KR100604269B1 - 자동 리셋 기능을 갖는 전원장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이상 원인에 의해 출력단이 셧-다운된 경우 자동 리셋 기능을 갖는 전원장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 전원장치는 부하에 공급되는 전압을 절환하기 위한 스위칭수단과, 부하에 이상이 있는 경우 스위칭수단이 턴-오프 되도록 제어하는 스위칭 제어수단과, 스위칭 제어수단에 리셋 펄스를 인가하여 스위칭수단을 턴-온 시키도록 하는 리셋수단을 구비한다.
이에 따라, 본 발명의 전원장치에서는 리셋수단으로부터 발생되는 리셋 펄스에 의해 출력이 주기적으로 온 상태로 됨에 따라 셧-다운 상태를 유발하는 이상 원인이 해소되면 출력단이 자동적으로 정상 전압을 회복하게 된다.

Description

자동 리셋 기능을 갖는 전원장치{Power Supply Unit with Auto-reset Function}
도 1은 일반적인 전원장치를 개략적으로 도시한 블록도.
도 2는 도 1에 도시된 전원장치의 상세 회로도.
도 3는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 전원장치의 상세 회로도.
도 4은 도 3에 도시된 전원장치의 출력이 온/오프될 때 각 단자의 신호 파형을 도시한 타이밍도.
도 5는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 전원장치의 상세 회로도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
20,50 : 펄스폭 변조부 22,52 : 직류 평활회로부
24,54 : 타이머 래치 26,56 : 스위칭부
28,60 : 전압비교기 30,62 : 톱니파 발생부
32,64 : 배전압회로부 58 : 리셋 펄스 발생기
본 발명은 전원장치에 관한 것으로, 특히 이상 원인에 의해 출력단이 셧-다운된 경우 자동 리셋 기능을 갖는 전원장치에 관한 것이다.
노트북 컴퓨터와 같이 액정표시패널(Liquid Crystal Display Panel : 이하 "LCD"라 함)을 이용하는 표시장치에서는 LCD를 구동시키기 위한 드라이버 집적회로(Integrated Circuit : 이하 "IC"라 함)들을 포함하는 LCD 구동회로가 LCD와 함께 액정모듈(Liquid Crystal Module : LCM)을 구성한다. 이러한 액정모듈 내에는 LCD 및 LCD 구동회로부에 안정적으로 전력을 공급하기 위한 전원장치도 포함되어 있다. 일반적으로 노트북 컴퓨터나 기타 가전제품의 구동회로부에 직류 전압을 공급하는 전원장치는 펄스폭 변조(Pulse Width Modulation : 이하 "PWM"이라 함) 방식을 이용하여 구동회로부에 직류 전압을 안정적으로 공급하고 있다. 현재 노트북 컴퓨터에 사용되고 있는 전원장치에는 출력 전압을 피드백(Feedback)시켜 어떤 이상 원인에 의해서 출력단자의 전압값에 이상이 있는 경우 이를 감지하여 출력을 자동으로 차단시키는 기능이 있다. 하지만 종래의 전원장치에서는 어떤 이상 원인에 의해 전원장치의 출력이 차단된 경우, 전원장치의 출력단에 이상 전압을 야기하는 원인이 해제되었을 때 자동으로 출력단이 다시 온 상태로 되어 정상적인 전압을 구동회로부에 공급하는 기능이 없다. 이로 인해 전원장치가 한 번 셧-다운(shut-down)되고 나면 전원장치의 정상 복귀를 위해 사용자가 시스템의 주전원(Main Power)을 일일이 온/오프(On/Off)시켜야 하는 번거로움이 있다. 도 1 및 도 2를 결부하여 이러한 문제에 대하여 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2는 각각 노트북 컴퓨터나 가전제품 등의 구동회로부에 전력을 공급하는 일반적인 전원장치를 개략적으로 나타낸 블록도 및 상세 회로도이다. 