KR102151935B1 - 전자장치 및 그 전원제어방법 - Google Patents

전자장치 및 그 전원제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자장치 및 그 전원제어방법에 관한 것으로서, 전자장치는, 전원을 공급받아 동작을 수행하는 시스템부와; PWM 신호를 생성하는 PWM 생성부와; PWM 생성부의 출력전압에 따라 1차측 전원을 2차측으로 전달하는 변환부와; 변환부의 2차측 전원을 대기전원으로 시스템부에 공급하는 출력부를 포함하는 전원공급부를 포함하며, PWM 생성부는 변환부의 2차측 전압을 피드백받고, 2차측 전압의 레벨에 따라 PWM 신호가 온/오프 되며, PWM 신호의 오프 구간에서는 2차측 전압의 피드백부를 제외한 구성으로의 전원 공급이 차단한다. 이에 의하여, 2차측 전원 레벨에 따른 간헐적 PWM 동작을 수행하도록 제어하여, 대기전원을 안정적으로 공급하면서도, 대기모드에서 소모되는 대기전력을 제로 와트에 가깝도록 유지할 수 있다.

Description

전자장치 및 그 전원제어방법{ELECTRONIC APPARATUS AND POWER CONTROLLING METHOD THEREOF}
본 발명은 전자장치 및 그 전원제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전자장치의 대기전력 소모를 제어하는 전자장치 및 그 전원제어방법에 관한 것이다.
TV와 같은 디스플레이장치를 포함하는 전자장치에는 동작에 필요한 전원을 공급하기 위한 전원공급부가 마련된다. 전자장치는 복수의 전원모드를 가지며, 동작을 수행하지 않는 상태로 소정 시간이 경과하면, 전력 소모를 줄이기 위해 일부 구성에 전원 공급을 중지하는 대기모드(이하, 스탠바이(Stand-By) 모드 라고도 한다)로 진입할 수 있다.
전자장치가 대기모드에 진입한 경우에도, 시스템부에는 최소한의 동작을 수행하기 위한 대기전원이 공급될 필요가 있다. 이를 위해, 전자장치에는 대기전원을 생성하는 대기전원 공급장치(이하, 스탠바이 전원장치 라고도 함)로서, 스탠바이 AC/DC 컨버터 회로(Stand-By AC/DC Converter Circuit)가 구비될 수 있다.
도 1은 종래의 대기전원 공급장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 대기전원 공급장치(10)는 스탠바이 AC/DC 컨버터 회로로 구현될 수 있다. 도 1을 참조하면, 종래의 대기전원 공급장치(10)는 다음과 같이 동작한다.
교류(AC) 전원이 인가되면 브릿지 정류회로(11)를 거쳐, PWM IC(12)가 PWM 신호를 생성한다. PWM IC(12)의 고전압 스타트 업(HV Start-Up)에 의해 스위칭 소자 Q1의 스위칭 동작이 개시되고, VCC 전압이 인가되어 PWM IC(12)가 정상적으로 동작을 수행하여, 스탠바이 전원(DC)이 출력된다.
구체적으로, PWM IC(12)에서 생성된 펄스 전압은 Q1에 의해 스위칭되어, 트랜스포머(14)의 변압비에 따라 2차측으로 전달되고, 정류기(Rectifier) D1과 전해 캐패시터(Capacitor)를 거쳐, 전자장치의 동작을 수행하는 시스템부(도시안됨)에 직류(DC) 전압으로 출력된다. 출력된 DC 전압은 PWM IC(12)의 피드백 단자(F/D)로 피드백되며, PWM IC(12)의 피드백 제어에 의해 출력 전압의 레귤레이션(Regulation)이 이루어진다.
그런데, 도 1에 도시된 종래의 대기전원 공급장치(10)는 전자장치의 대기상태에서도 항상 동작하므로, 이에 의한 전력의 손실이 발생한다. 또한, 부하와 관계없이 AC/DC 컨버터(10)의 1-2 차간 회로 자체의 전력변환 손실이 존재하게 된다. 즉, 스탠바이 AC/DC 변환(Conversion) 동작에 따라 대기모드에서 지속적으로 손실이 발생하여, 대기전력이 증가되는 원인이 된다.
이에, 대기전력을 감소시키기 위해, 대기모드 시 출력 피드백 전압에 의해 PWM IC(12) 게이트(gate) 출력을 간헐적 스위칭(Burst Mode 또는 Pulse Skip Mode)과 같은 방식으로 제어하여, 스위칭 소자 Q1의 동작 회수, 주기 등을 변화시킬 수 있다.
