KR100598412B1 - 디스플레이 시스템의 전원절전장치 및 전원절전방법 - Google Patents

디스플레이 시스템의 전원절전장치 및 전원절전방법 Download PDF

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Abstract

개시된 본 발명은 디스플레이 시스템이 오프모드로 전환되는 경우 용량이 큰 충방전소자를 이용하여 PWM 펄스의 온듀티기간을 감소시켜 마이크로 컴퓨터가 동작되도록 하는 범위 내에서 총 소모 전력을 감소시키기 위한 디스플레이 시스템의 전원절전장치 및 전원절전방법에 관한 것으로서, 컴퓨터 본체의 비디오카드로부터 디스플레이 시스템으로 수평, 수직동기신호가 입력되지 않아 디스플레이 시스템이 오프모드로 전환되는 경우 용량이 큰 충방전소자를 이용하여 마이크로 컴퓨터의 동작전압을 공급되는 범위내에서 PWM 펄스의 온듀티타임을 획기적으로 감소시켜 소비되는 총 전력량으로 볼 때 기존의 오프 모드 수행시보다 절반 정도로 감소시켜 디스플레이 시스템의 초절전모드를 구현할 수 있다는 효과를 제공한다.
디스플레이 시스템, 전원절전모드, 충방전

Description

디스플레이 시스템의 전원절전장치 및 전원절전방법{Power saving apparatus and method for display system}
도 1은 종래 기술에 따라 디스플레이장치에서 전원절전모드를 구현하기 위한 블록도이고,
도 2는 도 1에 적용된 회로도이고,
도 3은 본 발명에 따른 디스플레이 시스템의 전원 절전장치의 제 1 실시예를 설명하기 위한 블록도이고,
도 4는 도 3의 일 실시예를 도시한 회로도이고,
도 5는 도 4의 다른 실시예를 도시한 회로도이고,
도 6은 도 4의 또다른 실시예를 도시한 회로도이고,
도 7은 본 발명에 따른 디스플레이 시스템의 전원절전장치의 제 2 실시예를 설명하기 위한 블록도이고,
도 8은 도 7에 대한 회로도이고,
도 9는 도 3 및 도 8에 적용된 전원공급 제어회로의 일 실시예를 도시한 도면이고,
도 10은 도 9의 다른 실시예를 도시한 도면이고,
도 11은 본 발명에 적용된 파형도이고,
도 12는 본 발명이 적용된 디스플레이 시스템의 전원절전방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호설명*
10 : 동작전압 공급부
20 : 마이크로 컴퓨터
30 : 전원공급 제어부
본 발명은 디스플레이 시스템의 전원장치에 관한 것이다.
보다 상세하게는 디스플레이 시스템이 오프모드로 전환되는 경우 용량이 큰 충방전소자를 이용하여 PWM 펄스의 온듀티기간을 감소시켜 마이크로 컴퓨터가 동작되도록 하는 범위 내에서 총 소모 전력을 감소시키기 위한 디스플레이 시스템의 전원절전장치 및 전원절전방법에 관한 것이다.
디스플레이 시스템은 전원절전모드를 구비하고 있는데, 이는 컴퓨터 본체의 비디오 카드로부터 입력되는 수평, 수직 동기신호의 입력 유무에 따라, 정상모드, 서스펜드 모드, 스탠바이 모드 및 오프모드로 단계적으로 진행된다.
이때, 오프모드라 함은 컴퓨터 본체의 비디오 카드로부터 입력되는 수평, 수직동기신호가 모두 입력되지 않는 경우로서, 컴퓨터 본체의 비디오 카드로부터 입력되는 수평, 수직동기신호가 존재하는지를 감지하고, 존재하지 않는 경우 모든 부 하단으로 공급되는 전원은 차단시켜 디스플레이 시스템에서 소비되는 전력을 감소시키고자 하는 것으로, 이때 컴퓨터 본체의 비디오 카드로부터 수평, 수직동기신호가 재입력되는 경우 디스플레이 시스템이 정상모드로 전환시킬 수 있도록 마이크로 컴퓨터로 공급되는 전원은 제외된다.
도 1은 종래 기술에 따라 디스플레이장치에서 전원절전모드를 구현하기 위한 블록도로서, 도면 부호 10은 정류수단으로서, 브릿지 다이오드(1)와 캐패시터(C6)로 이루어진다.
도면 부호 30은 제 1 출력수단으로서, 출력단(D2, C2)와 스위치(3)로 이루어지며, 도면 부호 40은 제 2 출력수단으로서 출력단(D3, C3)와 스위치(4)로 이루어지며, 도면 부호 50은 제 3 출력수단으로서 출력단(D4, C4), 정전압 회로부(5) 및 스위치(6)로 이루어진다.
도면 부호 60은 마이크로 컴퓨터이고, 도면 부호 70은 스위칭트랜스포머 구동수단으로서, 스위칭소자(FET), PWM 회로부(5), 캐패시터(C5) 및 동기신호 출력부(9)로 이루어진다.
도면 부호 80은 피드백 회로수단으로서, 다이오드(D1)와 커패시터(C1)로 이루어진다.
도면 부호 90은 전원 공급수단으로서, 다이오드(D7)와 커패시터(C7)로 이루어진다.
상술한 바와 같이 각 블록으로 묶인 회로들의 상세한 동작은 첨부 도면 도 2를 참조하여 상세히 기술하기로 한다.
