KR100841431B1 - 과전압차단기능을 구비한 전원공급장치,영상디스플레이장치 및 과전압차단방법 - Google Patents

과전압차단기능을 구비한 전원공급장치,영상디스플레이장치 및 과전압차단방법 Download PDF

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Abstract

과전압차단기능을 구비한 전원공급장치, 영상디스플레이장치 및 과전압차단방법이 개시된다. 본 발명에 따른 전원공급장치는 전원공급장치의 전원공급을 차단하는 스위치부; 및 전원공급장치의 전압과 소정 기준전압을 비교하여 전원공급장치의 전압이 소정 기준전압보다 높으면 스위치부를 제어하기 위한 과전압 차단신호를 생성하는 과전압감지부를 포함하며, 과전압 차단신호는 전원공급 차단 상태를 알리기 위해 이용된다. 본 발명에 따르면, 전원공급장치에 과전압차단회로를 구비함으로써 AC입력전압의 불안정으로 인한 전원공급장치의 파손을 방지하고, 전원공급 차단 상태를 표시함으로써 사용자가 과전압으로 인한 전원공급장치의 전원공급 차단을 인지할 수 있도록 한 과전압차단기능을 구비한 전원공급장치, 영상디스플레이장치 및 과전압차단방법이 제공된다.
전원공급장치, 과전압, 스위치, 영상디스플레이장치, AC전원, DC전압