도 1의 전원장치 블록도에 도시된 바와 같이 시스템의 주전원으로부터 인가되는 입력전압(VCC)에 의해 구동되는 전원장치는 출력 전압값이 서로 다른 레벨을 갖는 전압들(VDD,Vgh,Vgl 등)을 발생하게 된다. 노트북 컴퓨터의 경우를 예로 들면, LCD 구동회로부 내에는 다수의 드라이버 IC들이 포함되는데, 이들 각각의 IC 칩들마다 그 동작전압이 각각 다르기 때문에, 그에 따른 전압값들을 동시에 출력할 수 있는 전원장치가 필요하게 된다. 도면에서 VDD는 LCD 구동회로부의 데이터 드라이버 IC로 공급되는 직류전압이고, Vgh 및 Vgl는 게이트 드라이버 IC로 공급되는 직류전압이다. 도 2에 도시된 상세 회로도를 참조하면, PWM 방식을 이용하는 종래의 전원장치는 기준 입력전압과 피드백된 출력전압의 차에 따라 펄스폭이 변환된 구형펄스를 출력하는 펄스폭 변조부(20)와, 펄스폭 변조부(20)에서 출력된 펄스 신호를 직류신호로 변환하는 직류 평활회로부(22)와, 전원장치의 출력단자로부터 피드백된 신호로부터 출력 전압의 이상 유무를 감지하여 스위칭부(26)의 온/오프 상태를 제어하는 타이머 래치(Timer Latch)(24)와, 타이머 래치(24)의 제어신호에 따라 펄스폭 변조부(20)에서 출력된 교류 펄스가 직류 평활회로부(22)로 입력되는 것을 온/오프 스위칭하는 스위칭부(26)를 구비한다. 또한 종래의 전원장치에는 기준 입력전압과 피드백되어 전달된 출력전압의 차전압을 증폭하여 출력하는 전압비교기(28)와, 톱니파를 발생하는 톱니파 발생부(30)가 포함된다. 전압비교기(28)의 출력단은 펄스폭 변조부(20)와 타이머 래치(24)에 각각 접속되어 있다. 펄스폭 변조부(20)는 전압비교기(28) 및 톱니파 발생부(30)로부터의 두 입력신호를 이용하여 PWM 방식에 따라 펄스폭이 변조된 구형펄스를 출력한다. 시스템의 주전원이 전원장치의 입력단자에 구동전압(VCC)을 공급하면, 기준입력전압이 전압비교기(28)에 인가되어 증폭된 후 펄스폭 변조부(20)로 입력됨과 아울러 톱니파 발생부(30)에서 발생된 톱니파가 펄스폭 변조부(20)에 입력된다. 펄스폭 변조부(20)에서는 내부의 비교회로에 의해 전압비교기(28)에서 증폭된 전압과 톱니파발생부(20)에서 발생된 톱니파가 교차되는 포인트에 맞추어서 구형파의 펄스폭이 조정되어 출력된다. 즉 전압비교기(28)에 의해 증폭된 전압과 톱니파가 교차되는 부분이 기준 교차 포인트에서 톱니파의 윗 부분일 때 펄스폭 변조부(20)의 출력 구형파의 펄스폭은 넓어지고, 기준 교차 포인트에서 톱니파의 아랫 부분일 때 펄스폭 변조부(20)의 출력 구형파의 펄스폭은 좁아진다. 이와 같은 과정을 거쳐 펄스폭 변조부(20) 내의 슈미트-트리거(Schmidt Trigger) 회로에 의해 구형 펄스 신호로 변환되어 출력되게 된다. 출력 전압 레벨에 이상이 없을 때 스위칭부(26)를 통해 직류 평활회로부(22)로 입력된 구형 펄스 신호는 트랜지스터, 다이오드 및 인덕터-커패시터 회로로 구성된 직류 평활회로부(22)에서 직류 신호로 변환되고, 직류 전압은 배전압회로부(32)에서 적절한 출력 전압 값으로 만들어진 다음 전원장치의 출력단자로 출력되게 된다. 도 2에 도시된 전원장치에서 출력단자들의 출력전압(VDD,Vgh,Vgl)은 각각 전압비교기(28)의 입력단자(FB1,FB2,FB3)에 피드백 되도록 회로가 구성된다. 출력전압이 변동되게 되면 전압비교기(28)에서는 기준입력전압과 피드백된 출력전압의 차전압을 증폭하여 펄스폭 변조부(20)에 공급한다. 이에 따라 펄스폭 변조부(20)에서는 내부의 비교회로에 의해 전압비교기(28)에서 증폭된 전압과 톱니파발생부(20)에서 발생된 톱니파가 교차되는 포인트에 맞추어서 구형파의 펄스폭이 조정되어 출력된다. 즉 전압비교기(28)에 의해 증폭된 전압과 톱니파가 교차되는 부분이 기준 교차 포인트에서 톱니파의 윗 부분일 때 펄스폭 변조부(20)의 출력 구형파의 펄스폭은 넓어지고, 기준 교차 포인트에서 톱니파의 아랫 부분일 때 펄스폭 변조부(20)의 출력 구형파의 펄스폭은 좁아진다. 