KR100488521B1 - 디스플레이장치의 전원제어시스템 - Google Patents

디스플레이장치의 전원제어시스템 Download PDF

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KR100488521B1 KR10-2002-0081906A KR20020081906A KR100488521B1 KR 100488521 B1 KR100488521 B1 KR 100488521B1 KR 20020081906 A KR20020081906 A KR 20020081906A KR 100488521 B1 KR100488521 B1 KR 100488521B1
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Abstract

본 발명은 상용교류전원을 직류전원으로 정류하는 정류부와, 상기 정류부에서 출력되는 직류전원을 디스플레이장치에 소요되는 출력전원으로 변환하는 스위칭트랜스와, 상기 스위칭트랜스의 스위칭 작동을 제어하는 스위칭제어부를 구비한 전원제어시스템에 관한 것으로서, 상기 스위칭트랜스에 마련되어 상기 스위칭트랜스의 1차측 권선에 의해 유도되는 피드백전류를 생성하여 상기 스위칭제어부로 제공하는 피드백권선과; 절전모드시, 상기 스위칭트랜스의 출력전원을 감소시키기 위한 절전모드신호를 생성하는 마이컴과; 상기 마이컴에서 제공되는 상기 절전모드신호를 상기 스위칭제어부로 제공하는 동기신호부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여 전원차단상태의 절전모드시 스위칭트랜스로부터 출력되는 전압을 최대한 감소시켜 절전효율을 더 높일 수 있다. 또한 스위칭트랜스로부터 출력되는 전원을 안정화함과 동시에 수평동기신호와 동기화하여 노이즈를 감소시킬 수 있다.

Description

디스플레이장치의 전원제어시스템{Power control system for Display apparatus}
본 발명은 디스플레이장치의 전원제어시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 절전모드시 전원공급부에 마련된 스위칭트랜스의 2차측으로부터의 출력을 감소시켜 디스플레이장치의 소비전력을 줄일 수 있는 디스플레이장치의 전원제어시스템에 관한 것이다.
디스플레이장치는 컴퓨터 시스템으로부터 전송되는 영상신호와 동기신호를 입력받아 화면상에 영상으로 표시한다. 최근에는 디스플레이장치의 작동전원을 공급하는 전원공급부로서, 디스플레이장치의 각 부분에서 필요로 하는 전압을 고효율로 적절히 공급해줄 수 있는 스위칭모드전원공급장치(SMPS; Swithing Mode Power Supply)를 채택하고 있다. 일반적으로 디스플레이장치는 VESA의 표준안에 따른 DPMS(Display Power Management Signaling) 규격으로 구현된 절전기능을 구비하고 있다. DPMS규격에 따른 디스플레이장치의 절전모드는 본체로부터 전송되는 수평동기신호와 수직동기신호의 유무에 따라, 두 동기신호가 모두 제공되는 정상모드와, 수직동기신호만 제공되는 대기(Stand-by)모드와, 수평동기신호만 제공되는 서스펜드모드와, 두 동기신호가 모두 제공되지 않는 전원차단(Power off)모드로 나누어져 있다. 디스플레이장치의 절전기능은 사용자가 컴퓨터의 전원을 끄지 않은 채 컴퓨터를 사용하지 않을 경우에 컴퓨터가 이를 인식하여 소비전력을 줄일 수 있도록 구성되어 있다. 이러한 절전모드는 컴퓨터 시스템의 불사용시간이 경과함에 따라, 정상모드-대기모드-서스펜드모드-전원차단모드로 전환된다. 이에 따라 소비전력도 점차 감소되어, 통상 전원차단모드에서는 소비전력이 5W이하가 되도록 규격이 정해져 있다.
도 3은 종래의 디스플레이장치의 전원공급부에서 절전모드신호로서 DPMS신호를 처리하는 구성을 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이 전원공급부는, 외부로부터의 교류전원을 직류전원으로 변환하는 정류부(100)와, 정류부(100)에서 출력되는 직류전원을 디스플레이장치(미도시)에 소요되는 출력전원(Vout:B+)으로 변환하는 스위칭트랜스(200)와, 스위칭트랜스(200)의 스위칭 작동을 제어하는 트랜스구동부(300)와, 트랜스구동부(300)로 스위칭구동신호를 제공하는 동기회로부(600)와, 컴퓨터 본체(미도시)로부터 제공되는 동기신호를 제공하는 편향회로(700)와, 동기신호에 기초하여 스위칭트랜스(200)의 출력을 조절하는 절전모드신호(DPMS신호)를 제공하는 마이컴(500)과, 스위칭트랜스(200)의 출력레벨에 따른 피드백신호를 생성하여 트랜스구동부(300)로 제공하는 피드백회로(400)로 이루어져 있다.
