KR100279150B1 - Dpm모드시전력절감장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 영상표시기기의 전력 절감회로에 있어서, 특히 DPMS(Display Power Management Signaling) 모드(MODE)시 전력소모를 줄이는 한편, 사용자의 사용할 때나 사용치 않는 시간을 조절하여 원하는 시간을 DPM모드에 넣어 전력을 절삼시킬수 있도록 한 DPM 모드시 전력 절감장치에 관한 것이다.

종래 영상표시기기의 전력 절감회로는 PC로 부터 수직 및 수평동기신호가 입력되지 않을 경우에는 기기내부에 전력이 일부남아 이에 의한 전력이 소모되고, 또한 수평 및 수직 동기신호가 입력되지 않을 경우에 바로 오프모드로 진행하게 되므로서, 이로 인한 소비전력이 낭비되는 문제점이 있다.

본 발명은 사용자가 기기를 장시간 사용하지 않을시 수평 및 수직 동기신호가 무입력일 경우 DPM모드에 따른 전력소모를 줄여 효율 및 불필요한 에너지 낭비를 막는데 있으며, 제 2특징은 스탠바이 모드 및 서스팬드 모드와 오프모드를 분리시켰으며, 제 3의 특징은 상기와 같이 분리된 오프모드를 릴레이 구동부로서 주전원을 차단하여 전력소모를 줄일수 있도록 하고, 제 4의 특징은 각 사용자가 사용할 때나 사용하지 않는 시간을 조절하여 사용자들의 원하는 시간을 DPM모드에 의해 편리하도록 하고 이에 따른 에너지 절감을 가져올수 있도록 한 것이다.

Description

ＤＰＭ 모드시 전력 절감장치

본 발명은 영상표시기기에 있어서, 특히 사용자가 일정시간 조작이 없는 DPM모드시 영상표시기기 내부에 남아있는 전력소모를 줄일수 있도록 한 DPM모드시 전력 절감장치에 관한 것이다.

도 1은 종래 모니터의 자동 절전회로도로서,

입력되는 수평동기신호(H-SYNC)의 극성에 관계없이 항상 포지티브(Positive)의 동기로 바꾸고 이 포지티브의 출력을 직류전압으로 변환시켜 출력하는 수평동기 감지 입력부(1)와, 입력되는 수직동기신호(V-SYNC)의 극성에 관계없이 항상 포지티브의 동기로 바꾸고 이 포지티브의 출력을 직류전압으로 변환시켜 출력하는 수직 동기감지 입력부(2)와, 상기 수평 및 수직 동기 감지 입력부(1)(2)중 어느 하나로 부터 동기신호가 입력되지 않으면 수평 및 수직 편향단(9)(10)에 공급되는 전원을 차단하는 수평 및 수직 편향단절전부(3)(4)와, 상기 수평 및 수직편향단절전부(3)(4)로 부터 수직 동기신호의 유무를 검출하여 2가지의 동기신호가 모두 입력되지 않을 때 영상증폭부(11)로의 공급전원을 공급 또는 차단하는 영상증폭단 절전부(5)와, 상기 영상증폭단 절전부(5)로 부터 공급되는 전원에 따라 음극선관의 히터(12)를 조절하는 히터절전부(6)와, 상기 수평 및 수직편향단 절전부(3)(4)의 출력전압이나 히터절전부(6)의 출력에 따라 절전상태를 표시하여 주는 절전상태 표시부(7)와, 생산라인에서 생산을 할 때 신호를 입력시키지 않더라도 절전모드 또는 정상모드를 선택하여 동작하도록 하는 절전/비절전 선택부(8)로 구성한다.

미 설명부호 R1-R16은 저항, C1-C4는 콘덴서, ER1,ER2는 익스클루시브 오아게이트, D1-D6은 다이오드, Q1-Q4는 전계효과 트랜지스터, Q5,Q6는 트랜지스터, LED1은 발광다이오드, VR1은 가변저항, S1은 가동단자이다.

이와같이 구성되는 종래 모니터의 자동절전회로에 대하여 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

수평동기신호(H-SYNC)가 입력될 때 그 극성에 관계없이 항상 익스클루시브 오아게이트(ER1)의 출력이 노드(node)(A)에는 포지티브(Positive) 동기신호가 출력되는데, 이는 포지티브의 수평동기신호가 익스클루시브 오아게이트(ER1)의 일측으로 입력될 때 그의 타측으로는 네가티브(Negative)의 신호가 입력된다.