따라서 이와 같은 과정을 거쳐 펄스폭이 변화된 구형펄스가 출력되게 된다. 직류 평활회로부(22)에서 출력되는 직류 전압의 레벨은 펄스폭 변조부(20)에서 출력되는 구형펄스의 펄스폭에 따라 변화됨에 따라 출력전압이 일정하게 유지되게 된다. 한편, 종래의 전원장치에는 어떤 이상 원인에 의해 출력 단자에 이상 전압이 발생하는 경우 출력이 자동적으로 오프되도록 하는 기능이 있다. 예를 들면, 전원장치에서 공급되는 직류전압에 의해 구동되는 LCD 구동회로부의 데이터 드라이버 IC의 입력 데이터 라인에 갑작스런 서지 노이즈(Surge Noise)가 유기되는 경우, 전원장치가 영향을 받게 된다. 서지 노이즈가 유기된 데이터 드라이버 IC의 내부에서는 과전류가 흐르게 되고, 이 때 전원장치로부터 데이터 드라이버 IC로 흐르는 전류값이 크게 증가하게 된다. 이와 같이 전원장치의 출력단자에 오버-로드(Over-load)가 걸리게 되면, 전원장치에서는 전력 공급 용량에 한계가 있기 때문에 출력단자의 전압값이 크게 감소하게 된다. 종래의 전원장치는 과전류로 인한 시스템 손상 및 오동작 문제를 막기 위해 출력단자의 전압값을 감지하여 전압 레벨에 이상이 발생할 경우 출력을 강제로 오프시키는 과전류 방지(Over-Current Protection : 이하 "OCP"라 함) 기능을 가지고 있다. 이상 원인에 의해 전원장치의 출력단자의 전압 레벨이 크게 낮아지는 경우, 전압비교기(28)의 출력전압 레벨이 크게 높아지게 된다. 이 때 전압비교기(28)의 출력 전압은 타이머 래치(24)로 입력되고, 타이머 래치(24)에 접속된 충전 커패시터(CP)에는 전하 충전이 시작된다. 전원장치의 출력전압 이상이 지속되면, 충전 커패시터(CP)에 충전이 계속되어 커패시터 전압이 상승하게 된다. 충전 커패시터(CP) 전압이 상승하여 어떤 일정값에 도달하게 되면, 타이머 래치(24)가 동작하여 스위칭부(26)가 오프되도록 스위칭부(26)에 제어신호를 보낸다. 스위칭부(26)는 그의 두 입력단자가 펄스폭 변조부(20)의 출력단과 타이머 래치(24)에 각각 접속된 앤드 게이트(AND Gate)로 구현된다. 전원장치의 출력단자의 이상 전압이 발생하여 충전 커패시터(CP)의 전압이 어떤 일정값까지 상승하면 타이머 래치(24)가 동작하여 앤드 게이트의 입력단에 로우(Low) 신호를 보낸다. 이 때, 스위칭부(26)의 출력단이 오프되어 펄스폭 변조부(20)의 출력신호가 직류 평활회로부(22)에 전달되지 못하게 됨으로써 전원장치의 출력이 오프되게 된다. 하지만 종래의 전원장치에서는 출력단자의 이상 전압에 의해 한 번 출력이 오프되면, 출력단자가 오프 상태를 그대로 유지하게 되어 있다. 전원장치의 출력단자에 이상전압을 야기하는 서지 노이즈와 같은 순간적인 이상 원인이 소멸된 후에 이를 감지하여 전원장치의 출력 전압을 정상 레벨로 복귀하도록 하는 기능이 없다. 이로 인해 LCD를 사용하는 노트북 컴퓨터 등의 표시장치에서 서지 노이즈가 발생하였을 때 LCD 구동회로가 계속적으로 동작하지 않기 때문에 영상이 표시되지 않는 화이트 스크린(White Screen) 현상이 발생하게 된다. 종래의 전원장치에서는 출력단의 이상 전압을 야기하는 원인이 해제되었을 때, 출력단자의 오프 상태를 수동적으로 해제시켜야 하는데, 이를 위하여 사용자가 전원장치의 입력단자에 공급되는 입력전압(VCC)을 강제로 오프시킴으로써 수동으로 전원장치를 리셋시켜야 하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 이상 원인에 의해 출력단이 셧-다운된 경우 자동 리셋 기능을 갖는 전원장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 전원장치는 부하에 공급되는 전압을 절환하기 위한 스위칭수단과; 상기 부하에 이상이 있는 경우 상기 스위칭수단이 턴-오프 되도록 제어하는 스위칭 제어수단과; 상기 스위칭 제어수단에 리셋 펄스를 인가하여 상기 스위칭수단을 턴-온 시키도록 하는 리셋수단을 구비한다.
