KR100228731B1 - 음성 처리부의 전원 제어방법 및 제어회로 - Google Patents

음성 처리부의 전원 제어방법 및 제어회로 Download PDF

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Abstract

본 발명의 전원 제어방법 및 제어장치는 컴퓨터 시스템의 화면 표시 장치로 사용되고, 음성 처리부를 구비하여 음성신호를 출력하는 모니터에서 음성 처리부에 동작 전원을 공급하는 전원 공급부를 DPMS의 동작 모드에 따라 제어하는 것이다.
본 발명은 음성 처리부와 전원 공급부의 사이에 전원 스위칭부를 구비하고, DPMS의 동작 모드에 따라 마이크로 컴퓨터가 출력하는 제어신호로 전원 스위칭부를 제어하여 정상 동작 모드 및 스탠바이 모드일 경우에 음성 처리부에 정격 동작 전원이 공급되게 하고, 서스펜드 모드 및 파워 오프 모드일 경우에 음성 처리부에 공급되는 전원을 차단하여 동작되지 않도록 함으로써 서스펜드 모드 및 파워 오프 모드에서 이상 발진의 발생을 방지하고, 모니터의 소비 전력을 줄일 수 있다.

Description

음성 처리부의 전원 제어방법 및 제어회로
본 발명은 컴퓨터 시스템의 화상 표시 장치로 사용되고, 음성 신호의 출력 기능이 구비되어 있는 모니터에 있어서, DPMS(Display Power Management System)의 동작 모드에 따라 음성 처리부의 전원 공급을 제어하는 음성 처리부의 전원 제어방법 및 제어회로에 관한 것이다.
일반적으로 컴퓨터 시스템에서 출력되는 소정의 신호를 모니터가 화면상에 표시하기 위하여 수직 동기신호 및 수평 동기신호를 이용하고 된다.
그러므로 컴퓨터 시스템은 모니터의 화면상에 표시할 소정의 데이터와 함께 수직 동기신호 및 수평 동기신호를 출력하고 있다.
그리고 컴퓨터 시스템은 전원을 온한 후 정상으로 동작할 때까지 비교적 많은 시간이 소요된다.
그러므로 컴퓨터 시스템의 사용자들은 컴퓨터 시스템을 사용하다가 잠시 휴식을 취하거나 또는 다른 일을 하기 위하여 컴퓨터 시스템을 잠시 사용하지 않을 경우에 계속 컴퓨터 시스템의 전원을 온시켜 동작시키고 있다.
그러나 상기한 바와 같이 컴퓨터 시스템을 사용하지 않을 경우에도 계속 전원을 온하면, 필요 없이 많은 전력이 소모된다.
그러므로 컴퓨터 시스템은 사용하지 않을 경우에 사용하지 않는 시간의 경과에 따라 정상 동작 모드, 스탠바이 모드, 서스펜드 모드 및 파워 오프 모드로 순차적으로 동작하여 전력 소모를 줄일 수 있도록 하고, 컴퓨터 시스템을 다시 사용할 경우에는 바로 정상 동작 모드로 동작하여 사용할 수 있도록 하고 있다.
한편, 미합중국의 VESA(Video Electronics Standard Association)에서는 컴퓨터 시스템이 동작하는 현재 모드에 대응하여 모니터의 전원을 관리하고, 소모 전력을 줄일 수 있도록 하는 DPMS를 제안하고 있다.
상기 DPMS는 컴퓨터 시스템의 사용 상태에 대응하여 모니터의 각 부위에 공급되는 전원을 관리하도록 하는 것으로서 컴퓨터 시스템이 DPMS의 동작 모드에 따라 수평 동기신호 및 수직 동기신호를 선택적으로 출력하고, 모니터는 상기 컴퓨터 시스템이 선택적으로 출력하는 수평 동기신호 및 수직 동기신호의 유무에 따라 정상 동작 모드, 스탠바이 모드, 서스펜드 모드 및 파워 오프 모드로 동작하도록 하고 있다.
즉, 컴퓨터 시스템에서 수평 동기신호 및 수직 동기신호가 모두 출력될 경우에 정상 동작 모드로 동작하고, 수평 동기신호는 출력되지 않고 수직 동기신호만 출력될 경우에 스탠바이 모드로 동작하며, 수평 동기신호는 출력되고 수직 동기신호가 출력되지 않을 경우에 서스펜드 모드로 동작하며, 수평 동기신호 및 수직 동기신호가 모두 출력되지 않을 경우에 파워 오프 모드로 동작하게 하고 있다.