즉, 저항(R1)을 통해 입력되는 포지티브의 신호가 콘덴서(C1)에 충전되기 때문이다.

이와 동시에 네가티브(Negative)의 동기신호가 상기 익스클루시브 오아게이트(ER1)의 일측으로 입력될 때 그의 타측으로 포지티브의 신호가 입력되는데, 이는 네가티브의 신호가 입력될 때 콘덴서(C1)에 충전되었던 신호가 방전되기 때문이다.

상기 익스클루시브 오아게이트(ER1)의 출력측의 노드(A)에는 항상 포지티브의 동기신호가 출력되고, 이 포지티브의 동기신호는 노드(B)에서 직류전압으로 바뀌어 출력된다.

그리고, 수직동기신호(V-SYNC)가 입력될 때 그 극성에 관계없이 노드점(C)에는 항상 포지티브 동기신호가 출력되고 이 포지티브 동기신호는 노드점(D)에서 직류전압으로 바뀌어진다.

이때, 수평 및 수직동기신호(H-SYNC)(V-SYNC)가 정상적으로 입력될 때에는 노드점(B)(D)에는 하이레벨(High Level)이 되고, 이 하이레벨이 수평 및 수직편향단절전부(3)(4)의 전계효과 트랜지스터(Q1)(Q3)의 게이트에 입력됨에 따라 상기 전계효과 트랜지스터(Q1)(Q3)가 온된다.

상기 전계효과 트랜지스터(Q1)(Q3)의 온으로 전원전압(B⁺)단의 고전위가 접지측으로 전달됨에 따라 노드점(E)(F)에는 저전위가 되고, 이 노드점(E)(F)의 저전위가 영상증폭단 절전부(5)의 다이오드(D5)(D6) 캐소드측이 저전위가 되므로 전원전압단(B⁺)의 고전위가 저항(R11)을 통해 다이오드(D5)(D6)측으로 전류가 흐름에 따라 노드점(G)에도 저전위가 된다.

따라서, 상기 노드점(E)(F)(G)의 저전위에 따라 수평 및 수직편향단절전부(3)(4)이 전계효과 트랜지스터(Q2)(Q4)가 오프(Off)상태를 유지하므로, 수평 및 수직편향단(9)(10)이 정상동작함과 아울러 영상증폭단 절전부(5)의 트랜지스터(Q5) 또한 오프상태를 유지하므로 영상증폭부(11)도 정상동작을 한다.

이때, 히터절전부(6)의 트랜지스터(Q6)는 도통되어 음극선관의 히터(12)에 전원전압(B⁺)단의 고전위가 인가되어 모니터 전체는 정상동작을 하게 된다.

그리고, 절전상태표시부(7)의 발광다이오드(LED1)는 상기 수평 및 수직편향단 절전부(3)(4)내 전계효과 트랜지스터(Q1)(Q3)의 드레인측(E)(F)이 로우레벨이 되어 A다이오드에 로우신호를 인가하므로, 상기 적색의 A다이오드는 동작하지 않고 히터절전부(6)내 트랜지스터(Q2)가 턴온되어 저항(R6)을 통해 발광다이오드(LED1)의 B다이오드로 하이신호가 인가되므로 상기 녹색의 B다이오드만이 동작하여 녹색상태를 유지한다.

둘째, 수평동기신호(H-SYNC)는 입력되지 않고 수직 동기신호(V-SYNC)만 입력된다면 수평동기 입력감지부(1)의 출력측(B)에는 로우레벨이 입력되고, 수평동기 입력감지부(2)의 츨력측(D)에는 하이레벨 신호가 입력됨에 따라 수평편향단 절전부(3)의 전계효과 트랜지스터(Q1)는 오프되어, 그의 드레인측(E)에는 하이레벨 신호가 나타난다.

