专利名称：显示装置的电源供应装置及电源供应方法
技术领域：
本发明涉及显示装置相关发明，介绍了可减少电磁干扰(EMI)引起的频率干 涉的显示装置的电源供应装置及其方法{Power supply unitof display device and method for supplying a power}。
背景技术：
最近的信息化社会中，显示板作为视觉信息传输介质，进一步加强了其重 要性。今后为了占据主要位置，需要满足低消耗功率、定量化、高画质化等条 件。
上述显示板可分为，自身发光的阴极射线管(Cathode Ray Tube : CRT), 场致发光元件(ElectroLuminescence: EL),发光二极管(Light Emitting Diode : LED),真空荧光显示装置(Vacuum Fluore scent Display : VFD)，场致电子发 射显示器(Field Emission Display: FED)，等离子显示板(Plasma Display Panel: PDP)等的发光型和液晶显示装置(Liquid Crystal Display: LCD)和自身 不能发光的非发光型。
这种显示板形成向多个电极施加脉冲的驱动部，为了运行这种驱动部，显 示装置的电源供应装置中供应电源进行驱动。此时，显示装置的电源供应装置 (Power S叩ply Unit)施加交流输入电源。
此时，通常施加显示装置的电源的输入端中，由于其他电气、电子器械或 系统产生的噪声，通过显示装置的电源线发生噪声。
将这种噪声统称为电磁兼容性(EMC: Electro-Magnetic Compatibility), 可分为 EMI(Electro-Magnetic Interference)和 EMS(Electro-Magnetic Susceptibility), EMI即电磁干扰是指，各种电气电子设备产生的不必要的电 磁波诱发其他器械的电子干扰的现象，EMS(电磁耐受性)对外部电磁波环境的特 定器械的电磁敏感性。
因此，尽量减少电气电子器械产生的不必要的EMI噪声，降低对于外部电
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磁波环境的电磁波感受性，强化显示装置自身电磁波耐受性时，满足电磁兼容 性。
在此，显示装置中，电磁兼容性(EMC)当中，由于通过输入端子的输入线对
外部器械产生的影响，会发生大量的电磁干扰(EMI)噪声，这种电磁干扰噪声存
在使显示板的模块降低音质或使形成在显示板模块的电路出现误操作的问题。
而且，显示板的电源供应装置中，不仅是EMI噪声，也会流过微细的电流 而发生电流损失(leak current)或放电，会损伤显示板或影响驱动电路。
为了解决这种问题，显示器电源供应装置的各个组成要素上形成消除EMI 噪声的EMI滤波器或，组成符合各个显示板特性的电路，消除EMI噪声，泄露 电流、放电。
此时，为了消除EMI噪声，组成符合显示板特性的电路，如图1所示的传 统组成所示，组成多个EMI滤波器电路，会增加其费用，而且也会加大PCB的 尺寸等问题。
图1为显示传统显示装置当中的电源供应装置中形成EMI滤波器电路的组 成的图片。
如图l所示，显示装置的电源供应装置(PSU)由输入滤波器(Input filter, ll)和PFC(Power Factor Correction Circuit, 12)和DC/DC变流器(13)组成, 通过这种电源供应装置(PSU)与显示板模块(14)连接。
在此，输入滤波器l起到按照各个组成要素即功率因素补偿电路(PFC， 12) 或，DC/DC变流器13所需的频率带进行滤波，这种直流电压通过DC/DC变流器 13，转换为指定负荷所需的直流电压之后传输到显示板模块14。