상기 리셋수단은 상기 부하에 이상이 있을 때 상기 스위칭 제어수단으로부터 공급되는 트리거 신호에 응답하여 리셋 펄스를 발생시킨다.
상기 리셋 펄스는 미리설정된 일정 주기로 상기 스위칭 제어수단에 공급된다.
상기 스위칭수단은 상기 스위칭 제어수단의 제어신호와 상기 전압을 논리적으로 연산하는 논리소자를 구비한다.
상기 부하에서 피드백된 출력전압과 미리설정된 일정 레벨의 기준전압과의 차전압을 증폭하여 상기 스위칭 제어수단에 공급하는 전압비교수단을 추가로 구비한다.
상기 전압비교수단의 출력전압이 미리설정된 일정 레벨 이상으로 높아지면 상기 스위칭 제어수단이 상기 스위칭수단을 턴-오프시킨다.
상기 전압비교수단의 출력전압을 충전하고 충전된 전압을 상기 스위칭 제어수단에 공급하여 상기 부하의 이상을 검출하는 커패시터를 추가로 구비한다.
본 발명의 실시예에 따른 전원장치는 전원장치의 출력단으로부터의 피드백전압과 미리설정된 기준 입력전압을 비교하는 비교기와; 톱니파를 발생하는 톱니파 발생부와; 펄스를 발생하고 상기 비교기의 출력과 상기 톱니파에 따라 상기 펄스의 폭을 변조하는 펄스폭 변조부와; 상기 비교기의 출력에 따라 상기 전원장치의 출력전압의 이상 유무를 감지하는 제어신호를 발생하는 타이머 래치와; 상기 제어신호에 응답하여 펄스폭 변조부로부터의 펄스를 스위칭하는 스위칭부와; 상기 스위칭부로부터의 펄스 신호를 직류로 변환하는 직류 평활회로부와 상기 스위칭부가 오프 상태로 되면 상기 타이머 래치에 리셋 펄스를 공급하여 상기 스위칭부가 온 상태로 절환되게 유도하는 리셋 펄스 발생기를 구비한다.
상기 타이머 래치에 접속되어 상기 전원장치의 출력단에 이상 전압 발생시 전하를 충전하여 상기 타이머 래치를 동작시키는 충전 커패시터를 더 구비한다.
상기 직류 평활회로부는 상기 전원장치의 출력단에 직류 증폭을 위한 배전압회로부를 더 구비한다.
상기 리셋 펄스는 미리설정된 일정 주기로 상기 타이머 래치에 공급된다.
상기 스위칭부는 상기 타이머 래치의 제어신호와 상기 기준 입력전압을 논리적으로 연산하는 논리 소자를 구비한다.
상기 스위칭부는 앤드 게이트(AND Gate)이다.
상기 비교기는 상기 출력전압과 상기 기준 입력전압과의 차전압을 증폭하여 상기 타이머 래치에 공급한다.
상기 리셋 펄스 발생기는 상기 출력전압에 이상이 있을 때 상기 타이머 래치로부터 공급되는 트리거 신호에 응답하여 리렛 펄스를 발생시킨다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들에 대하여 설명하기로 한다.