도 2는 종래 기술에 따라 디스플레이장치에서 전원절전모드를 구현하기 위한 회로도이다.
도시된 바와 같이, 상기 브릿지 다이오드(1)는 외부로부터 입력되는 상용전원을 정류하여 캐패시터(C6)를 통해 스위칭 트랜스포머(100)의 일차측으로 공급한다.
이때, 상기 스위칭소자(FET)는 PWM 회로부로부터 입력되는 PWM 펄스에 응하여 스위칭된다.
스위칭 트랜스포머(100)는 상기 스위칭소자(FET)가 스위칭됨에 따라 브릿지 다이오드(1)를 통해 입력되는 전류를 1차측 권선으로 공급받아 2차측 권선의 수에 따라 각기 다른 에너지를 유기시킨다.
복수의 출력단(D2, C2)(D3, C3)(D4, C4)은 상기 스위칭 트랜스포머(100)의 2차측 권선에 연결되어 2차측 권선에 유기되는 에너지를 직류전압으로 변환시켜 각 부하단으로 출력한다.
복수의 스위치(3)(4)(6)는 상기 복수의 출력단(D2,C2)(D3,C3)(D4,C4)과 각 부하단(부하1)(부하2)(부하3) 사이에 연결되어 마이크로 컴퓨터(60)로부터 입력되는 오프신호에 응하여 각 부하단(부하1)(부하2)(부하3)으로 출력되는 전압을 차단시킨다.
피드백 회로부(D1, C1)는 상기 스위칭 트랜스포머(100)의 보조권선에 연결되고, 출력단을 감시하여 상기 PWM 펄스의 듀티비를 조정하기 위한 피드백 신호를 출력한다.
전원공급부(D7, C7)는 상기 스위칭 트랜스포머(100)의 보조권선에 연결되어 PWM 회로부(2)의 구동전원을 생성하여 출력한다.
정전압 회로부(5)는 상기 출력단(D4, C4)으로부터 공급되는 직류전압을 입력받아 마이크로 컴퓨터(60)의 동작전압으로 변환하여 출력한다.
마이크로 컴퓨터(60)는 상기 정전압 회로부(5)로부터 공급되는 전압에 의해 구동되고, 컴퓨터 본체의 비디오 카드로부터 입력되는 수평, 수직 동기신호(H./V. SYNC)가 존재하지 않는 경우 각 부하단으로 공급되는 전원을 차단시키기 위한 오프신호를 출력한다.
동기신호 출력부(9)는 편향회로단으로부터 피드백되는 신호에 응하여 동기신호를 출력한다.
PWM 회로부(2)는 상기 전원공급부(D7, C7)로부터 공급되는 전원에 의해 구동되고, 상기 동기신호마이크로 컴퓨터(60)의 제어신호와 피드백 회로부(D1, C1)를 통해 피드백되는 신호에 의해 결정된 듀티비를 갖는 PWM 펄스를 생성하여 스위칭소자(FET)의 온오프주기를 제어한다.
상술한 구성을 갖는 디스플레이 시스템의 전원절전장치의 동작은, 먼저 마이크로 컴퓨터(60)는 컴퓨터 본체의 비디오 카드로부터 입력되는 수평, 수직동기신호가 존재하는지를 판단한다.
판단 결과, 수평, 수직동기신호가 존재하지 않는 경우 전체 시스템을 오프모드로 전환하게 된다.
즉, 마이크로 컴퓨터(60)는 전체 시스템을 오프모드로 전환시키기 위해 각 부하단에 구비된 스위치(3)(4)(6)로 오프신호를 출력하여 출력단(D2, C2)(D3, C3)(D4, C4)의 직류전압이 각 부하단(부하1)(부하2)(부하3)으로 공급되지 않도록 한다.
물론, 마이크로 컴퓨터(60)는 컴퓨터 본체로부터 입력되는 신호를 감시하기 위해 지속적으로 구동해야하기 때문에 오프 모드의 경우라도 마이크로 컴퓨터(60)에는 동작전압이 공급되어야 한다.
이때, PWM 회로부(2)는 전원공급부(D7, C7)로부터 공급되는 전원(Vcc)에 의해 구동되고, 상기 커플링 커패시터(C5)를 통해 입력되는 동기신호 출력부(9)로부터 출력되는 동기신호에 의해 PWM 펄스를 발생한다.
그리고, PWM 회로부(2)는 스위칭소자(FET)로 PWM 펄스를 출력하고, 스위칭소자(FE100)는 이 PWM 펄스에 의해 온되어 스위칭 트랜스포머(100)의 1차측 권선으로 전류가 공급되고, 2차측 권선으로 에너지가 유기되어 각 출력단으로 공급된다.
이때, 출력단(D4, C4)에 의해서만 직류전압이 공급되고, 이 직류전압은 정전압 회로부(5)를 거쳐 마이크로 컴퓨터(60)의 동작전압으로 변환되어 마이크로 컴퓨터(60)로 공급된다.
따라서, 전체 시스템을 오프모드로 전환하는 경우 복수의 출력단 중 마이크로 컴퓨터(60)에 연결된 출력단만 동작되도록 함으로써 전체 시스템을 오프모드로 전환하기 이전보다 소비 전력을 감소시킬 수 있다.