여기서, 마이컴(500)은 본체로부터 전송되는 동기신호를 편향회로(700)로 제공하여 디스플레이장치에 영상을 표시하도록 한다. 이때 마이컴(500)은 스위칭트랜스(200)의 2차측 권선을 통해 출력되는 직류전원중 하나를 구동전원으로 인가받아 동작된다. 그리고 마이컴(500)에서 제공되는 DPMS신호는 피드백회로(400)를 거쳐 트랜스구동부(300)로 제공되어 스위칭트랜스(200)의 출력전압을 조절하여 절전기능을 실현한다.
한편 피드백회로(400)에서는 트랜스구동부(300)의 스위칭동작을 제어하여 스위칭트랜스(200)에서 출력되는 전압이 안정화되도록 한다.
그리고, 동기회로부(600)는 편향회로(700)에서 수평동기신호를 입력받아 트랜스구동부(300)의 스위칭 동작에 따라 출력되는 전압의 주파수를 수평동기신호와 동기가 되도록 하여 노이즈의 발생을 방지하도록 구성되어 있다.
트랜스구동부(300)는 소정의 주파수 및 듀티를 가지는 펄스폭변조 파형을 출력함으로써 스위칭트랜스(200)를 구동시켜 소정값의 직류전원이 출력되도록 한다. 이 때 트랜스구동부(300)의 기동전원은 스위칭트랜스(200)에 마련된 별도 권선으로부터 유기된 전압을 구동전원으로 사용할 수 있다.
그런데 컴퓨터 시스템 본체의 불사용에 따라 디스플레이장치의 절전모드가 진행되어, 전원차단모드에 진입하더라도 다시 정상모드로 복귀하기 위해서는, 동기신호가 입력되는 마이컴에는 항상 5V의 전원이 지속적으로 공급되고 있어야 한다. 따라서 전원차단모드에서 스위칭트랜스의 출력을 최저수준으로 유지하더라도 절전효과가 떨어진다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 절전모드시 스위칭트랜스로부터 출력되는 전압을 최대한 감소시켜 절전효율을 더 높일 수 있는 디스플레이장치의 전원제어시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 상용교류전원을 직류전원으로 정류하는 정류부와, 상기 정류부에서 출력되는 직류전원을 디스플레이장치에 소요되는 출력전원으로 변환하는 스위칭트랜스와, 상기 스위칭트랜스의 스위칭 작동을 제어하는 스위칭제어부를 구비한 디스플레이장치의 전원제어시스템에 있어서, 상기 스위칭트랜스에 마련되어 상기 스위칭트랜스의 1차측 권선에 의해 유도되는 피드백전류를 생성하여 상기 스위칭제어부로 제공하는 피드백권선과; 정상모드시 컴퓨터 본체로부터 제공되는 수평동기신호와 동기되는 스위칭구동신호를 생성하고, 절전모드시 상기 스위칭트랜스의 출력전원을 감소시키기 위한 절전모드신호를 생성하는 마이컴과; 상기 스위칭구동신호 또는 상기 절전모드신호를 상기 마이컴으로부터 제공받아 상기 스위칭제어부로 제공하는 동기회로부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 전원제어시스템에 의하여 달성된다.
