KR100703211B1 - 교류 전압 검출 회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 PDP TV의 SMPS 등의 전원장치에서, 입력되는 교류 전압의 상태를 검출하는 회로를 연산증폭기 방식으로 구현함으로써, SMPS 등의 전원장치의 안정된 동작을 보장할 수 있고, 노이즈에 영향없이 보다 정확한 순간 저전압을 검출할 수 있는 교류 전압 검출 회로에 관한 것으로,

본 발명의 교류 전압 검출 회로는, TV 전원장치의 입력 교류 전압을 검출하여 TV 영상보드의 마이컴에 알리는 교류 전압 검출 회로에 있어서, 교류(AC) 전원을 직류(DC) 전압으로 정류하는 정류 회로부(100); 상기 정류 회로부(100)로부터의 직류 전압을 안정화시킨 후 검출전압(Vd)으로 분할하는 정전압 회로부(300); 상기 정전압 회로부(300)로부터의 검출전압(Vd)과, 기설정된 기준전압(Vref)을 비교하여, 그 비교결과신호를 출력하는 비교기(510)를 갖는 연산증폭기(500); 및 상기 연산증폭기(500)의 비교기(510)로부터의 비교결과 신호를 상기 마이컴에 전달하는 포토 커플러(700)를 포함한다.

PDP, SMPS, 전원장치, 교류 전원, 비정상, 저전압, 검출 회로

Description

교류 전압 검출 회로{A CIRCUIT FOR DETECTING AC VOLTAGE}

도 1은 종래 교류 전압 검출 회로도.

도 2는 본 발명에 따른 교류 전압 검출 회로도.

도 3은 도2의 연산증폭기의 내부 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 ; 정류 회로부 300 : 정전압 회로부

500 : 연산증폭기 510 : 비교기

700 : 포토 커플러 Vd : 검출전압

Vref : 기준전압

본 발명은 PDP TV의 SMPS 등의 전원장치에 적용되는 교류 전압 검출 회로에 관한 것으로, 특히 PDP TV의 SMPS 등의 전원장치에서, 입력되는 교류 전압의 상태를 검출하는 회로를 연산증폭기 방식으로 구현함으로써, SMPS 등의 전원장치의 안 정된 동작을 보장할 수 있고, 노이즈에 영향없이 보다 정확한 순간 저전압을 검출할 수 있는 교류 전압 검출 회로에 관한 것이다.

일반적으로, PDP TV의 전원장치(예,SMPS)에서는, 대략 교류 90V~264V를 입력받아 PDP TV에서 필요로 하는 각종 전압을 공급한다. 이때, 입력되는 교류전압이 안정적인 상태이어야 PDP TV 의 내부 동작이 안정적으로 이루어진다.

그렇지 않고, 순간적인 파워 온/오프(POWER ON/OFF)로 인하여, 교류 전압이 순간적으로 일정레벨 이하로 떨어지는 경우, 예를 들어, 어린 아이가 장난으로 전원 플러그를 순간적으로 뽑았다가 다시 꼽는 경우에는, 영상 보드(BOARD)의 마이컴(micom)이 오동작할 수 있다.

이와 같은 경우에는, 화면 모자이크 현상이 나타나 필드(FIELD)불량을 유발할 수 있으며, 더 나아가 PDP 모듈의 에러 발생으로 PDP 모듈의 X-Y 구동부분이 손상되는 치명적인 상태로 전이될 수 있다.

이와 같이, 전원장치는 보다 안정된 동작을 보장하기 위해서는, 위에서 설명한 바와 같이 순간적으로 저전압으로 떨어지는 것을 감지하는 등 교류 전압을 감시하는 교류 검출기(AC-DETECTOR)가 필요하다.

이러한 종래 교류 검출기의 회로는 도 1에 도시한 바와 같다.

도 1은 종래 교류 전압 검출 회로도이다.

도 1에 도시된 종래 교류 전압 검출 회로는, 대략 교류 90V~264의 교류(AC) 전원을 직류(DC) 전압으로 정류하는 정류 회로부(10)와, 상기 정류 회로부(10)로부터의 직류 전압을 안정화시킨 후, 비교 가능한 검출전압으로 분할하는 정전압 회로부(30)와, 상기 정전압 회로부(30)에 의한 검출전압(Vd)을 기준전압(Vref)(예,트랜지스터의 턴온전압 = 0.7V)과 비교하여, 상기 검출전압(Vd)이 기준전압보다 낮으면 저전압 검출신호를 출력하는 비교부(50)와, 상기 비교부(50)로부터의 저전압 검출신호에 따라 동작하여 영상보드의 마이컴에 저전압 검출신호를 전달하는 포토 커플러(70)를 포함한다.

