclosure analyzes the vibration frequency and vibration level of the circuit board based on the vibration signal sensed from the sensor 410, or analyzes the noise frequency and vibration level of the circuit board based on the noise signal measured from the noise meter 420. By analyzing the noise level, the switching frequency of the switching element included in the circuit board can be changed.
  • the present disclosure analyzes the vibration frequency, vibration level, noise frequency, and noise level of the circuit board based on the vibration signal sensed from the sensor 410 and the noise signal measured from the noise meter 420 to determine the circuit board
  • the switching frequency of the switching element included in can also be changed.
  • the present disclosure detects the vibration of the circuit board through a sensor and changes the switching frequency of the switching element that generates vibration based on the vibration frequency and vibration level, so that it can be used at a short distance without affecting the slim design and heat generation characteristics. Noise can be removed so that customers do not notice the noise.
  • the present disclosure can improve circuit board noise without adversely affecting the TV's slim design and heating characteristics.
  • the present disclosure can detect vibration noise of the circuit board without being affected by external acoustic noise of the TV by directly detecting the vibration of the circuit board through a sensor.
  • the present disclosure can more effectively remove noise in an environment where customers can easily perceive noise at close range.
  • the present disclosure enables big data analysis of individual set environmental conditions by accumulating and storing sensor acquisition information and can be reflected in the development of next products.
  • 3 and 4 are diagrams for explaining a processor communication connection of a display device according to an embodiment of the present disclosure.
  • the present disclosure includes a sensor 410 that detects vibration of a circuit board 440 including at least one switching element 450 and a processor that varies the switching frequency of the switching element 450. It may include (430).
  • the sensor 410 that detects vibration of the circuit board 440 may include at least one of a vibration sensor and an acceleration sensor, but this is only an example and is not limited thereto.
  • the processor 430 may be disposed on the circuit board 440 and connected to the sensor 410 and the switching element 450 disposed on the circuit board 440 through wired communication, respectively.
  • the processor 430 may be connected to the sensor 410 and the switching element 450 through an I2C (Inter Integrated Circuit) communication interface, but this is only an example and is not limited thereto.
  • I2C Inter Integrated Circuit
  • the processor 430 receives a sensing signal through wired communication with the sensor 410, analyzes the vibration frequency and vibration level of the circuit board based on the sensing signal, and operates the switching element through wired communication with the switching element 450.
  • a control signal for changing the switching frequency of (450) can be transmitted.
  • the processor 430 may be disposed separately from the circuit board 440 on which the sensor 410 and the switching element 450 are disposed.
  • the present disclosure may be connected to the sensor 410 and the switching element 450 disposed on the circuit board 440 through wired communication or wireless communication, respectively.
  • the processor 430 is disposed outside the circuit board 440 and analyzes the vibration frequency and vibration level of the plurality of circuit boards 440 on which the sensor 410 and the switching element 450 are disposed. Vibration of the circuit board 440 can be eliminated.
  • the processor 430 can not only remove vibration for an individual circuit board, but also simultaneously remove vibration for a plurality of circuit boards.
  • 5 to 8 are diagrams for explaining sensor positions of a display device according to an embodiment of the present disclosure.
  • the sensor 410 is disposed in contact with the circuit board 440 and may be located in the central area of the circuit board 440 .
  • the center area of the circuit board 440 has greater vibration than the edge area of the circuit board 440, so when the sensor 410 is placed in the center area of the circuit board 440, the circuit board 440 This is because vibration can be effectively detected.
  • the senor 410 of FIG. 5 may be placed at the center of the circuit board 440 regardless of the positions of the switching element 450 and the processor 430.
  • the senor 410 is disposed in contact with the circuit board 440 and may be located around the switching element 450 of the circuit board 440.
  • the reason is that the area around the switching element 450 that generates vibration has greater vibration than other areas, so placing the sensor 410 around the switching element 450 effectively reduces the vibration of the circuit board 440. Because it can be detected.
  • the sensor 410 of FIG. 5 may be placed around the switching element 450 regardless of the positions of the circuit board 440 and the processor 430.
  • the senor 410 is disposed in the central area between the plurality of switching elements 450. You may.
  • the senor 410 may be located at the same distance from the plurality of switching elements 450, but this is only an example and is not limited thereto.
  • the sensor 410 of FIG. 7 may be disposed between the first switching element 451 and the second switching element 452 regardless of the positions of the circuit board 440 and the processor 430.
  • the distance d1 between the sensor 410 and the first switching element 451 may be equal to the distance d2 between the sensor 410 and the second switching element 452.
  • the senor 410 in FIG. 8 uses the first switching element 451, the second switching element 452, and the third switching element 453 regardless of the positions of the circuit board 440 and the processor 430. It can be placed in the central area between.
  • the distance d1 between the sensor 410 and the first switching element 451 is the distance d2 between the sensor 410 and the second switching element 452, and the distance d2 between the sensor 410 and the third switching element 453 may be equal to the interval d3.
  • the distance d1 between the sensor 410 and the first switching element 451 is the distance d2 between the sensor 410 and the second switching element 452 and the distance d2 between the sensor 410 and the third switching element 453 ) may be different from the interval d3.
  • FIG. 9 is a diagram showing the top and side surfaces of a circuit board of a display device according to an embodiment of the present disclosure.
  • a processor 430 including a plurality of DCDC switching blocks and a System on Chip (SoC) can be disposed on a circuit board 440 including a printed circuit board (PCB).
  • SoC System on Chip
  • the present disclosure may include an acceleration sensor 410 that monitors vibration of the circuit board 440 in the central area of the circuit board 440.
  • the plurality of DCDC switching blocks may include a first DCDC switching unit 461, a second DCDC switching unit 462, and a third DCDC switching unit 463.
  • the processor 430 provides an I2C (Inter Integrated Circuit) communication interface to the sensor 410, the first DCDC switching unit 461, the second DCDC switching unit 462, and the third DCDC switching unit 463. can be connected to send and receive data.
  • I2C Inter Integrated Circuit
  • the processor 430 analyzes the vibration frequency and vibration level of the circuit board 440 based on the sensing signal received from the sensor 410 to determine whether the vibration frequency of the circuit board is in the audible band, and determines whether the vibration frequency of the circuit board is in the audible band. If the vibration frequency of 440 is in the audible band, it is checked whether the vibration level of the circuit board 440 is above the reference level, and if the vibration level of the circuit board 440 is above the reference level, the first DCDC switching unit 461, the second By changing the switching frequencies for the DCDC switching unit 462 and the third DCDC switching unit 463, vibration of the circuit board 440 can be eliminated.
  • the processor 430 checks whether the vibration level of the circuit board 440 is higher than the reference level, if the vibration level of the circuit board 440 is less than the reference level, the first DCDC switching unit 461 and the second DCDC switching unit 461 The switching frequency of the switching unit 462 and the third DCDC switching unit 463 can be maintained without change.
  • the processor 430 changes the switching frequency for at least one of the first DCDC switching unit 461, the second DCDC switching unit 462, and the third DCDC switching unit 463. can increase.
  • the processor 430 increases the switching frequency of the switching unit that causes vibration noise among the first DCDC switching unit 461, the second DCDC switching unit 462, and the third DCDC switching unit 463, Circuit board noise can be eliminated by changing the switching frequency above the audible band or by changing the noise level below the reference level.
  • FIG. 10 is a diagram showing a change in switching frequency of a switching element disposed on a circuit board of a display device according to an embodiment of the present disclosure.
  • the present disclosure increases the switching frequency of the switching element that causes vibration noise, changes the switching frequency to above the audible band, or changes the noise level below the reference level to reduce the noise of the circuit board. can be removed.
  • the present disclosure can reduce the pulse width of the switching frequency when increasing the switching frequency of the switching element.
  • the switching element includes a DCDC power switch
  • the switching frequency of the DCDC power switch when changing the switching frequency of the DCDC power switch, there is no change in the final output voltage level because the switching frequency is changed along with the pulse width reduction, so the supply provided to the main IC There are no issues with voltage fluctuations.
  • the output voltage level is 3.3V at the switching frequency of 400kHz and the output voltage level is 3.3V at the switching frequency of 800kHz. Since the output voltage level is the same at 3.3V, there is no issue with the supply voltage to the main IC varying.
  • 11 to 14 are flowcharts illustrating a method for removing circuit board noise of a display device according to an embodiment of the present disclosure.
  • the present disclosure can sense vibration of a circuit board (S10).
  • the present disclosure can analyze the vibration frequency and vibration level of the circuit board based on the sensed vibration signal (S20).
  • the present disclosure can confirm whether the vibration frequency of the circuit board is in the audible band (S30).
  • the vibration frequency of the circuit board is within the range of about 20Hz to about 20kHz, it is in the audible band.
  • the switching frequency of the switching element can be maintained without change (S110).
  • the vibration frequency of the circuit board is in the audible band, the current mode of the display device can be confirmed (S40).
  • the current mode is the on mode, it can be confirmed whether the vibration level of the circuit board is higher than the first reference level corresponding to the on mode (S50).
  • the current mode is the standby mode, it can be confirmed whether the vibration level of the circuit board is higher than the second reference level corresponding to the standby mode (S60).
  • the present disclosure can lower the second reference level corresponding to the standby mode to a lower level than the first reference level corresponding to the on mode.
  • the TV is off, so the surroundings are quiet, so the user may be sensitive to the noise of the circuit board, so it is necessary to lower the reference level for the vibration level.
  • the switching frequency of the switching element can be maintained without change (S110), and in the standby mode, the vibration level of the circuit board is below the second reference level. In this case, the switching frequency of the switching element can be maintained without change (S110).
  • the present disclosure can change the switching frequency of the switching element if the vibration level of the circuit board in the on mode is higher than the first reference level (S70), and if the vibration level of the circuit board in the standby mode is higher than the second reference level, the switching frequency of the switching element can be changed (S70). The switching frequency of the switching element can be changed (S70).
  • the present disclosure can increase the switching frequency of the switching element when changing the switching frequency of the switching element.
  • the reason is that by increasing the switching frequency of the switching element that causes vibration noise, the noise of the circuit board can be removed by changing the switching frequency to above the audible band or by changing the noise level to below the reference level.
  • the present disclosure can reduce the pulse width of the switching frequency when increasing the switching frequency of the switching element.
  • the switching frequency of the switching element can be reinstated to the previous value (S90).
  • the switching frequency change for all switching elements has not been completed, it is determined as unfinished, and the vibration of the circuit board is sensed to change the switching frequency of other switching elements based on the vibration frequency and vibration level of the circuit board.
  • the change process can be repeated.
  • the switching frequency change of each switching element can be repeatedly performed at a preset time period.
  • the present disclosure may preset the switching frequency change period of each switching element based on the user's viewing time.
  • the present disclosure may preset the switching frequency change period of each switching element based on the user's setting time.
  • the reference level may be set based on the current time in step S40 of checking the current mode of the display device.
  • the current mode of the display device can be checked (S40), and if the current mode is on mode (S210), the current time can be checked through a timer (S220).
  • the switching frequency of the switching element can be maintained without change (S110), and the vibration level of the circuit board in the on mode is If it is above the first reference level corresponding to daytime hours, the switching frequency of the switching element can be changed (S70).
  • the switching frequency of the switching element can be maintained without change (S110), and the vibration level of the circuit board in the on mode is If it is above the first reference level corresponding to the night time zone, the switching frequency of the switching element can be changed (S70).
  • the first reference level corresponding to the night time zone may be lower than the first reference level corresponding to the day time zone.
  • the reason is that when the user is watching TV in the on mode, the user's surrounding environment is quieter at night than during the day, so the user may be sensitive to noise from the circuit board.
  • the present disclosure efficiently removes circuit board noise by optimally selecting the reference level for the vibration level depending on the daytime or night time even in the on mode, thereby minimizing power and data processing for circuit board noise removal. Noise removal processing speed and performance can be improved.
  • the current mode of the display device can be checked (S40), and if the current mode is the standby mode (S250), the current time can be checked through a timer (S260).
  • the switching frequency of the switching element can be maintained without change (S110), and the vibration level of the circuit board in the standby mode is If it is higher than the second reference level corresponding to the daytime period, the switching frequency of the switching element can be changed (S70).
  • the present disclosure when the current time falls within a preset night time zone, it can be confirmed whether the vibration level of the circuit board is higher than the second reference level corresponding to the night time zone among a plurality of second reference levels corresponding to the standby mode. (S280).
  • the switching frequency of the switching element can be maintained without change (S110), and the vibration level of the circuit board in the standby mode is If it is higher than the second reference level corresponding to the night time zone, the switching frequency of the switching element can be changed (S70).
  • the second reference level corresponding to the night time zone may be lower than the second reference level corresponding to the day time zone.