在此，作为电源供应装置的组成要素的输入滤波器ll及功率因素补偿电路 (PFC， 120), DC/DC变流器13，为了消除EMI噪声，针对各个组成要素形成EMI 滤波器电路15， 16， 17。
但是，在各个组成要素形成EMI滤波器电路15, 16， 17时，会形成复杂的 电路组成，因此会降低空间有效性，需要高材料费用。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种能够更经济有效降
5低EMI噪声的显示装置电源供应装置及方法。
而且，提供一种通过比较及控制电源供应装置和周边电气电路之间的转换 频率，改善频率干涉引起的EMI不良的显示装置的电源供应装置及方法。
本发明是通过以下技术方案来实现的
显示装置的电源供应装置，其特征在于，包括
作为向显示装置的主板和灯供应电源的装置，传达AC电源的AC输入部； 实行将上述AC电源转换为DC电源的功能，向上述主板供应电源的变流器
部；
实行将上述DC电源转换为AC电源的功能，向上述灯供应电源的逆变器部； 与上述变流器部，逆变器部及主板的主IC形成反馈电路的微控制器； 上述变流器部和逆变器部配备将由于各电路的操作产生的噪声频率转换为
脉冲形式的信号的DC滤波器部，
上述微控制器利用通过上述DC滤波器部输出的脉冲信号的分析结果，不同
地设置向上述变流器部及逆变器部输出的控制信号。
前述的显示装置的电源供应装置，其特征在于所述主板中再配备，将由于
上述主IC的操作产生的噪声频率转换为脉冲形式的信号的DC滤波器部，
上述微控制器分析通过上述变流器部，逆变器部及主板分别配备的DC滤波
器部传输的脉冲信号的相对大小，不同设置供应到上述变流器部，逆变器部及
主IC的控制信号的电压大小。
前述的显示装置的电源供应装置，其特征在于所述微控制器针对所接收的 各个脉冲信号，将每单位脉冲时间对应的启动(ON)负载(duty)时间作为各个脉 冲信号对应的系数，各个脉冲信号对应的系数之差属于已设错误范围内时，变 更输出的控制信号的电压大小。
前述的显示装置的电源供应装置，其特征在于所述微控制器在各个脉冲信 号相应的系数之差属于已设错误范围时，向上述变流器部或逆变器部输出非正 常信号，上述非正常信号设为比正常信号的电压大小更小。
前述的显示装置的电源供应装置，其特征在于所述DC滤波器部包括对输入 的正弦波进行整流的二极管和与上述二极管的阴极连接的电容和与上述二极管的阳极连接的电阻，上述电容和电阻接地。
显示装置的电源供应方法，其特征在于，包括
向显示装置的主板供应电压的变流器部和，向上述显示装置的灯供应电压 的逆变器部和，上述主板内的主IC当中，以DC脉冲信号输入至少通过2个以 上的操作产生的各个噪声频率的阶段；
比较输入的DC脉冲信号的相对大小的阶段；
比较结果，上述DC脉冲信号相对大小差异属于已设错误范围内时，不同设 置输出到上述变流器部、逆变器部及主IC的控制信号大小。
前述的显示装置的电源供应方法，其特征在于比较上述输入的DC脉冲信号 相对大小时，利用单位脉冲时间对应的启动(ON)负载(duty)时间比率，设定各 个脉冲信号对应的系数，利用各个系数之差。
前述的显示装置的电源供应方法，其特征在于所述DC脉冲信号的相对大小 之差属于已设错误范围内时，判断为非正常状态，输出到上述变流器部，逆变 器部及主IC的控制信号的电压大小设得比正常状态更小。
本发明的有益效果是根据本发明的实例，不必每个电子电路元件都配备 EMI滤波器，具有更经济更有效降低EMI噪声的效果。
图1为显示传统显示装置当中的电源供应装置中形成EMI滤波器电路的组
成的图片；
图2为介绍本发明的实例的显示装置当中的电源供应装置的图片； 图3为根据本发明 一实例显示DC滤波器部的电路组成的图片； 图4为介绍本发明的实例的影像显示装置的电源供应方法的流程图； 图5和图6为，依照传统技术的例子和依照本发明实例的例子中，产生EMI 噪声的频率干涉相应的每个带宽对应的频率限度的图表。