상기 비교부(50)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 상기 검출전압(Vd)에 의해 턴온/턴오프되는 제1 트랜지스터(Q1)와, 상기 제1 트랜지스터(Q1)와 역동작하여 상기 포토커플러(70)의 구동전류를 스위칭하는 제2 트랜지스터(Q2)로 이루어져 있다.

예를 들어, 상기 비교부(50)의 동작에 대해 설명하면, 상기 입력되는 교류 전원이 70V 이하일 경우에는 상기 검출전압(Vd)이 0.7V보다 낮아서, 상기 제1 및 제2 트랜지스터(Q1,Q2)는 턴오프, 턴온되며, 이에 따라 상기 포토커플러(70)는 동작하여 저전압 검출신호를 상기 마이컴으로 전달하게 된다. 이때, 마이컴은 저전압 상태에서 동작을 정지시켜 보호 기능을 수행한다.

이러한 경우는, 초기 전원공급상태, 즉, 교류전원이 동작에 필요한 전압상태까지 도달하기 이전상태이거나, 동작중에 순간적인 플러그 제거 등에 의한 전원 이상 상태에 해당된다.

이와 달리, 상기 입력되는 교류 전원이 70V 이상일 경우(정상상태)에는 상기 검출전압(Vd)이 0.7V보다 높아서, 상기 제1 및 제2 트랜지스터(Q1,Q2)는 턴온, 턴오프되며, 이에 따라 상기 포토커플러(70)는 동작하지 않는다. 이러한 경우, 전원은 정상적으로 공급된다.

그런데, 이와 같은 종래 교류 전압 검출회로에서는, 저전압 등의 비정상과 정상을 판단하는 비교부가 온도 영향을 많이 받는 트랜지스터로 구현되어, 트랜지스터의 특성상, 주변 온도 변화에 따른 노이즈를 갖는 전압에 대해 노이즈로 인해 하이-로우의 판단이 명확하게 이루어지지 못하므로, 종래 교류 전압 검출회로가 오동작하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 그 목적은, PDP TV의 SMPS 등의 전원장치에서, 입력되는 교류 전압의 상태를 검출하는 회로를 연산증폭기 방식으로 구현함으로써, SMPS 등의 전원장치의 안정된 동작을 보장할 수 있고, 노이즈에 영향없이 보다 정확한 순간 저전압을 검출할 수 있는 교류 전압 검출 회로를 제공하는데 있다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 교류 전압 검출 회로 는, TV 전원장치의 입력 교류 전압을 검출하여 TV 영상보드의 마이컴에 알리는 교류 전압 검출 회로에 있어서, 교류 전원을 직류 전압으로 정류하는 정류 회로부; 상기 정류 회로부로부터의 직류 전압을 안정화시킨 후 검출전압으로 분할하는 정전압 회로부; 상기 정전압 회로부로부터의 검출전압과, 기설정된 기준전압을 비교하여, 그 비교결과신호를 출력하는 비교기를 갖는 연산증폭기; 및 상기 연산증폭기의 비교기로부터의 비교결과 신호를 상기 마이컴에 전달하는 포토 커플러를 포함하는 교류 전압 검출 회로.

상기 정전압 회로부는, 상기 정류 회로부로부터의 직류 전압을 안정화시키는 제1 제너 다이오드; 상기 제1 제너 다이오드에 의해 안정화된 전압을 분할하는 분할 저항회로; 상기 분할 저항회로의 저항에 걸리는 전압을 안정화시키는 커패시터 및 제2 제너다이오드; 및 상기 제2 제너다이오드의 전압을 상기 연산증폭기에 출력하는 저항을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 연산 증폭기의 비교기는, 상기 검출전압이 상기 기준전압보다 낮으면 비정상 검출신호를 출력하고, 상기 검출전압이 상기 기준전압보다 높으면 정상 검출신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.