  • the present disclosure efficiently removes the noise of the circuit board by optimally selecting the reference level for the vibration level depending on the daytime or night time even in the standby mode, thereby minimizing power and data processing for circuit board noise removal. Noise removal processing speed and performance can be improved.
  • the reference level may be set based on environmental information in step S40 of checking the current mode of the display device.
  • the current mode of the display device can be checked (S40), and if the current mode is on mode (S310), environmental information can be checked through the environmental sensor (S320).
  • the present disclosure may select a first reference level corresponding to the current temperature and current humidity among a plurality of first reference levels corresponding to the on mode based on the current temperature and current humidity included in the environmental information (S330). .
  • the switching frequency of the switching element can be maintained without change (S110), and the switching frequency of the circuit board in the on mode is maintained without change. If the vibration level is higher than the first reference level corresponding to the current temperature and current humidity, the switching frequency of the switching element can be changed (S70).
  • the present disclosure increases the first reference level corresponding to the environmental information when at least one of the current temperature and current humidity included in the environmental information increases, and at least one of the current temperature and current humidity included in the environmental information increases.
  • the first reference level corresponding to environmental information can be lowered.
  • the noise level increases more than when the temperature and humidity are low, so the user may perceive the noise of the circuit board to be louder.
  • the present disclosure efficiently removes circuit board noise by optimally selecting the reference level for the vibration level according to temperature and humidity even in the on mode, thereby minimizing power and data processing for circuit board noise removal and noise removal. Processing speed and performance can be improved.
  • the current mode of the display device can be checked (S40), and if the current mode is the standby mode (S350), environmental information can be checked through the environmental sensor (S360).
  • the present disclosure may select a second reference level corresponding to the current temperature and current humidity among a plurality of second reference levels corresponding to the standby mode based on the current temperature and current humidity included in the environmental information (S370). .
  • the switching frequency of the switching element can be maintained without change (S110), and the switching frequency of the circuit board in the standby mode is maintained without change (S110). If the vibration level is higher than the second reference level corresponding to the current temperature and current humidity, the switching frequency of the switching element can be changed (S70).
  • the present disclosure increases the second reference level corresponding to the environmental information when at least one of the current temperature and current humidity included in the environmental information increases, and at least one of the current temperature and current humidity included in the environmental information increases.
  • the second reference level corresponding to environmental information can be lowered.
  • the present disclosure efficiently removes circuit board noise by optimally selecting the reference level for the vibration level according to temperature and humidity even in standby mode, thereby minimizing power and data processing for circuit board noise removal and noise removal. Processing speed and performance can be improved.
  • step S70 of changing the switching frequency of the switching element the switching frequency of a plurality of switching elements can be sequentially changed according to priority.
  • the present disclosure can check whether there are multiple switching elements (S72).
  • one switching element among the plurality of switching elements can be selected according to priority (S74).
  • the present disclosure may preferentially select a switching element based on a preset priority, and the priority may be preset to a user input or default input in consideration of the characteristics of the switching element disposed on the circuit board.
  • the present disclosure may preferentially select the switching element located closest to the sensor based on the distance between the sensor and the switching element.
  • the switching element located closest to the sensor can have the greatest influence on the vibration of the circuit board.
  • the vibration of the circuit board can be quickly eliminated. there is.
  • the switching frequency corresponding to the selected switching element can be changed (S76).
  • FIG. 15 is a flowchart illustrating a method for removing circuit board noise of a display device according to another embodiment of the present disclosure.
  • the present disclosure can sense noise of a circuit board (S510).
  • the present disclosure can analyze the noise frequency and noise level of the circuit board based on the sensed noise signal (S520).
  • the present disclosure can check whether the noise frequency of the circuit board is in the audible band (S530).
  • the noise frequency of the circuit board is within the range of about 20Hz to about 20kHz, it is in the audible band.
  • the switching frequency of the switching element can be maintained without change (S610).
  • the current mode of the display device can be confirmed (S540).
  • the current mode is the standby mode, it can be confirmed whether the noise level of the circuit board is higher than the second reference level corresponding to the standby mode (S560).
  • the present disclosure can lower the second reference level corresponding to the standby mode to a lower level than the first reference level corresponding to the on mode.
  • the TV is turned off, so the surroundings are quiet, so the user may be sensitive to the noise of the circuit board, so it is necessary to lower the reference level for the noise level.
  • the switching frequency of the switching element can be maintained without change (S610), and in the standby mode, the noise level of the circuit board is below the second reference level. In this case, the switching frequency of the switching element can be maintained without change (S610).
  • the present disclosure can change the switching frequency of the switching element if the noise level of the circuit board in the on mode is higher than the first reference level (S570), and if the noise level of the circuit board in the standby mode is higher than the second reference level, the switching frequency of the switching element can be changed (S570). The switching frequency of the switching element can be changed (S570).
  • the present disclosure can increase the switching frequency of the switching element when changing the switching frequency of the switching element.
  • the reason is that by increasing the switching frequency of the switching element that causes noise, the noise of the circuit board can be removed by changing the switching frequency to above the audible band or by changing the noise level to below the reference level.
  • the present disclosure can reduce the pulse width of the switching frequency when increasing the switching frequency of the switching element.
  • the switching frequency of the switching element can be reinstated to the previous value (S590).
  • the switching frequency change for all switching elements has not been completed, it is determined as unfinished, and the noise of the circuit board is sensed to change the switching frequency of other switching elements based on the noise frequency and noise level of the circuit board.
  • the change process can be repeated.
  • the switching frequency change of each switching element can be repeatedly performed at a preset time period.
  • the present disclosure may preset the switching frequency change period of each switching element based on the user's viewing time.
  • the present disclosure may preset the switching frequency change period of each switching element based on the user's setting time.
  • the present disclosure analyzes the noise frequency and noise level of the circuit board based on the noise signal measured from the noise meter to determine whether the noise frequency of the circuit board is in the audible band, and if the noise frequency of the circuit board is in the audible band, Check whether the noise level of the circuit board is above the standard level, and if the noise level of the circuit board is above the standard level, the switching frequency of the switching element can be changed.
  • the present disclosure analyzes the vibration frequency and vibration level of the circuit board based on a vibration signal sensed from a sensor, or analyzes the noise frequency and noise level of the circuit board based on a noise signal measured from a noise meter,
  • the switching frequency of the switching element included in can be changed.
  • the present disclosure analyzes the vibration frequency, vibration level, noise frequency, and noise level of the circuit board based on the vibration signal sensed from the sensor and the noise signal measured from the noise meter to determine the frequency of the switching element included in the circuit board.
  • the switching frequency can also be changed.
  • the present disclosure detects vibration of a circuit board through a sensor and changes the switching frequency of a switching element that generates vibration based on the vibration frequency and vibration level, allowing customers to You can remove noise so that you don't perceive it.
  • the present disclosure can improve circuit board noise without adversely affecting the TV's slim design and heating characteristics.
  • the present disclosure can detect vibration noise of the circuit board without being affected by external acoustic noise of the TV by directly detecting the vibration of the circuit board through a sensor.
  • the present disclosure can more effectively remove noise in an environment where customers can easily perceive noise at close range.
  • the present disclosure enables big data analysis of individual set environmental conditions by accumulating and storing sensor acquisition information and can be reflected in the development of next products.
  • the display device by detecting vibration of the circuit board through a sensor and changing the switching frequency of the switching element that generates vibration based on the vibration frequency and vibration level, the slim design and heat generation characteristics are not affected. It has significant industrial applicability because it can remove noise so that customers do not perceive the noise at close range.

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Abstract

본 개시는, 디스플레이 장치 및 그의 회로 보드 소음 제거 방법에 관한 것으로, 적어도 하나의 스위칭 소자를 포함하는 회로 보드의 진동을 감지하는 센서, 그리고 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 가변하는 프로세서를 포함하고, 프로세서는, 센서로부터 수신되는 센싱 신호를 기반으로 회로 보드의 진동 주파수 및 진동 레벨을 분석하여 회로 보드의 진동 주파수가 가청 대역인지를 확인하고, 회로 보드의 진동 주파수가 가청 대역이면 회로 보드의 진동 레벨이 기준 레벨 이상인지를 확인하며, 회로 보드의 진동 레벨이 기준 레벨 이상이면 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 변경시킬 수 있다.

Description

디스플레이 장치 및 그의 회로 보드 소음 제거 방법
본 개시는, 디스플레이 장치의 회로 보드 진동으로 인한 소음을 제거할 수 있는 디스플레이 장치 및 그의 회로 보드 소음 제거 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 디스플레이 장치는, 사용자가 시청할 수 있는 영상을 수신, 처리 및 표시하는 기능을 갖춘 장치이다. 디스플레이 장치는, 방송국에서 송출되는 방송신호 중 사용자가 선택한 방송신호를 수신하고, 수신된 신호로부터 영상신호를 분리하며, 다시 분리된 영상신호를 디스플레이에 표시한다.
최근들어, 방송기술 및 네트워크 기술의 발달로 인해 디스플레이 장치의 기능도 상당히 다양해져 왔으며, 장치의 성능도 이에 따라 향상되어 왔다. 즉, 디스플레이 장치는 단순히 방송되는 컨텐트 뿐만 아니라 다른 다양한 컨텐트들을 사용자에게 제공하도록 발전해오고 있다.
한편, 디스플레이 장치는, 전원 대기 상태 및 시청 중에 회로의 스위칭 관련 부품이 PCB(Printed Circuit Board)를 진동시키면서 PCB에 소음이 발생하고 있다.
기존에는, 스위칭 성분이 소음을 유발하는 것을 미연에 방지하기 위해, 가청 대역(약 20Hz ~ 약 20kHz)을 벗어난 주파수에서 스위칭하는 스위칭 소자를 사용하였다.
하지만, 이러한 방식은, 스위칭 소자 자체에서 발생하는 소음은 없앨 수 있으나, 스위칭 소자에 적용되는 추가적인 부품들(일 예로, R, L, C 등)이 스위칭 성분에 의해 떨리면서 PCB를 지속적으로 진동시키므로 소음을 완전히 제거할 수 없는 문제가 있었다.
또한, 이러한 부품 진동에 의한 PCB 떨림 소음은, 세트가 설치된 환경 조건 및 시청 영상 종류에 따라 그 수준이 커지게 되는 특성이 있으며, 고객이 한번이라도 듣고 인지한 소음은 시간이 갈수록 쉽게 인지되는 특성이 있어 고객 페인 포인트(Pain Point)가 될 수 있다.
그리고, PCB 진동에 따른 소음을 최소화하기 위하여, PCB 전체를 메탈(Metal) 또는 몰드(Mold) 케이스로 차폐하고 내부에 흡음제를 채우는 방법도 있으나, 재료비 상승 및 PCB 내부 부품 온도가 상승하는 부작용과 슬림화를 지향하는 최근 TV 디자인 트렌드에 역행하는 문제가 있었다.
따라서, 향후, 슬림 디자인 및 발열 특성에 영향을 주지 않으면서도 근거리에서 고객이 소음을 인지하지 못하도록 소음을 제거할 수 있는 디스플레이 장치의 개발이 필요하다.
본 개시는, 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 개시는, 센서를 통해 회로 보드의 진동을 감지하여 진동 주파수 및 진동 레벨을 기반으로 진동을 발생하는 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 변경함으로써, 슬림 디자인 및 발열 특성에 영향을 주지 않으면서도 근거리에서 고객이 소음을 인지하지 못하도록 소음을 제거할 수 있는 디스플레이 장치 및 그의 회로 보드 소음 제거 방법의 제공을 목적으로 한다.
본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는, 적어도 하나의 스위칭 소자를 포함하는 회로 보드의 진동을 감지하는 센서, 그리고 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 가변하는 프로세서를 포함하고, 프로세서는, 센서로부터 수신되는 센싱 신호를 기반으로 회로 보드의 진동 주파수 및 진동 레벨을 분석하여 회로 보드의 진동 주파수가 가청 대역인지를 확인하고, 회로 보드의 진동 주파수가 가청 대역이면 회로 보드의 진동 레벨이 기준 레벨 이상인지를 확인하며, 회로 보드의 진동 레벨이 기준 레벨 이상이면 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 변경시킬 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 회로 보드 소음 제거 방법은, 회로 보드의 진동을 센싱하는 단계, 센싱한 진동 신호를 기반으로 회로 보드의 진동 주파수 및 진동 레벨을 분석하는 단계, 회로 보드의 진동 주파수가 가청 대역인지를 확인하는 단계, 회로 보드의 진동 주파수가 가청 대역이면 회로 보드의 진동 레벨이 기준 레벨 이상인지를 확인하는 단계, 및 회로 보드의 진동 레벨이 기준 레벨 이상이면 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 변경시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 디스플레이 장치는, 센서를 통해 회로 보드의 진동을 감지하여 진동 주파수 및 진동 레벨을 기반으로 진동을 발생하는 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 변경함으로써, 슬림 디자인 및 발열 특성에 영향을 주지 않으면서도 근거리에서 고객이 소음을 인지하지 못하도록 소음을 제거할 수 있다.
