KR101094179B1

KR101094179B1 - 전자기기에서의 자동 온도 조절장치 및 방법

Info

Publication number: KR101094179B1
Application number: KR1020050041872A
Authority: KR
Inventors: 강경원
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2005-05-19
Filing date: 2005-05-19
Publication date: 2011-12-14
Also published as: US7339424B2; KR20060119214A; US20070268069A1

Abstract

본 발명은, 전자기기에서의 자동 온도 조절장치 및 방법에 관한 것으로, 예를 들어, 홈 씨어터(Home Theater) 등과 같은 다양한 전자기기에 포함 구성되는 파워 앰프 아이씨(Power AMP IC)의 출력 레벨을 검출하여, 최대(MAX) 출력 레벨 등과 같은 기 설정된 레벨이 검출된 상태에서, 소정 시간이 경과하게 되면, 상기 파워 앰프 아이씨의 출력 레벨을 낮게 조절하고, 이후, 소정 시간이 경과하게 되면, 상기 파워 앰프 아이씨의 출력 레벨을 원래대로 복원 조절하여, 파워 앰프 아이씨의 온도가 급격히 상승하는 것을 미연에 방지함으로써, 전자기기 내부의 온도 상승을 효율적으로 예방할 수 있게 되며, 또한 고온 발생에 의한 파워 앰프 아이씨가 파손되는 것을 미연에 예방할 수 있게 되는 매우 유용한 발명인 것이다.

파워 앰프 아이디, 최대 출력 레벨, 소정 시간, 온도 상승, 레벨 조절

Description

전자기기에서의 자동 온도 조절장치 및 방법 {Apparatus and method for controlling temperature automatically in electronic device}

도 1은 일반적인 오디오 전자기기에 대한 일부 구성을 도시한 것이고,

도 2는 본 발명이 적용되는 오디오 전자기기에 대한 일부 구성을 도시한 것이고,

도 3은 본 발명이 적용되는 파워 앰프의 출력 전력 산출에 대한 실시예를 도시한 것이고,

도 4는 본 발명이 적용되는 파워 앰프와 마이컴간에 송수신되는 데이터에 대한 실시예를 도시한 것이고,

도 5는 본 발명이 적용되는 파워 앰프에 대한 실시예를 도시한 것이고,

도 6은 본 발명에 따른 전자기기에서의 자동 온도 조절방법에 대한 동작 흐름도를 도시한 것이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 변조기 20 : 파워 앰프

30 : 로우패스필터 40 : 스피커

50 : 레벨 검출기 60 : 마이컴

본 발명은, 전자기기에서의 자동 온도 조절장치 및 방법에 관한 것으로, 예를 들어, 홈 씨어터(Home Theater) 등과 같은 다양한 전자기기에 포함 구성되는 파워 앰프 아이씨(Power AMP IC)에 의해, 전자기기 내부의 온도가 급격히 상승하는 것을 미연에 예방할 수 있도록 하기 위한 전자기기에서의 자동 온도 조절장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 홈 씨어터 등과 같은 다양한 전자기기에는, 도 1에 도시한 바와 같이, 변조기(10), 파워 앰프(20), 로우패스필터(30), 그리고 스피커(40) 등이 포함 구성될 수 있는 데, 상기 변조기(10)에서는, 아날로그 입력신호를 기준 신호와 비교하여, 펄스 폭 변조(PWM: Pulse Width Modulation) 신호로 변환 출력하게 된다.

한편, 상기 파워 앰프(20)에서는, 예를 들어, 사용자가 선택 입력하는 볼륨 업/다운 키(Volume Up/Down Key) 값에 따라, 상기 펄스 폭 변조 신호의 레벨을 가변 증폭하여, 증폭된 펄스 폭 변조 신호를 출력하게 되며, 상기 로우패스필터(30)에서는, 상기 증폭된 펄스 폭 변조 신호의 고역 성분으로 필터링하여, 아날로그 출력 신호를, 스피커(40)로 출력하게 된다.

