KR100332043B1

KR100332043B1 - 절전모드시 영상표시기기의 전압 안정화 회로

Info

Publication number: KR100332043B1
Application number: KR1020000037878A
Authority: KR
Inventors: 윤강현
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 2000-07-04
Filing date: 2000-07-04
Publication date: 2002-04-10
Also published as: KR20020004210A

Abstract

본 발명은 영상표시기기의 에너지 절전 모드(DPM ; Display Power Management mode)에서 소비전력의 최소화 및 절전모드시 필요한 전압을 안정화시켜 영상표시기기의 동작을 안정화시킬 수 있도록 절전모드시 영상표시기기의 전압 안정화 회로에 관한 것이다.

종래 전원부에서는 DPM 모드시 소비전력문제와 전압 안정화 측면에서 어느 한쪽이 불안정하거나 만족할 수 없는 결과를 초래하게 되므로, 이러한 문제를 해결하기 위해서는 많은 보상회로가 추가될 수 있어, 회로가 복잡해진다.

본 발명에서는 DPM 제어신호에 따라 스위칭 동작하여 2차측 출력전압 Vcc2에 Vcc1에 의한 소정의 전류를 공급하여 DPM 모드시 Vcc2,Vcc3 전압을 보상할 수 있도록 하므로써, DPM 모드 제어 및 DPM 모드 해제시 필요한 출력전압 Vcc2,Vcc3를 안정화시킬 수 있도록 하는 것이다.

Description

절전모드시 영상표시기기의 전압 안정화 회로{Circuit for stabilization voltage of video appliance on display power management mode}

본 발명은 영상표시기기의 에너지 절전 모드(DPM ; Display Power Management)에서 소비전력의 최소화 및 절전모드시 필요한 전압을 안정화시켜 영상표시기기의 동작을 안정화시킬 수 있도록 절전모드시 영상표시기기의 전압 안정화 회로에 관한 것이다.

종래 전원부의 구성을 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이, 입력전원을 설정된 내부 권선비(Np:N1,N2,N3)에 의해 스위칭하여 2차측으로 회로의 각부 동작전압(Vcc0,Vcc1,Vcc2)을 공급하는 SMPS(Switched Mode Power Supply) 트랜스(1)와, 각 출력전압(Vcc0,Vcc1,Vcc2)을 정류하는 정류부(2)와, SMPS 트랜스(1)의 2차측 출력전압(Vcc2)을 공급받아 5V의 일정한 동작전압(Vcc3)을 제공하기 위한 정전압 출력용 레귤레이터(regulator)(3)와, 출력전압(Vcc2)을 공급받아이의 변화를 제어IC(4)에 알리는 광결합기(Photo coupler)(PC1)와, 광결합기(PC1)에 흐르는 전류(i2)량에 따라 트랜지스터(Q1)의 듀티를 조절하여 2차측 각 출력전압(Vcc0,Vcc1,Vcc2)을 제어하는 제어IC(4)를 포함하여 구성된다.

미 설명된 부호 D1내지 D3는 다이오드, C1내지 C3는 콘덴서, R1내지 R4는 저항, ER1은 에러앰프(error amp)이다.

이와 같은 종래 SMPS 전원부는 SMPS 트랜스(1)를 통해 1차측 출력전압에 대하여 2차측 권선비(Np:N1,N2,N3)에 따라 2차측 각 출력전압(Vcc0,Vcc1,Vcc2)을 발생시키게 되는 바,

N1권선으로부터 출력되는 Vcc1은 다시 N3 권선에 의해 다이오드(D1) 및 콘덴서(C1)에 의해 정류된 전압(Vcc0)을 출력하게 되고, 이와 같은 전압(Vcc0)은 저항(R1,R2,R3)에 의해 분압되어 에러앰프(ER1)에 입력된다.

또한, N2의 권선에 의해 다이오드(D1) 및 콘덴서(C2)에 의해 정류된 전압(Vcc2)이 저항(R4)을 통해 광결합기(PC1)에 전류(i1,i2)를 흘려주게 되고, 이에 따라 제어IC(4)가 트랜지스터(Q1)의 듀티를 제어하여 2차측 출력전압(Vcc0,Vcc1,Vcc2)을 제어하게 된다.

이때, DPM 모드시 트랜지스터(Q1)의 베이스 듀티를 조절하여 2차측 각 출력전압(Vcc0,Vcc1,Vcc2)을 다운(down)시켰을 때 Vcc2가 다운되고, 따라서 Vcc3가 다운되어 DPM 모드 해제시 필요전압(또한 DPM시 유지되어야 할 전압) Vcc3가 1/4이상 다운되어 영상표시기기가 정상동작을 할 수없게 된다.