즉, 본 개시는, TV 슬림 디자인 및 발열 특성에 악영향을 주지 않고, 회로 보드 소음을 개선할 수 있다.
또한, 본 개시는, 센서를 통해 회로 보드의 진동을 직접적으로 감지함으로써, TV 외부 음향 소음에 영향을 받지 않고 회로 보드의 진동 소음을 검출할 수 있다.
또한, 본 개시는, 고객이 근거리에서 소음을 쉽게 인지 할 수 있는 환경에서 더 효과적으로 소음을 제거할 수 있다.
또한, 본 개시는, 센서 취득 정보를 누적 및 저장하여 세트 개별 환경 조건에 대한 빅데이터 분석이 가능하며 차기 제품 개발에 반영할 수 있다.
도 1은, 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 블록도로 도시한 것이다.
도 2는, 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 회로 보드 소음 제거 과정을 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 3 및 도 4는, 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 프로세서 통신 연결을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 내지 도 8은, 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 센서 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는, 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 회로 보드의 상면과 측면을 보여주는 도면이다.
도 10은, 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 회로 보드에 배치되는 스위칭 소자의 스위칭 주파수 변경을 보여주는 도면이다.
도 11 내지 도 14는, 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 회로 보드 소음 제거 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 15는, 본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 회로 보드 소음 제거 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 개시의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 블록도로 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 디스플레이 장치(100)는 방송 수신부(130), 외부장치 인터페이스부(135), 저장부(140), 사용자입력 인터페이스부(150), 제어부(170), 무선 통신부(173), 음성 획득부(175), 디스플레이부(180), 오디오 출력부(185), 전원공급부(190)를 포함할 수 있다.
방송 수신부(130)는 튜너(131), 복조부(132) 및 네트워크 인터페이스부(133)를 포함할 수 있다.
튜너(131)는 채널 선국 명령에 따라 특정 방송 채널을 선국할 수 있다. 튜너(131)는 선국된 특정 방송 채널에 대한 방송 신호를 수신할 수 있다.
복조부(132)는 수신한 방송 신호를 비디오 신호, 오디오 신호, 방송 프로그램과 관련된 데이터 신호로 분리할 수 있고, 분리된 비디오 신호, 오디오 신호 및 데이터 신호를 출력이 가능한 형태로 복원할 수 있다.
네트워크 인터페이스부(133)는 디스플레이 장치(100)를 인터넷망을 포함하는 유/무선 네트워크와 연결하기 위한 인터페이스를 제공할 수 있다. 네트워크 인터페이스부(133)는 접속된 네트워크 또는 접속된 네트워크에 링크된 다른 네트워크를 통해, 다른 사용자 또는 다른 전자 기기와 데이터를 송신 또는 수신할 수 있다.
네트워크 인터페이스부(133)는 접속된 네트워크 또는 접속된 네트워크에 링크된 다른 네트워크를 통해, 소정 웹 페이지에 접속할 수 있다. 즉, 네트워크를 통해 소정 웹 페이지에 접속하여, 해당 서버와 데이터를 송신 또는 수신할 수 있다.
그리고, 네트워크 인터페이스부(133)는 컨텐츠 제공자 또는 네트워크 운영자가 제공하는 컨텐츠 또는 데이터들을 수신할 수 있다. 즉, 네트워크 인터페이스부(133)는 네트워크를 통하여 컨텐츠 제공자 또는 네트워크 제공자로부터 제공되는 영화, 광고, 게임, VOD, 방송 신호 등의 컨텐츠 및 그와 관련된 정보를 수신할 수 있다.
또한, 네트워크 인터페이스부(133)는 네트워크 운영자가 제공하는 펌웨어의 업데이트 정보 및 업데이트 파일을 수신할 수 있으며, 인터넷 또는 컨텐츠 제공자 또는 네트워크 운영자에게 데이터들을 송신할 수 있다.
네트워크 인터페이스부(133)는 네트워크를 통해, 공중에 공개(open)된 애플리케이션들 중 원하는 애플리케이션을 선택하여 수신할 수 있다.
외부장치 인터페이스부(135)는 인접하는 외부 장치 내의 애플리케이션 또는 애플리케이션 목록을 수신하여, 제어부(170) 또는 저장부(140)로 전달할 수 있다.
외부장치 인터페이스부(135)는 디스플레이 장치(100)와 외부 장치 간의 연결 경로를 제공할 수 있다. 외부장치 인터페이스부(135)는 디스플레이 장치(100)에 무선 또는 유선으로 연결된 외부장치로부터 출력된 영상, 오디오 중 하나 이상을 수신하여, 제어부(170)로 전달할 수 있다. 외부장치 인터페이스부(135)는 복수의 외부 입력 단자들을 포함할 수 있다. 복수의 외부 입력 단자들은 RGB 단자, 하나 이상의 HDMI(High Definition Multimedia Interface) 단자, 컴포넌트(Component) 단자를 포함할 수 있다.
외부장치 인터페이스부(135)를 통해 입력된 외부장치의 영상 신호는 디스플레이부(180)를 통해 출력될 수 있다. 외부장치 인터페이스부(135)를 통해 입력된 외부장치의 음성 신호는 오디오 출력부(185)를 통해 출력될 수 있다.
외부장치 인터페이스부(135)에 연결 가능한 외부 장치는 셋톱 박스, 블루레이 플레이어, DVD 플레이어, 게임기, 사운드 바, 스마트폰, PC, USB 메모리, 홈 씨어터 중 어느 하나일 수 있으나, 이는 예시에 불과하다.
또한, 디스플레이 장치(100)에 미리 등록된 다른 사용자 또는 다른 전자 기기 중 선택된 사용자 또는 선택된 전자기기에, 디스플레이 장치(100)에 저장된 일부의 컨텐츠 데이터를 송신할 수 있다.
저장부(140)는 제어부(170) 내의 각 신호 처리 및 제어를 위한 프로그램을 저장하고, 신호 처리된 영상, 음성 또는 데이터신호를 저장할 수 있다.
또한, 저장부(140)는 외부장치 인터페이스부(135) 또는 네트워크 인터페이스부(133)로부터 입력되는 영상, 음성, 또는 데이터 신호의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있으며, 채널 기억 기능을 통하여 소정 이미지에 관한 정보를 저장할 수도 있다.
저장부(140)는 외부장치 인터페이스부(135) 또는 네트워크 인터페이스부(133)로부터 입력되는 애플리케이션 또는 애플리케이션 목록을 저장할 수 있다.
디스플레이 장치(100)는 저장부(140) 내에 저장되어 있는 컨텐츠 파일(동영상 파일, 정지영상 파일, 음악 파일, 문서 파일, 애플리케이션 파일 등)을 재생하여 사용자에게 제공할 수 있다.
사용자입력 인터페이스부(150)는 사용자가 입력한 신호를 제어부(170)로 전달하거나, 제어부(170)로부터의 신호를 사용자에게 전달할 수 있다. 예를 들어, 사용자입력 인터페이스부(150)는 블루투스(Bluetooth), WB(Ultra Wideband), 지그비(ZigBee) 방식, RF(Radio Frequency) 통신 방식 또는 적외선(IR) 통신 방식 등 다양한 통신 방식에 따라, 원격제어장치(200)로부터 전원 온/오프, 채널 선택, 화면 설정 등의 제어 신호를 수신하여 처리하거나, 제어부(170)로부터의 제어 신호를 원격제어장치(200)로 송신하도록 처리할 수 있다.
또한, 사용자입력 인터페이스부(150)는, 전원키, 채널키, 볼륨키, 설정치 등의 로컬키(미도시)에서 입력되는 제어 신호를 제어부(170)에 전달할 수 있다.
제어부(170)에서 영상 처리된 영상 신호는 디스플레이부(180)로 입력되어 해당 영상 신호에 대응하는 영상으로 표시될 수 있다. 또한, 제어부(170)에서 영상 처리된 영상 신호는 외부장치 인터페이스부(135)를 통하여 외부 출력장치로 입력될 수 있다.
제어부(170)에서 처리된 음성 신호는 오디오 출력부(185)로 오디오 출력될 수 있다. 또한, 제어부(170)에서 처리된 음성 신호는 외부장치 인터페이스부(135)를 통하여 외부 출력장치로 입력될 수 있다.
그 외, 제어부(170)는, 디스플레이 장치(100) 내의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
또한, 제어부(170)는 사용자입력 인터페이스부(150)를 통하여 입력된 사용자 명령 또는 내부 프로그램에 의하여 디스플레이 장치(100)를 제어할 수 있으며, 네트워크에 접속하여 사용자가 원하는 애플리케이션 또는 애플리케이션 목록을 디스플레이 장치(100) 내로 다운받을 수 있도록 할 수 있다.
제어부(170)는 사용자가 선택한 채널 정보 등이 처리한 영상 또는 음성신호와 함께 디스플레이부(180) 또는 오디오 출력부(185)를 통하여 출력될 수 있도록 한다.
또한, 제어부(170)는 사용자입력 인터페이스부(150)를 통하여 수신한 외부장치 영상 재생 명령에 따라, 외부장치 인터페이스부(135)를 통하여 입력되는 외부 장치, 예를 들어, 카메라 또는 캠코더로부터의, 영상 신호 또는 음성 신호가 디스플레이부(180) 또는 오디오 출력부(185)를 통해 출력될 수 있도록 한다.
한편, 제어부(170)는 영상을 표시하도록 디스플레이부(180)를 제어할 수 있으며, 예를 들어 튜너(131)를 통해 입력되는 방송 영상, 또는 외부장치 인터페이스부(135)를 통해 입력되는 외부 입력 영상, 또는 네트워크 인터페이스부를 통해 입력되는 영상, 또는 저장부(140)에 저장된 영상이 디스플레이부(180)에서 표시되도록 제어할 수 있다. 이 경우, 디스플레이부(180)에 표시되는 영상은 정지 영상 또는 동영상일 수 있으며, 2D 영상 또는 3D 영상일 수 있다.
또한, 제어부(170)는 디스플레이 장치(100) 내에 저장된 컨텐츠, 또는 수신된 방송 컨텐츠, 외부로부터 입력되는 외부 입력 컨텐츠가 재생되도록 제어할 수 있으며, 컨텐츠는 방송 영상, 외부 입력 영상, 오디오 파일, 정지 영상, 접속된 웹 화면, 및 문서 파일 등 다양한 형태일 수 있다.
무선 통신부(173)는 유선 또는 무선 통신을 통해 외부 기기와 통신을 수행할 수 있다. 무선 통신부(173)는 외부 기기와 근거리 통신(Short range communication)을 수행할 수 있다. 이를 위해, 무선 통신부(173)는 블루투스(Bluetooth™), BLE(Bluetooth Low Energy), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다. 이러한, 무선 통신부(173)는 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 통해 디스플레이 장치(100)와 무선 통신 시스템 사이, 디스플레이 장치(100)와 다른 디스플레이 장치(100) 사이, 또는 디스플레이 장치(100)와 디스플레이 장치(100, 또는 외부서버)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 지원할 수 있다. 근거리 무선 통신망은 근거리 무선 개인 통신망(Wireless Personal Area Networks)일 수 있다.
여기에서, 다른 디스플레이 장치(100)는 본 발명에 따른 디스플레이 장치(100)와 데이터를 상호 교환하는 것이 가능한(또는 연동 가능한) 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 스마트워치(smartwatch), 스마트 글래스(smart glass), HMD(head mounted display), 스마트 폰과 같은 이동 단말기가 될 수 있다. 무선 통신부(173)는 디스플레이 장치(100) 주변에, 통신 가능한 웨어러블 디바이스를 감지(또는 인식)할 수 있다. 나아가, 제어부(170)는 감지된 웨어러블 디바이스가 본 발명에 따른 디스플레이 장치(100)와 통신하도록 인증된(authenticated) 디바이스인 경우, 디스플레이 장치(100)에서 처리되는 데이터의 적어도 일부를, 무선 통신부(173)를 통해 웨어러블 디바이스로 송신할 수 있다. 따라서, 웨어러블 디바이스의 사용자는, 디스플레이 장치(100)에서 처리되는 데이터를, 웨어러블 디바이스를 통해 이용할 수 있다.
음성 획득부(175)는 오디오를 획득할 수 있다. 음성 획득부(175)는 적어도 하나의 마이크(미도시)를 포함할 수 있고, 마이크(미도시)를 통해 디스플레이 장치(100) 주변의 오디오를 획득할 수 있다.
디스플레이부(180)는 제어부(170)에서 처리된 영상 신호, 데이터 신호, OSD 신호 또는 외부장치 인터페이스부(135)에서 수신되는 영상 신호, 데이터 신호 등을 각각 R, G, B 신호로 변환하여 구동 신호를 생성할 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 디스플레이 장치(100)는 본 발명의 일 실시 예에 불과하므로. 도시된 구성요소들 중 일부는 실제 구현되는 디스플레이 장치(100)의 사양에 따라 통합, 추가, 또는 생략될 수 있다.