도 3은 PWM 방식을 이용하여 직류 전압을 공급하는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 전원장치의 상세 회로도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 전원장치는 기준 입력전압과 피드백된 출력전압의 차에 따라 펄스폭이 변환된 구형펄스를 출력하는 펄스폭 변조부(50)와, 펄스폭 변조부(50)에서 출력된 펄스 신호를 직류신호로 변환하는 직류 평활회로부(52)와, 전원장치의 출력단자에서 피드백된 신호로부터 출력 전압의 이상 유무를 감지하여 스위칭부(56)의 온/오프 상태를 제어하는 타이머 래치(54)와, 타이머 래치(54)에 접속되어 전원장치의 출력단자에 이상 전압 발생시 전하를 충전하여 타이머 래치(54)를 동작시키는 충전 커패시터(CP)와, 타이머 래치(54)의 제어신호에 따라 펄스폭 변조부(50)에서 출력된 교류 펄스가 직류 평활회로부(52)로 입력되는 것을 온/오프 스위칭하는 스위칭부(56)와, 전원장치 출력단의 이상 전압으로 인해 스위칭부(56)가 오프 상태로 된 경우 타이머 래치(54)에 리셋 펄스를 공급하여 스위칭부(56)를 온 상태로 절환시키도록 하는 리셋 펄스 발생기(58)를 구비한다. 또한 본 발명에 따른 전원장치에는 기준 입력전압과 피드백되어 전달된 출력전압의 차전압을 증폭하는 전압비교기(60)와, 톱니파를 발생하는 톱니파 발생부(62)가 포함된다. 펄스폭 변조부(50)의 두 입력단자에는 전압비교기(60)의 출력단과 톱니파 발생부(62)의 출력단이 각각 접속된다. 또한 전압비교기(60)의 출력단은 타이머 래치(54)의 한 입력단자에도 접속된다. 펄스폭 변조부(50)와 직류 평활회로부(52) 사이에 접속된 스위칭부(56)는 앤드 게이트(AND Gate)로 구현된다. 앤드 게이트의 두 입력단자에는 펄스폭 변조부(50)의 출력단과 타이머 래치(54)의 출력단이 각각 접속된다. 직류 평활회로부(52)의 입력단자에는 스위칭부(56)의 출력단이 접속되고, 직류 평활회로부(52)의 출력단은 직류 증폭을 위한 배전압회로부(64)에 접속된다. 배전압회로부(64)의 출력단자는 전원장치의 출력단자가 된다.
전원장치에 구동전압이 공급되면, 기준입력전압이 전압비교기(60)에 인가되어 증폭된 후 펄스폭 변조부(50)로 입력됨과 아울러 톱니파 발생부(62)에서 발생된 톱니파가 펄스폭 변조부(50)에 입력된다. 펄스폭 변조부(50)에서는 내부의 비교회로에 의해 전압비교기(60)에서 증폭된 전압과 톱니파 발생부(62)에서 발생된 톱니파가 교차되는 포인트에 맞추어서 구형파의 펄스폭이 조정되어 출력된다. 즉 전압비교기(60)에 의해 증폭된 전압과 톱니파가 교차되는 부분이 기준 교차 포인트에서 톱니파의 윗 부분일 때 펄스폭 변조부(50)의 출력 구형파의 펄스폭은 넓어지고, 기준 교차 포인트에서 톱니파의 아랫 부분일 때 펄스폭 변조부(50)의 출력 구형파의 펄스폭은 좁아진다. 따라서 이와 같은 과정을 거쳐 펄스폭 변조부(50) 내의 슈미트-트리거(Schmidt Trigger) 회로에 의해 구형 펄스 신호로 변환되어 출력되게 된다. 출력 전압 레벨에 이상이 없을 때에는 타이머 래치(54)가 동작하지 않기 때문에 스위칭부(56)는 펄스폭 변조부(50)로부터 출력된 구형 펄스를 직류 평활회로부(52)에 그대로 전달한다. 이 때 직류 평활회로부(52)로 입력된 구형 펄스 신호는 다이오드 및 인덕터-커패시터 회로로 구성된 직류 평활회로에서 직류 신호로 변환되고, 직류 전압은 배전압회로부(64)에서 적절한 출력 전압 값으로 만들 어진 다음 전원장치의 출력단자로 출력되게 된다. 도 3에 도시된 전원장치에서 출력단자의 출력전압은 전압비교기(60)의 입력단자(FB)에 피드백되도록 회로가 구성된다. 출력전압이 약간씩 변동되는 경우 전압비교기(60)에서는 기준입력전압과 피드백된 출력전압의 차전압을 증폭하여 펄스폭 변조부(50)에 공급한다. 이에 따라 펄스폭 변조부(50)에서는 다른 입력단자로 입력되는 톱니파와 증폭전압의 교차 포인트가 달라지게 되고, 결국 펄스폭이 변화된 구형펄스가 출력되게 된다. 전원장치의 출력전압의 변동량이 적은 경우에는 전압비교기(60)에서 출력된 전압이 낮음으로 인해 타이머 래치(54)에 접속된 충전 커패시터(CP)의 충전 전압이 낮고, 타이머 래치(54)는 동작하지 않는다. 그리하여 스위칭부(56)는 온 상태를 그대로 유지하고, 펄스폭 변조부(50)에서 출력된 구형 펄스가 직류 평활회로부(52)에 그대로 공급된다. 펄스폭이 변화된 구형펄스가 직류 평활회로부(52)에 입력됨에 따라 평활회로에 의해 직류로 변환된 출력 전압의 레벨이 변하게 되어 전원장치의 출력전압이 항상 안정된 값을 유지하게 된다.