그러나, 상술한 바와 같은 종래 기술로 디스플레이 시스템의 전원절전장치를 구현하고자 하는 경우 마이크로 컴퓨터로 항상 전압이 공급되도록 함으로써 오프모 드시 전원을 절전하기 위한 소비 전력을 최소화시키는데 한계가 있다는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결할 수 있도록 디스플레이 시스템이 오프모드로 전환되는 경우 용량이 큰 충방전소자를 이용하여 PWM 펄스의 온듀티기간을 감소시켜 마이크로 컴퓨터가 동작되도록 하는 범위 내에서 총 소모 전력을 감소시키기 위한 디스플레이 시스템의 전원절전장치 및 전원절전방법을 제공함에 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 컴퓨터 본체로부터 입력되는 수평, 수직동기신호가 소정 시간동안 입력되지 않는 경우 전체 시스템에 소비되는 전력을 감소시키기 위해 오프모드로 전원절전모드를 구현하는 디스플레이 시스템의 전원절전장치에 있어서, 외부로부터 입력되는 전원공급 제어신호에 응하여 PWM 회로부의 PWM 펄스가 선택적으로 생성되도록 하는 전원공급 제어부와, 전원공급 제어부의 제어에 의해 PWM 회로부로부터 PWM 펄스가 생성되고 스위칭 트랜스포머의 1차측 권선으로 상용전원이 공급되는 경우 2차측 권선에 의해 유기되는 에너지를 입력받아 충전하고, 전원공급 제어부의 제어신호에 의해 PWM 펄스가 생성되지 않는 경우 방전하면서 동작전압을 공급하는 동작전압 공급부와, 컴퓨터 본체로부터 수평, 수직동기신호가 입력되지 않는 경우 전체 시스템을 오프모드로 전환하고, 동작전압 공급부로부터 입력되는 동작전압에 의해 구동되며, 상기 동작전압 공급부가 방전되는 경우 잔류전압이 동작전압 공급부의 입력 보상 전압 최소치 이하로 떨어지는 순간 PWM 펄스가 생성되도록 전원공급 제어신호를 출력하는 마이크로 컴퓨터를 포함한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 실시예는, 컴퓨터 본체로부터 입력되는 수평, 수직동기신호가 소정 시간동안 입력되지 않는 경우 전체 시스템에 소비되는 전력을 감소시키기 위해 오프모드로 전원절전모드를 구현하는 디스플레이 시스템의 전원절전장치에 있어서, 외부로부터 입력되는 전원공급 제어신호에 응하여 플라이백 트랜스포머의 1차측 권선으로 공급되는 상용전원을 선택적으로 공급하는 전원공급 제어부와, 전원공급 제어부의 제어에 의해 스위칭 트랜스포머의 1차측 권선으로 상용전원이 공급되는 경우 PWM 펄스에 응하여 2차측 권선으로 유기되는 에너지를 입력받아 충전하고, 전원공급 제어부의 제어신호에 의해 1차측 권선으로 상용전원이 공급되지 않는 경우 방전하면서 동작전압을 공급하는 동작전압 공급부와, 컴퓨터 본체로부터 수평, 수직동기신호가 입력되지 않는 경우 전체 시스템을 오프모드로 전환하고, 상기 동작전압 공급부로부터 입력되는 동작전압에 의해 구동되며, 상기 동작전압 공급부가 방전되는 경우 잔류전압이 동작전압 공급부의 입력 보상 전압 최소치 이하로 떨어지는 순간 스위칭 트랜스포머의 일차측으로 상용전원이 공급되도록 전원공급 제어신호를 출력하는 마이크로 컴퓨터를 포함한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전원절전방법은, (1) 컴퓨터 본체로부터 입력되는 수평, 수직동기신호가 존재하는지를 판단하는 과정과, (2) 수평, 수직동기신호가 컴퓨터 본체로부터 입력되는 경우 정상동작을 수행하고, 수평, 수직 동기신호가 입력되지 않는 경우 전체 시스템을 오프모드로 전환하여 각 부하단으로 공급되는 전원을 차단하기 위한 오프신호를 출력하고, 또한 스위칭 트랜스포머의 2차측 권선으로 에너지가 유기되는 것을 선택적으로 제어하기 위한 전원공급 제어신호를 출력하는 과정과, (3) 상기 전원공급 제어신호를 출력한 후 소정 시간을 카운트하는 과정과, (4) 상기 카운트되고 있는 시간을 미리 설정된 시간과 일치하는 지를 판단하는 과정과, (5) 상기 카운트되고 있는 시간과 미리 설정된 시간이 일치하는 경우 컴퓨터 본체로부터 입력되는 수평, 수직동기신호가 존재하는지를 판단하는 과정과, (6) 컴퓨터 본체로부터 입력되는 수평, 수직동기신호가 존재하는 경우, 전체 시스템을 오프모드에서 정상모드로 전환하기 이전에 전원공급 제어신호를 오프상태로 고정시킨 후 각 부하단으로 전원을 공급하기 위한 온 신호를 출력하는 과정과, (7) 컴퓨터 본체로부터 입력되는 수평, 수직동기신호가 존재하지 않는 경우 스위칭 트랜스포머의 2차측 권선으로 에너지가 유기되지 않도록 하기 위한 전원공급 제어신호를 출력하는 과정으로 이루어진다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 기술하기로 한다.
도 3 내지 도 6은 본 발명에 따른 디스플레이 시스템의 전원절전장치의 제 1 실시예를 설명하기 위한 블록도 및 회로도로서, 종래 기술과 비교하여 달라진 부분에 대해서만 설명하기로 하고 종래 기술과 동일한 부분에 대해서는 생략하기로 한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 도면 부호 200은 제 3 출력단으로서, 동작전압 공 급부(210)에 구비된 커패시터(C10)가 종래의 커패시터(C4)와는 달리 용량이 크다.