즉, 필요에 따라 2 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나, 혹은 하나의 구성요소가 2 이상의 구성요소로 세분되어 구성될 수 있다. 또한, 각 블록에서 수행하는 기능은 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 것이며, 그 구체적인 동작이나 장치는 본 발명의 권리범위를 제한하지 아니한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 디스플레이 장치(100)는 도 1에 도시된 바와 달리, 튜너(131)와 복조부(132)를 구비하지 않고 네트워크 인터페이스부(133) 또는 외부장치 인터페이스부(135)를 통해서 영상을 수신하여 재생할 수도 있다.
예를 들어, 디스플레이 장치(100)는 방송 신호 또는 다양한 네트워크 서비스에 따른 컨텐츠들을 수신하기 위한 등과 같은 셋톱 박스 등과 같은 영상 처리 장치와 영상 처리 장치로부터 입력되는 컨텐츠를 재생하는 컨텐츠 재생 장치로 분리되어 구현될 수 있다.
이 경우, 이하에서 설명할 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 동작 방법은 도 1을 참조하여 설명한 바와 같은 디스플레이 장치(100)뿐 아니라, 분리된 셋톱 박스 등과 같은 영상 처리 장치 또는 디스플레이부(180) 및 오디오출력부(185)를 구비하는 컨텐츠 재생 장치 중 어느 하나에 의해 수행될 수도 있다.
오디오 출력부(185)는, 제어부(170)에서 음성 처리된 신호를 입력 받아 음성으로 출력한다.
전원 공급부(190)는, 디스플레이 장치(100) 전반에 걸쳐 해당 전원을 공급한다. 특히, 시스템 온 칩(System On Chip, SOC)의 형태로 구현될 수 있는 제어부(170)와, 영상 표시를 위한 디스플레이부(180), 및 오디오 출력을 위한 오디오 출력부(185) 등에 전원을 공급할 수 있다.
구체적으로, 전원 공급부(190)는, 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 컨버터와, 직류 전원의 레벨을 변환하는 dc/dc 컨버터를 구비할 수 있다.
도 2는, 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 회로 보드 소음 제거 과정을 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 개시는, 적어도 하나의 스위칭 소자를 포함하는 회로 보드의 진동을 감지하는 센서(410)와 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 가변하는 프로세서(430)를 포함할 수 있다.
또한, 본 개시는, 회로 보드의 소음을 측정하는 소음 측정기(420), 현재 시간을 측정하는 타이머(470), 그리고 현재 온도 및 현재 습도 중 적어도 어느 하나를 포함하는 환경 정보를 센싱하는 환경 센서(480)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 환경 센서(480)는, 현재 온도를 센싱하는 적어도 하나의 온도 센서(482)와 현재 습도를 센싱하는 적어도 하나의 습도 센서(484)를 포함할 수 있다.
그리고, 회로 보드의 진동을 감지하는 센서(410)는, 진동 센서 및 가속도 센서 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있는데, 이는 일 실시예일 뿐, 이에 한정되지 않는다.
이어, 센서(410)는, 회로 보드 위에 접촉되어 배치되고, 회로 보드의 중심 영역에 위치할 수 있다.
그 이유는, 회로 보드의 중심 영역이 회로 보드의 가장자리 영역에 비해 진동이 더 크므로, 센서(410)를 회로 보드의 중심 영역에 배치하면 회로 보드의 진동을 효과적으로 감지할 수 있기 때문이다.
경우에 따라, 센서(410)는, 회로 보드 위에 접촉되어 배치되고, 회로 보드의 스위칭 소자 주변에 위치할 수도 있다.
그 이유는, 진동을 발생시키는 스위칭 소자의 주변 영역이 다른 영역에 비해 진동이 더 크므로, 센서(410)를 스위칭 소자 주변에 배치하면 회로 보드의 진동을 효과적으로 감지할 수 있기 때문이다.
다른 경우로서, 센서(410)는, 회로 보드의 스위칭 소자가 복수 개이면 복수의 스위칭 소자들 사이의 중앙 영역에 배치할 수도 있다.
일 예로, 센서(410)는, 복수의 스위칭 소자들로부터 동일한 거리에 위치할 수 있는데, 이는 일 실시예일 뿐, 이에 한정되지 않는다.
그 이유는, 진동을 발생시키는 스위칭 소자들 사이의 중앙 영역이 다른 영역에 비해 진동이 더 크므로, 센서(410)를 스위칭 소자들 사이에 배치하면 회로 보드의 진동을 효과적으로 감지할 수 있기 때문이다.
또한, 프로세서(430)는, 회로 보드 위에 배치되고, 회로 보드 위에 배치되는 센서(410) 및 스위칭 소자에 각각 유선 통신으로 연결될 수 있다.
일 예로, 프로세서(430)는, 센서(410) 및 스위칭 소자에 각각 I2C(Inter Intergrated Circuit) 통신 인터페이스로 연결될 수 있는데, 이는 일 실시예일 뿐, 이에 한정되지 않는다.
경우에 따라, 프로세서(430)는, 센서(410) 및 스위칭 소자가 배치되는 회로 보드로부터 분리되어 배치될 수 있으며, 회로 보드 위에 배치되는 센서(410) 및 스위칭 소자에 각각 유선 통신 연결되거나 또는 무선 통신 연결될 수 있다.
여기서, 프로세서(430)는, 회로 보드의 외부에 배치되어 센서(410) 및 스위칭 소자가 배치되는 복수의 회로 보드들에 대한 진동 주파수 및 진동 레벨을 분석하여 복수의 회로 보드에 대한 진동을 제거할 수도 있다.
즉, 프로세서(430)는, 개별 회로 보드에 대한 진동을 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 복수의 회로 보드들에 대한 진동을 동시에 제거할 수도 있다.
프로세서(430)는, 센서(410)로부터 수신되는 센싱 신호를 기반으로 회로 보드의 진동 주파수 및 진동 레벨을 분석하여 회로 보드의 진동 주파수가 가청 대역인지를 확인하고, 회로 보드의 진동 주파수가 가청 대역이면 회로 보드의 진동 레벨이 기준 레벨 이상인지를 확인하며, 회로 보드의 진동 레벨이 기준 레벨 이상이면 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 변경시킴으로써, 회로 보드의 진동을 제거할 수 있다.
여기서, 프로세서(430)는, 회로 보드의 진동 주파수가 가청 대역인지를 확인할 때, 회로 보드의 진동 주파수가 약 20Hz ~ 약 20kHz 범위 이내이면 가청 대역인 것으로 확인할 수 있는데, 이는 일 실시예일 뿐, 이에 한정되지 않는다.
그리고, 프로세서(430)는, 회로 보드의 진동 주파수가 가청 대역인지를 확인할 때, 회로 보드의 진동 주파수가 가청 대역이 아니면 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 가변 없이 유지할 수 있다.
또한, 프로세서(430)는, 회로 보드의 진동 레벨이 기준 레벨 이상인지를 확인할 때, 디스플레이 장치(400)의 현재 모드를 확인하고, 현재 모드가 온 모드(on mode)이면 회로 보드의 진동 레벨이 온 모드에 상응하는 제1 기준 레벨 이상인지를 확인할 수 있다.
일 예로, 온 모드의 경우는, 사용자가 TV 시청 중이므로, 사용자가 TV 소리를 포함한 다양한 소음에 노출되기 때문에 회로 보드의 소음에 둔감할 수 있어 진동 레벨에 대한 기준 레벨을 높여도 사용자가 회로 보드의 소음을 인지하지 못할 수 있다.
따라서, 본 개시는, 사용자 환경에 따라서 진동 레벨에 대한 기준 레벨을 최적으로 선택함으로써, 효율적으로 회로 보드의 소음을 제거하여 회로 보드 소음 제거를 위한 전력 및 데이터 처리를 최소화하고 소음 제거 처리 속도 및 성능을 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 온 모드에 상응하는 제1 기준 레벨은, 약 11dB ~ 약 30dB 범위에서 선택될 수 있는데, 이는 일 실시예일 뿐, 이에 한정되지 않는다.
경우에 따라, 프로세서(430)는, 디스플레이 장치(400)의 현재 모드를 확인할 때, 현재 모드가 온 모드(on mode)이면 타이머(470)를 통해 현재 시간을 확인하고, 현재 시간이 미리 설정된 낮 시간대에 포함되면 회로 보드의 진동 레벨이 온 모드에 상응하는 복수의 제1 기준 레벨들 중 낮 시간대에 상응하는 제1 기준 레벨 이상인지를 확인할 수 있다.
다른 경우로서, 프로세서(430)는, 타이머(470)를 통해 현재 시간을 확인할 때, 현재 시간이 미리 설정된 밤 시간대에 포함되면 회로 보드의 진동 레벨이 온 모드에 상응하는 복수의 제1 기준 레벨들 중 밤 시간대에 상응하는 제1 기준 레벨 이상인지를 확인할 수 있다.
여기서, 밤 시간대에 상응하는 제1 기준 레벨은, 낮 시간대에 상응하는 제1 기준 레벨보다 더 낮을 수 있다.
그 이유는, 온 모드에서 사용자가 TV 시청 중일 때, 사용자의 주변 환경이 낮 시간대보다 밤 시간대에 더 조용하므로, 사용자가 회로 보드의 소음에 민감할 수 있기 때문이다.
따라서, 본 개시는, 온 모드에서도 낮 시간대 또는 밤 시간대에 따라서 진동 레벨에 대한 기준 레벨을 최적으로 선택함으로써, 효율적으로 회로 보드의 소음을 제거하여 회로 보드 소음 제거를 위한 전력 및 데이터 처리를 최소화하고 소음 제거 처리 속도 및 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 프로세서(430)는, 디스플레이 장치(400)의 현재 모드를 확인할 때, 현재 모드가 온 모드(on mode)이면 환경 센서(480)를 통해 환경 정보를 확인하고, 환경 정보에 포함되는 현재 온도 및 현재 습도를 기반으로 온 모드에 상응하는 복수의 제1 기준 레벨들 중 환경 정보에 상응하는 제1 기준 레벨를 선택하며, 회로 보드의 진동 레벨이 선택한 환경 정보에 상응하는 제1 기준 레벨 이상인지를 확인할 수 있다.
즉, 프로세서(430)는, 환경 정보에 포함되는 현재 온도 및 현재 습도 중 적어도 어느 하나가 높아지면 환경 정보에 상응하는 제1 기준 레벨을 높이고, 환경 정보에 포함되는 현재 온도 및 현재 습도 중 적어도 어느 하나가 낮아지면 환경 정보에 상응하는 제1 기준 레벨을 낮출 수 있다.
그 이유는, 온도 및 습도가 상승하면 소음 레벨이 증가하기 때문이다.
즉, 온 모드에서 사용자가 TV 시청 중일 때, 사용자 주변 환경의 온도 및 습도가 높아지면 온도 및 습도가 낮을 때보다 소음 레벨이 더 증가하므로, 사용자가 회로 보드의 소음을 더 크게 인지할 수 있다.
따라서, 본 개시는, 온 모드에서도 온도 및 습도에 따라서 진동 레벨에 대한 기준 레벨을 최적으로 선택함으로써, 효율적으로 회로 보드의 소음을 제거하여 회로 보드 소음 제거를 위한 전력 및 데이터 처리를 최소화하고 소음 제거 처리 속도 및 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 프로세서(430)는, 디스플레이 장치(400)의 현재 모드를 확인할 때, 현재 모드가 스탠바이 모드(standby mode)이면 회로 보드의 진동 레벨이 스탠바이 모드에 상응하는 제2 기준 레벨 이상인지를 확인할 수 있다.
일 예로, 스탠바이 모드의 경우는, TV가 오프된 상태이므로, 주변이 조용한 조건이므로 사용자가 회로 보드의 소음에 민감할 수 있어 진동 레벨에 대한 기준 레벨을 낮출 필요가 있다.
여기서, 스탠바이 모드에 상응하는 제2 기준 레벨은, 온 모드에 상응하는 제1 기준 레벨보다 더 낮을 수 있다.
예를 들어, 스탠바이 모드에 상응하는 제2 기준 레벨은, 약 5dB ~ 약 10dB 범위에서 선택될 수 있는데, 이는 일 실시예일 뿐, 이에 한정되지 않는다.
따라서, 본 개시는, 사용자 환경에 따라서 진동 레벨에 대한 기준 레벨을 최적으로 선택함으로써, 효율적으로 회로 보드의 소음을 제거하여 회로 보드 소음 제거를 위한 전력 및 데이터 처리를 최소화하고 소음 제거 처리 속도 및 성능을 향상시킬 수 있다.