전원장치로부터 직류전압을 공급받는 구동회로에 갑작스런 서지 노이즈가 유기되어 전원장치의 출력단자에 과전류가 흐르는 경우, 전원장치의 출력전압은 크게 낮아진다. 이상 원인에 의해 전원장치의 출력전압에 이상이 발생하는 경우, 종래와 마찬가지로 OCP 기능이 동작하여 전원장치가 셧-다운된다. 본 발명의 전원장치에서는 출력이 셧-다운된 후 출력단자에 이상 전압을 야기하는 이상 원인이 해제되면, 전원장치가 자동적으로 리셋되어 그 출력단에 정상적인 전압이 출력되도록 한다. 이를 위하여 스위칭부(56)가 온 스위칭 상태로 되도록 타이머 래치(54)는 스 위칭부(56)의 앤드 게이트 입력단에 하이(High) 신호를 주기적으로 공급하게 된다. 본 발명에서는 이러한 타이머 래치(54)의 동작이 리셋 펄스 발생기(58)에서 공급되는 리셋 펄스에 의해서 이루어지도록 한다. 즉, 타이머 래치(54)의 오프 스위칭 제어는 충전 커패시터(CP)의 충전전압에 의해 이루어지고, 온 스위칭 제어는 리셋 펄스 발생기(58)로부터 타이머 래치(54)에 공급된 리셋 펄스에 의해 이루어지도록 한다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 전원장치의 출력단자가 셧-다운된 후 다시 정상 상태로 복귀하는 과정에 있어서, 도 3에 도시된 각 단자에서의 신호 파형을 도시한 타이밍도이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 전원장치의 출력단(A)에 정상 전압이 출력되는 도중 이상 원인에 의해 출력전압이 떨어지면, 전압비교기(60)의 출력전압이 높아지면서 타이머 래치(54)에 접속된 충전 커패시터(CP)의 충전 전압이 상승하여 타이머 래치(54)가 동작한다. 이에 따라, 스위칭부(56)의 앤드 게이트의 한 입력단(C)에 인가되는 신호값이 하이(High)에서 로우(Low)로 바뀌면서 스위칭부(56)의 출력단(B)이 오프되고, 전원장치의 출력단(A)이 오프된다. 한편, 타이머 래치(54)에서 스위칭부(56)로 로우(Low) 신호를 인가함과 동시에 리셋 펄스 발생기(58) 쪽으로 출력되는 타이머 래치(54)의 출력단(D)으로는 트리거 신호가 전송된다. 이 때, 리셋 펄스 발생기(58)는 타이머 래치(54)의 트리거 신호에 응답하여 일정한 펄스폭을 갖는 리셋 펄스를 발생시키고, 발생된 리셋 펄스는 리셋 펄스 발생기(58)의 출력단(E)으로부터 출력되어 타이머 래치(54)로 전송된다. 리셋 펄스 발생기(58)로부터 공급되는 리셋 펄스는 타이머 래치(54)를 주기적으로 동작시켜 타이머 래치(54)가 스위칭부(56)의 입력단(C)에 하이(High) 신호를 보내 온 상태로 되게끔 한다. 하지만, 이로써 전원장치의 출력단(A)이 온 상태로 되더라도 출력전압의 이상을 야기하는 이상 원인이 해소되지 않은 상태에서는 이상 전압이 전압비교기(60)의 입력단에 계속적으로 피드백된다. 이에 따라 타이머 래치(54)가 스위칭부(56)의 입력단(C)에 다시 로우(Low) 신호를 공급함으로써 스위칭부(56)의 출력단(B)이 다시 오프되게 된다. 리셋 펄스 발생기(58)로부터 리셋 펄스를 공급받는 타이머 래치(54)는 주기적으로 스위칭부(56)의 출력단(B)을 온 상태로 변화시키는데, 이러한 상태에서 전원장치의 출력단에 이상 전압을 야기하는 이상 원인이 해소되면 전원장치의 출력단(A)은 정상 전압을 회복하게 된다. 그러면 전압비교기(60)의 입력단에는 정상적인 출력전압이 피드백되고, 전압비교기(60)의 출력전압이 낮아져 충전 커패시터(CP)의 충전전압도 낮기 때문에 타이머 래치(54)의 오프 동작이 멈추게 된다. 이에 따라, 스위칭부(56)는 온 상태를 그대로 유지하게 되고, 전원장치의 출력단도 정상적인 출력전압을 계속 유지하게 된다. 타이머 래치(54)의 동작이 멈춤에 따라 리셋 펄스 발생기(58)로의 트리거 신호 출력도 멈추게 되고, 리셋 펄스 발생기(58)의 리셋 펄스 공급도 중지된다. 