따라서, 이 전계효과 트랜지스터(Q1)의 하이신호에 의해 전계효과 트랜지스터(Q2)(Q4)가 도통되므로 수평 및 수직편향단(9)(10)은 동작을 중지하게 되고, 수직편향단 절전부(4)의 전계효과 트랜지스터(Q3)가 도통되어 그의 드레인측(F)에는 로우레벨 신호가 나타난다.

따라서, 영상증폭단 절전부(5)의 전원전압(B⁺)이 다이오드(D5), 전계효과 트랜지스터(Q5)를 통해 접지측으로 전달되므로, 트랜지스터(Q5)의 베이스에 로우레벨신호가 인가되어 상기 트랜지스터(Q5)를 턴 오프시키므로, 영상증폭부(11)는 정상동작을 하고, 그 트랜지스터(Q5)의 베이스측(G)의 로우레벨 신호가 히터절전부(6)의 베이스로 인가되어 턴 온시키므로, 그 히터절전부(6)의 전원전압(B⁺)이 음극선관의 히터(12)로 인가되어 정상동작을 하게 된다.

이때, 발광다이오드(LED1)는 수평편향단절전부(3)의 노드점(E)이 하이이므로 적색의 A다이오드가 동작하게 되고, 히터절전부(6)의 노드점(H)이 하이이므로 녹색의 B다이오드도 동작하게 되어 상기 발광다이오드(LED1)는 노란색이 된다.

셋째, 수평동기신호(H-SYNC)만 입력되고 수직동기신호(V-SYNC)는 입력되지 않는다면 수직동기입력감지부(2)의 출력측(D)은 로우레벨이 되어 전계효과 트랜지스터(Q3)가 턴오프됨에 따라 그의 드레인측(E)은 하이레벨이 되므로, 전계효과 트랜지스터(Q2)(Q4)는 도통된다.

따라서, 수평 및 수직 편향단(9)(10)은 동작을 중지하게 되고, 수평동기입력감부(1)의 출력측(B)의 하이레벨이 전계효과 트랜지스터(Q1)의 게이트로 인가됨에 따라 도통되어 그의 드레인(E)에는 로우레벨이 나타난다.

따라서, 상기 영상증폭단절전부(5)의 전원전압(B⁺)이 저항(R11) 및 다이오드(D6)를 통해 전계효과 트랜지스터(Q1)의 접지측으로 전달되므로, 트랜지스터(Q5)의 베이스 및 히터절전부(6)내 트랜지스터(Q6)의 베이스에 인가된다.

그러면, 상기 트랜지스터(Q5)는 턴온되므로 영상증폭부(11)는 정상동작하며, 트랜지스터(Q6)는 턴온되므로 그의 전원전압(B⁺)이 음극선관의 히터(12)로 공급하여 정상동작하도록 하게 된다.

이때, 절전상태 표시부(7)의 발광다이오드(LED1)는 수평편향단 절전부(4)의 노드점(F)이 하이이므로 적색의 A다이오드가 동작하게 되고, 히터절전부(6)의 노드점(H)이 하이이므로 녹색의 B다이오드도 동작하게 되어 상기 발광다이오드(LED1)는 노란색이 된다.

넷째, 수평동기신호(H-SYNC)만 입력되고 수직동기신호(V-SYNC)는 모두 입력되지 않는다면 수직동기입력 감지부(1)(2)의 출력측(B)(D)은 로우레벨이 되어 전계효과 트랜지스터(Q1)(Q3)가 턴-오프됨에 따라 그의 드레인측(E)(F)은 하이레벨이 되므로, 전계효과 트랜지스터(Q2)(Q4)는 턴온되어 수평 및 수직 편향단(9)(10)은 동작을 멈춘다.

그리고, 노드점(E)(F)의 하이레벨에 의해 영상증폭단 절전부(5)의 전원전압(+B)이 저항(R12)를 통해 트랜지스터(Q5)(Q6)의 베이스로 인가되므로, 상기 트랜지스터(Q5)는 턴온 되어 영상증폭부(11)의 동작을 중지시키고, 트랜지스터(Q2)는 턴-오프되어 음극선관의 히터(12) 동작을 중지시킨다.

이때, 절전상태 표시부(7)의 발광다이오드(LED1)는 노드점(E)(F)이 하이상태이므로 적색의 A다이오드는 온 되고, 노드점(H)은 로우상태이므로 녹색의 B 다이오드는 오프되어 적색만이 빛을 내게 된다.