도면 부호 300은 마이크로 컴퓨터이고, 도면 부호 400은 전원공급 제어부이다.
상술한 블록개념은 본 발명은 첨부 도면 도 4 내지 도 6에 도시된 회로도를 참조하여 좀더 상세하게 설명하기로 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 전원공급 제어부(400)는 마이크로 컴퓨터(300)로부터 입력되는 전원공급 제어신호에 응하여 PWM 회로부(2)의 PWM 펄스가 선택적으로 생성되도록 한다.
동작전압 공급부(210)는 상기 전원공급 제어부(400)의 제어에 의해 PWM 회로부(2)로부터 PWM 펄스가 생성되고 스위칭 트랜스포머(100)의 1차측 권선으로 상용전원이 공급되는 경우 2차측 권선에 의해 유기되는 에너지를 입력받아 충전하고, 상기 전원공급 제어부(400)의 제어신호에 의해 PWM 펄스가 생성되지 않는 경우 방전하면서 마이크로 컴퓨터(300)로 동작전압을 공급한다.
상기 전원공급 제어부(400)는 상기 마이크로 컴퓨터(300)로부터 출력되는 전원공급 제어신호에 의해 스위칭되는 스위칭소자(Q30)와, 상기 스위칭소자(Q30)의 스위칭 동작에 의해 선택적으로 제로전압을 PWM 회로부(2)로 공급하는 포토커플러(OP)로 구성된다.
한편, 전원공급 제어부(400)는 상술한 포토커플러(OP)를 릴레이(RELAY)로 대체 구성하여 동일한 결과를 얻을 수 있다.
상기 전원공급 제어부(400)는 PWM 회로부(2)의 입력측(노드 A)에 연결 구성 된다.
상기 동작전압 공급부(210)는 다른 출력단(D2, C2)(D3, C3)보다 용량이 큰 커패시터를 구비시켜 충분히 긴 방전시간을 유도하는 출력단(D10, C10)과, 상기 출력단(D10, C10)으로부터 공급되는 직류전압을 마이크로 컴퓨터(300)의 동작전압으로 변환하는 정전압 회로부(211)로 구성된다.
마이크로 컴퓨터(300)는 상기 컴퓨터 본체로부터 수평, 수직동기신호가 입력되지 않는 경우 전체 시스템을 오프모드로 전환하고, 상기 동작전압 공급부(210)로부터 입력되는 동작전압에 의해 구동되며, 상기 동작전압 공급부(210)가 방전되는 경우 잔류전압이 동작전압 공급부(210)의 입력 보상 전압 최소치 이하로 떨어지는 순간 PWM 펄스가 생성되도록 전원공급 제어신호를 출력한다.
상술한 구성을 갖는 디스플레이 시스템의 전원절전장치의 동작설명을 첨부도면 도 11 내지 도 12를 참조하여 좀더 상세히 기술하면 다음과 같다.
먼저, 마이크로 컴퓨터(300)는 컴퓨터 본체의 비디오 카드로부터 입력되는 수평, 수직 동기신호가 존재하는지를 판단(S800)한다. 판단 결과, 수평, 수직동기신호가 존재하는 경우 정상모드를 수행하여 각 부하단(부하1)(부하2)(부하3)으로 직류전압을 출력하여 정상 동작을 수행할 수 있도록 한다.
만약, 수평, 수직동기신호가 존재하지 않는 경우 마이크로 컴퓨터(300)는 첨부 도면 도 11의 B에 도시된 바와 같이 각 스위치(3)(4)(6)로 오프신호를 출력하여 각 부하단(부하1)(부하2)(부하3)으로 전압이 출력되지 않도록 하는 오프 모드로 전체 시스템을 전환한다(S810).
그리고, 마이크로 컴퓨터(300)는 도 11의 C에 도시된 바와 같이 소정 시간이 경과한 후 하이레벨의 전원공급 제어신호를 전원공급 제어부(30)로 출력한다(S820). 그러면 하이레벨의 전원공급 제어신호는 저항(R30)을 통해 스위칭소자(Q30)의 베이스단으로 입력되고, 스위칭소자(Q30)는 턴온된다.
그러므로 포토커플러(OP)의 다이오드로 전원(VDD)가 흐르게 되어 발광하기 시작하고, 수광트랜지스터는 이 빛을 감지하여 턴온된다.
이렇게 되면 노드 A는 제로 전압으로 풀다운되어 커패시터(C5)는 급격히 방전한다. 그러므로 PWM 회로부(2)로 제로전압이 공급되고, 이로 인해 스위칭소자(FET)의 게이트 단으로 출력되던 PWM 펄스가 공급되지 않아 스위칭소자(FET)는 구동되지 않는다. 따라서, 스위칭 트랜스포머(100)의 일차측이 스위칭되지 않기 때문에 2차측으로 유기되는 에너지가 없다.
그러면, 마이크로 컴퓨터(300)에 연결된 출력단(D10, C10)의 커패시터(C10)는 첨부 도면 도 11의 A에 도시된 바와 같이 방전하기 시작한다. 이 방전된 전압은 정전압 회로부(211)를 거쳐 마이크로 컴퓨터(300)로 공급되므로 마이크로 컴퓨터(300)는 스위칭 트랜스포머(100)가 스위칭되지 않더라도 정상동작을 수행한다.