이와 같이 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 전원장치에서는 어떤 이상 원인에 의해 출력단자가 셧-다운된 경우, 이상 원인의 해제 유무를 감지하여 이상 원인이 해소되었으면 출력이 자동적으로 정상전압을 회복하게 된다. 그리하여 전원장치의 출력전압이 정상전압으로 회복되도록 사용자가 전원장치를 수동적으로 리셋시킬 필요가 없게 된다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 전원장치의 상세 회로도이다. 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 전원장치는 도 3에 도시된 본 발명의 제 1 실시 예의 전원장치 블록이 다수로 조합되어 다수의 출력단자를 갖도록 구성된 전원장치이다. 각 전원 블록마다 마련된 전압비교기(60)의 출력신호는 타이머 래치(54)로 입력되도록 회로가 구성된다. 그리고 타이머 래치(54)의 스위칭 제어신호는 각 전원 블록마다 마련된 스위칭부(56)의 한 입력단에 공급되도록 회로가 구성된다. 어느 한 출력단자에 이상전압이 발생하여 그에 해당하는 전압비교기(60)의 출력전압이 높아지면 충전 커패시터(CP)의 충전전압이 높아지면서 타이머 래치(54)가 동작한다. 이 때 각 전원 블록의 스위칭부(56)에 로우(Low) 신호가 인가되어 각 출력단자들이 오프된다. 그리고 이와 동시에 타이머 래치(54)는 리셋펄스 발생기(58)에 트리거 신호를 보내고, 리셋펄스 발생기(58)는 이에 응답하여 타이머 래치(54)에 리셋 펄스를 공급한다. 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 전원장치에서도 각 출력단자들이 어떤 이상 원인에 의해 셧-다운된 상태에서 출력단의 이상 전압을 야기하는 이상 원인이 해소되면, 리셋펄스 발생기(58)에서 공급되는 리셋 펄스에 의해 타이머 래치(54)가 각 스위칭부(56)를 턴-온시킴으로써 전원장치의 출력단자들이 자동적으로 정상전압을 회복한다. 이와 같은 전원장치는 액정모듈에서 LCD 구동회로부를 구성하는 다수의 드라이버 IC를 구동시키는데 적합하다. 즉, 도 5에서 출력단 출력1(VDD)는 LCD 구동회로부의 데이터 드라이버 IC에 구동전압을 공급하고, 출력단 출력2(Vgh) 및 출력3(Vgl)은 게이트 드라이버 IC에 구동전압을 공급하도록 할 수 있다. 각 출력단의 출력전압은 펄스폭 변조부(50)에서 출력되는 구형펄스의 펄스폭을 조절하거나, 배전압회로부(64)의 직류 전압을 조절함으로써 출력전압 값을 다양하게 조절할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전원장치에서는 리셋 펄스 발생기로부터 발생되는 리셋 펄스에 의해 출력단이 주기적으로 온 상태로 됨에 따라 셧-다운 상태를 유발하는 이상 원인이 해소되면 출력단이 자동적으로 정상전압을 회복하게 된다. 이에 따라, 사용자는 전원장치가 셧-다운되었을 때, 다시 정상 상태로 회복되도록 전원장치를 수동으로 리셋시킬 필요가 없어지게 된다. 또한 전원장치의 셧-다운 상태가 지속됨으로써 표시장치에서 발생하는 화이트 스크린 문제도 해결할 수 있게 된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (15)

  1. 부하에 공급되는 전압을 절환하기 위한 스위칭수단과,
    상기 부하에 이상이 있는 경우 상기 스위칭수단이 턴-오프 되도록 제어하는 스위칭 제어수단과,
    상기 스위칭 제어수단에 리셋 펄스를 인가하여 상기 스위칭수단을 턴-온 시키도록 하는 리셋수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전원장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 리셋수단은 상기 부하에 이상이 있을 때 상기 스위칭 제어수단으로부터 공급되는 트리거 신호에 응답하여 리셋 펄스를 발생시키는 것을 특징으로 하는 전원장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 리셋 펄스는 미리설정된 일정 주기로 상기 스위칭 제어수단에 공급되는 것을 특징으로 하는 