경우에 따라, 프로세서(430)는, 디스플레이 장치(400)의 현재 모드를 확인할 때, 현재 모드가 스탠바이 모드이면 타이머(470)를 통해 현재 시간을 확인하고, 현재 시간이 미리 설정된 낮 시간대에 포함되면 회로 보드의 진동 레벨이 스탠바이 모드에 상응하는 복수의 제2 기준 레벨들 중 낮 시간대에 상응하는 제2 기준 레벨 이상인지를 확인할 수 있다.
다른 경우로서, 프로세서(430)는, 타이머(470)를 통해 현재 시간을 확인할 때, 현재 시간이 미리 설정된 밤 시간대에 포함되면 회로 보드의 진동 레벨이 스탠바이 모드에 상응하는 복수의 제2 기준 레벨들 중 밤 시간대에 상응하는 제2 기준 레벨 이상인지를 확인할 수 있다.
여기서, 밤 시간대에 상응하는 제2 기준 레벨은, 낮 시간대에 상응하는 제2 기준 레벨보다 더 낮을 수 있다.
그 이유는, 스탠바이 모드일 때, 사용자의 주변 환경이 낮 시간대보다 밤 시간대에 더 조용하므로, 사용자가 회로 보드의 소음에 더 민감할 수 있기 때문이다.
따라서, 본 개시는, 스탠바이 모드에서도 낮 시간대 또는 밤 시간대에 따라서 진동 레벨에 대한 기준 레벨을 최적으로 선택함으로써, 효율적으로 회로 보드의 소음을 제거하여 회로 보드 소음 제거를 위한 전력 및 데이터 처리를 최소화하고 소음 제거 처리 속도 및 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 프로세서(430)는, 디스플레이 장치(400)의 현재 모드를 확인할 때, 현재 모드가 스탠바이 모드이면 환경 센서(480)를 통해 환경 정보를 확인하고, 환경 정보에 포함되는 현재 온도 및 현재 습도를 기반으로 스탠바이 모드에 상응하는 복수의 제2 기준 레벨들 중 환경 정보에 상응하는 제2 기준 레벨를 선택하며, 회로 보드의 진동 레벨이 선택한 환경 정보에 상응하는 제2 기준 레벨 이상인지를 확인할 수 있다.
즉, 프로세서(430)는, 환경 정보에 포함되는 현재 온도 및 현재 습도 중 적어도 어느 하나가 높아지면 환경 정보에 상응하는 제2 기준 레벨을 높이고, 환경 정보에 포함되는 현재 온도 및 현재 습도 중 적어도 어느 하나가 낮아지면 환경 정보에 상응하는 제2 기준 레벨을 낮출 수 있다.
그 이유는, 온도 및 습도가 상승하면 소음 레벨이 증가하기 때문이다.
즉, 스탠바이 모드일 때, 사용자 주변 환경의 온도 및 습도가 높아지면 온도 및 습도가 낮을 때보다 소음 레벨이 더 증가하므로, 사용자가 회로 보드의 소음을 더 크게 인지할 수 있다.
따라서, 본 개시는, 스탠바이 모드에서도 온도 및 습도에 따라서 진동 레벨에 대한 기준 레벨을 최적으로 선택함으로써, 효율적으로 회로 보드의 소음을 제거하여 회로 보드 소음 제거를 위한 전력 및 데이터 처리를 최소화하고 소음 제거 처리 속도 및 성능을 향상시킬 수 있다.
다음, 프로세서(430)는, 회로 보드의 진동 레벨이 기준 레벨 이상인지를 확인할 때, 회로 보드의 진동 레벨이 기준 레벨 미만이면 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 가변 없이 유지할 수 있다.
또한, 프로세서(430)는, 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 변경시킬 때, 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 증가시킬 수 있다.
그 이유는, 진동 소음의 원인이 되는 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 증가시킴으로써, 스위칭 주파수를 가청 대역 이상으로 변경하거나 또는 소음 레벨을 기준 레벨 이하로 변경하여 회로 보드의 소음을 제거할 수 있기 때문이다.
여기서, 프로세서(430)는, 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 증가시킬 때, 스위칭 주파수의 펄스 폭을 감소시킬 수 있다.
그 이유는, 스위칭 주파수를 변경할 때 펄스 폭도 함께 변경시키면 최종 출력 전압 레벨이 스위칭 주파수 변경 전과 후가 모두 동일하므로 스위칭 주파수 변동에 따른 추가적인 문제가 발생하지 않기 때문이다.
예를 들면, 스위칭 소자가 DCDC 전원 스위치를 포함하는 경우, DCDC 전원 스위치의 스위칭 주파수를 변경할 때, 펄스 폭 감소와 함께 스위칭 주파수를 변경하므로 최종 출력 전압 레벨에 변화가 없기 때문에, 주요 IC에 제공되는 공급 전압이 변동되는 이슈가 발생하지 않는다.
일 예로, 프로세서(430)는, 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 증가시킬 때, 스위칭 소자의 현재 스위칭 주파수보다 약 20kHz 더 증가시킬 수 있는데, 이는 일 실시예일 뿐, 이에 한정되지 않는다.
또한, 프로세서(430)는, 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 변경시킬 때, 스위칭 소자가 복수 개인지를 확인하고, 스위칭 소자가 복수 개이면 복수의 스위칭 소자들 중 어느 하나의 스위칭 소자를 선택하며, 선택한 스위칭 소자에 상응하는 스위칭 주파수를 변경시킬 수 있다.
여기서, 프로세서(430)는, 선택한 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 증가시킨 후에 회로 보드의 진동 주파수 및 진동 레벨의 변화를 확인하고, 회로 보드의 진동 주파수 및 진동 레벨의 변화가 없으면 선택한 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 이전값으로 원복(reinstate)시킬 수 있다.
그 이유는, 스위칭 주파수를 변경한 스위칭 소자가 회로 보드의 진동 소음에 큰 영향을 주지 않기 때문이다.
따라서, 본 개시는, 회로 보드의 진동 주파수 및 진동 레벨의 변화 확인을 통해 회로 보드의 진동 소음에 직접적인 영향을 주는 스위칭 소자를 식별함으로써, 회로 보드의 진동 소음에 영향을 주는 스위칭 소자의 스위칭 주파수만을 선별적으로 변화시키고 회로 보드의 진동 소음에 영향을 주지 않는 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 그대로 유지할 수 있다.
또한, 프로세서(430)는, 복수의 스위칭 소자들 중 어느 하나의 스위칭 소자를 선택할 때, 센서와 스위칭 소자 사이의 거리를 기반으로 센서에 가장 가까이 위치하는 스위칭 소자를 우선적으로 선택할 수 있다.
그 이유는, 센서에 가장 가까이 위치하는 스위칭 소자가 회로 보드의 진동에 가장 큰 영향을 줄 수 있기 때문에 센서에 가까이 위치하는 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 먼저 변경함으로써, 회로 보드의 진동을 신속히 제거할 수 있다.
경우에 따라, 프로세서(430)는, 복수의 스위칭 소자들 중 어느 하나의 스위칭 소자를 선택할 때, 미리 설정된 우선 순위를 기반으로 스위칭 소자를 우선적으로 선택할 수 있다.
여기서, 우선 순위는, 회로 보드에 배치되는 스위칭 소자의 특성을 고려하여 사용자 입력 또는 디폴트 입력으로 미리 설정될 수 있다.
이어, 프로세서(430)는, 선택한 스위칭 소자에 상응하는 스위칭 주파수 변경이 완료되면 센서(410)로부터 수신되는 센싱 신호를 기반으로 회로 보드의 진동 주파수 및 진동 레벨을 분석하여 회로 보드의 진동 주파수가 가청 대역인지를 확인하고, 회로 보드의 진동 주파수가 가청 대역이면 회로 보드의 진동 레벨이 기준 레벨 이상인지를 확인하며, 회로 보드의 진동 레벨이 기준 레벨 이상이면 다른 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 변경시킬 수 있다.
여기서, 프로세서(430)는, 각 스위칭 소자의 스위칭 주파수 변경을 미리 설정된 시간 주기로 반복 수행할 수 있다.
일 예로, 프로세서(430)는, 각 스위칭 소자의 스위칭 주파수 변경 주기를 약 60초마다 수행할 수 있는데, 이는 일 실시예일 뿐, 이에 한정되지 않는다.
경우에 따라, 프로세서(430)는, 사용자의 시청 시간을 기반으로 각 스위칭 소자의 스위칭 주파수 변경 주기를 미리 설정할 수도 있다.
다른 경우로서, 프로세서(430)는, 사용자의 설정 시간을 기반으로 각 스위칭 소자의 스위칭 주파수 변경 주기를 미리 설정할 수도 있다.
즉, 본 개시는, 스위칭 주파수 가변을 위한 동작 반복 주기를 별도로 설정할 수도 있고, TV 사용 시간에 따라 구간을 나누어 적응적(adaptive)으로 동작되도록 설정할 수도 있다.
또한, 프로세서(430)는, 소음 측정기(420)로부터 측정되는 소음 신호를 기반으로 회로 보드의 소음 주파수 및 소음 레벨을 분석하여 회로 보드의 소음 주파수가 가청 대역인지를 확인하고, 회로 보드의 소음 주파수가 가청 대역이면 회로 보드의 소음 레벨이 기준 레벨 이상인지를 확인하며, 회로 보드의 소음 레벨이 기준 레벨 이상이면 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 변경시킬 수 있다.
이와 같이, 본 개시는, 센서(410)로부터 센싱한 진동 신호를 기반으로 회로 보드의 진동 주파수 및 진동 레벨을 분석하거나 또는 소음 측정기(420)로부터 측정되는 소음 신호를 기반으로 회로 보드의 소음 주파수 및 소음 레벨을 분석하여 회로 보드에 포함되는 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 변경시킬 수 있다.
다른 경우로서, 본 개시는, 센서(410)로부터 센싱한 진동 신호와 소음 측정기(420)로부터 측정되는 소음 신호를 기반으로 회로 보드의 진동 주파수, 진동 레벨, 소음 주파수 및 소음 레벨을 분석하여 회로 보드에 포함되는 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 변경시킬 수도 있다.
이처럼, 본 개시는, 센서를 통해 회로 보드의 진동을 감지하여 진동 주파수 및 진동 레벨을 기반으로 진동을 발생하는 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 변경함으로써, 슬림 디자인 및 발열 특성에 영향을 주지 않으면서도 근거리에서 고객이 소음을 인지하지 못하도록 소음을 제거할 수 있다.
즉, 본 개시는, TV 슬림 디자인 및 발열 특성에 악영향을 주지 않고, 회로 보드 소음을 개선할 수 있다.
또한, 본 개시는, 센서를 통해 회로 보드의 진동을 직접적으로 감지함으로써, TV 외부 음향 소음에 영향을 받지 않고 회로 보드의 진동 소음을 검출할 수 있다.
또한, 본 개시는, 고객이 근거리에서 소음을 쉽게 인지 할 수 있는 환경에서 더 효과적으로 소음을 제거할 수 있다.
또한, 본 개시는, 센서 취득 정보를 누적 및 저장하여 세트 개별 환경 조건에 대한 빅데이터 분석이 가능하며 차기 제품 개발에 반영할 수 있다.
도 3 및 도 4는, 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 프로세서 통신 연결을 설명하기 위한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 개시는, 적어도 하나의 스위칭 소자(450)를 포함하는 회로 보드(440)의 진동을 감지하는 센서(410)와 스위칭 소자(450)의 스위칭 주파수를 가변하는 프로세서(430)를 포함할 수 있다.
여기서, 회로 보드(440)의 진동을 감지하는 센서(410)는, 진동 센서 및 가속도 센서 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있는데, 이는 일 실시예일 뿐, 이에 한정되지 않는다.
그리고, 프로세서(430)는, 회로 보드(440) 위에 배치되어 회로 보드(440) 위에 배치되는 센서(410) 및 스위칭 소자(450)에 각각 유선 통신으로 연결될 수 있다.
일 예로, 프로세서(430)는, 센서(410) 및 스위칭 소자(450)에 각각 I2C(Inter Intergrated Circuit) 통신 인터페이스로 연결될 수 있는데, 이는 일 실시예일 뿐, 이에 한정되지 않는다.
프로세서(430)는, 센서(410)와의 유선 통신을 통해 센싱 신호를 수신하고, 센싱 신호를 기반으로 회로 보드의 진동 주파수 및 진동 레벨을 분석하며, 스위칭 소자(450)와의 유선 통신을 통해 스위칭 소자(450)의 스위칭 주파수 변경을 위한 제어 신호를 전송할 수 있다.
또한, 본 개시는, 도 4에 도시된 바와 같이, 프로세서(430)는, 센서(410) 및 스위칭 소자(450)가 배치되는 회로 보드(440)로부터 분리되어 배치될 수 있다.