여기서, 상기 마이컴은 상기 절전모드신호 생성 후 상기 스위칭구동신호가 상기 동기회로부를 통하여 상기 스위칭제어부에 제공되는 것을 차단하고; 상기 스위칭제어부는 상기 스위칭구동신호의 차단에 따라 상기 피드백권선에서 생성되는 피드백전류량에 따라 상기 스위칭트랜스의 출력이 감소되도록 스위칭 동작을 제어하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 마이컴은, 상기 절전모드신호를 상기 동기회로부에 제공한 후 상기 마이컴으로 공급되는 전원을 차단하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 스위칭제어부는 상기 피드백권선으로부터 제공되는 상기 피드백전류의 증감에 따라 상기 스위칭트랜스의 출력전원이 안정되도록 상기 스위칭 동작을 제어하는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 스위칭제어부는 상기 정상모드시 상기 스위칭구동신호와 동기되는 주파수를 갖는 상기 출력전원이 생성되도록 상기 스위칭트랜스의 스위칭 동작을 제어하는 것이 바람직하다.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 디스플레이장치의 전원공급시스템의 구성블록도이다. 도시된 바와 같이 본 전원공급시스템은, 외부로부터의 교류전원을 직류전원으로 변환하는 정류부(10)와, 정류부(10)에서 출력되는 직류전원을 디스플레이장치(미도시)에 각 장치에 소요되는 출력전원(Vout:B+)으로 변환하는 스위칭트랜스(20)와, 스위칭트랜스(20)의 스위칭 작동을 제어하는 스위칭제어부(30)와, 스위칭제어부(30)로 스위칭구동신호 또는 절전모드신호를 제공하는 동기회로부(40)와, 컴퓨터 시스템 본체(미도시)로부터 제공되는 동기신호에 기초한 스위칭구동신호와 절전모드신호를 생성하여 동기회로부(40)로 제공하는 마이컴(50)으로 이루어져 있다.
여기에서, 스위칭트랜스(20)에는 후술하는 스위칭트랜스의 1차측 권선(22; 도 2 참조)에 의해 유도되는 피드백전류에 따른 피드백신호를 생성하여 스위칭제어부(30)로 제공하는 피드백권선(28;도 2 참조)이 마련되어 있다. 스위칭트랜스(20)에서 출력되는 전원은 마이컴(50)을 비롯한 디스플레이장치내의 각 부분을 구동하는데 필요한 전압으로 변환되어 제공된다. 이때 마이컴(50)은 스위칭트랜스(20)로부터 출력되는 전원중에서, 통상적으로 5V전원이 공급되도록 구성되어 있다.
마이컴(50)은 정상모드시 컴퓨터 본체로부터 제공되는 수평동기신호와 동기되는 스위칭구동신호를 생성하여 동기회로부(40)를 통하여 스위칭제어부(30)로 제공한다. 그리고 마이컴(50)은 절전모드시에는 스위칭트랜스(20)의 출력전원을 감소시키기 위한 절전모드신호를 생성하여 동기회로부(40)를 거쳐 스위칭제어부(30)로 제공한다. 따라서 종래에는 마이컴에서 생성된 절전모드신호가 피드백회로를 거쳐 트랜스구동부로 제공되었으나, 본 발명에서는 마이컴(50)에서 생성된 절전모드신호가 동기회로부(40)를 거쳐 스위칭제어부(30)로 제공되어 스위칭트랜스(20)의 출력을 조절하도록 구성되어 있다. 즉 마이컴(50)에서 절전모드신호를 생성한 뒤, 수평동기신호에 따른 스위칭구동신호가 스위칭제어부(30)로 제공되는 것을 차단한다. 이에 따라 스위칭제어부(30)는 스위칭구동신호의 차단에 따라 피드백권선(28)에서 생성되는 피드백전류량에 따라 스위칭트랜스(20)의 출력이 감소되도록 스위칭 동작을 제어한다.
도 2는 도 1의 디스플레이장치의 전원공급시스템에 따라 스위칭제어부와 스위칭트랜스에 의한 출력전원의 제어과정을 나타내는 상세도이다. 도시된 실시예는 집적회로로 구현된 스위칭제어부(30)이며, 여기에는 피드백신호가 입력되는 피드백단자(F_B)(31)와, 구동전원이 공급되는 전원입력단자(Vcc)(32)와, 스위칭트랜스(20)로 스위칭신호를 공급하는 스위칭신호단자(Drain)(33)와, 동기회로부(40)로부터의 제어신호가 입력되는 동기신호단자(Sync)(34)와, 그라운드단자(GND)(35)가 마련되어 있다.
디스플레이장치에 영상을 표시하기 위하여 미도시한 컴퓨터 시스템 본체로부터 동기신호가 제공되면, 마이컴(50)에서 수평동기신호에 대응하는 스위칭구동신호가 동기회로부(40)로 입력된다. 이에 따라 동기회로부(40)에서는 스위칭구동신호를 스위칭제어부(30)의 동기신호단자(34)로 제공한다.