전원장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위칭수단은 상기 스위칭 제어수단의 제어신호와 상기 전압을 논리적으로 연산하는 논리소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 전원장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 부하에서 피드백된 출력전압과 미리설정된 일정 레벨의 기준전압과의 차전압을 증폭하여 상기 스위칭 제어수단에 공급하는 전압비교수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 전원장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 전압비교수단의 출력전압이 미리설정된 일정 레벨 이상으로 높아지면 상기 스위칭 제어수단이 상기 스위칭수단을 턴-오프시키는 것을 특징으로 하는 전원장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 전압비교수단의 출력전압을 충전하고 충전된 전압을 상기 스위칭 제어수단에 공급하여 상기 부하의 이상을 검출하는 커패시터를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 전원장치.
  8. 전원장치의 출력단으로부터의 피드백전압과 미리설정된 기준 입력전압을 비교하는 비교기와;
    톱니파를 발생하는 톱니파 발생부와;
    펄스를 발생하고 상기 비교기의 출력과 상기 톱니파에 따라 상기 펄스의 폭을 변조하는 펄스폭 변조부와;
    상기 비교기의 출력에 따라 상기 전원장치의 출력전압의 이상 유무를 감지하는 제어신호를 발생하는 타이머 래치와;
    상기 제어신호에 응답하여 펄스폭 변조부로부터의 펄스를 스위칭하는 스위칭부와;
    상기 스위칭부로부터의 펄스 신호를 직류로 변환하는 직류 평활회로부와 상기 스위칭부가 오프 상태로 되면 상기 타이머 래치에 리셋 펄스를 공급하여 상기 스위칭부가 온 상태로 절환되게 유도하는 리셋 펄스 발생기를 구비하는 것을 특징으로 하는 전원장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 타이머 래치에 접속되어 상기 전원장치의 출력단에 이상 전압 발생시 전하를 충전하여 상기 타이머 래치를 동작시키는 충전 커패시터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전원장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 직류 평활회로부는 상기 전원장치의 출력단에 직류 증폭을 위한 배전압회로부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전원장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 리셋 펄스는 미리설정된 일정 주기로 상기 타이머 래치에 공급되는 것을 특징으로 하는 전원장치.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 스위칭부는 상기 타이머 래치의 제어신호와 상기 기준 입력전압을 논리적으로 연산하는 논리 소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 전원장치.
  13. 제 8 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 스위칭부는 앤드 게이트(AND Gate)인 것을 특징으로 하는 전원장치.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 비교기는 상기 출력전압과 상기 기준 입력전압과의 차전압을 증폭하여 상기 타이머 래치에 공급하는 것을 특징으로 하는 전원장치.
  15. 제 8 항에 있어서,
    상기 리셋 펄스 발생기는 상기 출력전압에 이상이 있을 때 상기 타이머 래치로부터 공급되는 트리거 신호에 응답하여 리렛 펄스를 발생시키는 것을 특징으로 하는 전원장치.
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