Description

과전압차단기능을 구비한 전원공급장치, 영상디스플레이장치 및 과전압차단방법{Power supply device, image displaying device having overvoltage cut-off function and method for overvoltage cut-off}
도 1은 종래의 전원공급장치의 회로 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전원공급장치의 회로 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 과전압차단기능을 구비한 영상디스플레이장치의 회로 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 과전압차단기능을 구비한 영상디스플레이장치의 회로 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 과전압차단과정을 나타낸 흐름도.
*도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명*
210: AC전원입력부 220: 정류부
231: 스위치부 232: 과전압감지부
240: 커패시터 250: DC-DC 컨버터
260: 제어부 270: 표시부
본 발명은 과전압차단기능을 구비한 전원공급장치, 영상디스플레이장치 및 과전압차단방법에 관한 것으로, 더 상세하게는, 전원공급장치에 과전압차단회로를 구비함으로써 AC입력전압의 불안정으로 인한 전원공급장치의 파손을 방지하고, 전원공급 차단 상태를 표시함으로써 사용자가 과전압으로 인한 전원공급장치의 전원공급 차단을 인지할 수 있도록 한 과전압차단기능을 구비한 전원공급장치, 영상디스플레이장치 및 과전압차단방법에 관련된다.
도 1을 참조하면, 전원공급장치는 일반적으로, AC전원입력부(110), 정류부(120), 커패시터(130) 및 DC-DC컨버터(140)를 구비한다.
AC전원입력부(110)는 AC전원으로부터 AC전원을 입력받는다. 정류부(120)는 AC전원입력부(110)에 입력된 AC전원전압을 평활화하여 DC전압으로 정류한다. 이때, 일반적으로 브릿지 다이오드가 이용된다.
커패시터(130)는 정류부(120)에서 DC 정류된 전압을 충전하고, DC-DC컨버터(140)는 커패시터(130)로부터의 전압을 소정 전압레벨로 바꾸어준다.
그러나 AC입력전압이 불안정하게 공급되는 일부지역(예를 들어, CIS, 중국, 동남아, 중남미 등)이나 자가 발전기로 AC전원을 공급하는 지역에서는, 상기한 종 래의 전원공급장치가 AC 과전압에 의하여 손상되는 경우가 자주 발생되며, 때로는 제조자 책임(Product Liability) 문제를 일으키기도 한다.
이들 지역에서는 AC입력전압이 정격전압을 초과하여 300V 이상으로 공급될 수 있으며, 이러한 경우, 전원공급장치 내의 커패시터의 파손을 일으키게 된다. 커패시터에 인가되는 전압은 입력전압의 1.414배가 되며, 이값이 커패시터의 정격전압을 소정시간 동안 초과할 경우, 커패시터는 과전압에 의하여 절연내력을 잃고 내부의 유전체가 폭발될 수 있으며, 폭발시 소음과 함께 화재발생의 위험을 발생시킨다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전원공급장치에 과전압차단회로를 구비함으로써 AC입력전압의 불안정으로 인한 전원공급장치의 파손을 방지하고, 전원공급 차단 상태를 표시함으로써 사용자가 과전압으로 인한 전원공급장치의 전원공급 차단을 인지할 수 있도록 한 과전압차단기능을 구비한 전원공급장치, 영상디스플레이장치 및 과전압차단방법을 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 전원공급장치는 상기 전원공급장치의 전원공급을 차단하는 스위치부; 및 상기 전원공급장치의 전압과 소정 기준전압을 비교하여 상기 전원공급장치의 전압이 상기 소정 기준전압보다 높으면 상기 스위치부를 제어하기 위한 과전압 차단신호를 생성하는 과전압감지부를 포함하며, 상기 과전압 차단신호는 전원공급 차단 상태를 알리기 위해 이용된다.
바람직하게, 상기 과전압감지부는 상기 전원공급장치의 전압과 소정 기준전압을 비교하여 상기 스위치부를 제어하기 위한 과전압 차단신호를 생성하는 비교기를 포함한다.
또한 바람직하게, 상기 스위치부는 트랜지스터 또는 릴레이를 포함한다.
바람직하게, 상기 전원공급 차단 상태는 상기 스위치부에 의한 전원공급 차단 전에 미리 알려진다.
또한 본 발명에 따른 전원공급장치를 구비한 영상디스플레이장치는 상기 전원공급장치의 전원공급을 차단하는 스위치부; 상기 전원공급장치의 전압과 소정 기준전압을 비교하여 상기 전원공급장치의 전압이 상기 소정 기준전압보다 높으면 상기 스위치부를 제어하기 위한 과전압 차단신호를 생성하는 과전압감지부; 및 상기 과전압 차단신호를 수신하여 전원공급 차단 상태를 표시하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
바람직하게, 상기 전원공급 차단 상태를 표시하기 위한 표시부를 더 포함한다.
또한 바람직하게, 상기 과전압감지부는 상기 전원공급장치의 전압과 소정 기준전압을 비교하여 상기 스위치부를 제어하기 위한 과전압 차단신호를 생성하는 비교기를 포함한다.
바람직하게, 상기 스위치부는 트랜지스터 또는 릴레이를 포함한다.
또한 바람직하게, 상기 전원공급 차단 상태는 OSD를 이용하여 표시된다.
바람직하게, 상기 전원공급 차단 상태는 상기 스위치부에 의한 전원공급 차단 전에 미리 표시된다.
또한 본 발명에 따른 과전압차단방법은 전원공급장치의 전압과 소정 기준전압을 비교하여 상기 전원공급장치의 전압이 상기 소정 기준전압보다 높으면 과전압 차단신호를 생성하는 단계; 상기 과전압 차단신호에 따라 상기 전원공급장치의 전원공급을 차단하는 단계; 및 상기 과전압 차단신호를 수신하여 전원공급 차단 상태를 표시하도록 제어하는 단계를 포함한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 과전압차단회로(230)를 포함하는 전원공급장치를 개략적으로 도시한 회로구성도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 전원공급장치는 AC전원입력부(210), 정류부(220), 과전압차단회로(230)의 스위치부(231)와 과전압감지부(232), 커패시터(240), DC-DC컨버터(250)를 포함한다.