상기 연산 증폭기의 비교기는, 상기 검출전압에 연결된 반전 입력단; 상기 기준전압에 연결된 비반전 입력단; 및 상기 검출전압이 상기 기준전압보다 낮으면 하이레벨인 비정상 검출신호를 출력하고, 상기 검출전압이 상기 기준전압보다 높으면 로우레벨인 정상 검출신호를 출력하는 출력단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 교류 전압 검출 회로도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 교류 전압 검출 회로는, TV 전원장치의 입력 교류 전압을 검출하여 TV 영상보드의 마이컴에 알리는 교류 전압 검출 회로로서, 이는 교류(AC) 전원을 직류(DC) 전압으로 정류하는 정류 회로부(100)와, 상기 정류 회로부(100)로부터의 직류 전압을 안정화시킨 후 검출전압(Vd)으로 분할하는 정전압 회로부(300)와, 상기 정전압 회로부(300)로부터의 검출전압(Vd)과, 기설정된 기준전압(Vref)을 비교하여, 그 비교결과신호를 출력하는 비교기(510)를 갖는 연산증폭기(500)와, 상기 연산증폭기(500)의 비교기(510)로부터의 비교결과 신호를 상기 마이컴에 전달하는 포토 커플러(700)를 포함한다.

상기 정류회로부(100)는, 복수의 커패시터(C11,C12,C13), 복수의 저항(R11,R12) 및 다이오드(D11,D12)를 포함한다.

상기 정전압 회로부(300)는, 상기 정류 회로부(100)로부터의 직류 전압을 안정화시키는 제1 제너 다이오드(ZD11)와, 상기 제1 제너 다이오드(ZD11)에 의해 안정화된 전압을 분할하는 분할 저항회로(R13,R14,R15)와, 상기 분할 저항회로(R13,R14,R15)의 저항(R15)에 걸리는 전압을 안정화시키는 커패시터(C14) 및 제2 제너다이오드(ZD12)와, 상기 제2 제너다이오드(ZD12)의 전압을 상기 연산증폭기(500)에 출력하는 저항(R16,R17)을 포함한다.

상기 연산 증폭기(500)의 비교기(510)는, 상기 검출전압(Vd)이 상기 기준전압(Vref)보다 낮으면 비정상 검출신호를 출력하고, 상기 검출전압(Vd)이 상기 기준전압(Vref)보다 높으면 정상 검출신호를 출력한다.

도 3은 도2의 연산증폭기의 내부 회로도이다.

도 3에 도시된 연산증폭기는, "LM324" 저전력 쿼드 연산 증폭기로서, 이는 4개의 비교기를 포함하고 있으며, 이 4개의 비교기중 하나를 본 발명에 이용한다.

이때, 도 3을 참조하면, 상기 연산 증폭기(500)의 비교기(510)는, 상기 검출전압(Vd)에 연결된 반전 입력단(13번단자)과, 상기 기준전압(Vref)에 연결된 비반전 입력단(12번 단자)과, 상기 검출전압(Vd)이 상기 기준전압(Vref)보다 낮으면 하이레벨인 비정상 검출신호를 출력하고, 상기 검출전압(Vd)이 상기 기준전압(Vref)보다 높으면 로우레벨인 정상 검출신호를 출력하는 출력단(14번 단자)을 포함한다.

이하, 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

본 발명의 교류 전압 검출 회로는, PDP TV의 전원장치(SMPS)로 입력되는 교류 전압을 검출하여 PDP TV의 영상보드의 마이컴에 알리고, 상기 교류 전압이 정상전압일 경우에는 동작을 유지하고, 이와 달리 상기 교류 전압이 일정레벨 이하의 저전압일 경우에는 상기 마이컴이 TV 동작을 정지하도록 제어하여, PDP TV의 내부 동작 오류를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 교류 전압 검출 회로가 적용되는 PDP TV의 전원장치로는 대략 교류 90V 내지 264V의 전압이 입력되는데, 이러한 교류 전압이 대략 70V 이하로 떨어지는 경우, 이를 정확하게 검출하여, 이에 대해 마이컴이 신속한 조치를 취할 수 있다.

먼저, 도 2를 참조하면, 본 발명의 정류 회로(100)는, 주지된 정류회로와 같이 다이오드(D11,D12) 및 커패시터(C11,C13)로 이루어져, 대략 교류 90V 내지 264V의 교류(AC) 전원을 직류(DC) 전압으로 정류하여 정전압 회로부(300)로 출력한다.

다음, 상기 정전압 회로부(300)는, 상기 정류 회로부(100)로부터의 직류 전압을 안정화시킨 후 검출전압(Vd)으로 분할한다.

상기 정전압 회로부(300)에 대해 보다 자세히 설명하면, 상기 정전압 회로부(300)의 제1 제너 다이오드(ZD11)는, 상기 정류 회로부(100)로부터의 직류 전압을 항복전압에 해당되는 기설정된 전압으로 안정화시킨다. 다음, 상기 정전압 회로부(300)의 분할 저항회로(R13,R14,R15)는, 상기 제1 제너 다이오드(ZD11)에 의해 안정화된 전압을 비교에 적합한 전압크기로 분할한다.

