KR100887095B1 - 시퀀스를 개선한 통합 전원 장치 - Google Patents

시퀀스를 개선한 통합 전원 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스탠바이 전원 회로와 복수의 구동 전원 회로를 통합한 PDP용 전원장치에 있어서, 스탠바이 전원과 구동 전원간의 시퀀스를 개선한 전원장치에 관한 것이다.
본 발명은 상용 AC 전원을 복수의 DC 전원으로 변환하는 전원 변환부와, 상기 전원 변환부로부터의 상기 복수의 DC 전원 중 하나의 DC 전원을 사전에 설정된 대기 전원으로 변환하는 대기 전원부와, 상기 대기 전원부로부터 상기 대기 전원이 입력시에 전원 변환 동작을 제어하는 제어 신호를 제공하는 제어부와, 상기 제어부로부터의 상기 제어 신호에 따라 상기 전원 변환부로부터의 상기 복수의 DC 전원 중 적어도 하나의 DC 전원을 적어도 하나의 구동 전원으로 변환하는 구동 전원부를 포함하여 상기 대기 전원이 출력된 후 상기 제어 신호에 따라 상기 구동 전원을 출력한다.
Figure R1020070100363
PDP(Plasma Display Pannel), 전원 장치(Power Supply), 시퀀스(Sequence)

Description

시퀀스를 개선한 통합 전원 장치{INTEGRATED POWER SUPPLY IMPROVING SEQUENCE}
본 발명은 PDP용 전원장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 스탠바이 전원 회로와 복수의 구동 전원 회로를 통합한 PDP용 전원장치에 있어서, 스탠바이 전원과 구동 전원간의 시퀀스를 개선한 통합 전원장치에 관한 것이다.
최근 들어, 디스플레이 장치의 대형화 추세와 제품의 슬림화로 인해 PDP(Plasma Display Pannel)제품이 각광받고 있다. 이러한 PDP 제품에는 동작에 필요한 전원을 공급하는 전원장치가 필수적으로 채택된다.
상술한 전원장치는 동작 대기에 필요한 대기 전원과 PDP용 영상보드, 구동보드 및 각종 회로에 공급되는 다양한 전압 레벨을 갖는 복수의 구동 전원을 출력하며, 이를 위해 각각 상술한 대기 전원과 복수의 구동 전원을 출력하는 복수의 전원 회로가 채택된다.
한편, 상술한 PDP 제품의 슬림화 및 제조비용 저감이 요구되는 추세이며, 상술한 PDP 제품에 채택되는 전원장치 또한 이러한 슬림화 및 제조비용 저감의 요구를 받고 있다.
상술한 요구에 부합하기 위해, PDP 제품에 채택된 전원 장치에는 상술한 복수의 전원 회로를 통합하는 기술이 적용될 수 있다.
즉, 대기 전원 회로와 복수의 구동 전원 회로를 통합하여 슬림화 및 제조비용 저감의 요구를 만족시킬 수 있다.
그러나, PDP용 전원 장치에 있어서, 동작 대기를 위해서 우선적으로 대기 전원을 출력하고 이후 복수의 구동 전원을 출력하는 시퀀스(Sequence)를 설정하여야 하나, 대기 전원 회로와 복수의 구동 전원 회로를 통합하는 경우 하나의 트랜스포머에 대기 전원 회로와 구동 전원 회로가 연결되어 대기 전원 회로와 구동 전원 회로의 단순 결합시에 시퀀스 설정에 문제점이 발생한다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 마이크로 프로세서와 같은 제어 회로를 채용할 수 있으나, 이 경우 별도의 회로 면적과 추가 제조 비용 발생으로 인해 상술한 슬림화 및 제조비용 저감의 요구를 만족시킬 수 없는 문제점이 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 목적은 스탠바이 전원 회로와 복수의 구동 전원 회로를 통합한 PDP용 전원장치에 있어서, 스탠바이 전원과 구동 전원간의 시퀀스를 개선한 통합 전원장치를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 통합 전원 장치는 상용 AC 전원을 복수의 DC 전원으로 변환하는 전원 변환부와, 상기 전원 변환부로부터의 상기 복수의 DC 전원 중 하나의 DC 전원을 사전에 설정된 대기 전원으로 변환하는 대기 전원부와, 상기 대기 전원부로부터 상기 대기 전원이 입력시에 전원 변환 동작을 제어하는 제어 신호를 제공하는 제어부와, 상기 제어부로부터의 상기 제어 신호에 따라 상기 전원 변환부로부터의 상기 복수의 DC 전원 중 적어도 하나의 DC 전원을 적어도 하나의 구동 전원으로 변환하는 