디스플레이장치의 초기 작동시에는 정류부(10)에서 변환된 직류전원이 전원입력단자(32)로 공급되어 스위칭제어부(30)가 작동되도록 한다. 이에 따라 스위칭제어부(30)에서 동기회로부(40)에서 입력된 스위칭구동신호가 스위칭신호단자(33)에서 출력되어 스위칭트랜스(20)의 1차측 권선(22)으로부터 복수의 2차측 권선(24)으로 펄스파형의 에너지가 유기된다. 2차측 권선(24)으로 유기된 에너지는 각 권선비에 따른 소정의 직류전원(B+출력전압)으로 변환되어 출력된다. 한편, 스위칭트랜스(20)의 2차측 권선(24)과 별도로 마련된 보조권선(26)으로 유기된 에너지는 미도시한 정류부를 거쳐 소정의 직류전압으로 변환되어 스위칭제어부(30)에 공급되어 스위칭제어부(30)의 구동전원으로 제공된다. 여기에서, 디스플레이장치의 초기 기동시 정류부(10)에서 공급되는 전원과, 기동후 스위칭트랜스(30)로부터 공급되는 전원을 스위칭하여 스위칭제어부(30)로 공급할 수 있도록 스위치부(36)를 마련할 수 있다.
스위칭트랜스(20)의 피드백권선(28)은 1차측 권선(22)에 의해 유도되는 피드백전류에 따른 피드백신호를 생성하여 스위칭제어부(30)로 제공하도록 마련된 것이다. 디스플레이장치가 정상모드로 동작할 경우에는 피드백권선(28)으로부터 생성되는 피드백전류의 증감에 따른 피드백신호에 기초하여 스위칭제어부(30)에서 출력되는 스위칭구동신호가 조절되어 스위칭트랜스(30)에서 출력되는 전원(B+출력전압)을 안정화시킨다. 또한 마이컴(50)에서 생성되는 수평동기신호에 상응하는 스위칭구동신호가 동기회로부로부터 스위칭제어부(30)의 동기신호단자(34)로 입력되어, 스위칭트랜스(20)의 2차측 권선(24)에서 출력되는 전원의 주파수를 동기시키도록 하여 노이즈 발생을 억제할 수 있다.
그리고, 디스플레이장치가 절전모드로 동작할 경우, 특히 수평동기신호까지 차단되는 전원차단모드일 경우에, 마이컴(50)은 절전모드신호(DPMS신호)를 생성하여 동기회로부(40)로 제공하고, 수평동기신호에 상응하는 스위칭구동신호가 동기회로부(40)로 제공되는 것을 차단한다. 한편 마이컴(50)으로 제공되는 전원도 차단하도록 한다. 이에 따라 스위칭제어부(30)의 동기신호단자(34)로 DPMS신호가 입력되면, 스위칭신호단자(33)로 출력되는 스위칭구동신호의 차단에 따라 피드백권선(28)에서 생성되는 피드백전류에 의한 피드백신호의 변동이 생긴다. 이에 따라 스위칭제어부(30)의 스위칭 동작은 스위칭트랜스(20)의 1차측 권선(22)으로부터 2차측 권선(24)으로 유기되는 에너지가 감소하여 출력되도록 제어된다.
이와 같이 수평동기신호까지 차단되는 전원차단상태의 절전모드에서 스위칭트랜스(20)의 출력이 최저수준으로 감소할 뿐만 아니라, 본 발명에서는 마이컴(50)으로 제공되는 전원도 차단되도록 하여 소비전력을 1W 이하의 매우 낮은 수준으로 유지할 수 있어 절전효과를 높일 수 있다. 그리고 전원차단상태의 절전모드에서 다시 컴퓨터 시스템 본체로부터 동기신호가 제공되면, 마이컴(50)은 전원이 차단되어 있는 상태이므로 수평동기신호가 동기회로부(40)를 거쳐 스위칭제어부(30)로 제공되어 스위칭트랜스(20)로부터 디스플레이장치의 각 부분을 구동하기 위한 전원을 출력하도록 한다. 그에 따라 마이컴(50)은 다시 정상적인 작동을 개시하게 된다.