이때, 커패시터(C14) 및 제2 제너다이오드(ZD12)는, 상기 분할 저항회로 (R13,R14,R15)의 저항(R15)에 걸리는 전압을 안정화시켜 출력하면, 상기 출력전압은 저항(R16,R17)에 의해 상기 연산증폭기(500)에 출력된다.

다음, 상기 연산증폭기(500)에 포함된 비교기(510)는, 상기 정전압 회로부(300)로부터의 검출전압(Vd)과, 기설정된 기준전압(Vref)을 비교하여, 그 비교 결과 신호를 포토 커플러(700)로 출력한다.

여기서, 상기 연산 증폭기(500)의 비교기(510)는, 상기 검출전압(Vd)이 상기 기준전압(Vref)보다 낮으면 비정상 검출신호를 출력하고, 상기 검출전압(Vd)이 상기 기준전압(Vref)보다 높으면 정상 검출신호를 출력한다.

상기 연산 증폭기(500)의 비교기(510)에 대해서는 도 3을 참조하여 설명한다.

도 3에서, 상기 연산 증폭기(500)의 비교기(510)는, 상기 검출전압(Vd)이 상기 기준전압(Vref)보다 낮으면 하이레벨인 비정상 검출신호를 출력하고, 상기 검출전압(Vd)이 상기 기준전압(Vref)보다 높으면 로우레벨인 정상 검출신호를 출력한다.

그 다음, 본 발명의 포토 커플러(700)는, 연산증폭기(500)의 비교기(510)로부터의 비교결과 신호를 상기 마이컴에 전달한다.

예를 들어, 만약, 상기 비교기(510)로부터 하이레벨인 비정상 검출신호가 상 기 포토 커플러(700)에 의해 상기 마이컴으로 전달하는 경우, 상기 마이컴은 TV 동작을 정지시킬 것이고, 이와 달리, 상기 비교기(510)로부터 로우레벨인 정상 검출신호가 상기 포토 커플러(700)에 의해 상기 마이컴에 전달되는 경우에는 상기 마이컴은 동작상태를 유지시킬 것이다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 장치는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백하다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, PDP TV의 SMPS 등의 전원장치에 적용되는 교류 전압 검출 회로에서, PDP TV의 SMPS 등의 전원장치에서, 입력되는 교류 전압의 상태를 검출하는 회로를 연산증폭기 방식으로 구현함으로써, SMPS 등의 전원장치의 안정된 동작을 보장할 수 있고, 노이즈에 영향없이 보다 정확한 순간 저전압을 검출할 수 있는 효과가 있다.

또한, 노이즈에 대한 영향없이 저전압 상태를 보다 정확하게 검출할 수 있어, 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Claims (4)

1. TV 전원장치의 입력 교류 전압을 검출하여 TV 영상보드의 마이컴에 알리는 교류 전압 검출 회로에 있어서,

   교류 전원을 직류 전압으로 정류하는 정류 회로부;

   상기 정류 회로부로부터의 직류 전압을 안정화시킨 후 검출전압으로 분할하는 정전압 회로부;

   상기 정전압 회로부로부터의 검출전압과, 기설정된 기준전압을 비교하여, 그 비교결과신호를 출력하는 비교기를 갖는 연산증폭기;

   상기 연산증폭기의 비교기로부터의 비교결과 신호를 상기 마이컴에 전달하는 포토 커플러를 포함하고,

   상기 연산 증폭기의 비교기는, 상기 검출전압이 상기 기준전압보다 낮으면 비정상 검출신호를 출력하고, 상기 검출전압이 상기 기준전압보다 높으면 정상 검출신호를 출력하며, 상기 검출전압에 연결된 반전 입력단; 상기 기준전압에 연결된 비반전 입력단; 및 상기 검출전압이 상기 기준전압보다 낮으면 하이레벨인 비정상 검출신호를 출력하고, 상기 검출전압이 상기 기준전압보다 높으면 로우레벨인 정상 검출신호를 출력하는 출력단

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 교류 전압 검출 회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 정전압 회로부는,

   상기 정류 회로부로부터의 직류 전압을 안정화시키는 제1 제너 다이오드;

   상기 제1 제너 다이오드에 의해 안정화된 전압을 분할하는 분할 저항회로;

   상기 분할 저항회로의 저항에 걸리는 전압을 안정화시키는 커패시터 및 제2 제너다이오드; 및

   상기 제2 제너다이오드의 전압을 상기 연산증폭기에 출력하는 저항

   를 포함하는 교류 전압 검출 회로.
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