이상에서와 같이 수평 및 수직 동기신호의 유무에 따라 도 2에 도시한 바와같이 각부의 동작상태와 소비전력을 나타내었다.

또한 이러한 동기신호 유무에 따른 자동절전기능을 갖도록 할수도 있고, 이러한 기능을 해제시켜 모니터 생산라인에서 신호입력없이 에이징(Aging)할수 있도록 절전/비절전선택부(8)를 설치하여 라인에서 모니터를 생산할때는 가동단자(S1)를 고정단자(a)로 위치시켜서 자동절전기능을 상실케해서 에이징(Aging)하고, 가동단자(S1)를 고정단자(b)로 위치시키면 동기신호의 유무에 관계없이 노드점(E)(F)이 로우레벨로 되므로 수평편향단(9) 및 수직편향단(10)이 정상동작하고, 노드점(G)도 로우레벨로 되므로 영상증폭부(11)도 정상동작을 한다.

이때, 트랜지스터(Q6)가 온되므로 음극선관의 히터(12)도 정상동작을 하고 발광다이오드(LED1)는 B다이오드가 온되어서 녹색이 발광하게 된다.

생산라인 끝에서 가동단자(S1)를 고정단자(b)로 돌려 놓고 출하하면 자동절전기능을 가질수 있게된다.

그러나, 종래에는 DPM모드시 수평 및 수직편향단, 영상증폭부 및 히터가 동작하지 않도록 하고 주전원의 공급은 계속하여 공급되므로 이에 따른 영상기기내부에 전력이 일부남아 있어 전력이 낭비되는 문제가 있다.

상기한 문제를 해결하도록 본 발명은 수평 및 수직 동기신호의 입력유무를 판별하여 사용자가 기기를 장시간 사용하지 않을 경우 주전원의 공급을 차단하여 전력을 절감할수 있도록 한 것으로서, 제 1특징은 기존에 DPM모드시 주전원의 공급을 차단하므로서, 전원소모를 줄여 효율 및 불필요한 에너지 낭비를 막는데 있으며, 제 2의 특징은 수평 및 수직 동기신호의 입력에 따라 스탠바이 모드 및 서스팬드 모드와 오프모드를 분리시키고, 제 3의 특징은 제 2의 특징에서 분리된 오프모드에 의한 릴레이 구동부를 통한 전력소모를 줄이도록 한 것이며, 제 4의 특징은 사용자의 사용시간 및 사용하지 않는 시간을 조절하여 사용자들이 원하는 시간을 DPM모드에 넣어 주전원의 공급을 차단하여 사용자 편의 및 이에 따른 에너지 절감효과를 거둘수 있도록 한 것이다.

도 1은 종래 영상표시기기의 자동절전 회로도.

도 2는 종래 수평 및 수직 동기신호의 유무에 따른 각 부의 동작상태 및 소비전력에 대한 도표.