이때, 마이크로 컴퓨터(300)는 상기 커패시터(C10)가 방전을 시작하여 그 잔류전압이 정전압 회로부(211)의 입력 보상 전압 최소치에 이르기 이전에 로우레벨의 전원공급 제어신호를 출력하여야 한다.
왜냐하면 만약 커패시터(C10)의 잔류전압이 정전압 회로부(211)의 입력 보상 전압 최소치보다 낮아지는 경우 정전압 회로부(211)로 출력되는 전압은 마이크로 컴퓨터(300)의 동작전압보다 낮아지게 되고, 이로 인해 마이크로 컴퓨터(300)는 동작을 하지 않게 된다.
그런 경우 컴퓨터 본체로부터 입력되는 신호를 감지하지 못하므로 다음 동작을 수행하지 못하고, 시스템 다운되어 메인 전원을 재입력하고, 초기화 과정부터 재 수행해야 한다.
그러므로 마이크로 컴퓨터(300)는 상기 커패시터(C10)의 충방전시간에 따라 전원공급 제어신호의 온/오프 시간을 결정하여 내부 메모리에 저장해 둔다.
상술한 바와 같이, 하이레벨의 전원공급 제어신호를 출력(S820)한 후 시간을 카운트(S830)한다. 그리고 카운트되고 있는 시간과 내부 메모리에 설정된 시간이 일치하는지를 판단(S840)한다.
판단 결과, 상기 두 시간이 일치하는 경우 컴퓨터 본체의 비디오 카드로부터 입력되는 수평, 수직동기신호가 존재하는지를 판단(S850)한다. 판단 결과, 수평, 수직동기신호가 존재하는 경우 전원공급 제어신호를 오프상태로 고정시킨 후 각 스위치(3)(4)(6)로 온신호를 출력함으로써 각 부하단(부하1)(부하2)(부하3)에 정상적으로 전압이 공급되도록 한다(S860).
그리고, 컴퓨터 본체의 비디오 카드로부터 입력되는 수평, 수직동기신호가 존재하지 않는 경우 로우레벨의 전원공급 제어신호를 출력한다(S870).
그러면 로우레벨의 전원공급 제어신호는 전원 저항(R30)을 통해 스위칭소자(Q30)의 베이스단으로 공급되고, 스위칭소자(Q30)는 턴오프된다. 그러므로 포토커플러(OP)도 오프상태로 전환되고, 노드 A로는 커패시터(C5)에 의해 정상적으로 5V의 전압이 공급되어 PWM 회로부(2)가 정상동작을 수행하며, 스위칭소자(FET)로 PWM 펄스를 출력한다.
그러므로 스위칭소자(FET)는 PWM 펄스에 의해 온, 오프 동작을 반복적으로 수행하고 스위칭 트랜스포머(100)의 1차측 권선으로 브릿지 다이오드(1), 커패시터(C6)를 통과한 전압 및 전류가 공급된다.
상술한 바와 같이 1차측 권선에 전압 및 전류가 공급되면 2차측 권선으로 에너지가 유기되고 출력단(D10, C10)의 커패시터(C10)는 충전을 하기 시작한다.
물론 상술한 본 발명의 제 1 실시예는 전원공급 제어부(400)의 포토 커플러(OP) 대신에 첨부 도면 도 10에 도시된 바와 같이 릴레이(RELAY)를 대체시켜도 동일한 동작을 수행하게 되며, 릴레이(RELAY)도 포토커플러(OP)와 동일한 조건에 의해 작동되므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 5는 도 4의 다른 실시예를 도시한 도면으로서, 도 4에 적용된 제 1 실시예가 노드 A의 전압을 제어하여 PWM 회로부(2)의 구동을 제어하고자 하는 것인 반면, 도 5는 노드 B로 전원공급 제어부(400)의 출력단을 연결시켜 노드 B가 풀다운되도록 한다.
그러면, 피드백 회로부(D1, C1)의 커패시터(C1)는 급격히 방전하고, 이로 인해 스위칭 트랜스포머(100)의 출력단을 감시하는 피드백 펄스가 PWM 회로부(2)로 입력되지 않는다. 따라서, 스위칭 트랜스포머(100)의 스위칭여부를 제어할 수 있도 록 하는 것으로서 전체적인 동작 설명은 도 4와 동일하므로 반복 설명은 생략하기로 한다.
도 6은 도 4의 또다른 실시예를 도시한 도면으로서, 도 4에 적용된 제 1 실시예가 노드 A의 전압을 제어하여 PWM 회로부(2)의 구동을 제어하고자 하는 것인 반면, 도 6은 노드 C로 전원공급 제어부(400)의 출력단이 연결되어 PWM 회로부(2)로 전원이 입력되는 것을 제어하여 스위칭 트랜스포머(100)의 스위칭 여부를 제어하고자 하는 것으로 전체적인 동작 설명은 도 4와 동일하므로 반복 설명은 생략하기로 한다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 디스플레이 시스템의 전원절전장치의 제 2 실시예를 설명하기 위한 블록도 및 회로도이다.
도시된 바와 같이, 전원공급 제어부(400)는 마이크로 컴퓨터(300)로부터 입력되는 전원공급 제어신호에 응하여 스위칭 트랜스포머(100)의 1차측 권선으로 공급되는 상용전원을 선택적으로 공급한다.