具体实施例方式
以下，参照本实例的附加图片，具体介绍。但是，通过本实例介绍的事项 指定本实例具有的发明思想范围，本实例具有的发明思想，包括对于所提案的 实例的组成要素进行的增加、删除、变更等实施变形。
7而且，以下介绍中，词汇"包括的"不排除，列举的和其他组成要素或阶 段的存在。
图2为介绍本发明的实例的显示装置当中的电源供应装置的图片。 参照图2，本发明的实例的显示装置包括进行控制，处理影像信号和声音 信号后输出的主板130和，发光的灯150和，向上述主板130及灯150供应电 源的电源供应装置。
而且，电源供应装置包括传输AC电源的AC输入部100和，对通过上述AC 输入部100传输的电源进行功率因数改善操作的PFC部(Power Factor Correction, 104)和，随着打开/关闭转换，将1次端电源传输到2次端的变流 器部110和，对通过上述变流器部IIO输出的DC电源实行转化为AC电源的功 能的逆变器部140。
尤其是，上述变流器部UO，逆变器部140及主板130配备，将各电子电路 产生的频率信号转换为DC信号的DC滤波器部。
这是为了防止由于频率干涉引起EMI噪声，为了能够通过上述主板的微控 制器132进行频率比较及分析，使上述频率转换为脉冲形式的信号。
以下，具体分析配备在主要电子电路的DC滤波器部和，组成上述DC滤波 器部和反馈电路的微控制器132之间操作。
同时，上述PFC部104对通过上述AC输入部IOO输出的电源进行功率因数 改善操作，不经过任何处理过程直接使用所传输的电源时，可能会降低上述电 源的使用效率。
因此，上述PFC部104,对所传输的电源进行功率因数改善操作，提高电源 的使用效率。
通过上述PFC部104输出的电源传输到变流器部110,上述变流器部110的 开关部112为了将传输的l次端电源传输为2次端，重复进行打开/关闭搡作。 通常，将变压器114的1次侧线圏称为1次端，变压器的2次侧线圏之后开始 称为2次。
上述变流器部110的变压器114随着上述开关部112的打开/关闭操作，将 l次端电源传输到2次端，随着上述开关部112的打开/关闭操作，上述变压器114生成感应电源，将生成的感应电源传输到2次端。
而且，上述变流器部110配备了将上述开关部112或变压器114产生的频 率转换为脉冲信号的DC滤波器部116，上述DC滤波器部116将上述变流器部 110产生的频率转换为DC脉冲形式，将其传输至上述主板130的微控制器132。
在此，上述DC滤波器部116,通过图3所示形式的电路组成就可以体现。 上述逆变器部140的DC滤波器部146和，主板130的DC滤波器部134也相同。
简单分析图3所示DC滤波器部组成，则其电路为将输入的正弦波转换为具 有一定负载(duty)的脉冲波之后输出的电路，根据本发明的实例，为了便于微 控制器进行比较分析，将各个电子电路产生的正弦波频率转换为脉冲形式的波 形。
上述DC滤波器部对所输入的正弦波进行整流的二极管和，与上述二极管的 阴极连接的电容和，与上述二极管阳极的电阻，上述电容和电阻接地。
图3作为将正弦波信号转换为脉冲形式的信号的组成，举例显示了由电阻，
二极管及电容组成的电路，但是只要是属于本发明技术领域的专业人士，则阅 读本发明的详细介绍，就可以分析出多种形式的DC滤波器部。
同时，通过上述变流器部110输出的电源传输到主板130，组成上述主板 130的各元件将接收的电源用为驱动电源。
图2中显示一个电源通过上述变流器部110输出，但是上述输出电源个数， 可以根据用户设定或，组成主板130的各元件所需的电源大小变化。即，用户 通过不同设置上述变流器部110的变压器114组成，不同设置上述变压器114 的输出电源大小和个数。