그리고 상기 DPMS는, 상기 모니터가 정상 동작 모드로 동작할 경우에는 약 80"<100W의 전력을 소모하고, 스탠바이 모드로 동작할 경우에는 약 65W 이하의 전력을 소모하고, 서스펜드 모드로 동작할 경우에는 약 25W 이하의 전력을 소모하며, 파워 오프 모드로 동작할 경우에는 약 5W 이하의 전력을 소모하도록 규정하고 있다.
한편, 컴퓨터 시스템에 멀티 미디어의 기술이 도입되면서 컴퓨터 시스템의 음성 카드에서 출력되는 음성신호를 모니터에서 증폭 및 스피커로 출력되게 하고 있다.
이를 위하여 모니터에는 컴퓨터 시스템의 음성 카드에서 출력되는 음성 신호를 초단 증폭하는 초단 증폭기와, 상기 초단 증폭기의 출력신호를 전력 증폭하여 스피커로 출력하는 파워 증폭기를 포함하는 음성 처리부를 구비하고 있다.
이러한 종래의 기술을 도 1의 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 음성 처리부에 동작 전원이 공급되는 것을 제어하는 종래의 전원 제어 회로도이다.
이에 도시된 바와 같이, 컴퓨터 시스템의 음성 카드로부터 입력되는 L채널 및 R채널의 음성신호(LS)(RS)의 레벨을 음성 레벨 조절부(1)의 조절신호에 따라 조절하고 증폭하는 초단 증폭기(2)와, 상기 초단 증폭기(2)의 출력신호를 전력 증폭하여 스피커(4)(5)로 출력하는 메인 증폭기(3)와, 전원부(6A)의 출력 전원을 다이오드(D1)로 정류하고 콘덴서(C7)로 평활하여 상기 초단 증폭기(2) 및 메인 증폭기(3)에 동작 전원으로 공급하는 전원 공급부(6)로 구성하였다.
도 1의 도면 설명중 미설명 부호 C1"<C6은 음성신호를 통과시키는 콘덴서이다.
이와 같이 구성된 종래의 전원 제어 회로에서 전원 공급부(6)의 전원부(6A)는 통상적으로 SMPS(Switching Mode Power Supply)로 구성되어 있는 것으로서 현재의 동작 모드에 따라 전원부(6A)에서 교류 전원을 출력하고, 출력한 교류 전원은 다이오드(D1)를 통해 정류되고, 콘덴서(C7)에서 직류 전원으로 평활되어 초단 증폭기(2) 및 메인 증폭기(3)에 동작 전원으로 공급된다.
이와 같은 상태에서 컴퓨터 시스템으로부터 입력되는 L채널의 음성신호(LS) 및 R채널의 음성신호(RS)가 콘덴서(C1)(C2)를 통해 초단 증폭기(2)로 입력되어 음성 레벨 조절부(1)의 조작에 따라 레벨이 조절되고, 초단 증폭된다.
여기서, 음성 레벨 조절부(1)는 통상적으로 가변 저항을 사용하여 L채널의 음성신호(LS) 및 R채널의 음성신호(RS)의 레벨을 조절한다.
상기 초단 증폭기(2)에서 증폭된 L채널의 음성신호(LS) 및 R채널의 음성신호(RS)는 콘덴서(C3)(C4)를 통해 메인 증폭기(3)에 입력되어 메인 증폭되고, 콘덴서(C5)(C6)를 통해 스피커(4)(5)로 출력되어 사용자가 청취할 수 있게 된다.
이러한 음성 처리부를 구비하고 있는 종래의 모니터는 정상 동작 모드, 스탠바이 모드, 서스펜드 모드 및 파워 오프 모드로 동작함에 따라 전원 공급부(6)의 출력 전원이 가변된다.
즉, 종래에는 모니터가 정상 동작 모드 및 스탠바이 모드로 동작할 경우에 전원 공급부(6)의 전원부(6A)가 정상으로 동작하여 초단 증폭기(2) 및 메인 증폭기(3)에는 정격 전압이 인가되고, 서스펜드 모드 및 파워 오프 모드로 동작할 경우에는 전원부(6A)의 출력 전압이 낮아 초단 증폭기(2) 및 메인 증폭기(3)에는 정격 동작 전원 레벨보다 낮은 전압이 공급된다.
그러므로 정상 동작 모드 및 스탠바이 모드일 경우에 초단 증폭기(2) 및 메인 증폭기(3)가 정상으로 동작하게 되나, 서스펜드 모드 및 파워 오프 모드일 경우에는 초단 증폭기(2) 및 메인 증폭기(3)에 정격 동작 전원보다 낮은 전압이 인가되어 오동작을 하게 됨은 물론 이상 발진 등이 발생하여 사용자에게 불쾌감을 주었다.