동작전압 공급부(210)는 상기 전원공급 제어부(400)의 제어에 의해 스위칭 트랜스포머(100)의 1차측 권선으로 상용전원이 공급되는 경우 PWM 펄스에 응하여 2차측 권선으로 유기되는 에너지를 입력받아 충전하고, 상기 전원공급 제어부(400)의 제어신호에 의해 1차측 권선으로 상용전원이 공급되지 않는 경우 방전하면서 동작전압을 공급한다.
마이크로 컴퓨터(300)는 상기 컴퓨터 본체로부터 수평, 수직동기신호가 입력되지 않는 경우 전체 시스템을 오프모드로 전환하고, 상기 정전압 회로부(211)로부 터 입력되는 동작전압에 의해 구동되며, 상기 정전압 회로부(211)가 방전되는 경우 잔류전압이 정전압 회로부(211)의 입력 보상 전압 최소치 이하로 떨어지는 순간 스위칭 트랜스포머(100)의 일차측으로 상용전원이 공급되도록 전원공급 제어신호를 출력한다.
상술한 구성을 갖는 디스플레이 시스템의 전원절전장치의 제 2 실시예에 대한 동작설명을 제 1 실시예와 마찬가지로 첨부도면 도 11 및 도 12를 참조하여 좀더 상세히 기술하면 다음과 같다.
먼저, 마이크로 컴퓨터(300)는 컴퓨터 본체의 비디오 카드로부터 입력되는 수평, 수직 동기신호가 존재하는지를 판단(S800)한다. 판단 결과, 수평, 수직동기신호가 존재하는 경우 정상모드를 수행하여 각 부하단(부하1)(부하2)(부하3)으로 직류전압을 출력하여 정상 동작을 수행할 수 있도록 한다.
만약, 수평, 수직동기신호가 존재하지 않는 경우 마이크로 컴퓨터(300)는 첨부 도면 도 10의 B에 도시된 바와 같이 각 스위치(3)(4)(6)로 오프신호를 출력하여 각 부하단(부하1)(부하2)(부하3)으로 전압이 출력되지 않도록 하는 오프 모드로 전체 시스템을 전환한다(S810).
그리고, 마이크로 컴퓨터(300)는 도 11의 C에 도시된 바와 같이 소정 시간이 경과한 후 하이레벨의 전원공급 제어신호를 전원공급 제어부(400)로 출력한다. 그러면 하이레벨의 전원공급 제어신호는 저항(R30)을 통해 스위칭소자(Q30)의 베이스단으로 입력되고, 스위칭소자(Q30)는 턴온된다.
그러므로 포토커플러(OP)의 다이오드로 전원(VDD)이 흐르게 되어 발광하기 시작하고, 수광트랜지스터는 이 빛으로 인해 턴온된다.
이렇게 되면 노드 D는 제로 전압으로 풀다운되어 커패시터(C6)가 급격히 방전된다. 그러므로 스위칭 트랜스포머(100)의 1차측 권선으로 제로 전압이 공급되고, 이에 따라 2차측 권선으로 유기되는 에너지가 없게 된다.
그러면, 마이크로 컴퓨터(300)에 연결된 출력단(D10, C10)의 커패시터(C10)는 첨부 도면 도 11의 A에 도시된 바와 같이 방전하기 시작한다. 이 방전된 전압은 정전압 회로부(211)를 거쳐 마이크로 컴퓨터(300)로 공급되므로 마이크로 컴퓨터(300)는 스위칭 트랜스포머(100)가 스위칭되지 않더라도 정상동작을 수행한다.
이때, 마이크로 컴퓨터(300)는 상기 커패시터(C10)가 방전을 시작하여 그 잔류전압이 정전압 회로부(211)의 입력 보상 전압 최소치에 이르기 이전에 로우레벨의 전원공급 제어신호를 출력하여야 한다.
왜냐하면 만약 커패시터(C10)의 잔류전압이 정전압 회로부(211)의 입력 보상 전압 최소치보다 낮아지는 경우 정전압 회로부(211)로 출력되는 전압은 마이크로 컴퓨터(300)의 동작전압보다 낮아지게 되고, 이로 인해 마이크로 컴퓨터(300)는 동작을 하지 않게 된다.
그런 경우 컴퓨터 본체로부터 입력되는 신호를 감지하지 못하므로 다음 동작을 수행하지 못하고, 시스템이 다운되어 메인 전원을 재 입력하고, 초기화 과정부 터 재 수행해야 한다.
그러므로 마이크로 컴퓨터(300)는 상기 커패시터(C10)의 충방전시간에 따라 전원공급 제어신호의 온/오프 시간을 결정하여 내부 메모리에 저장해 둔다.
상술한 바와 같이, 하이레벨의 전원공급 제어신호를 출력(S820)한 후 시간을 카운트(S830)한다. 그리고 카운트되고 있는 시간과 내부 메모리에 설정된 시간이 일치하는지를 판단(S840)한다.
판단 결과, 상기 두 시간이 일치하는 경우 컴퓨터 본체의 비디오 카드로부터 입력되는 수평, 수직동기신호가 존재하는지를 판단(S850)한다. 판단 결과, 수평, 수직동기신호가 존재하는 경우 전원공급 제어신호를 출력하는 단자를 오프상태로 고정시킨 후 각 스위치(3)(4)(6)로 온신호를 출력하여 각 부하단에 정상적으로 전압이 공급되도록 한다(S860).
그리고, 컴퓨터 본체의 비디오 카드로부터 입력되는 수평, 수직동기신호가 존재하지 않는 경우 로우레벨의 전원공급 제어신호를 출력한다(S870).