AC전원입력부(210)는 AC전원을 입력받는다. 정류부(220)는 AC전원입력부(210)에 입력된 AC전원전압을 평활화하여 DC전압으로 정류하며, 브릿지 다이오드가 이용될 수 있다.
정류부(220)에서 정류된 DC전압은 스위치부(231)를 거쳐 커패시터(240)에 충전된다. DC-DC컨버터(240)는 커패시터(240)의 전압을 소정 전압레벨로 바꾸어준다.
과전압차단회로(230)는 스위치부(231)와 과전압감지부(232)를 포함한다. 과 전압감지부(232)는 전원공급장치의 전압과 소정 기준전압을 비교하여 과전압 발생을 감지하고 스위치부(231)를 제어하기 위한 과전압 차단신호를 생성한다.
과전압감지부(232)는 전원공급장치의 커패시터(240)로부터의 전압과 소정 기준전압(Vref)을 비교기(EA)에 의하여 비교한다. 커패시터(240)로부터의 전압은 소정 개수의 저항을 사용하여 측정된 분배전압을 이용할 수 있다. 예를 들어, 기준전압(Vref)이 2.5V일 때, 커패시터(240)로부터의 전압을 소정 개수의 저항으로 분배한 분배전압이 2.5V를 넘으면 과전압차단회로(230)가 과전압 차단신호를 생성하도록 설정될 수 있다.
과전압차단회로(230)의 비교기(EA)는 분배전압과 기준전압을 비교하여 분배전압이 기준전압보다 높으면 과전압 차단신호로서 하이 레벨의 신호를 출력하고 하이 레벨의 신호를 스위치부(231)로 전달하여 스위치부(231)가 커패시터로의 전원공급을 차단하도록 설정될 수 있다.
스위치부(231)는 과전압감지부(232)의 과전압 차단신호를 수신하여 전원공급장치의 전원공급을 차단한다. 스위치부(231)는 트랜지스터 또는 릴레이를 스위치로 이용할 수 있다.
과전압감지부(232)로부터 출력되는 과전압 차단신호는 스위치부(231)의 전원공급 차단 상태를 알리기 위하여 이용될 수 있다. 전원공급 차단 상태는 소리나 메세지를 통하여 사용자에게 인지됨으로써 전자기기의 고장으로 오인되지 않을 수 있다.
도 3은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 과전압차단기능을 구비한 영상디스 플레이장치의 회로 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기한 실시예에서 동일한 기능을 수행하는 구성요소는 동일한 참조부호가 사용된다. 본 실시예에 따르면, 상기한 실시예에 제어부(260)와 표시부(270)가 더 부가된다. 따라서 상기한 실시예에서 설명된 동일한 구성요소에 대한 설명은 생략된다.
제어부(260)는 과전압 차단신호를 수신하여 전원공급 차단 상태를 표시하도록 제어한다. 표시부(270)는 제어부(260)의 제어에 의하여 전원공급 차단 상태를 표시한다. 여기서 표시부(270)는 영상디스플레이장치의 디스플레이 패널을 포함한다.
제어부(260)는 과전압감지부(230)의 비교기(EA)로부터 출력되는 신호를 수신하여, 과전압차단신호가 수신되면 과전압으로 인한 전원공급 차단 상태를 표시하도록 제어한다. 제어부(260)는 마이크로 프로세서 또는 MCU가 될 수 있으며, ROM과 같은 메모리를 구비한다.
과전압차단회로(230)의 스위치부(231)의 작동에 의하여 커패시터(230)로의 전원공급이 차단될 경우, 수신된 과전압 차단신호는 제어부(260)에 의하여 제어되어 AC 과전압에 의하여 전원공급이 차단된다는 메세지로 표시부(270)에 나타날 수 있다. 이러한 전원공급 차단 상태는 OSD와 같은 자막이나 그림 등을 이용하여 표시된다.
도 4는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 과전압차단기능을 구비한 영상디스플레이장치의 개략적인 회로구성도이다. 상기한 실시예와 동일한 구성요소를 사용 하므로, 각 개별구성요소의 작동방식에 대한 별도의 설명은 생략한다. 다만, 본 실시예에 있어서는, 제어부(260)가 스위치부(231)를 제어하도록 구성된다. 상기한 실시예와 같이 제어부(260)는 과전압감지부(232)로부터 과전압차단신호를 수신하여 표시부(270)에 과전압으로 인한 전원공급 차단 상태를 표시하도록 제어한다. 이때, 전원공급 차단 상태의 표시는 스위치부(231)로 과전압 차단신호가 인가되기 전에 표시된다. 따라서 스위치부(231)는 표시부(270)가 과전압으로 인하여 전원공급이 차단될 것임을 표시한 후 제어부(260)로부터 과전압 차단신호를 수신하여 커패시터(240)로의 전원공급을 차단하게 된다. 소정시간 과전압이 공급될 때 커패시터(240)의 손상이 발생되므로, 과전압이 발생되더라도 제어부(260)에 의한 소정시간의 지연이 허용된다.
이러한 기능은 사용자로 하여금 AC 과전압이 입력되었으므로 전원공급장치를 보호하기 위하여 전원공급이 차단됨을 미리 인지시켜 전자기기 자체의 고장으로 오인하지 않도록 하기 위한 것이다.
도 4는 본 발명의 과전압차단과정을 도시한 흐름도이다. 먼저, 전원공급장치는 AC전원전압을 입력받는다(S410). 과전압감지부(232)는 전원공급장치의 전압과 소정 기준전압을 비교하여 과전압 발생을 감지하고 과전압 차단신호를 생성한다(S420). 이때 전원공급장치의 전압과 소정 기준전압은 비교기에 의하여 비교되며, 과전압 차단신호는 전원공급장치의 전압이 소정 기준전압보다 높을 때 발생된다. 또한 전원공급장치의 전압은 전원공급장치 내의 커패시터(240)로부터의 전압을 저항을 사용하여 측정된 분배전압을 이용한다.
다음으로, 스위치부(231)는 과전압감지부(232)에서 생성된 과전압 차단신호에 따라 전원공급장치의 전원공급을 차단한다(S430).
또한 제어부(260)는 과전압 차단신호를 수신하여 전원공급 차단 상태를 표시하도록 제어한다(S440). 전원공급 차단 상태는 사용자가 전원차단의 원인을 알 수 있도록 OSD를 이용하여 표시되며, 이러한 상태는 스위치부(231)의 전원차단 동작 이전에 화면에 표시되도록 구성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 전원공급장치에 과전압차단회로를 구비함으로써 AC입력전압의 불안정으로 인한 전원공급장치의 파손을 방지하고, 전원공급 차단 상태를 표시함으로써 사용자가 과전압으로 인한 전원공급장치의 전원공급 차단을 인지할 수 있도록 한 과전압차단기능을 구비한 전원공급장치, 영상디스플레이장치 및 과전압차단방법이 제공된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능함은 물론이고, 그와 같은 수정 또는 변형은 첨부하는 청구항의 기재범위 내에 있는 것이다.