또한 서스펜드 모드 및 파워 오프 모드일 경우에도 초단 증폭기(2) 및 메인 증폭기(3)에 정격 전압보다 낮은 전압이 계속 인가되므로 필요 없이 많은 전력이 소모되어 DPMS의 서스펜드 모드 및 파워 오프 모드에서 소비 전력의 규격을 만족하지 못하는 등의 여러 가지 문제점이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 정상 동작 모드 및 스탠바이 모드일 경우에 음성 처리부에 정격 레벨의 동작 전원이 공급되고, 서스펜드 모드 및 파워 오프 모드일 경우에 전원을 차단하는 음성 처리부의 전원 제어방법 및 제어회로를 제공하는 데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 음성 처리부의 전원 제어방법 및 제어회로에 따르면, 음성 처리부와 전원 공급부의 사이에 전원 스위칭부를 구비한다.
그리고 DPMS의 동작 모드에 따라 마이크로 컴퓨터가 출력하는 제어신호로 전원 스위칭부를 제어하여 정상 동작 모드 및 스탠바이 모드일 경우에 음성 처리부에 정격 동작 전원이 공급되게 하고, 서스펜드 모드 및 파워 오프 모드일 경우에 전원 공급부에서 출력되는 전원을 차단하여 음성 처리부에 공급되지 않도록 한다.
여기서, 컴퓨터 시스템은 서스펜드 모드 및 파워 오프 모드일 경우에 음성 카드에서 음성신호가 출력되지 않으나, 정상 동작 모드일 경우에 음성신호를 정상으로 출력하고, 또한 스탠바이 모드에서도 컴퓨터 시스템에 구비되어 있는 광 디스크를 재생하여 재생된 음성신호가 음성 카드를 통해 출력될 수 있다.
그러므로 본 발명에 따르면, 서스펜드 모드 및 파워 오프 모드일 경우에 음성 처리부가 동작하지 않아 이상 발진의 발생이 미연에 방지되고, 모니터의 소비 전력을 줄일 수 있다.
도 1은 종래의 전원 제어 회로도.
도 2는 본 발명의 전원 제어 회로도.
도 3은 본 발명의 전원 제어방법에 따른 마이크로 컴퓨터의 동작을 보인 신호 흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 음성 처리부11 : 초단 증폭기
12 : 메인 증폭기20, 21 : 스피커
30 : 전원 공급부40 : 마이크로 컴퓨터
50 : 전원 스위칭부51 : 전원 스위칭용 집적소자
이하, 첨부된 도 2 및 도 3의 도면을 참조하여 본 발명의 음성 처리부의 전원 제어방법 및 제어회로를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 전원 제어 회로도로서 이에 도시된 바와 같이, 컴퓨터 시스템으로부터 입력되는 L채널 음성신호(LS) 및 R채널 음성신호(RS)를 처리하여 스피커(20)(21)로 출력하는 음성 처리부(10)와, 상기 음성 처리부(10)에 동작 전원을 공급하는 전원 공급부(30)와, 컴퓨터 시스템으로부터 입력되는 수평 동기신호(HS) 및 수직 동기신호(VS)의 유무에 따라 모니터의 동작 모드를 제어하는 마이크로 컴퓨터(40)와, 상기 마이크로 컴퓨터(40)의 제어로 정상 동작 모드 및 스탠바이 모드일 경우에 상기 전원 공급부(30)의 동작 전원이 상기 음성 처리부(10)에 공급되고 서스펜드 모드 및 파워 오프 모드일 경우에 상기 전원 공급부(30)의 동작 전원을 차단하여 상기 음성 처리부(10)에 공급되지 않도록 하는 전원 스위칭부(50)로 구성된다.
상기 음성 처리부(10)는, L채널 및 R채널의 음성신호(LS)(RS)의 레벨을 조절하고 증폭하는 초단 증폭기(11)와, 상기 초단 증폭기(11)의 출력신호를 전력 증폭하여 스피커(20)(21)로 출력하는 메인 증폭기(12)로 구성된다.
상기 전원 공급부(30)는, DPMS의 동작 모드에 따라 교류 전원을 출력하는 전원부(31)와, 상기 전원부(31)의 출력 전원을 직류 전원으로 변환하여 동작 전원으로 출력하는 다이오드(D11)(D12) 및 콘덴서(C17)(C18)로 구성된다.