그러면 로우레벨의 전원공급 제어신호는 전원 저항(R30)을 통해 스위칭소자(Q30)의 베이스단으로 공급되고, 스위칭소자(Q30)는 턴오프된다. 그러므로 포토커플러(OP)도 오프상태이고, 노드 D로는 브릿지 다이오드(1) 및 커패시터(C6)에 의해 정상적으로 전압이 공급되므로 스위칭 트랜스포머(100)의 1차측 권선으로도 전압, 전류가 공급된다.
상술한 바와같이 1차측 권선에 전압 및 전류가 공급되면 2차측 권선으로 에너지가 유기되고 출력단(D10, C10)의 커패시터(C10)는 충전을 하기 시작한다.
물론 상술한 본 발명의 제 2 실시예는 제 1 실시예와 마찬가지로 전원공급 제어부(400)의 포토 커플러(OP) 대신에 첨부 도면 도 10에 도시된 바와 같이 릴레이(RELAY)를 대체시켜도 동일한 동작을 수행하게 되는데, 릴레이(RELAY)도 포토커플러(OP)와 동일하게 작동되므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
따라서, 상술한 바와 같이 본 발명은 컴퓨터 본체의 비디오카드로부터 디스플레이 시스템으로 수평, 수직동기신호가 입력되지 않아 디스플레이 시스템이 오프모드로 전환되는 경우 용량이 큰 충방전소자를 이용하여 마이크로 컴퓨터의 동작전압을 공급되는 범위내에서 PWM 펄스의 온듀티타임을 획기적으로 감소시켜 소비되는 총 전력량으로 볼 때 기존의 오프 모드 수행시보다 절반 정도로 감소시켜 디스플레이 시스템의 초절전모드를 구현할 수 있다는 효과를 제공한다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (14)

  1. 컴퓨터 본체로부터 입력되는 수평, 수직동기신호가 소정 시간동안 입력되지 않는 경우 전체 시스템에 소비되는 전력을 감소시키기 위해 오프모드로 전원절전모드를 구현하는 디스플레이 시스템의 전원절전장치에 있어서,
    외부로부터 입력되는 전원공급 제어신호에 응하여 PWM 회로부의 PWM 펄스가 선택적으로 생성되도록 하는 전원공급 제어부;
    상기 전원공급 제어부의 제어에 의해 PWM 회로부로부터 PWM 펄스가 생성되고 스위칭 트랜스포머의 1차측 권선으로 상용전원이 공급되는 경우 2차측 권선에 의해 유기되는 에너지를 입력받아 충전하고, 상기 전원공급 제어부의 제어신호에 의해 PWM 펄스가 생성되지 않는 경우 방전하면서 동작전압을 공급하는 동작전압 공급부; 및
    상기 컴퓨터 본체로부터 수평, 수직동기신호가 입력되지 않는 경우 전체 시스템을 오프모드로 전환하고, 상기 동작전압 공급부로부터 입력되는 동작전압에 의해 구동되며, 상기 동작전압 공급부가 방전되는 경우 잔류전압이 동작전압 공급부의 입력 보상 전압 최소치 이하로 떨어지는 순간 PWM 펄스가 생성되도록 전원공급 제어신호를 출력하는 마이크로 컴퓨터를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템의 전원절전장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 동작전압 공급부는,
    외부로부터 입력되는 전압을 정전압으로 변환시켜 상기 마이크로 컴퓨터가 동작할 수 있도록 동작전압으로 공급하는 정전압 회로부; 및
    상기 스위칭 트랜스포머의 2차측으로 유기되는 에너지가 있는 경우 충전되고, 상기 스위칭 트랜스포머의 2차측으로 유기되는 에너지가 없는 경우 방전되는 충방전소자로 이루어짐을 특징으로 하는 디스플레이 시스템의 전원절전장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 충방전소자가 방전하는 경우, 충방전소자의 충전시간 시작시간은 충방전소자의 잔류전압이 정전압 회로부의 입력 보상 전압에 대한 최소치와 일치하는 시간임을 특징으로 하는 디스플레이 시스템의 전원절전장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 전원공급 제어부는,
    상기 마이크로 컴퓨터로부터 출력되는 전원공급 제어신호에 의해 스위칭되는 스위칭소자; 및
    상기 스위칭소자의 스위칭 동작에 의해 선택적으로 제로전압을 PWM 회로부로 공급하는 포토커플러로 이루어짐을 특징으로 하는 디스플레이 시스템의 전원절전장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 전원공급 제어부는,
    상기 마이크로 컴퓨터로부터 출력되는 전원공급 제어신호에 의해 스위칭되는 스위칭소자; 및
    상기 스위칭소자의 스위칭 동작에 의해 선택적으로 제로전압을 PWM 회로부로 공급하는 릴레이로 이루어짐을 특징으로 하는 디스플레이 시스템의 전원절전장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 마이크로 컴퓨터는,
    전체 시스템을 오프모드로 전환한 후 컴퓨터 본체로부터 입력되는 수평, 수직동기신호가 존재하는 경우, 전체 시스템을 오프모드에서 정상모드로 전환하기 이전에 전원공급 제어신호를 오프상태로 고정시킴을 특징으로 하는 디스플레이 시스템의 전원절전장치.