구동 전원부를 포함하여 상기 대기 전원이 출력된 후 상기 제어 신호에 따라 상기 구동 전원을 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 구동 전원부는 상기 제어 신호의 전압 레벨이 사전에 설정된 전압 레벨 미만이면 상기 DC 전원을 사전에 설정된 제1 구동 전원으로 변환하고, 상기 제어 신호의 전압 레벨이 사전에 설정된 전압 레벨 이상이면 상기 제1 구동 전원의 출력을 차단하는 전원 변환기를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 전원 변환기는 상기 제어신호의 전압 레벨이 사전에 설정된 전압 레벨 미만이면 스위칭 오프되고, 상기 제어 신호의 전압 레벨이 사전에 설정된 전압 레벨 이상이면 스위칭 온되는 제1 스위치와, 상기 제1 스위치가 스위칭 온되면 상기 제1 구동 전원의 출력을 차단하고, 상기 제1 스위치가 스위칭 오프되면 상기 제1 구동 전원의 출력을 제공하는 제2 스위치를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 구동 전원부는 상기 제1 스위치의 스위칭 오프에 따라 상기 복수의 DC 전원 중 하나의 DC 전원을 사전에 설정된 제2 구동 전원으로 변환하는 제1 레귤레이터와, 상기 제1 스위치의 스위칭 오프에 따라 상기 복수의 DC 전원 중 하나의 DC 전원을 사전에 설정된 제3 구동 전원으로 변환하는 제2 레귤레이터와, 상기 제2 레귤레이터로부터의 제3 구동 전원을 사전에 설정된 제4 구동 전원으로 변환하는 제3 레귤레이터를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 전원 변환부는 상기 상용 AC 전원을 정류하는 정류기와, 상기 정류기로부터의 정류된 전원을 역률 보정하는 역률 보정기와, 상기 역률 보정기로부터의 역률 보정된 전원을 의사 공명 변환(Quasi Resonant Convert;QRC) 방식으로 스위칭하는 스위칭 제어기와, 상기 스위칭 제어기로부터의 스위칭된 전원을 사전에 설정된 권선비에 따라 상기 복수의 DC 전원으로 변환하는 단일 트랜스포머를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, PDP용 전원 장치에 있어서 대기 전원 회로와 구동 전원 회로를 통합하는 경우 대기 전원과 구동 전원 간의 시퀀스를 개선할 수 있는 효과가 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 전원 장치의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 전원 장치(100)는 전원 변환부(110), 대기 전원부(120), 제어부(130) 및 구동 전원부(140)를 포함한다.
전원 변환부(110)는 상용 AC 전원을 복수의 DC 전원으로 변환하며, 이를 위해 전원 변환부(110)는 정류기(111), 역률 보정기(112), 스위칭 제어기(113) 및 트랜스포머(114)를 포함할 수 있다.
정류기(111)는 상기 AC 전원을 정류 및 평활하며, 역률 보정기(112)는 정류기(111)로부터의 정류 및 평활된 전원을 역률 보정(Power Factor Correction)한다. 스위칭 제어기(113)는 역률 보정기(112)로부터의 역률 보정된 전원을 의사 공명 변환(Quasi Resonant Convert;QRC) 방식으로 스위칭하고, 트랜스포머(114)는 사전에 설정된 권선비에 따라 스위칭 제어기(113)로부터의 스위칭된 전원을 복수의 DC 전원으로 변환한다. 이때, 트랜스포머(114)는 단일 입력 복수 출력 형태의 단일 트랜스포머일 수 있다.
대기 전원부(120)는 전원 변환부(110)로부터의 복수의 DC 전원 중 하나의 DC 전원을 입력받아 상기 하나의 DC 전원을 사전에 설정된 전압 레벨을 갖는 대기 전원(Stand-by Power)으로 변환한다. 상기 대기 전원은 예를 들어 대략 5.2V의 전압 레벨을 가질 수 있으며, PDP 제품에 사용자의 선택 또는 동작을 대기하는 전원으로 사용될 수 있다.
제어부(130)는 대기 전원부(120)로부터의 상기 대기 전원을 입력받아 동작 전원(ps_on)을 출력한다. 동작 신호(ps_on)은 액티브 로우(active low) 신호이며 PDP 제품 내의 전기적인 동작을 수행하는 회로에 동작 신호로 사용될 수 있다.
