專利名稱：Dc/dc轉換器及具有該轉換器的驅動裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于驅動發光器件的DC/DC轉換器以及具有該轉換器的驅動裝置。
背景技術：
近些年，隨著平板顯示技術的發展，平板顯示器甚至已用于汽車儀表盤以及智能手機、游戲機和數碼相機中，并被期待著以諸如超薄電視(TV)、透明導航設備(transparentnavigation devices)等各種設備的形式廣泛用于日常生活中。作為平板顯示器，主要可使用薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-1XD)。然而，由于TFT-1XD需要單獨的光源，所以TFT-1XD在其諸如伴隨的超薄、保證觀看角度等方面具有局限性。因此，作為將來要在市場銷售的平板顯示器，有源矩陣有機發光二極管(OLED)顯示器由于具有更寬的觀看角度、更高的色度值和更快的響應時間以及不需要單獨的光源，故可能取代TFT-1XD而被廣泛使用。g卩，在OLED中，在有源矩陣OLED的情況下，用等于一秒的1/1，000, 000的微秒(μ s)單位來測量對動態圖像的響應速度。這比具有以等于一秒的1/1，000的毫秒(ms)單位來測量的響應速度的TFT-1XD快1，000倍，從而可以克服在TFT-1XD中存在的殘影問題。此外，由于有源矩陣OLED是自發光型平板顯示器，所以它不像TFT-1XD那樣，不需要從其后表面發光的背光單元，從而其厚度和重量與TFT-LCD相比可減小1/3。并且，與TFT-1XD相反，有源矩陣OLED具有在高溫和低溫下恒定的色彩再現性，并且是自發光型平板顯示器，因此其對比度不會隨亮度或觀看角度而變化。近些年，OLED由于諸如相對較低的功耗、相對較長的壽命、環境友好等各種優勢，已被越來越多地使用。 用于驅動OLED的驅動裝置通常使用AC/DC轉換電路和多級DC/DC轉換電路，并且多級DC/DC轉換電路在轉換用于驅動OLED所需電壓的過程中，可能導致諸如電力轉換損失、由于增加轉換器而使電路的制造成本和體積增大等問題。同時，DC/DC轉換電路中采用的諸如有源/無源器件、集成電路(IC)等產品的可靠性可能下降。
發明內容
本發明的一個方面提供了一種DC/DC轉換器以及具有該轉換器的驅動裝置，它可包括AC/AC轉換端子和單個DC/DC轉換端子以驅動發光器件，而不采用附加DC/DC轉換端子。根據本發明的一個方面，提供了一種用于有機發光二極管(OLED)的DC/DC轉換器，該DC/DC轉換器包括:DC/DC轉換部，其通過切換輸入電力而將輸入電轉換成預定的DC電力，從而將轉換后的DC電力提供給發光器件；以及控制部，其根據施加至發光器件的驅動信號來控制DC/DC轉換部的切換，從而控制DC電力的電壓水平。DC/DC轉換部可包括:切換部，其根據控制部的切換控制來切換輸入電力；變壓器，其具有初級線圈和次級線圈，該初級線圈從切換部接收切換后的電力，該次級線圈相對于初級線圈具有預定的匝數比并且輸出根據匝數比而變換的電力；以及整流部，其具有對來自變壓器的次級線圈的變換后的電力進行整流的同步整流元件。控制部可與切換部的切換控制同步，從而控制整流部的同步整流元件的開/關切換。控制部可包括:比較部，其將預定基準信號與DC/DC轉換部的DC電力以及驅動信號的信號水平相比較，以及切換控制部，其根據比較部的比較結果來控制切換部的切換和同步整流元件的切換。控制部可根據驅動信號的開啟時間占空比(on-time duty)來控制切換部的導通占空t匕(switching-on duty)。切換部可具有移相全橋(PSFB)開關結構或半橋開關結構。