  7. 컴퓨터 본체로부터 입력되는 수평, 수직동기신호가 소정 시간동안 입력되지 않는 경우 전체 시스템에 소비되는 전력을 감소시키기 위해 오프모드로 전원절전모드를 구현하는 디스플레이 시스템의 전원절전장치에 있어서,
    외부로부터 입력되는 전원공급 제어신호에 응하여 플라이백 트랜스포머의 1차측 권선으로 공급되는 상용전원을 선택적으로 공급하는 전원공급 제어부;
    상기 전원공급 제어부의 제어에 의해 스위칭 트랜스포머의 1차측 권선으로 상용전원이 공급되는 경우 PWM 펄스에 응하여 2차측 권선으로 유기되는 에너지를 입력받아 충전하고, 상기 전원공급 제어부의 제어신호에 의해 1차측 권선으로 상용전원이 공급되지 않는 경우 방전하면서 동작전압을 공급하는 동작전압 공급부; 및
    상기 컴퓨터 본체로부터 수평, 수직동기신호가 입력되지 않는 경우 전체 시스템을 오프모드로 전환하고, 상기 동작전압 공급부로부터 입력되는 동작전압에 의 해 구동되며, 상기 동작전압 공급부가 방전되는 경우 잔류전압이 동작전압 공급부의 입력 보상 전압 최소치 이하로 떨어지는 순간 스위칭 트랜스포머의 일차측으로 상용전원이 공급되도록 전원공급 제어신호를 출력하는 마이크로 컴퓨터를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템의 전원절전장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 동작전압 공급부는,
    외부로부터 입력되는 전압을 정전압으로 변환시켜 상기 마이크로 컴퓨터가 동작할 수 있도록 동작전압으로 공급하는 정전압 회로부; 및
    상기 스위칭 트랜스포머의 2차측으로 유기되는 에너지가 있는 경우 충전되고, 상기 스위칭 트랜스포머의 2차측으로 유기되는 에너지가 없는 경우 방전되는 충방전소자로 이루어짐을 특징으로 하는 디스플레이 시스템의 전원절전장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 충방전소자가 방전하는 경우, 충방전소자의 충전시간 시작시간은 충방전소자의 잔류전압이 정전압 회로부의 입력 보상 전압에 대한 최소치와 일치하는 시간임을 특징으로 하는 디스플레이 시스템의 전원절전장치.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 전원공급 제어부는,
    상기 마이크로 컴퓨터로부터 출력되는 전원공급 제어신호에 의해 스위칭되는 스위칭소자; 및
    상기 스위칭소자의 스위칭 동작에 의해 선택적으로 제로전압을 상기 스위칭 트랜스포머의 1차측 권선으로 공급하는 포토커플러로 이루어짐을 특징으로 하는 디스플레이 시스템의 전원절전장치.
  11. 제 7 항에 있어서, 상기 전원공급 제어부는,
    상기 마이크로 컴퓨터로부터 출력되는 전원공급 제어신호에 의해 스위칭되는 스위칭소자; 및
    상기 스위칭소자의 스위칭 동작에 의해 선택적으로 제로전압을 상기 스위칭 트랜스포머의 1차측 권선으로 공급하는 릴레이로 이루어짐을 특징으로 하는 디스플레이 시스템의 전원절전장치.
  12. 제 7 항에 있어서, 상기 마이크로 컴퓨터는,
    전체 시스템을 오프모드로 전환한 후 컴퓨터 본체로부터 입력되는 수평, 수직동기신호가 존재하는 경우, 전체 시스템을 오프모드에서 정상모드로 전환하기 이전에 전원공급 제어신호를 오프상태로 고정시킴을 특징으로 하는 디스플레이 시스템의 전원절전장치.
  13. (1) 컴퓨터 본체로부터 입력되는 수평, 수직동기신호가 존재하는지를 판단하는 과정;
    (2) 상기 수평, 수직동기신호가 컴퓨터 본체로부터 입력되는 경우 정상동작을 수행하고, 수평, 수직동기신호가 입력되지 않는 경우 전체 시스템을 오프모드로 전환하여 각 부하단으로 공급되는 전원을 차단하기 위한 오프신호를 출력하고, 또한 스위칭 트랜스포머의 2차측 권선으로 에너지가 유기되는 것을 선택적으로 제어하기 위한 전원공급 제어신호를 출력하는 과정;
    (3) 상기 전원공급 제어신호를 출력한 후 소정 시간을 카운트하는 과정;
    (4) 상기 카운트되고 있는 시간을 미리 설정된 시간과 일치하는 지를 판단하는 과정;
    (5) 상기 카운트되고 있는 시간과 미리 설정된 시간이 일치하는 경우 컴퓨터 본체로부터 입력되는 수평, 수직동기신호가 존재하는지를 판단하는 과정;
    (6) 컴퓨터 본체로부터 입력되는 수평, 수직동기신호가 존재하는 경우, 전체 시스템을 오프모드에서 정상모드로 전환하기 이전에 전원공급 제어신호를 오프상태로 고정시킨 후 각 부하단으로 전원을 공급하기 위한 온 신호를 출력하는 과정; 및
    (7) 컴퓨터 본체로부터 입력되는 수평, 수직동기신호가 존재하지 않는 경우 스위칭 트랜스포머의 2차측 권선으로 에너지가 유기되지 않도록 하기 위한 전원공급 제어신호를 출력하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 디스플레이 시스템의 전원절전방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 과정(4)에서 미리 설정된 시간은, 상기 스위칭 트랜스포머의 2차측 권선에 유기되는 에너지에 의해 충방전되는 충방소자의 충방전시간임을 특징으로 하는 디스플레이 시스템의 전원절전방법.
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