구동 전원부(140)는 제어부(130)로부터의 동작 신호(ps_on)에 따라 전원 변환부(110)로부터의 복수의 DC 전원 중 적어도 하나의 DC 전원을 복수의 구동 전원으로 변환한다.
구동 전원부(140)의 상세한 구성에 관해서는 이후 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 전원 장치에 채택된 구동 전원부의 상세 회로도이다.
도 1과 함께 도 2를 참조하면, 구동 전원부(140)는 전원 변환기(141), 제1 내지 제3 레귤레이터(142, 143, 144)를 포함할 수 있다.
전원 변환기(141)는 제1 스위치(141a)와 제2 스위치(141b)를 포함할 수 있으 며, 제1 스위치(141a)는 동작 신호(ps_on)를 입력받는 베이스, 접지(RTN)에 연결된 이미터 및 제2 스위치(141b)에 연결된 컬렉터를 갖는 NPN 타입의 트랜지스터로 구성될 수 있으며, 제1 스위치(141a)는 동작 신호(ps_on)의 신호 레벨이 하이(high)인 경우 스위칭 온 하고, 동작 신호(ps_on)의 신호 레벨이 로우(low)인 경우 스위칭 오프한다.
제2 스위치(141b)는 전원 변환부(110)에 전기적으로 연결된 드레인과 제1 위치(141a)에 전기적으로 연결된 게이트와 제1 구동 전원을 출력하는 소스를 갖는 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor;MOSFET)로 구성될 수 있으며, 제1 스위치(141a)가 스위칭 온하면 제1 구동전원의 공급을 차단하고, 제1 스위치(141a)가 스위칭 오프하면 제1 구동 전원의 공급을 재개한다.
한편, 제1 및 제2 레귤레이터(142, 143)는 각각 전원 변환부(110)로부터의 복수의 DC 전원을 사전에 설정된 전압 레벨을 갖는 제2 및 제3 구동 전원으로 변환한다. 이때, 제1 및 제2 레귤레이터(142, 143)는 제1 스위치(141a)의 스위칭 온에 따라 각각 제2 및 제3 구동 전원의 공급을 차단하고, 제1 스위치(141a)의 스위칭 오프에 따라 각각 제2 및 제3 구동 전원의 공급을 재개한다.
한편, 제1 스위치(141a)의 스위칭 온 및 오프는 제2 스위치(141b)로부터 제1 스위치(141a)에 전달되는 신호에 의해 판별될 수 있으며, 제1 및 제2 레귤레이터(142, 143)는 LDO(Low Drop Voltage Regulator)로 구성될 수 있다.
제3 레귤레이터(143)는 사전에 설정된 전압 레벨을 갖는 제4 구동 전원으로 출력하는데, 제2 레귤레이터(142)로부터의 상기 제2 구동 전원을 상기 제4 구동 전원으로 변환하여 출력할 수 있다.
도 3은 본 발명의 전원 장치의 출력 전원 시퀀스를 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2와 함께 도 3을 참조하면, 먼저, 전원 변환부(110)에 AC 전원이 입력되면 DC 전원으로 변환되며, 대기 전원부(120)는 상기 DC 전원을 상기 대기 전원으로 변환한다. 상기 대기 전원을 입력받은 제어부(130)는 액티브 로우인 동작 신호(ps_on)를 출력하고, 이에 따라 전원 변환기(141), 제1 레귤레이터(142) 및 제2 레귤레이터(143)는 각각 제1 내지 제3 구동 전원을 출력한다.
이를 보다 상세히 설명하면, 동작 신호(ps_on)의 신호 레벨이 하이(high)인 경우 제1 스위치(141a)는 스위칭 온 되어 제2 스위치(141b)는 제1 구동 전원을 차단하고 있다. 이때, 동작 신호(ps_on)의 신호 레벨이 로우(low)로 전환되면 제1 스위치(141a)는 스위칭 오프하고 제2 스위치(141b)는 제1 구동 전원을 출력한다. 이에 따라, 전원 변환부(110)의 단일 트랜스포머(114)는 전력을 유기하여 제1 및 제2 레귤레이터(142, 143)에 전달하고, 제1 및 제2 레귤레이터(142, 143)는 제1 스위치(141a)의 스위칭 오프에 따라 전원 변환부(110)의 단일 트랜스포머(114)로부터의 DC 전원을 사전에 설정된 전압 레벨을 갖는 제2 및 제3 구동 전원으로 각각 변환하여 출력한다. 제3 레귤레이터(144)는 제2 레귤레이터(143)로부터 제2 구동 전원이 출력되면 이를 사전에 설정된 전압 레벨을 갖는 제4 구동 전원으로 변환하여 출력한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 전원 장치(100)는 PDP용 전원 장치에 있어서 대기 전원 회로와 구동 전원 회로를 통합하는 경우 동작 신호(ps_on)에 따라 대기 전원 출력 이후 구동 전원의 출력을 제어하여, 대기 전원과 구동 전원간의 시퀀스를 개선할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
도 1은 본 발명의 전원 장치의 개략적인 구성도.