根據本發明的另一方面，提供了一種驅動裝置，包括:功率因數校正部，其切換整流后的電力以校正功率因數；DC/DC轉換部，其切換來自功率因數校正部的功率因數被校正的電力，并將切換后的電力轉換成預定的DC電力，從而將轉換后的DC電提供給有機發光二極管(OLED);以及控制部，其根據施加至OLED的驅動信號來控制DC/DC轉換部的切換，從而控制DC電力的電壓水平。DC/DC轉換部可包括:切換部，其根據控制部的切換控制來切換功率因數被校正的電力，變壓器，其具有初級線圈和次級線圈，該初級線圈從切換部接收切換后的電力，該次級線圈相對于初級線圈具有預定的匝數比，從而輸出根據匝數比而變換的電力；以及整流部，其具有對來自變壓器的次級線圈的變換后的電力進行整流的同步整流元件。
從以下結合附圖的詳細描述中，本發明的上述和其他方面、特征以及其他優勢將會被更清晰地理解，附圖中:圖1是示出根據本發明實施方式的驅動裝置的結構的示意圖；圖2是詳細示出根據本發明實施方式的驅動裝置的電路圖；圖3是示出根據本發明實施方式的驅動裝置的主要部分的操作的圖；圖4是示出驅動電力的電壓水平按照根據本發明實施方式的驅動裝置的驅動信號而變化的狀態的圖；以及圖5示出了在根據本發明實施方式的驅動裝置中采用的切換部的另一實例。
具體實施例方式下文中，將參照附圖對實施方式進行詳細描述，使得本發明所屬領域的技術人員能夠容易地實施。然而，將省略對與已知功能或結構相關的詳細描述，以便不給本發明的主題造成不必要的模糊。另外，在通篇附圖中，將使用類似的附圖標記來描述具有相同或相似功能的元件。在通篇說明書中，需要理解的是，當稱某一元件被“連接至”另一元件時，它可被直接連接至其他元件，或者也可被間接連接至其他元件而其間還有元件。此外，除非明確描述了相反情況，否則詞語“包括(comprise)”以及諸如“包括(comprises) ”或“包括(comprising) ”等的變體將作暗含包括所述元件但不排除有其他元件之意理解。現將參照附圖對本發明的實施方式進行詳細描述。圖1是示出根據本發明實施方式的驅動裝置的結構的示意圖。參照圖1，根據本發明實施方式的驅動裝置100可包括功率因數校正部110和DC/DC轉換器120。功率因數校正部110可接收AC電力并對其整流，并且通過切換整流后的電力來調整電流與電壓之間的相位差，從而校正功率因數。校正后的電力可被傳送至DC/DC轉換器120。DC/DC轉換器120可將校正后的DC電轉換為預定驅動電力，并將轉換后的驅動電力傳送至包括發光器件(具體地，包括OLED的有機發光二極管(OLED)模塊)的發光器件模塊。可利用驅動電力給OLED模塊供電，并且可根據驅動信號來驅動OLED模塊。如上所述，根據本發明實施方式的驅動裝置100不采用用于向包括發光器件(具體地，包括OLED的OLED模塊)的發光器件模塊提供所需驅動電力的分立DC/DC轉換端子，從而可提高電力轉換效率，并可降低電路尺寸和制造成本。圖2是詳細示出根據本發明實施方式的驅動裝置的電路圖。參照圖2，功率因數校正部110與圖1的相同，因此，將省略對其的詳細描述。DC/DC轉換器120可包括DC/DC轉換部121、122和123以及控制部124。DC/DC轉換部可包括切換部121、變壓器122以及整流部123。切換部121可具有移相全橋(PSFB)開關結構，該結構具有四個開關Q1、Q2、Q3和Q4，并且四個開關Ql、Q2、Q3和Q4可根據控制部124的切換控制而導通和關斷。變壓器122可包括初級線圈Np及次級線圈Nsi和Ns2，并且初級線圈Np及次級線圈Nsi和Ns2之間可形成預定的匝數比。