즉, 2차측 전압을 상당히 다운시키게 되므로써, DPM 모드시 소비전력을 줄이는데는 어느정도 효과는 있으나, 안정되어야 할 전압인 Vcc2, Vcc3가 다운되어 DPM 제어 중요 장치(예 ;마이컴)에 전압이 공급되지 않아 DPM 해제시 영상표시기기가 정상적으로 회복되지 않는 현상이 발생할 수 있다.

또한, 반대로 상기한 전압을 안정화시키기 위해서 트랜지스터(Q1)의 듀티조절로 전압 다운의 양을 줄일 경우 전류(i3)에 의해 DPM시 소비전력이 규정치(spec)를 초과(over)할 수도 있게 된다.

이와 같이 DPM 모드시 소비전력문제와 전압 안정화 측면에서 어느 한쪽이 불안정하거나 만족할 수 없는 결과를 초래하게 되므로, 이러한 문제를 해결하기 위해서는 많은 보상회로가 추가될 수 있어, 회로가 복잡해진다.

본 발명에서는 DPM 제어신호에 따라 스위칭 동작하여 2차측 출력전압 Vcc2에 Vcc1에 의한 소정의 전류를 공급하여 DPM 모드시 Vcc2,Vcc3 전압을 보상할 수 있도록 하므로써, DPM 모드 제어 및 DPM 모드 해제시 필요한 출력전압 Vcc2,Vcc3를 안정화시킬 수 있도록 한 것이다.

도 1은 종래 SMPS 전원부의 구성을 보인 회로도.

도 2는 본 발명 절전모드 영상표시기기의 전압 안정화 회로도.

이와 같은 목적을 갖는 본 발명을 첨부된 도면에 도시된 그 실시예를 참조하여 그 구성 및 동작을 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명 절전모드시 영상표시기기의 전압 안정화 회로의 일실시예를 도시한 것이다.

1차측 권선(Np)대 2차측 권선(N1,N2)비를 갖고, 1차측으로 입력되는 전원전압을 스위칭하여 2차측 출력전압(Vcc1,Vcc2)을 공급하기 위한 SMPS 트랜스(11)와, SMPS 트랜스(11)의 2차측 권선(N1,N2)의 출력전압을 정류하는 정류부(12a,12b)와, SMPS 트랜스(11)의 2차측 출력전압(Vcc1)에 따라 동작하여, 출력전압(Vcc1)의 변화를 제어IC(13)에 알리는 광결합기(PC11)와, 광결합기(PC11)에 흐르는 전류(i2)량에 따라 SMPS 트랜스(11)의 스위칭 수단인 트랜지스터(Q11)의 듀티를 조절하여 SMPS 트랜스(11)의 2차측 각 출력전압을 제어하는 제어IC(13)와, 절전모드시 공급되는 DPM 제어신호를 베이스 전압으로 하여 스위칭 동작하는 트랜지스터(Q12)와, 트랜지스터(Q12)의 동작상태에 따라 스위칭 동작하여 SMPS 트랜스(11)의 2차측 권선(N2)의 출력전압(Vcc2)에 2차측 권선(N1)의 출력전압(Vcc1)에 의한 소정의 전류(i3)를 공급하는 트랜지스터(Q13)와, SMPS 트랜스(11)의 2차측 권선(N2)로부터 공급되는 출력전압(Vcc2)을 입력으로 일정한 전압(Vcc3)을 공급하는 정전압 출력용 레귤레이터(14)를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

미 설명된 부호 D11내지 D13은 다이오드, C11,C12는 콘덴서, R11내지 R16은 저항, ER11은 에러앰프이고, VR11은 에러앰프에 공급되는 기준전압(Vref)을 조정하기 위한 가변저항이다.

이와 같은 구성을 특징으로 하는 본 발명 회로는 절전모드(DPM Mode)상태에서 에너지 절감효과를 구현하는 구성을 갖음은 물론, DPM시 필요한 전압을 안정화시킬 수 있도록 DPM 제어신호에 따라 스위칭 동작하여 2차측 출력전압(Vcc1)에 의한 보상전류를 출력전압(Vcc2)에 공급하도록 하므로써, 출력전압(Vcc2,Vcc3)을 절전모드 상태에서 안정화시킬 수 있도록 함을 특징으로 하는 것으로,

정상적인 동작상태에서는 DPM 제어신호는 로우(OV)가 입력되어 트랜지스터(Q12)가 오프되고, 따라서, 트랜지스터(Q13)가 오프동작하게 된다.

따라서, SMPS 트랜스(11)의 2차측 권선(N1,N2)에 의해 출력전압(Vcc1,Vcc2) 그리고, Vcc2를 입력으로 하는 레귤레이터(14)를 통해 일정한 전압(5V) Vcc3가 출력되고, Vcc1에 의해 광결합기(PC11)에 흐르는 전류(i2)를 제어IC(13)에서 공급받아 트랜지스터(Q11)를 스위칭 제어하여 SMPS 트랜스(11)의 2차측 출력전압( Vcc1,Vcc2,Vcc3)을 제어하게 된다.