그리고, 본 개시는, 회로 보드(440) 위에 배치되는 센서(410) 및 스위칭 소자(450)에 각각 유선 통신 연결되거나 또는 무선 통신 연결될 수 있다.
여기서, 프로세서(430)는, 회로 보드(440)의 외부에 배치되어 센서(410) 및 스위칭 소자(450)가 배치되는 복수의 회로 보드(440)들에 대한 진동 주파수 및 진동 레벨을 분석하여 복수의 회로 보드(440)에 대한 진동을 제거할 수 있다.
즉, 프로세서(430)는, 개별 회로 보드에 대한 진동을 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 복수의 회로 보드들에 대한 진동을 동시에 제거할 수도 있다.
도 5 내지 도 8은, 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 센서 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 센서(410)는, 회로 보드(440) 위에 접촉되어 배치되고, 회로 보드(440)의 중심 영역에 위치할 수 있다.
그 이유는, 회로 보드(440)의 중심 영역이 회로 보드(440)의 가장자리 영역에 비해 진동이 더 크므로, 센서(410)를 회로 보드(440)의 중심 영역에 배치하면 회로 보드(440)의 진동을 효과적으로 감지할 수 있기 때문이다.
즉, 도 5의 센서(410)는, 스위칭 소자(450) 및 프로세서(430)의 위치에 관계 없이 회로 보드(440)의 중심에 배치될 수 있다.
경우에 따라, 도 6에 도시된 바와 같이, 센서(410)는, 회로 보드(440) 위에 접촉되어 배치되고, 회로 보드(440)의 스위칭 소자(450) 주변에 위치할 수도 있다.
그 이유는, 진동을 발생시키는 스위칭 소자(450)의 주변 영역이 다른 영역에 비해 진동이 더 크므로, 센서(410)를 스위칭 소자(450) 주변에 배치하면 회로 보드(440)의 진동을 효과적으로 감지할 수 있기 때문이다.
즉, 도 5의 센서(410)는, 회로 보드(440) 및 프로세서(430)의 위치에 관계 없이 스위칭 소자(450)의 주변에 배치될 수 있다.
다른 경우로서, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 센서(410)는, 회로 보드(440)의 스위칭 소자(450)가 복수 개이면 복수의 스위칭 소자(450)들 사이의 중앙 영역에 배치할 수도 있다.
일 예로, 센서(410)는, 복수의 스위칭 소자(450)들로부터 동일한 거리에 위치할 수 있는데, 이는 일 실시예일 뿐, 이에 한정되지 않는다.
그 이유는, 진동을 발생시키는 스위칭 소자(450)들 사이의 중앙 영역이 다른 영역에 비해 진동이 더 크므로, 센서(410)를 스위칭 소자(450)들 사이에 배치하면 회로 보드(440)의 진동을 효과적으로 감지할 수 있기 때문이다.
즉, 도 7의 센서(410)는, 회로 보드(440) 및 프로세서(430)의 위치에 관계 없이 제1 스위칭 소자(451)와 제2 스위칭 소자(452) 사이에 배치될 수 있다.
여기서, 센서(410)와 제1 스위칭 소자(451) 사이의 간격 d1은, 센서(410)와 제2 스위칭 소자(452) 사이에 간격 d2와 동일할 수 있다.
또한, 도 8의 센서(410)는, 회로 보드(440) 및 프로세서(430)의 위치에 관계 없이 제1 스위칭 소자(451), 제2 스위칭 소자(452), 그리고 제3 스위칭 소자(453) 사이의 중앙 영역에 배치될 수 있다.
여기서, 센서(410)와 제1 스위칭 소자(451) 사이의 간격 d1은, 센서(410)와 제2 스위칭 소자(452) 사이에 간격 d2 및 센서(410)와 제3 스위칭 소자(453) 사이에 간격 d3와 동일할 수 있다.
경우에 따라, 센서(410)와 제1 스위칭 소자(451) 사이의 간격 d1은, 센서(410)와 제2 스위칭 소자(452) 사이에 간격 d2 및 센서(410)와 제3 스위칭 소자(453) 사이에 간격 d3와 다를 수 있다.
도 9는, 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 회로 보드의 상면과 측면을 보여주는 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 개시는, PCB(Printed Circuit Board)를 포함하는 회로 보드(440) 위에 복수의 DCDC 스위칭 블럭과 SoC(System on Chip)를 포함하는 프로세서(430)가 배치될 수 있다.
그리고, 본 개시는, 회로 보드(440)의 중앙 영역에 회로 보드(440)의 진동을 감시하는 가속도 센서(410)를 포함할 수 있다.
복수의 DCDC 스위칭 블럭은, 제1 DCDC 스위칭부(461), 제2 DCDC 스위칭부(462), 그리고 제3 DCDC 스위칭부(463)를 포함할 수 있다.
또한, 프로세서(430)는, 센서(410), 제1 DCDC 스위칭부(461), 제2 DCDC 스위칭부(462), 그리고 제3 DCDC 스위칭부(463)에 각각 I2C(Inter Intergrated Circuit) 통신 인터페이스로 연결되어 데이터를 송수신할 수 있다.
여기서, 프로세서(430)는, 센서(410)로부터 수신되는 센싱 신호를 기반으로 회로 보드(440)의 진동 주파수 및 진동 레벨을 분석하여 회로 보드의 진동 주파수가 가청 대역인지를 확인하고, 회로 보드(440)의 진동 주파수가 가청 대역이면 회로 보드(440)의 진동 레벨이 기준 레벨 이상인지를 확인하며, 회로 보드(440)의 진동 레벨이 기준 레벨 이상이면 제1 DCDC 스위칭부(461), 제2 DCDC 스위칭부(462), 그리고 제3 DCDC 스위칭부(463)에 대한 스위칭 주파수를 변경시킴으로써, 회로 보드(440)의 진동을 제거할 수 있다.
즉, 프로세서(430)는, 회로 보드(440)의 진동 레벨이 기준 레벨 이상인지를 확인할 때, 회로 보드(440)의 진동 레벨이 기준 레벨 미만이면 제1 DCDC 스위칭부(461), 제2 DCDC 스위칭부(462), 그리고 제3 DCDC 스위칭부(463)에 대한 스위칭 주파수를 가변 없이 유지할 수 있다.
또한, 프로세서(430)는, 스위칭 주파수를 변경시킬 때, 제1 DCDC 스위칭부(461), 제2 DCDC 스위칭부(462), 그리고 제3 DCDC 스위칭부(463) 중 적어도 어느 하나에 대한 스위칭 주파수를 증가시킬 수 있다.
여기서, 프로세서(430)는, 제1 DCDC 스위칭부(461), 제2 DCDC 스위칭부(462), 그리고 제3 DCDC 스위칭부(463) 중 진동 소음의 원인이 되는 스위칭부의 스위칭 주파수를 증가시킴으로써, 스위칭 주파수를 가청 대역 이상으로 변경하거나 또는 소음 레벨을 기준 레벨 이하로 변경하여 회로 보드의 소음을 제거할 수 있다.
도 10은, 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 회로 보드에 배치되는 스위칭 소자의 스위칭 주파수 변경을 보여주는 도면이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 개시는, 진동 소음의 원인이 되는 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 증가시킴으로써, 스위칭 주파수를 가청 대역 이상으로 변경하거나 또는 소음 레벨을 기준 레벨 이하로 변경하여 회로 보드의 소음을 제거할 수 있다.
여기서, 본 개시는, 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 증가시킬 때, 스위칭 주파수의 펄스 폭을 감소시킬 수 있다.
그 이유는, 스위칭 주파수를 변경할 때 펄스 폭도 함께 변경시키면 최종 출력 전압 레벨이 스위칭 주파수 변경 전과 후가 모두 동일하므로 스위칭 주파수 변동에 따른 추가적인 문제가 발생하지 않기 때문이다.
일 예로, 스위칭 소자가 DCDC 전원 스위치를 포함하는 경우, DCDC 전원 스위치의 스위칭 주파수를 변경할 때, 펄스 폭 감소와 함께 스위칭 주파수를 변경하므로 최종 출력 전압 레벨에 변화가 없기 때문에, 주요 IC에 제공되는 공급 전압이 변동되는 이슈가 발생하지 않는다.
즉, 도 10과 같이, DCDC 전원 스위치의 스위칭 주파수를 400kHz에서 800kHz로 변경할 때, 펄스 폭 감소와 함께 스위칭 주파수를 변경함으로써, 400kHz의 스위칭 주파수에서의 출력 전압 레벨 3.3V와 800kHz의 스위칭 주파수에서의 출력 전압 레벨 3.3V가 동일하기 때문에, 주요 IC에 제공되는 공급 전압이 변동되는 이슈가 발생하지 않는다.
도 11 내지 도 14는, 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 회로 보드 소음 제거 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 본 개시는, 회로 보드의 진동을 센싱할 수 있다(S10).
이어, 본 개시는, 센싱한 진동 신호를 기반으로 회로 보드의 진동 주파수 및 진동 레벨을 분석할 수 있다(S20).
다음, 본 개시는, 회로 보드의 진동 주파수가 가청 대역인지를 확인할 수 있다(S30).
여기서, 본 개시는, 회로 보드의 진동 주파수가 약 20Hz ~ 약 20kHz 범위 이내이면 가청 대역인 것으로 확인할 수 있다.
그리고, 본 개시는, 회로 보드의 진동 주파수가 가청 대역이 아니면 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 가변 없이 유지할 수 있다(S110).
또한, 본 개시는, 회로 보드의 진동 주파수가 가청 대역이면 디스플레이 장치의 현재 모드를 확인할 수 있다(S40).
이어, 본 개시는, 현재 모드가 온 모드(on mode)이면 회로 보드의 진동 레벨이 온 모드에 상응하는 제1 기준 레벨 이상인지를 확인할 수 있다(S50).
또한, 본 개시는, 현재 모드가 스탠바이 모드(standby mode)이면 회로 보드의 진동 레벨이 스탠바이 모드에 상응하는 제2 기준 레벨 이상인지를 확인할 수 있다(S60).
여기서, 본 개시는, 스탠바이 모드에 상응하는 제2 기준 레벨을 온 모드에 상응하는 제1 기준 레벨보다 더 낮출 수 있다.
그 이유는, 스탠바이 모드의 경우에 TV가 오프된 상태이므로, 주변이 조용한 조건이므로 사용자가 회로 보드의 소음에 민감할 수 있어 진동 레벨에 대한 기준 레벨을 낮출 필요가 있다.
다음, 본 개시는, 온 모드에서 회로 보드의 진동 레벨이 제1 기준 레벨 미만이면 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 가변 없이 유지할 수 있고(S110), 스탠바이 모드에서 회로 보드의 진동 레벨이 제2 기준 레벨 미만이면 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 가변 없이 유지할 수 있다(S110).
또한, 본 개시는, 온 모드에서 회로 보드의 진동 레벨이 제1 기준 레벨 이상이면 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 변경시킬 수 있고(S70), 스탠바이 모드에서 회로 보드의 진동 레벨이 제2 기준 레벨 이상이면 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 변경시킬 수 있다(S70).
여기서, 본 개시는, 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 변경시킬 때, 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 증가시킬 수 있다.
그 이유는, 진동 소음의 원인이 되는 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 증가시킴으로써, 스위칭 주파수를 가청 대역 이상으로 변경하거나 또는 소음 레벨을 기준 레벨 이하로 변경하여 회로 보드의 소음을 제거할 수 있기 때문이다.
또한, 본 개시는, 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 증가시킬 때, 스위칭 주파수의 펄스 폭을 감소시킬 수 있다.
그 이유는, 스위칭 주파수를 변경할 때 펄스 폭도 함께 변경시키면 최종 출력 전압 레벨이 스위칭 주파수 변경 전과 후가 모두 동일하므로 스위칭 주파수 변동에 따른 추가적인 문제가 발생하지 않기 때문이다.
그리고, 본 개시는, 회로 보드의 진동을 센싱하여 회로 보드의 진동 주파수 및 진동 레벨이 변화하는지를 확인할 수 있다(S80).
이어, 본 개시는, 회로 보드의 진동 주파수 및 진동 레벨의 변화가 없으면 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 이전값으로 원복(reinstate)시킬 수 있다(S90).
다음, 본 개시는, 선택한 스위칭 소자에 상응하는 스위칭 주파수 변경이 완료되면 모든 스위칭 소자에 대한 스위칭 주파수 변경이 완료되었는지를 확인하여 종료 여부를 판단할 수 있다(S100).
여기서, 본 개시는, 모든 스위칭 소자에 대한 스위칭 주파수 변경이 완료되지 않았으면 미종료로 판단하고, 회로 보드의 진동을 센싱하여 회로 보드의 진동 주파수 및 진동 레벨을 기반으로 다른 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 변경시키는 과정을 반복 수행할 수 있다.