상기 전원 스위칭부(50)는, 상기 마이크로 컴퓨터(40)의 출력단자가 저항(R11)을 통해 저항(R12) 및 트랜지스터(Q)의 베이스에 접속되고, 트랜지스터(Q)의 콜렉터는 전원 스위칭용 집적소자(51)의 제어단자에 접속됨과 아울러 그 접속점에 상기 전원 공급부(30)에서 출력되는 제 2 전원이 저항(R13)을 통해 인가되게 접속되며, 전원 스위칭용 집적소자(51)의 입력단자에는 상기 전원 공급부(30)에서 출력되는 제 1 전원이 인가되게 접속되어 전원 스위칭용 집적소자(51)의 출력단자가 콘덴서(C19)와 상기 음성 처리부(10)의 초단 증폭기(11) 및 메인 증폭기(12)의 전원 단자에 접속된다.
도 2의 도면 설명중 미설명 부호 R14 및 C20은 상기 마이크로 컴퓨터(40)에서 출력되는 음량 제어신호를 상기 음성 처리부(10)의 초단 증폭기(11)에 입력시키는 저항 및 콘덴서이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 전원 제어회로는 전원 공급부(30)의 전원부(31)에서 출력되는 교류 전원이 다이오드(D11)(D12)를 통해 각기 정류되고, 콘덴서(C18)(C19)에 의해 직류 전원으로 평활되어 제 1 전원 및 제 2 전원을 출력하게 된다.
이와 같은 상태에서 마이크로 컴퓨터(40)는 컴퓨터 시스템으로부터 입력되는 수평 동기신호(HS) 및 수직 동기신호(VS)의 유무로 동작 모드를 판단한다.
즉, 마이크로 컴퓨터(40)는, 도 3에 도시된 바와 같이 단계(S1)에서 컴퓨터 시스템으로부터 수직 동기신호(VS)가 입력되는 지를 판단하고, 단계(S2)(S3)에서 수평 동기신호(HS)가 입력되는 지를 판단한다.
여기서, 수직 동기신호(VS) 및 수평 동기신호(HS)가 모두 입력될 경우에 마이크로 컴퓨터(40)는 단계(S4)에서 정상 동작 모드임을 판단하고, 단계(S5)에서 전원 스위칭부(50)로 저전위를 출력하여 전원 공급부(30)에서 출력되는 전원이 음성 처리부(10)의 초단 증폭기(11) 및 메인 증폭기(12)에 입력 및 정상으로 동작되게 함과 아울러 음성 처리부(10)의 동작을 제어한다.
즉, 정상 동작 모드일 경우에 마이크로 컴퓨터(40)가 전원 스위칭부(50)로 저전위를 출력함에 따라 트랜지스터(Q)가 오프되고, 전원 스위칭용 집적소자(51)에는 고전위가 인가되므로 전원 스위칭용 집적소자(51)가 동작하여 전원 공급부(30)에서 출력되는 제 1 전원이 전원 스위칭용 집적소자(51)를 통한 후 음성 처리부(10)의 초단 증폭기(11) 및 메인 증폭기(12)에 인가된다.
그러면, 음성 처리부(10)의 초단 증폭기(11) 및 메인 증폭기(12)가 정상으로 동작하고, 이로 인하여 컴퓨터 시스템으로부터 입력되는 L채널 음성신호(LS) 및 R 채널 음성신호(RS)는 콘덴서(C11)(C12)를 통해 초단 증폭기(11)로 입력되어 초단 증폭되고, 초단 증폭기(11)의 출력신호는 메인 증폭기(12)에서 전력 증폭된 후 콘덴서(C15)(C16)를 통해 스피커(20)(21)로 출력된다.
또한 마이크로 컴퓨터(40)가 출력하는 음량 제어신호가 저항(R14)을 통해 초단 증폭기(11)에 입력되므로 초단 증폭기(11)는 상기 마이크로 컴퓨터(40)가 출력하는 음량 제어신호에 따라 L채널 음성신호(LS) 및 R 채널 음성신호(RS)의 음량을 조절하게 된다.
그리고 수직 동기신호(VS)가 입력되고, 수평 동기신호(HS)가 입력되지 않을 경우에 마이크로 컴퓨터(40)는 단계(S6)에서 스탠바이 모드임을 판단하고, 단계(S7)에서 전원 스위칭부(50)로 저전위를 출력하여 전원 공급부(30)에서 출력되는 전원이 음성 처리부(10)의 초단 증폭기(11) 및 메인 증폭기(12)에 입력 및 정상으로 동작되게 함과 아울러 음성 처리부(10)의 동작을 제어한다.
