KR101397790B1 - 능동형 감압 회로 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 능동형 감압 회로에 관한 것이다. 본 발명의 능동형 감압 회로는 부하단에 일단이 연결되는 더미 저항; 상기 부하단 및 서스테인 전원 출력단 사이에 구비되어, 상기 부하단 및 상기 서스테인 전원 출력단 양단의 전압차에 따라 제어전류를 출력하는 제어 전류 생성부; 및 상기 제어 전류에 의해 생성되는 전압에 따라 상기 더미 저항의 타단을 접지로 연결하는 더미 구동부; 를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 PDP용 전원 공급 장치의 서스테인 전원 출력단에 연결되어 서스테인 전원의 과전압을 방지할 수 있는 능동형 감압 회로에 관한 것이다.
일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP)은 페닝(penning) 가스를 방전 현상에 이용한 평판 표시 장치로서, 비교적 높은 압력의 네온(Ne) 또는 헬륨(He) 가스 등을 베이스 기체로 하여 유전체로 피복된 좁은 전극 간에 발생시킨 방전에 의한 발광 형상을 이용한 표시장치이다. 이러한 PDP는 지금까지 표시수단의 주종을 이루어왔던 음극선관에 비해 두께가 얇고 가벼우며 고선명 대형화면의 구현이 가능하다는 장점이 있으며, 플라즈마 방전에 필요한 고전압(Vs, Va, Vset, Vscan 등)을 공급하고, 이미지 프로세싱부, 팬, 오디오 등에 다수의 저전압을 공급하기 위하여 다양한 전압을 발생시키는 다수의 DC/DC 컨버터를 포함하고 있다.
일반적으로 PDP 전원 시스템은 상용 라인 입력 전원으로부터 90 내지 270Vrms의 입력을 받아 고조파 규제 회피를 위한 PFC(Power Factor Correction)를 통하여 셋업(set-up) 또는 부스트업(boost-up)되어 약 370~400VDC 직류 전압을 출력하며 이로부터 다수의 DC/DC 컨버터를 거쳐 PDP 구동에 필요한 다양한 전원들을 공급한다. 역률 개선을 수행하는 PFC가 PDP용 SMPS의 가장 앞 단에 위치하며 PFC로부터의 출력전압은 고전압의 서스테인(Sustain) 전원 및 어드레스 전원을 공급하는 다수의 DC/DC 컨버터와, 다수의 저전압을 공급하는 DC/DC 컨버터로 입력된다.
PDP 전원 시스템에서 서스테인 전원 출력단에 부하가 인가되지 않고, 어드레스 전원 출력단에 부하가 인가되지 않는 경우 서스테인 전원의 전압 레벨과 어드레스 전원의 전압 레벨이 과도하게 상승하게 된다. 이를 방지하기 위하여 스스테인 전원 출력단에 더미 저항을 연결하나 서스테인 전원의 높은 출력으로 인하여 더미 저항이 과열되는 현상이 발생한다. 더미 저항의 과열을 방지하기 위하여 높은 레지스턴스를 갖는 저항을 병렬로 연결하지만 많은 수의 부품을 추가하여야 하므로 제조 단가가 상승하고, 회로의 면적이 커지는 문제점이 있다.
하기의 선행기술문헌 중 특허문헌 1은 멀티출력 전원 장치에 관한 것으로서, 멀티출력 전원 장치의 더미 저항의 수를 줄이고 간소화하여 크로스 레귤레이션 현상을 방지하고, 전원의 손실을 줄이고자 하는 내용을 개시하고 있으나, 서스테인 전원의 전압 레벨의 상승을 검출시, 더미 저항을 이용하여 서스테인 전원의 전압 레벨을 낮추는 내용을 개시하고 있지 못하다.
본 발명의 과제는 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 전원 공급장치의 서스테인 전원 출력단에 더미 저항을 연결하고, 서스테인 전원의 전압 레벨이 상승하는 경우 이를 검출하여 더미 저항을 이용하여 서스테인 전원의 전압 레벨을 감압할 수 있는 능동형 감압 회로를 제공한다.
본 발명의 제1 기술적인 측면에 따르면, 부하단에 일단이 연결되는 더미 저항; 상기 부하단 및 서스테인 전원 출력단 사이에 구비되어, 상기 부하단 및 상기 서스테인 전원 출력단 양단의 전압차에 따라 제어전류를 출력하는 제어 전류 생성부; 및 상기 제어 전류에 의해 생성되는 전압에 따라 상기 더미 저항의 타단을 접지로 연결하는 더미 구동부; 를 포함하는 능동형 감압 회로를 제안한다.