여기서, 본 개시는, 각 스위칭 소자의 스위칭 주파수 변경을 미리 설정된 시간 주기로 반복 수행할 수 있다.
경우에 따라, 본 개시는, 사용자의 시청 시간을 기반으로 각 스위칭 소자의 스위칭 주파수 변경 주기를 미리 설정할 수도 있다.
다른 경우로서, 본 개시는, 사용자의 설정 시간을 기반으로 각 스위칭 소자의 스위칭 주파수 변경 주기를 미리 설정할 수도 있다.
이어, 본 개시는, 모든 스위칭 소자에 대한 스위칭 주파수 변경이 완료되었다면 종료로 판단하고, 모든 동작을 종료할 수 있다.
한편, 도 12에 도시된 바와 같이, 본 개시는, 회로 보드의 진동 주파수가 가청 대역일 때, 디스플레이 장치의 현재 모드를 확인하는 S40 단계에서, 현재 시간을 기반으로 기준 레벨을 설정할 수도 있다.
도 12와 같이, 본 개시는, 디스플레이 장치의 현재 모드를 확인하고(S40), 현재 모드가 온 모드(on mode)이면(S210) 타이머를 통해 현재 시간을 확인할 수 있다(S220).
이어, 본 개시는, 현재 시간이 미리 설정된 낮 시간대에 포함되면 회로 보드의 진동 레벨이 온 모드에 상응하는 복수의 제1 기준 레벨들 중 낮 시간대에 상응하는 제1 기준 레벨 이상인지를 확인할 수 있다(S230).
여기서, 본 개시는, 온 모드에서 회로 보드의 진동 레벨이 낮 시간대에 상응하는 제1 기준 레벨 미만이면 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 가변 없이 유지할 수 있고(S110), 온 모드에서 회로 보드의 진동 레벨이 낮 시간대에 상응하는 제1 기준 레벨 이상이면 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 변경시킬 수 있다(S70).
또한, 본 개시는, 현재 시간이 미리 설정된 밤 시간대에 포함되면 회로 보드의 진동 레벨이 온 모드에 상응하는 복수의 제1 기준 레벨들 중 밤 시간대에 상응하는 제1 기준 레벨 이상인지를 확인할 수 있다(S240).
여기서, 본 개시는, 온 모드에서 회로 보드의 진동 레벨이 밤 시간대에 상응하는 제1 기준 레벨 미만이면 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 가변 없이 유지할 수 있고(S110), 온 모드에서 회로 보드의 진동 레벨이 밤 시간대에 상응하는 제1 기준 레벨 이상이면 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 변경시킬 수 있다(S70).
본 개시에서, 밤 시간대에 상응하는 제1 기준 레벨은, 낮 시간대에 상응하는 제1 기준 레벨보다 더 낮을 수 있다.
그 이유는, 온 모드에서 사용자가 TV 시청 중일 때, 사용자의 주변 환경이 낮 시간대보다 밤 시간대에 더 조용하므로, 사용자가 회로 보드의 소음에 민감할 수 있기 때문이다.
따라서, 본 개시는, 온 모드에서도 낮 시간대 또는 밤 시간대에 따라서 진동 레벨에 대한 기준 레벨을 최적으로 선택함으로써, 효율적으로 회로 보드의 소음을 제거하여 회로 보드 소음 제거를 위한 전력 및 데이터 처리를 최소화하고 소음 제거 처리 속도 및 성능을 향상시킬 수 있다.
그리고, 본 개시는, 디스플레이 장치의 현재 모드를 확인하고(S40), 현재 모드가 스탠바이 모드(standby mode)이면(S250) 타이머를 통해 현재 시간을 확인할 수 있다(S260).
이어, 본 개시는, 현재 시간이 미리 설정된 낮 시간대에 포함되면 회로 보드의 진동 레벨이 스탠바이 모드에 상응하는 복수의 제2 기준 레벨들 중 낮 시간대에 상응하는 제2 기준 레벨 이상인지를 확인할 수 있다(S270).
여기서, 본 개시는, 스탠바이 모드에서 회로 보드의 진동 레벨이 낮 시간대에 상응하는 제2 기준 레벨 미만이면 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 가변 없이 유지할 수 있고(S110), 스탠바이 모드에서 회로 보드의 진동 레벨이 낮 시간대에 상응하는 제2 기준 레벨 이상이면 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 변경시킬 수 있다(S70).
또한, 본 개시는, 현재 시간이 미리 설정된 밤 시간대에 포함되면 회로 보드의 진동 레벨이 스탠바이 모드에 상응하는 복수의 제2 기준 레벨들 중 밤 시간대에 상응하는 제2 기준 레벨 이상인지를 확인할 수 있다(S280).
여기서, 본 개시는, 스탠바이 모드에서 회로 보드의 진동 레벨이 밤 시간대에 상응하는 제2 기준 레벨 미만이면 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 가변 없이 유지할 수 있고(S110), 스탠바이 모드에서 회로 보드의 진동 레벨이 밤 시간대에 상응하는 제2 기준 레벨 이상이면 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 변경시킬 수 있다(S70).
본 개시에서, 밤 시간대에 상응하는 제2 기준 레벨은, 낮 시간대에 상응하는 제2 기준 레벨보다 더 낮을 수 있다.
그 이유는, 스탠바이 모드일 때, 사용자의 주변 환경이 낮 시간대보다 밤 시간대에 더 조용하므로, 사용자가 회로 보드의 소음에 더 민감할 수 있기 때문이다.
따라서, 본 개시는, 스탠바이 모드에서도 낮 시간대 또는 밤 시간대에 따라서 진동 레벨에 대한 기준 레벨을 최적으로 선택함으로써, 효율적으로 회로 보드의 소음을 제거하여 회로 보드 소음 제거를 위한 전력 및 데이터 처리를 최소화하고 소음 제거 처리 속도 및 성능을 향상시킬 수 있다.
한편, 도 13에 도시된 바와 같이, 본 개시는, 회로 보드의 진동 주파수가 가청 대역일 때, 디스플레이 장치의 현재 모드를 확인하는 S40 단계에서, 환경 정보를 기반으로 기준 레벨을 설정할 수도 있다.
도 13과 같이, 본 개시는, 디스플레이 장치의 현재 모드를 확인하고(S40), 현재 모드가 온 모드(on mode)이면(S310) 환경 센서를 통해 환경 정보를 확인할 수 있다(S320).
그리고, 본 개시는, 환경 정보에 포함되는 현재 온도 및 현재 습도를 기반으로 온 모드에 상응하는 복수의 제1 기준 레벨들 중 현재 온도 및 현재 습도에 상응하는 제1 기준 레벨를 선택할 수 있다(S330).
이어, 본 개시는, 회로 보드의 진동 레벨이 선택한 환경 정보에 상응하는 제1 기준 레벨 이상인지를 확인할 수 있다(S340).
여기서, 본 개시는, 온 모드에서 회로 보드의 진동 레벨이 현재 온도 및 현재 습도에 상응하는 제1 기준 레벨 미만이면 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 가변 없이 유지할 수 있고(S110), 온 모드에서 회로 보드의 진동 레벨이 현재 온도 및 현재 습도에 상응하는 제1 기준 레벨 이상이면 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 변경시킬 수 있다(S70).
즉, 본 개시는, 환경 정보에 포함되는 현재 온도 및 현재 습도 중 적어도 어느 하나가 높아지면 환경 정보에 상응하는 제1 기준 레벨을 높이고, 환경 정보에 포함되는 현재 온도 및 현재 습도 중 적어도 어느 하나가 낮아지면 환경 정보에 상응하는 제1 기준 레벨을 낮출 수 있다.
그 이유는, 온도 및 습도가 상승하면 소음 레벨이 증가하기 때문이다.
즉, 온 모드에서 사용자가 TV 시청 중일 때, 사용자 주변 환경의 온도 및 습도가 높아지면 온도 및 습도가 낮을 때보다 소음 레벨이 더 증가하므로, 사용자가 회로 보드의 소음을 더 크게 인지할 수 있다.
따라서, 본 개시는, 온 모드에서도 온도 및 습도에 따라서 진동 레벨에 대한 기준 레벨을 최적으로 선택함으로써, 효율적으로 회로 보드의 소음을 제거하여 회로 보드 소음 제거를 위한 전력 및 데이터 처리를 최소화하고 소음 제거 처리 속도 및 성능을 향상시킬 수 있다.
그리고, 본 개시는, 디스플레이 장치의 현재 모드를 확인하고(S40), 현재 모드가 스탠바이 모드(standby mode)이면(S350) 환경 센서를 통해 환경 정보를 확인할 수 있다(S360).
이어, 본 개시는, 환경 정보에 포함되는 현재 온도 및 현재 습도를 기반으로 스탠바이 모드에 상응하는 복수의 제2 기준 레벨들 중 현재 온도 및 현재 습도에 상응하는 제2 기준 레벨를 선택할 수 있다(S370).
다음, 본 개시는, 회로 보드의 진동 레벨이 선택한 환경 정보에 상응하는 제2 기준 레벨 이상인지를 확인할 수 있다(S380).
여기서, 본 개시는, 스탠바이 모드에서 회로 보드의 진동 레벨이 현재 온도 및 현재 습도에 상응하는 제2 기준 레벨 미만이면 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 가변 없이 유지할 수 있고(S110), 스탠바이 모드에서 회로 보드의 진동 레벨이 현재 온도 및 현재 습도에 상응하는 제2 기준 레벨 이상이면 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 변경시킬 수 있다(S70).
즉, 본 개시는, 환경 정보에 포함되는 현재 온도 및 현재 습도 중 적어도 어느 하나가 높아지면 환경 정보에 상응하는 제2 기준 레벨을 높이고, 환경 정보에 포함되는 현재 온도 및 현재 습도 중 적어도 어느 하나가 낮아지면 환경 정보에 상응하는 제2 기준 레벨을 낮출 수 있다.
그 이유는, 온도 및 습도가 상승하면 소음 레벨이 증가하기 때문이다.
즉, 스탠바이 모드일 때, 사용자 주변 환경의 온도 및 습도가 높아지면 온도 및 습도가 낮을 때보다 소음 레벨이 더 증가하므로, 사용자가 회로 보드의 소음을 더 크게 인지할 수 있다.
따라서, 본 개시는, 스탠바이 모드에서도 온도 및 습도에 따라서 진동 레벨에 대한 기준 레벨을 최적으로 선택함으로써, 효율적으로 회로 보드의 소음을 제거하여 회로 보드 소음 제거를 위한 전력 및 데이터 처리를 최소화하고 소음 제거 처리 속도 및 성능을 향상시킬 수 있다.
한편, 도 14에 도시된 바와 같이, 본 개시는, 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 변경시키는 S70 단계에서, 우선 순위에 상응하여 복수의 스위칭 소자들을 순차적으로 스위칭 주파수 변경을 수행할 수 있다.
도 14와 같이, 본 개시는, 스위칭 소자가 복수 개인지를 확인할 수 있다(S72).
이어, 본 개시는, 스위칭 소자가 복수 개이면 우선 순위에 상응하여 복수의 스위칭 소자들 중 어느 하나의 스위칭 소자를 선택할 수 있다(S74).
여기서, 본 개시는, 미리 설정된 우선 순위를 기반으로 스위칭 소자를 우선적으로 선택할 수 있는데, 우선 순위는, 회로 보드에 배치되는 스위칭 소자의 특성을 고려하여 사용자 입력 또는 디폴트 입력으로 미리 설정될 수 있다.
경우에 따라, 본 개시는, 센서와 스위칭 소자 사이의 거리를 기반으로 센서에 가장 가까이 위치하는 스위칭 소자를 우선적으로 선택할 수도 있다.
그 이유는, 센서에 가장 가까이 위치하는 스위칭 소자가 회로 보드의 진동에 가장 큰 영향을 줄 수 있기 때문에 센서에 가까이 위치하는 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 먼저 변경함으로써, 회로 보드의 진동을 신속히 제거할 수 있다.
다음, 본 개시는, 선택한 스위칭 소자에 상응하는 스위칭 주파수를 변경시킬 수 있다(S76).
도 15는, 본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 회로 보드 소음 제거 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 15에 도시된 바와 같이, 본 개시는, 회로 보드의 소음을 센싱할 수 있다(S510).
이어, 본 개시는, 센싱한 소음 신호를 기반으로 회로 보드의 소음 주파수 및 소음 레벨을 분석할 수 있다(S520).
다음, 본 개시는, 회로 보드의 소음 주파수가 가청 대역인지를 확인할 수 있다(S530).
여기서, 본 개시는, 회로 보드의 소음 주파수가 약 20Hz ~ 약 20kHz 범위 이내이면 가청 대역인 것으로 확인할 수 있다.
그리고, 본 개시는, 회로 보드의 소음 주파수가 가청 대역이 아니면 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 가변 없이 유지할 수 있다(S610).