而且，上述逆变器部140起到将传输的DC电源转换为AC电源的功能，组 成上述逆变器部140的开关部142和变压器144中进行的搡作，与组成上述变 流器部110的开关部112和变压器114中进行操作一致。
但是，上述变流器部110的变压器U4进行降低所传输的电源大小的操作， 相反上述逆变器部140的变压器144则进行增大所传输的电源大小的搡作。
通常，通过上述逆变器部140的变压器144输出的电压大小约为1.8kV，通 过上述逆变器部140输出的电源传输到灯150，上述灯150通过所接收的电源进行驱动。
上述逆变器部"0中也配备了 DC滤波器部146,为了便于上述微控制器(132) 分析通过上述逆变器部140的操作产生的频率，上述DC滤波器部146形成在上 述微控制器132和反馈电路的线上。
上述主板130中也配备了将主IC芯片等电子电路产生的频率转换为脉冲形 式的信号的DC滤波器部134，同样上述主板130内的DC滤波器部134，为了便 于进行脉冲转换的信号传输到上述微控制器132，与上述微控制器132形成反馈
参照图4具体介绍，形成在各电子电路元件即，变流器部110，逆变器部 140及主板130配备的DC滤波器部116, 146， 134和微控制器132之间的反馈 电路操作。
图4为介绍本发明的实例的影像显示装置的电源供应方法的流程图。 首先，如上所述，各个电子电路产生的频率，通过各个元件配备的DC滤波
器部116, 146， 134进行DC脉冲转换，如此经过脉冲转换的信号传输到组成各
个电子元件和反馈电路的微控制器132，即阶段SIOO。
之后，上述微控制器132分析所接收的各脉冲信号，进行设定各个信号相
应系数的搡作，即为阶段S102，在此各个脉冲信号相应系数成为On Duty/整体
Duty。
即，对接收的经过脉冲转换的信号而言，将每单位脉冲对应的启动(ON)时 间设定为相应脉冲信号的系数，这是为了体现各个电子电路产生的频率大小， 便于上述微控制器132容易进行比较/分析。
例如，上述变流器IIO(更准确的说是变流器的开关部)产生的频率为62kHz 时，通过上述微控制器132分析的系数为62，上述变流器140(更准确的说是变 流器的开关部)产生的频率为53kHz时，通过上述微控制器132分析的系数为53.
而且，上述主板的主IC中产生的频率为46kHz时，通过上述微控制器132 分析的系数为46。
之后，举例介绍上述微控制器132从经过分析的各系数当中设定标准系数， 如阶段S104，将上述变流器110产生的频率设为标准频率(系数)的例子。上述微控制器132在设定标准系数之后，进行将各个频率相应的系数与上 述标准系数进行比较的操作。由于电子电路产生的频率之间的干涉发生EMI噪 声，因此为了降低这种频率干涉。
即，上述微控制器132判断所设的标准系数和各系数之间差异是否属于错 误范围之内，即阶段S106，上述错误范围是由于发生频率干涉而产生EMI噪声 的例子。
例如，假设上述变流器110产生的频率相应的系数称为A,上述变流器140 产生的频率相应的系数为B，上述主板的主IC产生的频率的系数为C。
而且，由于上述A设为标准系数，各系数之间差异为A-B(或I A-B I ，A-C( I A-C I )。
上述错误范围设为5以下时，上述A为62, B为53, C为46时，A-B为9, A-C为18，系数之间偏差不在错误范围之内。
此时，上述微控制器132判断结果为，不发生由于频率干涉产生的EMI噪 声，以正常信号输出经过各个电子电路(变流器，变流器，主IC)输出的控制信 号，即阶段S108。例如，在此正常信号为事先设计的供应信号，成为5V。