또한, 상기 제어 전류 생성부는, 상기 부하단 및 상기 서스테인 전원 출력단 양단의 전압차을 검출하는 제1 검출 저항; 및 상기 검출 저항에 따라 검출된 전압에 따라 제어 전류를 출력하는 전류 검출 IC; 를 포함하는 능동형 감압 회로를 제안한다.
또한, 상기 더미 구동부는, 상기 더미 저항의 타단과 연결되는 소스, 접지와 연결되는 드레인 및 사전에 설정되는 기준 전압이 인가되는 게이트를 구비하는 P채널 전계 효과 트랜지스터; 상기 제어 전류를 전압으로 검출하는 제2 검출 저항; 및 접지와 연결되는 소스, 상기 기준전압이 인가되는 드레인 및 상기 제2 검출 저항에서 검출되는 전압이 인가되는 게이트를 구비하는 N채널 전계 효과 트랜지스터를 포함하는 능동형 감압 회로를 제안한다.
또한, 상기 N채널 전계 효과 트랜지스터는, 상기 제2 검출 저항에서 검출되는 전압이 턴 온 전압 이상인 경우 턴 온 되어, 상기 기준 전압을 접지로 바이패스하는 능동형 감압 회로를 제안한다.
또한, 상기 제어 전류의 전류량을 조절하는 전류 조절부; 를 더 포함하는 능동형 감압 회로를 제안한다.
본 발명에 따르면, 플라즈마 디스플레이 패널의 전원 공급장치의 서스테인 전원 출력단에 더미 저항을 연결하고, 서스테인 전원의 전압 레벨 상승하는 경우에 이를 검출하여 더미 저항을 구동함으로써, 서스테인 전원의 전압 레벨이 과도하게 상승하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 종래 기술과 달리, 고용량의 복수의 더미 저항을 이용하지 않으므로, 부품의 제조 원가를 낮출 수 있고, 발열을 줄일 수 있으므로 부품 수명이 연장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 감압 회로를 나타낸 회로도이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 감압 회로를 나타낸 회로도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 감압 회로는 더미 저항(Rd), 제어 전류 생성부(100), 더미 구동부(200)을 포함할 수 있으며, 전류 조절부(300)을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 감압 회로는 전술한 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)의 전원 공급 장치의 서스테인 전원의 출력단(OUT_S) 및 서스테인 전원에 의해 구동되는 부하가 연결되는 부하단(OUT_L) 사이에 구비되어, 부하단(OUT_L)에 부하가 연결되지 않는 경우, 서스테인 전원의 전압 레벨이 과도하게 상승하는 방지하고자 하는 것이나, 이에 한정되는 것은 아니며, PDP의 전원 공급 장치뿐만 아니라 일반적인 전원 공급 장치에 적용될 수 있음은 물론 이다.
다만, 이하 설명의 편의를 위하여 PDP의 전원 공급 장치의 서스테인 전원의 출력단(OUT_L) 및 서스테인 전원에 의해 구동되는 부하가 연결되는 부하단(OUT_L)에 본 발명의 능동형 감압 회로가 구비되는 것으로 가정하여 설명하도록 한다.
더미 저항은(Rd)는 일단이 부하단(OUT_L)에 연결되어 부하단(OUT_L)에 부하가 연결되지 않는 경우 또는 서스테인 전원의 전압 레벨이 과도하게 상승하는 경우, 전압 레벨을 감압한다. 다만, 부하단(OUT_L)에 부하가 정상적으로 연결되어 서스테인 전원의 전압 레벨이 정격 범위에서 출력되는 경우에는 더미 저항(Rd)은 동작하지 않을 수 있다.
제어 전류 생성부(100)는 부하단(OUT_L)과 서스테인 전원 출력단(OUT_L) 사이에 구비되어, 서스테인 전원의 전압 레벨이 상승하는 경우 부하단(OUT_L)과 서스테인 전원 출력단(OUT_L) 양단의 전압차에 따라 제어 전류를 출력할 수 있다.
구체적으로 제어 전류 생성부(100) 상기 부하단(OUT_L)과 서스테인 전원 출력단(OUT_L) 사이에 구비되어, 부하단(OUT_L)과 서스테인 전원 출력단(OUT_L) 양단의 전압차를 검출하는 제1 검출 저항(R1) 및 검출 저항에 의해 검출된 전압에 따라 제어 전류를 출력하는 전류 검출 IC(110)를 포함할 수 있다.
여기서, 전류 검출 IC(110)는 수십 미리 암페어를 검출할 수 있는 IC로써, 전류 검출 IC(110)로 제텍스(ZETEZ)사의 'ZXCT10xx' 시리즈를 채용할 수 있다.
더미 구동부(200)는 제어 전류 생성부(100)로부터 출력되는 제어 전류에 의해 생성되는 전압에 따라 더미 저항(Rd)의 타단을 접지로 연결할 수 있다.