이때, DPM 모드에서는 DPM 제어신호가 하이로 입력되므로, 트랜지스터(12)가 온동작하게 되고, 이에 따라 트랜지스터(13)의 베이스 전위가 낮아지게 되므로, 트랜지스터(Q13)가 온 동작하게 된다.

따라서, 트랜지스터(Q13)를 통해 전류(i3)가 흐르게 되므로, 2차측 출력전압 Vcc2의 전압하강을 막아주게 된다.

SMPS 트랜스(11)의 2차측 권선(N1)에 의해서 결정되는 전압은 다이오드(D11) 및 콘덴서(C11)를 통하여 정류되어 Vcc1을 출력하게 되는 바,

앞서 종래에서도 설명한 바와 같이, DPM 모드에서는 상기에서와 같이 광결합기(PC11)를 통해 제어IC(13)에서 트랜지스터(Q11)를 제어하여 Vcc1의 출력레벨이 약 1/4로 다운되고, 또한 2차측 권선(N2)에 의해 결정되고 다이오드(D12) 및 콘덴서(C12)에 의해 출력되는 Vcc2 즉, 레귤레이터(14)의 입력전압이 약 1/4로 다운된다.

여기서, 레귤레이터(14)의 출력전압(Vcc3)은 각종 중요 장치에 공급되는 전압으로 항상 일정 레벨(5V)이상 유지되어야 하는 바, 2차측 권선(N2)에 의해 결정되는 전압(Vcc2)이 다운되므로, 레귤레이터(14)의 입력전압이 낮아져 레귤레이터(14)의 기능을 상실하게 되므로, 레귤레이터(14)의 출력전압(Vcc3) 또한 다운된다.

그러나, 본 발명에서는 DPM 모드 상태에서는 상기에서 설명한 바와 같이, 트랜지스터(Q13)가 온 동작하게 되어 있으므로, DPM 모드시 트랜지스터(Q13)를 통해 전류(i3)가 Vcc2에 공급되어 Vcc2의 전압하강을 막아주게 되므로써, 레귤레이터(14)의 출력전압(Vcc3) 또한 정상적인 전압이 출력된다.

즉, DPM 모드시, 스위칭 수단인 트랜지스터(Q12,Q13)를 동작시켜, 다운되는 Vcc2에 보상전압을 공급하여, 안정된 전압이 공급되어질 수 있게 되는 것이다.

이와 같은 본 발명을 적용하게 되면, DPM 모드 상태에서도 안정된 전압을 공급할 수 있어, DPM 모드 해제시에도 안정된 영상표시기기의 동작을 제공할 수 있게 된다.

Claims

1차측 권선(Np)대 2차측 권선(N1,N2)비를 갖고, 1차측으로 입력되는 전원전압을 스위칭하여 2차측 출력전압(Vcc1,Vcc2)을 공급하기 위한 SMPS 트랜스와, SMPS 트랜스의 2차측 권선(N1,N2)의 출력전압을 정류하는 정류부와, SMPS 트랜스의 2차측 출력전압(Vcc1)에 따라 동작하여, 출력전압(Vcc1)의 변화를 제어IC에 알리는 광결합기와, 광결합기에 흐르는 전류량에 따라 SMPS 트랜스의 트랜지스터의 듀티를 조절하여 SMPS 트랜스의 2차측 각 출력전압을 제어하는 제어IC와, 절전모드시 공급되는 DPM 제어신호에 따라 스위칭 동작하여 SMPS 트랜스의 2차측 권선(N2)의 출력전압(Vcc2)에 2차측 권선(N1)의 출력전압(Vcc1)에 따른 소정의 전압을 보상하여 DPM 모드시 2차측 출력전압(Vcc2)의 전압하강을 방지하는 스위치수단과, SMPS 트랜스의 2차측 권선(N2)로부터 공급되는 출력전압(Vcc2)을 입력으로 일정한 전압(Vcc3)을 공급하는 정전압 출력용 레귤레이터를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 절전모드시 영상표시기기의 전압 안정화 회로.

제 1항에 있어서, 절전모드시 공급되는 DPM 제어신호를 베이스 전압으로 하여 스위칭 동작하는 트랜지스터와, 트랜지스터의 동작상태에 따라 스위칭 동작하여 SMPS 트랜스의 2차측 권선(N2)의 출력전압(Vcc2)에 2차측 권선(N1)의 출력전압(Vcc1)에 의한 소정의 전류를 공급하는 트랜지스터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 절전모드시 영상표시기기의 전압 안정화 회로.