Claims (16)

  1. 전원공급장치에 있어서,
    상기 전원공급장치의 전원공급을 차단하는 스위치부; 및
    상기 전원공급장치의 전압과 소정 기준전압을 비교하여 상기 전원공급장치의 전압이 상기 소정 기준전압보다 높으면 상기 스위치부를 제어하기 위한 과전압 차단신호를 생성하는 과전압감지부를 포함하며,
    상기 과전압 차단신호는 상기 스위치부에 의한 전원공급 차단 전에 미리 전원공급 차단 상태를 알리기 위해 이용되는 전원공급장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 과전압감지부는 상기 전원공급장치의 전압과 소정 기준전압을 비교하여 상기 스위치부를 제어하기 위한 과전압 차단신호를 생성하는 비교기를 포함하는 전원공급장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 스위치부는 트랜지스터 또는 릴레이를 포함하는 전원공급장치.
  4. 삭제
  5. 전원공급장치를 구비한 영상디스플레이장치에 있어서,
    상기 전원공급장치의 전원공급을 차단하는 스위치부;
    상기 전원공급장치의 전압과 소정 기준전압을 비교하여 상기 전원공급장치의 전압이 상기 소정 기준전압보다 높으면 상기 스위치부를 제어하기 위한 과전압 차단신호를 생성하는 과전압감지부;
    상기 전원공급 차단 상태를 표시하기 위한 표시부; 및
    상기 과전압 차단신호를 수신하여 전원공급 차단 상태를 표시하도록 상기 표시부를 제어하는 제어부를 포함하는 영상디스플레이장치.
  6. 삭제
  7. 청구항 5에 있어서, 상기 과전압감지부는 상기 전원공급장치의 전압과 소정 기준전압을 비교하여 상기 스위치부를 제어하기 위한 과전압 차단신호를 생성하는 비교기를 포함하는 영상디스플레이장치.
  8. 청구항 5에 있어서, 상기 스위치부는 트랜지스터 또는 릴레이를 포함하는 영상디스플레이장치.
  9. 청구항 5에 있어서, 상기 전원공급 차단 상태는 OSD를 이용하여 표시되는 영상디스플레이장치.
  10. 청구항 5에 있어서, 상기 전원공급 차단 상태는 상기 스위치부에 의한 전원공급 차단 전에 미리 표시되는 영상디스플레이장치.
  11. 전원공급장치의 전압과 소정 기준전압을 비교하여 상기 전원공급장치의 전압이 상기 소정 기준전압보다 높으면 과전압 차단신호를 생성하는 단계;
    상기 과전압 차단신호에 따라 상기 전원공급장치의 전원공급을 차단하는 단계;
    상기 과전압 차단신호를 수신하여 전원공급 차단 상태를 표시하도록 제어하는 단계; 및
    OSD를 이용하여 상기 전원공급 차단 상태를 표시하는 단계를 포함하는 과전압차단방법.
  12. 삭제
  13. 청구항 11에 있어서, 상기 과전압 차단신호를 생성하는 단계는 비교기에 의하여 수행되는 과전압차단방법.
  14. 청구항 11에 있어서, 상기 전원공급을 차단하는 단계는 트랜지스터 또는 릴레이에 의하여 수행되는 과전압차단방법.
  15. 삭제
  16. 청구항 11에 있어서, 상기 전원공급 차단 상태는 상기 전원공급이 차단되기 전에 미리 표시되는 과전압차단방법.
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