구체적으로, 더미 구동부(200)는 P채널 전계 효과 트랜지스터(P1), 제2 검출 저항(R2) 및 N채널 전계효과 트랜지스터(N1)를 포함하여 구성될 수 있다.
P채널 전계 효과 트랜지스터(P1)은 더미 저항(Rd)의 타단과 연결되는 소스, 접지와 연결되는 드레인 및 사전에 설정되는 기준전압(Vref)이 인가되는 게이트를 구비하여, 기준 전압(Vref)이 게이트로 인가됨에 따라 P 채널 전계 효과 트랜지스터(P1)은 오프 동작하게 된다. 이에 더미 저항(Rd)는 타단이 오픈된 상태이므로 서스테인 전원의 전압 레벨을 감압할 수 없게 된다.
제2 검출 저항(R2)은 전류 검출 IC(110)로부터 출력되는 제어 전류를 전압으로 검출하여 검출된 전압을 N채널 전계 효과 트랜지스터(N1)의 게이트에 인가한다.
N채널 전계 효과 트랜지스터(N1)는 접지와 연결되는 소스, 기준전압(Vref)이 인가되는 드레인 및 제2 검출 저항(R2)과 연결되는 게이트를 구비하여, 제2 검출 저항(R2)에서 검출되는 전압이 턴 온 전압 이상인 경우 턴 온 되어 기준 전압을 접지로 바이패스 할 수 있다. 기준전압(Vref)이 접지로 바이패스되어 P채널 전계 효과 트랜지스터(P1)는 더미 저항(Rd)의 타단을 접지로 연결할 수 있게 된다. 이로써 더미 저항(Rd)은 서스테인 전원의 전압 레벨을 감압할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전원 공급 장치는 전류 검출 IC(110)로부터 출력되는 제어 전류의 전류량을 조절하는 전류 조절부(300)를 더 포함할 수 있는데, 전류 조절부(300)는 PNP형 BJT(T1), 제너 다이오드(ZD) 및 저항 소자(R3)를 구비할 수 있다.
제너 다이오드(ZD)와 저항 소자(R3)는 서로 직렬로 연결되어 서스테인 전원 출력단(OUT_S)과 접지 사이에 구비되며, PNP형 BJT(T1)는 전류 검출 IC(110)의 출력단과 연결되는 이미터, 제2 검출 저항(R2)과 연결되는 컬렉터 및 제너 다이오드(ZD)와 저항 소자(R3)의 접속 노드에 연결되는 베이스를 포함할 수 있다.
PNP형 BJT(T1)는 제너 다이오드(ZD)와 저항 소자(R3)를 통한 전압을 베이스로 공급받아, 전류 검출 IC(110)로부터 전달받는 제어전류의 베이스와 컬렉터로 분배하여 전류를 조절할 수 있다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 제어 전류 생성부
110: 전류 검출 IC
200: 더미 구동부
300: 전류 조절부
110: 전류 검출 IC
200: 더미 구동부
300: 전류 조절부
Claims (5)
- 부하단에 일단이 연결되는 더미 저항;
상기 부하단 및 서스테인 전원 출력단 사이에 구비되어, 상기 부하단 및 상기 서스테인 전원 출력단 양단의 전압차에 따라 제어전류를 출력하는 제어 전류 생성부; 및
상기 제어 전류에 의해 생성되는 전압에 따라 상기 더미 저항의 타단을 접지로 연결하는 더미 구동부; 를 포함하고,
상기 더미 구동부는,
상기 더미 저항의 타단과 연결되는 소스, 접지와 연결되는 드레인 및 사전에 설정되는 기준 전압이 인가되는 게이트를 구비하는 P채널 전계 효과 트랜지스터;
상기 제어 전류를 전압으로 검출하는 제2 검출 저항; 및
접지와 연결되는 소스, 상기 기준 전압이 인가되는 드레인 및 상기 제2 검출 저항에서 검출되는 전압이 인가되는 게이트를 구비하는 N채널 전계 효과 트랜지스터를 포함하는 능동형 감압 회로.
- 제1항에 있어서, 상기 제어 전류 생성부는,
상기 부하단 및 상기 서스테인 전원 출력단 양단의 전압차을 검출하는 제1 검출 저항; 및
상기 검출 저항에 따라 검출된 전압에 따라 제어 전류를 출력하는 전류 검출 IC; 를 포함하는 능동형 감압 회로.
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 N채널 전계 효과 트랜지스터는,
상기 제2 검출 저항에서 검출되는 전압이 턴 온 전압 이상인 경우 턴 온 되어, 상기 기준 전압을 접지로 바이패스하는 능동형 감압 회로.
- 제2항에 있어서,
상기 제어 전류의 전류량을 조절하는 전류 조절부; 를 더 포함하는 능동형 감압 회로.
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