初級線圈Np可從切換部121接收切換后的電力，并且次級線圈Nsi和Ns2可具有中心抽頭，并且允許切換后的電力具有根據相對于初級線圈Np的預定匝數比來變換的電壓水平并將其輸出。整流部123可包括連接至次級線圈Nsi和Ns2的一端和另一端的兩個同步整流元件Dsa和Dsb，并且可與控制部124對切換部121進行的導通和關斷的控制同步，從而對來自次級線圈Nsi和Ns2的輸出電力整流。此外，整流部123可包括連接至次級線圈Nsi和Ns2的中心抽頭的電感器(Lo)以及電容器(Co)，以穩定整流后的電力(Vo)，從而向OLED模塊提供驅動電力ELVDD。
控制部124可包括比較部124a和切換控制部124b。 比較部124a可將向OLED模塊提供的驅動電力ELVDD以及控制OLED模塊亮度的驅動信號與預定基準電流水平Iref相比較，并將比較結果傳送至切換控制部124b。切換控制部124b可提供使切換部121和整流部123的同步整流元件Dsa和Dsb根據來自比較部124a的比較結果而導通和關斷的脈寬調制(PWM)信號。圖3是示出根據本發明實施方式的OLED驅動裝置的主要部分的操作的圖。參照圖2和圖3，在操作模式I中，切換部121的第一開關Ql和第四開關Q4同時導通，并且整流部123的第一同步整流元件Dsa導通。正向DC電壓被施加至變壓器122的次級線圈Nsi和Ns2上，電力被從初級線圈Np傳送至次級線圈Nsi和Ns2，并且電感器Lo的電流込線性增大。在圖3的曲線中，Im表示磁性電感器中流通的電流，Vab表示施加至變壓器122的電壓，Ip表示初級側電流，并且I5和I6表示第一和第二同步整流元件Dsa和Dsb中流通的電流。在操作模式2中，第一開關Ql和第二開關Q2同時導通，并且變壓器122的初級側處于續流狀態，從而變壓器122的次級側電壓為O。因此，電感器線圈中流通的電流L通過第一同步整流元件Dsa而線性減小，如圖3所示。操作模式3和4除輸入電壓的符號之外，與上述操作模式I和2相同，因此，將省略對其的詳細描述。圖4是示出驅動電力的電壓水平按照根據本發明實施方式的OLED驅動裝置的驅動信號而變化的狀態的圖。參照圖2和圖4，控制部124可利用PWM方式來調制切換部121的四個開關Q1、Q2、Q3和Q4的切換占空比，以控制向OLED模塊提供的驅動電力ELVDD的電壓水平。在該情況下，可從外部提供具有預定開/關時間的操作信號ELVSS，以驅動OLED模塊。這里，操作信號ELVSS可以是低電平有效信號，并且在操作信號ELVSS的關時間內，電流流向OLED模塊從而發光。OLED模塊的亮度可由OLED模塊內的驅動信號來控制，并且可將該驅動信號輸入至比較部124a的同相端，從而參與切換部121的四個開關Q1、Q2、Q3和Q4的切換占空比的控制。因此，當OLED的亮度被調節為較低時，施加至該OLED的電壓水平可被降低，從而減小不必要的功耗。圖5示出了在根據本發明實施方式的OLED驅動裝置中采用的切換部的另一實例。參照圖5，根據本發明實施方式的OLED驅動裝置100的切換部121可被配置成具有兩個開關Qm和Qn的半橋結構。該半橋開關結構已被廣泛知曉，因此，將省略對其的詳細描述。如上所述，根據本發明的實施方式，OLED驅動裝置不采用附加的DC/DC轉換端子，而是包括AC/AC轉換端子和單個DC/DC轉換端子，從而可提高電力轉換效率，并降低電路尺寸和制作成本。此外，當OLED的亮度被調節為較低時，施加至OLED的電壓水平可被降低，從而減小不必要的功耗。盡管已結合實施方式示出并描述了本發明，但顯而易見的是，本領域技術人員可對其進行修改和變更，而不脫離由所附權利要求限定的本發明的思想和范圍。
權利要求