도 2는 본 발명의 전원 장치에 채택된 구동 전원부의 상세 회로도.
도 3은 본 발명의 전원 장치의 출력 전원 시퀀스를 나타내는 도면.
<도면의 주요 부호에 대한 상세한 설명>
100...통합 전원 장치 110...전원 변환부
111...정류기 112...역률 보정기
113...스위칭 제어기 114...단일 트랜스포머
120...대기 전원부 130...제어부
140...구동 전원부 141...전원 변환기
141a...제1 스위치 141b...제2 스위치
142...제1 레귤레이터 143...제2 레귤레이터
144...제3 레귤레이터

Claims (5)

  1. 상용 AC 전원을 복수의 DC 전원으로 변환하는 전원 변환부;
    상기 전원 변환부로부터의 상기 복수의 DC 전원 중 하나의 DC 전원을 사전에 설정된 대기 전원으로 변환하는 대기 전원부;
    상기 대기 전원부로부터 상기 대기 전원이 입력시에 전원 변환 동작을 제어하는 제어 신호를 제공하는 제어부; 및
    상기 제어부로부터의 상기 제어 신호에 따라 상기 전원 변환부로부터의 상기 복수의 DC 전원 중 적어도 다른 하나의 DC 전원을 적어도 하나의 구동 전원으로 변환하는 구동 전원부를 포함하고,
    상기 구동 전원부는 상기 제어 신호의 전압 레벨이 사전에 설정된 전압 레벨 미만이면 상기 DC 전원을 사전에 설정된 제1 구동 전원으로 변환하고, 상기 제어 신호의 전압 레벨이 사전에 설정된 전압 레벨 이상이면 상기 제1 구동 전원의 출력을 차단하는 전원 변환기를 포함하여,
    상기 대기 전원이 출력된 후 상기 구동 전원부가 상기 제어 신호에 따라 상기 구동 전원을 출력하는 것을 특징으로 하는 시퀀스를 개선한 통합 전원 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 전원 변환기는
    상기 제어신호를 입력받는 베이스와 접지에 연결된 이미터와 컬렉터를 가지며, 상기 제어신호의 전압 레벨이 사전에 설정된 전압 레벨 미만이면 스위칭 오프되고, 상기 제어 신호의 전압 레벨이 사전에 설정된 전압 레벨 이상이면 스위칭 온되는 제1 스위치; 및
    상기 전원 변환부에 연결된 드레인과 상기 제1 스위치의 컬렉터에 연결된 게이트와 상기 제1 구동 전원을 출력하는 소스를 가지며, 상기 제1 스위치가 스위칭 온되면 상기 제1 구동 전원의 출력을 차단하고, 상기 제1 스위치가 스위칭 오프되면 상기 제1 구동 전원의 출력을 제공하는 제2 스위치
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 시퀀스를 개선한 통합 전원 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 구동 전원부는
    상기 제1 스위치의 스위칭 오프에 따라 상기 복수의 DC 전원 중 하나의 DC 전원을 사전에 설정된 제2 구동 전원으로 변환하는 제1 레귤레이터;
    상기 제1 스위치의 스위칭 오프에 따라 상기 복수의 DC 전원 중 하나의 DC 전원을 사전에 설정된 제3 구동 전원으로 변환하는 제2 레귤레이터; 및
    상기 제2 레귤레이터로부터의 제3 구동 전원을 사전에 설정된 제4 구동 전원으로 변환하는 제3 레귤레이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시퀀스를 개선한 통합 전원 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 전원 변환부는
    상기 상용 AC 전원을 정류하는 정류기;
    상기 정류기로부터의 정류된 전원을 역률 보정하는 역률 보정기;
    상기 역률 보정기로부터의 역률 보정된 전원을 의사 공명 변환(Quasi Resonant Convert;QRC) 방식으로 스위칭하는 스위칭 제어기; 및
    상기 스위칭 제어기로부터의 스위칭된 전원을 사전에 설정된 권선비에 따라 상기 복수의 DC 전원으로 변환하는 단일 트랜스포머
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 시퀀스를 개선한 통합 전원 장치.
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