但是，上述变流器侧发生的频率由于壁电源的噪声增加而成为61kHz，上述 变流器侧发生的频率由于CCFL(Cold Cathode Fluorescent La卿)特性偏差成为 57kHz,上述主IC侧发生的频率由于音频放大器线圈(audio amp coil)的电感 特性变化，成为56kHz。
即，由于显示装置内元件特性变化，各电子电路发生的频率会变化。
此时，关于上述微控制器132中进行判断的频率特性相应的系数之间偏差， A-B显示为4， A-C显示为5，此时判断结果为属于已设错误范围之内。
此时，上述微控制器132向相应各电子电路输出非正常信号(例如，5V), 即阶段SUO，这是为了通过不同设置向各电子电路传输的供应电压大小，避免 各电子电路产生的频率之间的干涉。
因此，电源供应装置内发生的频率干涉不过是一时性的现象，不会发生由 于持续性的频率干涉产生的EMI噪声。
而且，能够简单测量各电子电路之间频率变化，能够降低由于频率干涉引
ii起的EMI噪声，显著减少以往使用的多个EMI滤波器。
但是，为了进一步有效实现本发明希望实现的目的，可以再增加EMI滤波 器，但是与每个电子电路元件都配备EMI滤波器的以往相比，显著减少了其数 量。
图5和图6为，依照传统技术的例子和依照本发明实例的例子中，产生EMI
噪声的频率干涉相应的每个带宽对应的频率限度的图表。
图5和图6介绍的数据是为了确认电子电路发生的频率之间的干涉程度， 表示频率限度(margin)越大，发生干涉的概率越小。
而且，本发明的实例中，根据通过DC滤波器部观察的频率变化，不同设置 供应到各电子电路的电源大小，图6所示的数据为通过变更可变电阻供应到各 个电子电路的电源大小体现的频率限度。
首先，图5分析了依照传统技术，各个电子电路都组成EMI滤波器时的频 率限度。参照图5，釆用传统方法时，lMHz带宽中出现1.6dB大小左右的频率 限度，3.6MHz带宽中出现3.2dB大小的频率限度。
与此相反，如本发明的实例所示，通过变更各电子电路产生的频率大小， 控制供应到其电子电路的电源大小时，可通过图6确认可以在0~5MHz带宽中 确保17dB以上的频率限度。
具体地说，图5和图6所示的图表下端的表格中，表示了显示装置(设备) 放射的噪声频率带宽及其大小和，测量放射的噪声的设备的设定值。
参照图5，依照传统技术时，分析通过显示装置放射的噪声频率时，测量结 果为噪声主要出现在0. l麵z， l.O週z， 3. 14MHz及3. 66MHz，各噪声峰值为
41. 3dB， 44. 3dB， 42. 6dB及45. 7dB。在此，噪声的峰值为将测量设备测量的[/a V]值转换为[dB]的值。
而且，各频率带宽中噪声平均值(average)为15. 2dB, 44. 4dB， 41. 3dB及
42. 8dB。
与EMI噪声发生密切相关的频率限度(频率峰值限度，平均限度)表示，噪
声是否远离已设的噪声平均电平(一种标准)，标准电平峰值对各个频率的值为 65. 6dB, 56dB, 56dB及56dB,标准的电平平均值为55. 6dB, 46dB， 46dB及46dB。此时，各频率的峰值限度(margin)在各频率带宽显示为24. 3dB， 11.8， 13. 5dB及10. 3dB，各频率平均限度显示为40. 4dB, 1. 6dB， 4. 7dB及12dB。
虽然显示一定程度确保了上述0.16MHz带宽中的频率限度，但是可以确认 其与实验釆用的测量设备特性有关，釆用传统技术时，所显示的频率限度平均 小5dB。
与此相反，依照本发明实例时，0. 19dB和0.20dB中噪声平均限度显示为 "dB和，l7. 5dB，频率峰值的限度显示为14. 5dB和15. 4dB,可以得知显著降 低电子电路产生的频率之间发生干涉的概率。
以上已以较佳实施例公开了本发明，然其并非用以限制本发明，凡釆用等 同替换或者等效变换方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