또한, 상기 스피커(40)에서는, 상기 로우패스필터(30)를 거쳐 필터링 및 출 력되는 아날로그 출력신호에 상응하는 오디오 소리음을 출력하게 되므로, 사용자는 볼륨 업/다운 키를 조작하여, 자신이 원하는 볼륨 크기의 오디오를 청취할 수 있게 된다.

그러나, 상기와 같이 파워 앰프(20)에서는, 사용자가 선택 입력하는 볼륨 업/다운 키 값에 따라, 상기 펄스 폭 변조 신호의 레벨을 가변 증폭하기 때문에, 예를 들어, 사용자가 볼륨 크기를 최대로 높이는 경우, 상기 파워 앰프에서는, 증폭 레벨을 최대로 조절하게 되는 데, 만일 증폭 레벨이 최대가 된 상태에서, 소정 시간이 경과하게 되면, 상기 파워 앰프에서 고열이 발생하게 되므로, 파워 앰프가 파손될 수 있으며, 또한 전자기기의 내부 온도가 급격히 상승하게 되는 문제점이 발생하게 된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 예를 들어 홈 씨어터 등과 같은 다양한 전자기기에 포함 구성되는 파워 앰프 아이씨의 출력 레벨을 검출하여, 최대(MAX) 출력 레벨 등과 같은 기 설정된 레벨이 검출된 상태에서, 소정 시간이 경과하게 되면, 상기 파워 앰프 아이씨의 출력 레벨을 낮게 조절하고, 이후, 소정 시간이 경과하게 되면, 상기 파워 앰프 아이씨의 출력 레벨을 원래대로 복원 조절하여, 파워 앰프 아이씨의 온도가 급격히 상승하는 것을 미연에 방지할 수 있도록 하기 위한 전자기기에서의 자동 온도 조절장치 및 방법을 제공하는 데, 그 목적이 있는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자기기에서의 자동 온도 조절방법은, 파워 앰프의 출력 레벨을 검출하여, 기 설정된 레벨이 되는 경우, 소정 시간이 경과되는 지를 확인하는 1단계; 및 상기 소정 시간이 경과되면, 상기 파워 앰프의 출력 레벨을, 상기 기 설정된 레벨 보다 낮게 조절하는 2단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며,

또한, 본 발명에 따른 전자기기에서의 자동 온도 조절장치는, 아날로그 입력신호를 펄스 폭 변조(PWM) 신호로 변조하기 위한 변조수단; 상기 변조되는 펄스 폭 변조 신호를 증폭하기 위한 증폭수단; 상기 증폭되는 펄스 폭 변조 신호의 레벨을 검출하기 위한 검출수단; 및 상기 검출되는 레벨이, 기 설정된 레벨이 된 상태에서, 소정 시간이 경과되면, 상기 증폭수단을 동작 제어하여, 증폭되는 레벨을 낮게 조절하기 위한 제어수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 전자기기에서의 자동 온도 조절장치 및 방법에 대한 바람직한 실시예에 대해, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

우선, 본 발명에 따른 자동 온도 조절장치 및 방법은, 파워 앰프 아이씨(Power AMP IC)가 포함 구성되는 다양한 유형의 전자기기에 적용될 수 있는 것으로, 예를 들어, 본 발명이 적용되는 전자기기에는, 도 2에 도시한 바와 같이, 변조기(10), 파워 앰프(20), 로우패스필터(30), 그리고 스피커(40) 등이 포함 구성됨과 아울러, 레벨 검출기(50)와 마이컴(60) 등이 포함 구성된다.

한편, 상기 변조기(10)에서는, 아날로그 입력신호를 기준 신호와 비교하여, 펄스 폭 변조(PWM) 신호로 변환 출력하고, 상기 파워 앰프(20)에서는, 상기 펄스 폭 변조 신호의 레벨을 가변 증폭하여, 증폭된 펄스 폭 변조 신호를 출력하게 되며, 상기 로우패스필터(30)에서는, 상기 증폭된 펄스 폭 변조 신호의 고역 성분으로 필터링하여, 아날로그 출력 신호를, 스피커(40)로 출력하게 된다.