또한, 본 개시는, 회로 보드의 소음 주파수가 가청 대역이면 디스플레이 장치의 현재 모드를 확인할 수 있다(S540).
이어, 본 개시는, 현재 모드가 온 모드(on mode)이면 회로 보드의 소음 레벨이 온 모드에 상응하는 제1 기준 레벨 이상인지를 확인할 수 있다(S550).
또한, 본 개시는, 현재 모드가 스탠바이 모드(standby mode)이면 회로 보드의 소음 레벨이 스탠바이 모드에 상응하는 제2 기준 레벨 이상인지를 확인할 수 있다(S560).
여기서, 본 개시는, 스탠바이 모드에 상응하는 제2 기준 레벨을 온 모드에 상응하는 제1 기준 레벨보다 더 낮출 수 있다.
그 이유는, 스탠바이 모드의 경우에 TV가 오프된 상태이므로, 주변이 조용한 조건이므로 사용자가 회로 보드의 소음에 민감할 수 있어 소음 레벨에 대한 기준 레벨을 낮출 필요가 있다.
다음, 본 개시는, 온 모드에서 회로 보드의 소음 레벨이 제1 기준 레벨 미만이면 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 가변 없이 유지할 수 있고(S610), 스탠바이 모드에서 회로 보드의 소음 레벨이 제2 기준 레벨 미만이면 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 가변 없이 유지할 수 있다(S610).
또한, 본 개시는, 온 모드에서 회로 보드의 소음 레벨이 제1 기준 레벨 이상이면 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 변경시킬 수 있고(S570), 스탠바이 모드에서 회로 보드의 소음 레벨이 제2 기준 레벨 이상이면 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 변경시킬 수 있다(S570).
여기서, 본 개시는, 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 변경시킬 때, 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 증가시킬 수 있다.
그 이유는, 소음의 원인이 되는 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 증가시킴으로써, 스위칭 주파수를 가청 대역 이상으로 변경하거나 또는 소음 레벨을 기준 레벨 이하로 변경하여 회로 보드의 소음을 제거할 수 있기 때문이다.
또한, 본 개시는, 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 증가시킬 때, 스위칭 주파수의 펄스 폭을 감소시킬 수 있다.
그 이유는, 스위칭 주파수를 변경할 때 펄스 폭도 함께 변경시키면 최종 출력 전압 레벨이 스위칭 주파수 변경 전과 후가 모두 동일하므로 스위칭 주파수 변동에 따른 추가적인 문제가 발생하지 않기 때문이다.
그리고, 본 개시는, 회로 보드의 소음을 센싱하여 회로 보드의 소음 주파수 및 소음 레벨이 변화하는지를 확인할 수 있다(S580).
이어, 본 개시는, 회로 보드의 소음 주파수 및 소음 레벨의 변화가 없으면 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 이전값으로 원복(reinstate)시킬 수 있다(S590).
다음, 본 개시는, 선택한 스위칭 소자에 상응하는 스위칭 주파수 변경이 완료되면 모든 스위칭 소자에 대한 스위칭 주파수 변경이 완료되었는지를 확인하여 종료 여부를 판단할 수 있다(S600).
여기서, 본 개시는, 모든 스위칭 소자에 대한 스위칭 주파수 변경이 완료되지 않았으면 미종료로 판단하고, 회로 보드의 소음을 센싱하여 회로 보드의 소음 주파수 및 소음 레벨을 기반으로 다른 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 변경시키는 과정을 반복 수행할 수 있다.
여기서, 본 개시는, 각 스위칭 소자의 스위칭 주파수 변경을 미리 설정된 시간 주기로 반복 수행할 수 있다.
경우에 따라, 본 개시는, 사용자의 시청 시간을 기반으로 각 스위칭 소자의 스위칭 주파수 변경 주기를 미리 설정할 수도 있다.
다른 경우로서, 본 개시는, 사용자의 설정 시간을 기반으로 각 스위칭 소자의 스위칭 주파수 변경 주기를 미리 설정할 수도 있다.
이어, 본 개시는, 모든 스위칭 소자에 대한 스위칭 주파수 변경이 완료되었다면 종료로 판단하고, 모든 동작을 종료할 수 있다.
이와 같이, 본 개시는, 소음 측정기로부터 측정되는 소음 신호를 기반으로 회로 보드의 소음 주파수 및 소음 레벨을 분석하여 회로 보드의 소음 주파수가 가청 대역인지를 확인하고, 회로 보드의 소음 주파수가 가청 대역이면 회로 보드의 소음 레벨이 기준 레벨 이상인지를 확인하며, 회로 보드의 소음 레벨이 기준 레벨 이상이면 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 변경시킬 수 있다.
이처럼, 본 개시는, 센서로부터 센싱한 진동 신호를 기반으로 회로 보드의 진동 주파수 및 진동 레벨을 분석하거나 또는 소음 측정기로부터 측정되는 소음 신호를 기반으로 회로 보드의 소음 주파수 및 소음 레벨을 분석하여 회로 보드에 포함되는 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 변경시킬 수 있다.
다른 경우로서, 본 개시는, 센서로부터 센싱한 진동 신호와 소음 측정기로부터 측정되는 소음 신호를 기반으로 회로 보드의 진동 주파수, 진동 레벨, 소음 주파수 및 소음 레벨을 분석하여 회로 보드에 포함되는 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 변경시킬 수도 있다.
본 개시는, 센서를 통해 회로 보드의 진동을 감지하여 진동 주파수 및 진동 레벨을 기반으로 진동을 발생하는 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 변경함으로써, 슬림 디자인 및 발열 특성에 영향을 주지 않으면서도 근거리에서 고객이 소음을 인지하지 못하도록 소음을 제거할 수 있다.
즉, 본 개시는, TV 슬림 디자인 및 발열 특성에 악영향을 주지 않고, 회로 보드 소음을 개선할 수 있다.
또한, 본 개시는, 센서를 통해 회로 보드의 진동을 직접적으로 감지함으로써, TV 외부 음향 소음에 영향을 받지 않고 회로 보드의 진동 소음을 검출할 수 있다.
또한, 본 개시는, 고객이 근거리에서 소음을 쉽게 인지 할 수 있는 환경에서 더 효과적으로 소음을 제거할 수 있다.
또한, 본 개시는, 센서 취득 정보를 누적 및 저장하여 세트 개별 환경 조건에 대한 빅데이터 분석이 가능하며 차기 제품 개발에 반영할 수 있다.
본 개시에 따른 디스플레이 장치에 의하면, 센서를 통해 회로 보드의 진동을 감지하여 진동 주파수 및 진동 레벨을 기반으로 진동을 발생하는 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 변경함으로써, 슬림 디자인 및 발열 특성에 영향을 주지 않으면서도 근거리에서 고객이 소음을 인지하지 못하도록 소음을 제거할 수 있으므로, 산업상 이용가능성이 현저하다.

Claims (15)

  1. 적어도 하나의 스위칭 소자를 포함하는 회로 보드의 진동을 감지하는 센서; 그리고,
    상기 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 가변하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 센서로부터 수신되는 센싱 신호를 기반으로 상기 회로 보드의 진동 주파수 및 진동 레벨을 분석하여 상기 회로 보드의 진동 주파수가 가청 대역인지를 확인하고, 상기 회로 보드의 진동 주파수가 가청 대역이면 상기 회로 보드의 진동 레벨이 기준 레벨 이상인지를 확인하며, 상기 회로 보드의 진동 레벨이 기준 레벨 이상이면 상기 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 변경시키는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 회로 보드의 진동 레벨이 기준 레벨 이상인지를 확인할 때, 상기 디스플레이 장치의 현재 모드를 확인하고, 상기 현재 모드가 온 모드(on mode)이면 상기 회로 보드의 진동 레벨이 상기 온 모드에 상응하는 제1 기준 레벨 이상인지를 확인하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    현재 시간을 측정하는 타이머를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 디스플레이 장치의 현재 모드를 확인할 때, 상기 현재 모드가 온 모드(on mode)이면 상기 타이머를 통해 현재 시간을 확인하고, 상기 현재 시간이 미리 설정된 낮 시간대에 포함되면 상기 회로 보드의 진동 레벨이 상기 온 모드에 상응하는 복수의 제1 기준 레벨들 중 상기 낮 시간대에 상응하는 제1 기준 레벨 이상인지를 확인하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 타이머를 통해 현재 시간을 확인할 때, 상기 현재 시간이 미리 설정된 밤 시간대에 포함되면 상기 회로 보드의 진동 레벨이 상기 온 모드에 상응하는 복수의 제1 기준 레벨들 중 상기 밤 시간대에 상응하는 제1 기준 레벨 이상인지를 확인하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  5. 제2 항에 있어서,
    현재 온도 및 현재 습도 중 적어도 어느 하나를 포함하는 환경 정보를 센싱하는 환경 센서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 디스플레이 장치의 현재 모드를 확인할 때, 상기 현재 모드가 온 모드(on mode)이면 상기 환경 센서를 통해 환경 정보를 확인하고, 상기 환경 정보에 포함되는 현재 온도 및 현재 습도를 기반으로 상기 온 모드에 상응하는 복수의 제1 기준 레벨들 중 상기 환경 정보에 상응하는 제1 기준 레벨를 선택하며, 상기 회로 보드의 진동 레벨이 상기 선택한 환경 정보에 상응하는 제1 기준 레벨 이상인지를 확인하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 환경 정보에 포함되는 현재 온도 및 현재 습도 중 적어도 어느 하나가 높아지면 상기 환경 정보에 상응하는 제1 기준 레벨을 높이고,
    상기 환경 정보에 포함되는 현재 온도 및 현재 습도 중 적어도 어느 하나가 낮아지면 상기 환경 정보에 상응하는 제1 기준 레벨을 낮추는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  7. 제2 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 디스플레이 장치의 현재 모드를 확인할 때, 상기 현재 모드가 스탠바이 모드(standby mode)이면 상기 회로 보드의 진동 레벨이 상기 스탠바이 모드에 상응하는 제2 기준 레벨 이상인지를 확인하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 변경시킬 때, 상기 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 증가시키는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 증가시킬 때, 상기 스위칭 주파수의 펄스 폭을 감소시키는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 변경시킬 때, 상기 스위칭 소자가 복수 개인지를 확인하고, 상기 스위칭 소자가 복수 개이면 상기 복수의 스위칭 소자들 중 어느 하나의 스위칭 소자를 선택하며, 상기 선택한 스위칭 소자에 상응하는 스위칭 주파수를 변경시키는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 선택한 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 증가시킨 후에 상기 회로 보드의 진동 주파수 및 진동 레벨의 변화를 확인하고, 상기 회로 보드의 진동 주파수 및 진동 레벨의 변화가 없으면 상기 선택한 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 이전값으로 원복(reinstate)시키는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 선택한 스위칭 소자에 상응하는 스위칭 주파수 변경이 완료되면 상기 센서로부터 수신되는 센싱 신호를 기반으로 상기 회로 보드의 진동 주파수 및 진동 레벨을 분석하여 상기 회로 보드의 진동 주파수가 가청 대역인지를 확인하고, 상기 회로 보드의 진동 주파수가 가청 대역이면 상기 회로 보드의 진동 레벨이 기준 레벨 이상인지를 확인하며, 상기 회로 보드의 진동 레벨이 기준 레벨 이상이면 상기 다른 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 변경시키는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  13. 제10 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 각 스위칭 소자의 스위칭 주파수 변경을 미리 설정된 시간 주기로 반복 수행하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 회로 보드의 소음을 측정하는 소음 측정기를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 소음 측정기로부터 측정되는 소음 신호를 기반으로 상기 회로 보드의 소음 주파수 및 소음 레벨을 분석하여 상기 회로 보드의 소음 주파수가 가청 대역인지를 확인하고, 상기 회로 보드의 소음 주파수가 가청 대역이면 상기 회로 보드의 소음 레벨이 기준 레벨 이상인지를 확인하며, 상기 회로 보드의 소음 레벨이 기준 레벨 이상이면 상기 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 변경시키는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  15. 적어도 하나의 스위칭 소자를 갖는 회로 보드를 포함하는 디스플레이 장치의 회로 보드 소음 제거 방법에 있어서,
    상기 회로 보드의 진동을 센싱하는 단계;
    상기 센싱한 진동 신호를 기반으로 상기 회로 보드의 진동 주파수 및 진동 레벨을 분석하는 단계;
    상기 회로 보드의 진동 주파수가 가청 대역인지를 확인하는 단계;
    상기 회로 보드의 진동 주파수가 가청 대역이면 상기 회로 보드의 진동 레벨이 기준 레벨 이상인지를 확인하는 단계; 및
    상기 회로 보드의 진동 레벨이 기준 레벨 이상이면 상기 스위칭 소자의 스위칭 주파수를 변경시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 회로 보드 소음 제거 방법.
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