또한 수직 동기신호(VS)는 입력되지 않고, 수평 동기신호(HS)가 입력될 경우에 마이크로 컴퓨터(40)는 단계(S8)에서 서스펜드 모드임을 판단하고, 단계(S9)에서 전원 스위칭부(50)로 고전위를 출력하여 전원 공급부(30)에서 출력되는 전원이 음성 처리부(10)의 초단 증폭기(11) 및 메인 증폭기(12)에 입력되지 않도록 함과 아울러 음성 처리부(10)의 동작을 정지시킨다.
즉, 서스펜드 모드일 경우에 마이크로 컴퓨터(40)가 전원 스위칭부(50)로 고전위를 출력함에 따라 트랜지스터(Q)가 온되고, 전원 공급부(30)에서 출력되는 제 2 전원이 저항(R13) 및 트랜지스터(Q)를 통해 접지로 흐르게 되므로 전원 스위칭용 집적소자(51)에는 저전위가 인가되어 동작하지 않게 된다.
그러므로 전원 공급부(30)에서 출력되는 제 1 전원이 차단되어 음성 처리부(10)의 초단 증폭기(11) 및 메인 증폭기(12)에 인가되지 못하게 되고, 음성 처리부(10)는 동작하지 않게 된다.
그리고 수직 동기신호(VS) 및 수평 동기신호(HS)가 모두 입력되지 않을 경우에 마이크로 컴퓨터(40)는 단계(S10)에서 파워 오프 모드임을 판단하고, 단계(S11)에서 전원 스위칭부(50)로 고전위를 출력하여 상기한 바와 같이 전원 공급부(30)에서 출력되는 전원이 차단 및 음성 처리부(10)의 초단 증폭기(11) 및 메인 증폭기(12)에 입력되지 않도록 함과 아울러 음성 처리부(10)의 동작을 정지시킨다.
이상에서와 같이 본 발명은 모니터의 전원 공급 모드에 따라 음성 처리부에 공급되는 동작 전원을 제어함으로써 정상 동작 모드 및 스탠바이 모드일 경우에 컴퓨터 시스템에서 출력되는 음성신호를 정상으로 증폭하여 출력할 수 있고, 서스펜드 모드 및 파워 오프 모드일 경우에는 음성 처리부가 동작되지 않도록 전원을 차단하여 불필요한 발진의 발생을 방지하고, DPMS의 서스펜드 모드 및 파워 오프 모드에서의 소비전력 규격을 만족할 수 있다.

Claims (3)

  1. 컴퓨터 시스템으로부터 입력되는 수평 동기신호 및 수직 동기신호의 유무로 모니터의 동작 모드를 판단하는 제 1 과정과, 상기 제 1 과정에서 판단한 동작 모드가 정상 동작 모드 및 스탠바이 모드일 경우에 음성 처리부에 정상으로 동작 전원이 공급되게 하는 제 2 과정과, 상기 제 1 과정에서 서스펜드 모드 및 파워 오프 모드일 경우에 상기 음성 처리부에 동작 전원이 공급되지 않게 차단하는 제 3 과정으로 제어됨을 특징으로 하는 음성 처리부의 전원 제어방법.
  2. 컴퓨터 시스템으로부터 입력되는 음성신호를 처리하여 스피커로 출력하는 음성 처리부와, 상기 음성 처리부에 동작 전원을 공급하는 전원 공급부와, 컴퓨터 시스템의 동작 모드에 따라 모니터의 동작 모드를 제어하고 상기 음성 처리부의 출력 음량을 조절하는 마이크로 컴퓨터와, 상기 마이크로 컴퓨터의 제어로 정상 동작 모드 및 스탠바이 모드일 경우에 상기 전원 공급부의 동작 전원이 상기 음성 처리부에 공급되고 서스펜드 모드 및 파워 오프 모드일 경우에 상기 전원 공급부의 동작 전원을 차단하여 상기 음성 처리부에 공급되지 않도록 하는 전원 스위칭부로 구성됨을 특징으로 하는 음성 처리부의 전원 제어회로.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 전원 스위칭부는, 상기 마이크로 컴퓨터가 출력하는 제어신호를 반전시키는 트랜지스터와, 상기 트랜지스터의 출력신호에 따라 상기 전원 공급부의 출력전원을 상기 음성 처리부로 출력 및 차단하는 전원 스위칭부로 구성됨을 특징으로 하는 음성 처리부의 전원 제어방법.
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