또한, 상기 스피커(40)에서는, 상기 로우패스필터(30)를 거쳐 필터링 및 출력되는 아날로그 출력신호에 상응하는 오디오 소리음을 출력하게 되는 데, 이때 상기 레벨 검출기(50)에서는, 상기 파워 앰프(20)에 의해 증폭된 펄스 폭 변조 신호의 레벨을 검출하게 된다.

그리고, 상기 마이컴(60)에서는, 상기 레벨 검출기(50)에 의해 검출된 신호 레벨이, 사전에 기 설정된 레벨, 예를 들어, 파워 앰프의 최대 출력 레벨에 해당하는 경우, 소정 시간을 카운트하게 되며, 이후, 상기 최대 출력 레벨이, 소정 시간이상 계속되면, 상기 파워 앰프(20)에서 고열이 발생하고 있다고 판단한 후, 파워 앰프의 증폭 레벨을 로우(Low) 레벨로 가변 조절시키게 되는 데, 이때 상기 마이컴(60)에서는, 냉각 팬을 구동 제어할 수도 있다.

한편, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 파워 앰프의 출력 전력(Po)은, 공급 전압(Vs)과, PWM 변조 인덱스(MI), 그리고 부하 저항(RL) 및 앰프 내부 저항(Rx)에 의해 산출될 수 있는 것으로, 상기 PWM 변조 인덱스(MI)가 최대(MAX)가 될 때, 최대의 출력 전력이 발생하게 되므로, 그 시점에 파워 앰프에서 최대 치의 고열이 발 생하게 된다.

이에 따라, 상기 PWM 변조 인덱스(MI)가 최대로 유지되는 시간을 가변 조절하여, 몇 초의 시간이 지속된 후, PWM 변조 인덱스(MI)를 감소시키고, 시간 지연(Time Delay)을 통해 다시 PWM 변조 인덱스(MI)를 최대로 유지시켜, 고열 발생이 계속되는 것을 예방하게 된다.

예를 들어, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 마이컴(60)과 파워 앰프(20)간의 I2S 데이터 통신을 통하여, PWM 변조 인덱스(MI)의 값을 가변 조절하여, 파워 앰프 아이씨 내부에 구비된 모스에프이티(MOSFET)의 턴 온/오프(Turn On/Off) 시간을 가변 조절할 수 있는 데, 이때 데이터 포맷은, 펄스 폭 변조를 생성하는 아이씨(IC)의 사양에 준하여 프로그래밍(Programing)한다.

한편, 도 6은 본 발명에 따른 전자기기에서의 자동 온도 조절방법에 대한 동작 흐름도를 도시한 것으로, 예를 들어, 상기 마이컴(60)에서는, 사용자가 선택 입력하는 볼륨 업/다운 키에 따라, 상기 파워 앰프의 증폭 레벨을 가변 조절하게 되는 데, 예를 들어, 사용자가 볼륨 크기를 최대로 조절하는 경우, 상기 마이컴(60)에서는, 그에 상응하는 컨트롤 데이터를 생성하여, 상기 파워 앰프(20)로 출력하게 된다(S10),

그리고, 상기 파워 앰프(20)에서는, 상기 컨트롤 데이터에 상응하여, 상기 변조기(10)로부터 출력되는 펄스 폭 변조 신호의 레벨을, 최대(MAX) 레벨로 증폭 출력하게 되는 데(S11), 이때 상기 레벨 검출기(50)에서는, 상기 증폭 출력되는 펄 스 폭 변조 신호의 레벨을 검출하여, 상기 마이컴(60)으로 피드백(Feedback)하게 된다.

한편, 상기 마이컴(60)에서는, 상기 레벨 검출기(50)에 의해 피드백되는 증폭 레벨이, 기 설정된 최대 레벨 값이 되는 경우, 그 최대 레벨 값이 계속 검출되는 시간을 카운트하게 되는 데, 예를 들어, 기 설정된 소정 시간이 경과하게 되는 경우(S12), 상기 마이컴(60)에서는, 파워 앰프에 고열이 발생하고 있다고 판단한 후, 파워 앰프의 증폭 레벨을 감소시키기 위한 컨트롤 데이터를 생성하여, 상기 파워 앰프(20)로 출력하게 된다(S13),