权利要求
1、显示装置的电源供应装置，其特征在于，包括作为向显示装置的主板和灯供应电源的装置，传达AC电源的AC输入部；实行将上述AC电源转换为DC电源的功能，向上述主板供应电源的变流器部；实行将上述DC电源转换为AC电源的功能，向上述灯供应电源的逆变器部；与上述变流器部，逆变器部及主板的主IC形成反馈电路的微控制器；上述变流器部和逆变器部配备将由于各电路的操作产生的噪声频率转换为脉冲形式的信号的DC滤波器部，上述微控制器利用通过上述DC滤波器部输出的脉冲信号的分析结果，不同地设置向上述变流器部及逆变器部输出的控制信号。
2、 根据权利要求l所述的显示装置的电源供应装置，其特征在于所述主板 中再配备，将由于上述主IC的操作产生的噪声频率转换为脉冲形式的信号的DC 滤波器部，上述微控制器分析通过上述变流器部，逆变器部及主板分别配备的DC滤波 器部传输的脉冲信号的相对大小，不同设置供应到上述变流器部，逆变器部及 主IC的控制信号的电压大小。
3、 根据权利要求2所述的显示装置的电源供应装置，其特征在于所述微控 制器针对所接收的各个脉冲信号，将每单位脉冲时间对应的启动(ON)负载(duty
时间作为各个脉冲信号对应的系数，各个脉冲信号对应的系数之差属于已设错 误范围内时，变更输出的控制信号的电压大小。
4、 根据权利要求3所述的显示装置的电源供应装置，其特征在于所述微控 制器在各个脉冲信号相应的系数之差属于已设错误范围时，向上述变流器部或 逆变器部输出非正常信号，上述非正常信号设为比正常信号的电压大小更小。
5、 根据权利要求1所述的显示装置的电源供应装置，其特征在于所述DC 滤波器部包括对输入的正弦波进行整流的二极管和与上述二极管的阴极连接的 电容和与上述二极管的阳极连接的电阻，上述电容和电阻接地。
6、 显示装置的电源供应方法，其特征在于，包括向显示装置的主板供应电压的变流器部和，向上述显示装置的灯供应电压的逆变器部和，上述主板内的主IC当中，以DC脉冲信号输入至少通过2个以 上的操作产生的各个噪声频率的阶段；比较输入的DC脉冲信号的相对大小的阶段；比较结果，上述DC脉冲信号相对大小差异属于已设错误范围内时，不同设 置输出到上述变流器部、逆变器部及主IC的控制信号大小。
7、 根据权利要求6所述的显示装置的电源供应方法，其特征在于比较上述 输入的DC脉冲信号相对大小时，利用单位脉冲时间对应的启动(ON)负载(duty) 时间比率，设定各个脉冲信号对应的系数，利用各个系数之差。
8、 根据权利要求6所述的显示装置的电源供应方法，其特征在于所述DC 脉冲信号的相对大小之差属于已设错误范围内时，判断为非正常状态，输出到 上述变流器部，逆变器部及主IC的控制信号的电压大小设得比正常状态更小。
全文摘要
本发明为显示装置相关发明，介绍了可减少电磁干扰(EMI)引起的频率干涉的显示装置的电源供应装置及其方法。显示装置的电源供应装置包括作为向显示装置的主板和灯供应电源的装置，传达AC电源的AC输入部；实行将上述AC电源转换为DC电源的功能，向上述主板供应电源的变流器部；实行将上述DC电源转换为AC电源的功能，向上述灯供应电源的逆变器部；与上述变流器部，逆变器部及主板的主IC形成反馈电路的微控制器；上述变流器部和逆变器部配备，将由于各电路的操作产生的噪声频率转换为脉冲形式的信号的DC滤波器部，上述微控制器利用通过上述DC滤波器部输出的脉冲信号的分析结果，不同设置向上述变流器部及逆变器部输出的控制信号。根据本发明，不必每个电子电路元件都配备EMI滤波器，具有更经济更有效降低EMI噪声的效果。
文档编号H02M1/44GK101499726SQ20081017465
公开日2009年8月5日 申请日期2008年10月30日 优先权日2008年4月24日
发明者李柱秉 申请人:南京Lg新港显示有限公司