도 3은 본 발명 영상표시기기의 DPM모드시 전력소모 절감장치의 블록 구성도

도 4는 일반적인 수평 및 수직 동기신호의 유무에 따른 모드를 보인 표

도 5의 (가)는 본 발명 PC신호가 정상모드 일때 전원제어부의 스위칭 파형도

(나)는 종래에 오프모드일 경우 전원제어부의 스위칭 파형도

(다)는 본 발명 오프모드일 경우 전원제어부의 스위칭 파형도

본 발명 DPM모드시 전력소모 절감장치의 구성은 도 3에 도시된 바와같이,

AC전원입력(21)단으로 부터 입력되는 AC전원을 공급 또는 차단하는 릴레이 실행부(22)와, 상기 릴레이 실행부(22)로 부터 공급되는 AC전원에 따라 SMPS(24)의 출력전압을 제어하는 전원 제어부(23)와, 상기 전원 제어부(23)의 제어에 따라 출력되는 1차측(24A) 전압을 적합하게 변화시켜 2차측(24B)으로 공급전압(B⁺¹- B⁺⁴)을 출력하도록 스위칭 구동하는 SMPS(Switched Mode Power Supply)(24)와, 상기 SMPS(24)의 2차측(24B)으로 부터 출력되는 공급전압(B⁺¹- B⁺⁴)을 감지하고 이 감지전압을 피드백 시키는 발신 포터커플러(25)와, 상기 발신 포터커플러(25)의 피드백 전압에 의해 수신동작하여 전원 제어부(23)의 스위칭 주기를 제어하는 수신 포터커플러(26)와, PC(27)로 부터 수평 및 수직동기신호(H-SYNC)(V-SYNC)의 입력유무를 판별하고 이 결과에 따라 각 부를 제어하는 마이컴(28)과, 상기 마이컴(28)의 제어신호에 따라 릴레이 실행부(22)의 구동을 제어하는 릴레이 구동부(29)와, 상기 마이컴(28)의 수평 및 수직동기신호의 무판별신호를 카운팅하는 신호주기 카운터(30)로 구성된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명 DPM모드시 전력절감 장치의 동작은 도 3내지 도 5에 도시된 바와같이,

먼저, PC(27)로 부터 도 3과 정상상태(Normal mode)로 수평 및 수직동기신호(H-SYNC)(V-SYNC)가 입력될 경우,

AC전원입력(21)단으로 부터 공급되는 AC전원은 릴레이 실행부(22)를 거쳐 전원제어부(23)에 인가되고, 상기 전원제어부(23)는 AC공급전원을 SMPS(24)의 1차측(24A)에 도 5의 (가)와 같은 스위칭신호를 인가하여 이를 제어하게 된다.

그리고, 상기 SMPS(24)는 전원제어부(23)으로 부터 공급전원을 1차측(24A)으로 부터 인가받아 내부 권선비에 따라 2차측(24B)으로 부하에 필요로 하는 전압으로 유기시키게 된다.

상기 SMPS(24)의 2차측(24B)에 유기되는 전압(B⁺¹- B⁺³)은 평활 및 정류되어 부하, 즉 플라이백 트랜스 포머(FBT) 구동전압(B⁺¹), 히터전원(B⁺²), 영상단 전원(B⁺³), 마이컴 전원(B⁺⁴)을 공급한다.

이때, SMPS(24)의 2차측(24B)로 부터 부하공급 전류의 상태를 발신 포터커플러(25)에서 감지하고, 이 감지된 신호에 따라 발신 포터커플러(25)에서 피드백 전류를 발신하게 되며, 이 피드백 전류는 수신 포터커플러(26)에서 수신하여 전원제어부(23)에 인가하게 된다.

상기 전원제어부(23)는 피드백 전류에 따라 SMPS(24)의 1차측(24A) 스위칭을 제어하여 부하공급 전류를 항상 일정하게 공급하도록 하게 된다.

한편, PC(27)로 부터 수평 및 수직동기 신호(H-SYNC)(V-SYNC)가 입력되지 않은 오프모드(Off Mode) 초기일 경우, 마이컴(28)은 이를 인식하여 발신 포터커플러(25)에 제어신호를 인가하게 된다.

발신 포터커플러(25)는 상기 마이컴(28)의 제어신호를 수신 포터커플러(26)를 통해 전원제어부(23)에 인가되도록 하고, 상기 전원제어부(23)는 내부의 전원트랜지스터의 전원-오프 타이밍(Power-off Timing)을 줄여 SMPS(24)의 2차측(24B) 각 전원단(B⁺¹, B⁺³)을 소정(약 1/8)수준으로 다운(Down)시켜 공급시켜 전력을 감소시키게 된다.

여기서, 히터전원(B⁺³)은 정상적으로 공급하게 된다.

따라서, PC(27)로 부터 수직 및 수직 동기신호가 입력되지 않을 경우에는 마이컴(28)은 이를 판단하여 전원전압(B⁺¹, B⁺³)의 전원을 감소시키게 된다.

그리고, 사용자가 장시간 기기를 사용하지 않은 오프모드(Off Mode)일 경우,

PC(27)로 부터 수평 및 수직동기신호(H-SYNC)(V-SYNC)의 무입력을 감지하는 마이컴(28)에 의해 신호주기 카운터(30)는 수평 및 수직동기신호의 무판별신호의 신호주기를 카운팅(counting)하게 된다.