그리고, 상기 파워 앰프(20)에서는, 상기 컨트롤 데이터에 상응하여, 상기 변조기(10)로부터 출력되는 펄스 폭 변조 신호의 레벨을, 최대(MAX) 레벨 보다 낮은 레벨로 출력하게 되며, 이후 상기 마이컴(60)에서는, 다시 소정 시간이 경과하게 되면(S14), 파워 앰프에 고열이 발생하고 있지 않다고 판단한 후, 파워 앰프의 증폭 레벨을 원래대로 증가시키기 위한 컨트롤 데이터를 생성하여, 상기 파워 앰프(20)로 출력하게 된다(S15).

이에 따라, 파워 앰프의 온도가 급격히 상승하는 것을 미연에 방지할 수 있게 되는 데, 참고로, 상기 마이컴(60)에서는, 파워 앰프에서 고열이 발생하는 시점에 냉각 팬을 구동 제어하여, 파워 앰프는 물론, 다른 전자부품에 의해 발생되는 열을 냉각시킴으로써, 전자기기 내부의 온도 상승을 효율적으로 예방할 수 있게 된다.

이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것 으로, 당업자라면, 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 또다른 다양한 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.

상기와 같이 구성 및 동작되는 본 발명에 따른 전자기기에서의 자동 온도 조절장치 및 방법은, 예를 들어, 홈 씨어터(Home Theater) 등과 같은 다양한 전자기기에 포함 구성되는 파워 앰프 아이씨(Power AMP IC)의 출력 레벨을 검출하여, 최대(MAX) 출력 레벨 등과 같은 기 설정된 레벨이 검출된 상태에서, 소정 시간이 경과하게 되면, 상기 파워 앰프 아이씨의 출력 레벨을 낮게 조절하고, 이후, 소정 시간이 경과하게 되면, 상기 파워 앰프 아이씨의 출력 레벨을 원래대로 복원 조절하여, 파워 앰프 아이씨의 온도가 급격히 상승하는 것을 미연에 방지함으로써, 전자기기 내부의 온도 상승을 효율적으로 예방할 수 있게 되며, 또한 고온 발생에 의한 파워 앰프 아이씨가 파손되는 것을 미연에 예방할 수 있게 되는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims

파워 앰프의 출력 레벨을 검출하여, 사전에 기준 레벨로 설정된 파워 앰프의 최대 출력 레벨이 되면, 시간을 카운트하는 1단계; 및

상기 카운트된 시간이, 사전에 기준 시간으로 설정된 파워 앰프의 최대 출력 레벨 유지 시간을 경과하면, 상기 파워 앰프의 출력 레벨을, 상기 기준 레벨 보다 낮게 조절하는 2단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자기기에서의 자동 온도 조절방법.
삭제
삭제
삭제
제 1항에 있어서,

상기 2단계 이후, 상기 파워 앰프의 출력 레벨을 원래의 상태로 다시 조절하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자기기에서의 자동 온도 조절방법.
아날로그 입력신호를 펄스 폭 변조(PWM) 신호로 변조하기 위한 변조수단;

상기 변조되는 펄스 폭 변조 신호를 증폭하기 위한 증폭수단;

상기 증폭되는 펄스 폭 변조 신호의 레벨을 검출하기 위한 검출수단; 및

상기 검출되는 레벨이, 사전에 기준 레벨로 설정된 증폭수단의 최대 출력 레벨이 되면, 시간을 카운트하고, 상기 카운트된 시간이, 사전에 기준 시간으로 설정된 증폭수단의 최대 출력 레벨 유지 시간을 경과하면, 상기 증폭수단을 동작 제어하여, 증폭되는 레벨을, 상기 기준 레벨 보다 낮게 조절하기 위한 제어수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전자기기에서의 자동 온도 조절장치.
제 6항에 있어서,

상기 증폭수단은, 파워 앰프이고,

상기 제어수단은, 상기 증폭수단을 동작 제어하여, 증폭되는 레벨을 낮게 조절한 이후, 상기 증폭수단의 출력 레벨을 원래의 상태로 다시 조절하는 것을 특징으로 하는 전자기기에서의 자동 온도 조절장치.