1.一種DC/DC轉換器，包括: DC/DC轉換部，通過切換輸入電力而將所述輸入電力轉換成預定的DC電力，從而將轉換后的DC電力提供給發光器件；以及 控制部，根據施加至所述發光器件的驅動信號來控制所述DC/DC轉換部的切換，從而控制所述DC電力的電壓水平。
2.根據權利要求1所述的DC/DC轉換器，其中，所述DC/DC轉換部包括: 切換部，根據所述控制部的切換控制來切換所述輸入電力； 變壓器，具有初級線圈和次級線圈，所述初級線圈從所述切換部接收切換后的電力，所述次級線圈相對于所述初級線圈具有預定的匝數比并且輸出根據所述匝數比而變換的電力；以及 整流部，具有對來自所述變壓器的所述次級線圈的變換后的電力進行整流的同步整流元件。
3.根據權利要求2所述的DC/DC轉換器，其中，所述控制部與所述切換部的切換控制同步，從而控制所述整流部的所述同步整流元件的開/關切換。
4.根據權利要求3所述的DC/DC轉換器，其中，所述控制部包括: 比較部，將預定基準信號與所述DC/DC轉換部的所述DC電力以及所述驅動信號的信號水平相比較，以及 切換控制部，根據所述比較部的比較結果來控制所述切換部的切換和所述同步整流元件的切換。
5.根據權利要求4所述的DC/DC轉換器，其中，所述控制部根據所述驅動信號的開啟時間占空比來控制所述切換部的導通占空比。
6.根據權利要求2所述的DC/DC轉換器，其中，所述切換部具有移相全橋(PSFB)開關結構或半橋開關結構。
7.—種驅動裝置，包括: 功率因數校正部，切換整流后的電力以校正功率因數； DC/DC轉換部，切換來自所述功率因數校正部的所述功率因數被校正的電力，并將切換后的電力轉換成預定的DC電力，從而將轉換后的DC電力提供給有機發光二極管(OLED)；以及 控制部，根據施加至所述OLED的驅動信號來控制所述DC/DC轉換部的切換，從而控制所述DC電力的電壓水平。
8.根據權利要求7所述的驅動裝置，其中，所述DC/DC轉換部包括: 切換部，根據所述控制部的切換控制來切換所述功率因數被校正的電力， 變壓器，具有初級線圈和次級線圈，所述初級線圈從所述切換部接收切換后的電力，所述次級線圈相對于所述初級線圈具有預定的匝數比，從而輸出根據所述匝數比而變換的電力，以及 整流部，具有對來自所述變壓器的所述次級線圈的變換后的電力進行整流的同步整流元件。
9.根據權利要求8所述的驅動裝置，其中，所述控制部與所述切換部的切換控制同步，從而控制所述整流部的所述同步整流元件的開/關切換。
10.根據權利要求9所述的驅動裝置，其中，所述控制部包括: 比較部，將預定基準信號與所述DC/DC轉換部的所述DC電力以及所述驅動信號的信號水平相比較，以及 切換控制部，根據所述比較部的比較結果來控制所述切換部的切換和所述同步整流元件的切換。
11.根據權利要求10所述的驅動裝置，其中，所述控制部根據所述驅動信號的開啟時間占空比來控制所述切換部的導通占空比。
12.根據權利要求8所述的驅動裝置，其中，所述切換部具有移相全橋(PSFB)開關結構或半橋開關結 構。
全文摘要
本發明提供了一種DC/DC轉換器及具有該轉換器的驅動裝置。該DC/DC轉換器包括DC/DC轉換部，其通過切換輸入電力而將輸入電力轉換成預定的DC電力，從而將轉換后的DC電力提供給發光器件；以及控制部，其根據施加至發光器件的驅動信號來控制DC/DC轉換部的切換，從而控制DC電力的電壓水平。
文檔編號H05B37/02GK103187877SQ20121007668
公開日2013年7月3日 申請日期2012年3月21日 優先權日2011年12月28日
發明者樸商甲, 樸南鎮, 崔興均, 李漢熙, 安孝重, 樸圭民, 趙琇勛 申請人:三星電機株式會社