여기서, 사용자의 조작이 없을때에 신호주기 카운터(30)는 스탠바이 모드(Stand by mode) 및 서스팬드 모드(Suspend Mode), 즉 수평동기신호(H-SYNC)나 수직 동기신호(V-SYNC)가 어느하나 이상 입력이 되지 않을때부터 카운팅을 시작하게 된다. 이는 스탠바이 모드나 서스팬드 모드에서 부터 오프모드로 이어질 경우에 한하여 카운팅 하게 된다.

도 4는 수평 및 수직 동기신호의 입력유무에 따른 모드를 나타낸 표이다.

상기 신호주기 카운터(30)에서 카운팅되는 횟수가 일정주기 이상일 때에 계속하여 사용자의 조작신호가 없을 경우, 마이컴(28)은 릴레이 구동부(30)에 전원을차단하도록 제어신호를 인가하게 된다.

여기서, 상기 신호주기 카운터(30)의 카운팅 횟수는 사용자가 사용시간 및 사용하지 않을 시간을 임의로 조절하여 사용자가 원하는 시간을 DPM(Display Power Management) 모드에 넣어 사용가능하게 한다.

상기 릴레이 구동부(29)는 마이컴(28)의 전원차단 제어신호(하이→로우)에 의해 릴레이 실행부(22)내 릴레이의 동작을 정지시키게 되므로, 릴레이 실행부(22)는 AC전원입력(21)단으로 부터 입력되는 AC 전원공급을 차단하게 된다.

따라서, 오프모드시 마이컴(28)이 수평 및 수직동기 신호의 일정횟수 이상 입력이 없을 경우 이에 연동하여 릴레이 구동부(29)를 제어하여 AC전원 입력자체를 끊어주므로 전력소모를 없애게 된다.

즉, 오프모드시 전원을 차단함에 있어, 기존에는 전원제어부(23)내 전원 트랜지스터의 스위칭 파형이 도 5의 (나)와 같은 파형으로 전력소모가 있던 것을 AC전원공급 자체를 끊어주므로서, 도 5의 (다)와 같이 전원제어부(23)내 전원 트랜지스터의 스위칭 파형이 "0"V(GND)로 되어 전력소모를 없게 한다.

한편, 사용자가 다시 기기조작을 할 경우, 키이보드에 신호의 인가와 함께 마이컴(28)에서는 리세트신호(reset)를 이용하여 릴레이 구동부(29)에 제어신호(로우→하이)를 인가하여 릴레이 실행부(22)에서 전원제어부(23)에의 AC전원 공급을 정상적으로 공급하도록 하게 된다.

이상에서 설명한 바와같이, 본 발명은 오프 모드시 기기내부에 일부남아 있는 전력소모를 줄이므로서 규격 및 환경친화 제품에 이익이 되며, 특히 TV, VCR같이 일정시간 사용자의 조작이 필요없을시에 전원소모를 없앨수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (1)

1. AC전원입력(21)단으로 부터 입력되는 AC전원을 공급 및 차단하는 릴레이 실행부(22)와, 상기 릴레이 실행부(22)로 부터 공급되는 AC전원에 따라 SMPS(24)의 출력전압을 제어하는 전원제어부(23)와, 상기 전원제어부(23)의 제어에 따라 1차측(24A) 전압을 적합하게 변화시켜 2차측(24B)으로 공급전압을 출력하도록 스위칭 구동하는 SMPS(24)와, 상기 SMPS(24)의 2차측(24B) 공급전압을 감지하여 피드백 시키는 발신 포터커플러(25)와, 상기 발신 포터커플러(25)의 피드백 전압에 의해 수신 동작하여 전원제어부(23)의 스위칭 주기를 제어하는 수신 포터커플러(26)와, PC(27)로 부터 수평 및 수직동기신호(H-SYNC)(V-SYNC)의 입력유무를 판별하고 이 결과에 따라 각 부를 제어하는 마이컴(28)과, 상기 마이컴(28)의 제어신호에 따라 AC전원공급을 제어하도록 릴레이 실행부(22)의 구동을 제어하는 릴레이 구동부(29)와, 상기 마이컴(28)의 수평 및 수직동기신호의 무판별신호를 카운팅하는 신호주기 카운터(30)로 구성된 것을 특징으로 하는 DPM모드시 전력 절감장치.

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