[전자/디스플레이/회로]Capacitance 의 구동 소비 전력 (디스플레이 backplane의 주요 factor)

안녕하세요. "기억하고자 하는 모든 것"을 담아내는 "리멤버미" 입니다.

 

지난 시간에는  NMOS PMOS Inverter 동작 원리와 특성에 대해 알아보았습니다.

 

오늘은 TFT Backplane과 Gate Driver의 소비전력에 큰 비중을 차지하는 Capacitance의 구동 소비전력에 대해 알아보겠습니다.

[전자/디스플레이/회로]NMOS PMOS Inverter 동작 원리와 특성

 

다들 소비전력 계산식은 P = IV = I^2*R = V^2/R 등으로 알고계실텐데요.

 

짧은 시간에 전원전압을 충전시키는 Capacitance의 경우 소비전력 계산을 어떻게 할까요?

 

우선 전류가 흐르는 순간을 생각해봐야할 텐데요. 

전원전압 Vdd와 연결되어 charging 되는 경우와 전원전압 Vdd가 off되어 Cap의 충전전압을 소모했을때 전류가 흐를 것입니다.

 

보통 스마트폰이나 노트북 배터리를 충전할때 언제 소비전력이 소모되나요?

넵 충전할때 소비전력이 소모되겠죠. 보통 충전된 배터리를 사용할때는 소비전력이 발생한다고 하지 않습니다.

 

그렇다면 전원전압이 연결되어 charging되는 순간 Cap에는 Vdd 만큼 충전될때 까지 전류가 흐르게 됩니다.

 

이때 소비전력은 아래와 같이 표현 할수 있습니다.

Vdd : 전원전압 , Vchar : 충전전압

 

전원전압이 capacitance까지 도달하기까지 line 저항과 Transistor의 저항을 감안한다면 소비전력은 어떻게 될까요?

 

저항과 Cap이 연결된 구조에서 Cap의 구동소비전력에는 Cap과 연결된 저항이 크든 작든 영향을 주지 않습니다. 

 

Gate Driver나 TFT Backplane 설계 시 Cap 의 소비전력을 계산하실수 있겠죠?

요즘같이 ESG 환경을 중시여기는 산업 추세에는 소비전력을 적게 설계할 필요가 있고 Cap 용량을 최소화 할 필요도 있겠죠.