이와 같이 본 발명에서 수평 및 수직동기신호가 모두 비활성상태인 전원차단모드에서, 마이컴에 의해 스위칭트랜스로부터 디스플레이장치로 공급되는 전원을 차단하여 소비전력을 최저 수준으로 유지한다. 이때, 본 발명에서는 통상 5V의 전압을 요하는 마이컴으로 공급되는 전원도 동시에 차단되도록 함으로써, 전원차단상태의 절전모드시 최저 1W 이하로 소비전력을 낮출 수 있어서, 보다 강화되는 DPMS규격에도 충분히 대응할 수 있다. 또한 스위칭트랜스에 마련된 피드백권선에 의한 피드백신호로 스위칭제어부의 스위칭동작을 제어함으로써 출력전압의 안정화를 기할 수 있을 뿐만 아니라, 동기회로부에서 제공되는 수평동기신호에 상응하는 스위칭구동신호로 출력전원의 주파수를 동기화하여 출력회로간의 간섭에 따른 노이즈도 동시에 제거할 수 있다.
상기와 같이 본 발명에 따르면, 전원차단상태의 절전모드시 스위칭트랜스로부터 출력되는 전압을 최대한 감소시켜 절전효율을 더 높일 수 있다. 또한 스위칭트랜스로부터 출력되는 전원을 안정화함과 동시에 수평동기신호와 동기화하여 노이즈를 감소시킬 수 있다.
도 1은, 본 발명에 따른 디스플레이장치의 전원제어시스템의 구성도,
도 2는, 도 1의 전원제어 동작을 나타내는 상세도,
도 3은, 종래의 디스플레이장치의 전원제어시스템의 구성도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 정류부 20 : 스위칭트랜스
22 : 1차 권선 24 : 2차 권선
28 : 피드백 권선 30 : 스위칭제어부
31 : 피드백단자 33 : 스위칭신호단자
34 : 동기신호단자 40 : 동기회로부
50 : 마이컴

Claims (5)

  1. 상용교류전원을 직류전원으로 정류하는 정류부와, 상기 정류부에서 출력되는 직류전원을 디스플레이장치에 소요되는 출력전원으로 변환하는 스위칭트랜스와, 상기 스위칭트랜스의 스위칭 작동을 제어하는 스위칭제어부를 구비한 디스플레이장치의 전원제어시스템에 있어서,
    상기 스위칭트랜스에 마련되어 상기 스위칭트랜스의 1차측 권선에 의해 유도되는 피드백전류를 생성하여 상기 스위칭제어부로 제공하는 피드백권선과,
    정상모드시 컴퓨터 본체로부터 제공되는 수평동기신호와 동기되는 스위칭구동신호를 생성하고, 절전모드시 상기 스위칭트랜스의 출력전원을 감소시키기 위한 절전모드신호를 생성하는 마이컴과,
    상기 스위칭구동신호 또는 상기 절전모드신호를 상기 마이컴으로부터 제공받아 상기 스위칭제어부로 제공하는 동기회로부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 전원제어시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마이컴은 상기 절전모드신호 생성 후 상기 스위칭구동신호가 상기 동기회로부를 통하여 상기 스위칭제어부에 제공되는 것을 차단하고,
    상기 스위칭제어부는 상기 스위칭구동신호의 차단에 따라 상기 피드백권선에서 생성되는 피드백전류량에 따라 상기 스위칭트랜스의 출력이 감소되도록 스위칭 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 전원제어시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 마이컴은, 상기 절전모드신호를 상기 동기회로부에 제공한 후 상기 마이컴으로 공급되는 전원을 차단하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 전원제어시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 스위칭제어부는 상기 피드백권선으로부터 제공되는 상기 피드백전류의 증감에 따라 상기 스위칭트랜스의 출력전원이 안정되도록 상기 스위칭 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 전원제어시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 스위칭제어부는 상기 정상모드시 상기 스위칭구동신호와 동기되는 주파수를 갖는 상기 출력전원이 생성되도록 상기 스위칭트랜스의 스위칭 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 전원제어시스템.
KR10-2002-0081906A 2002-12-20 2002-12-20 디스플레이장치의 전원제어시스템 KR100488521B1 (ko)

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