하지만, 대기전력을 감소시키기 위해 버스트 주기를 극단적으로 낮추게 되면(예를 들어, 1kHz 이하), PWM이 동작하지 않는 구간에서 출력전류가 갑자기 변동되는 경우, 출력에 에너지를 정상적으로 공급하지 못하여, 출력전압의 딥(DIP) 즉, 전압 무너짐이 발생하여, 시스템부의 고장을 유발하는 문제점이 있다.
본 발명 일실시예에 따른 전자장치는, 전원을 공급받아 동작을 수행하는 시스템부와; PWM 신호를 생성하는 PWM 생성부와; PWM 생성부의 출력전압에 따라 1차측 전원을 2차측으로 전달하는 변환부와; 변환부의 2차측 전원을 대기전원으로 시스템부에 공급하는 출력부를 포함하는 전원공급부를 포함하며, PWM 생성부는 변환부의 2차측 전압을 피드백받고, 2차측 전압의 레벨에 따라 PWM 신호가 온/오프 되며, PWM 신호의 오프 구간에서는 2차측 전압의 피드백부를 제외한 구성으로의 전원 공급이 차단될 수 있다.
2차측전압이 제1기준전압 이하이면 PWM 신호가 온 되고, 2차측 전압이 제2기준전압 이상이면 PWM 신호가 오프 될 수 있다.
전원공급부는 PWM 생성부의 출력에 따라 동작하는 스위칭부를 더 포함하며, 스위칭부는 변환부의 2차측 전압의 레벨에 따른 비선형적 스위칭 주기를 가질 수 있다.
변환부의 2차측 전원을 모니터링하고, PWM 생성부를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
제어부는 시스템부의 전압을 모니터링하며, 시스템부로부터 외부 입력신호가 입력되면, PWM 생성부에 웨이크 업 신호를 출력할 수 있다.
외부 입력신호는 시스템부의 대기모드 해제에 대응하여 입력될 수 있다.
시스템부는 전원공급부의 출력전류가 변동되는 시점 이전에 제어부에 외부 입력신호를 인가할 수 있다.
PWM 생성부는 웨이크 업 신호가 수신되면, PWM 신호를 연속적으로 생성할 수 있다.
생성되는 PWM 신호는 고속 주파수를 가질 수 있다.
한편, 본 발명 일실시예에 따른, 전원을 공급받아 동작을 수행하는 시스템부와, PWM 신호를 생성하는 PWM 생성부를 포함하며 시스템부에 대기전원을 공급하는 전원공급부를 포함하는 전자장치의 전원제어방법은, PWM 생성부의 출력전압에 따라 1차측 전원을 2차측으로 전달하는 변환부의 2차측 전원을 모니터링하는 단계와; 변환부의 2차측 전압의 레벨에 따라 PWM 신호를 온/오프 제어하는 단계를 포함하며, PWM 신호의 오프 구간에서는 2차측 전압의 피드백부를 제외한 PWM 생성부로의 전원 공급이 차단될 수 있다.
PWM 신호를 온/오프 제어하는 단계에서, 2차측전압이 제1기준전압 이하이면 PWM 신호가 온 되고, 2차측 전압이 제2기준전압 이상이면 PWM 신호가 오프 될 수 있다.
전원공급부는 PWM 생성부의 출력에 따라 동작하는 스위칭부를 더 포함하며, 스위칭부는 변환부의 2차측 전압의 레벨에 따른 비선형적 스위칭 주기를 가질 수 있다.
시스템부의 전압을 모니터링하는 단계를 더 포함할 수 있다.
전원공급부가 시스템부로부터 외부 입력신호를 입력받는 단계와; 외부 입력신호에 대응하여 PWM 생성부로 웨이크 업 신호를 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
외부 입력신호는 시스템부의 대기모드 해제에 대응하여 입력될 수 있다.
외부 입력신호를 입력받는 단계에서, 시스템부는 전원공급부의 출력전류가 변동되는 시점 이전에 외부 입력신호를 인가할 수 있다.
웨이크 업 신호가 수신되면, PWM 생성부가 PWM 신호를 연속적으로 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
생성되는 PWM 신호는 고속 주파수를 가질 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자장치는, 전원을 공급받아 동작을 수행하는 시스템부와; PWM 신호를 생성하는 PWM 생성부와; PWM 생성부의 출력전압에 따라 1차측 전원을 2차측으로 전달하는 변환부와; 변환부의 2차측 전원을 대기전원으로 시스템부에 공급하는 출력부와; 변환부의 2차측 전압을 모니터링하고, 2차측 전압의 레벨에 따라 PWM 신호를 온/오프 제어하는 제어부를 포함하는는 전원공급부를 포함하며, PWM 신호의 오프 구간에서는 2차측 전압의 피드백부를 제외한 구성으로의 전원 공급이 차단될 수 있다.
제어부는 시스템부의 전압을 모니터링하며, 시스템부로부터 외부 입력신호가 입력되면, PWM 생성부에 웨이크 업 신호를 출력할 수 있다.
시스템부는 전원공급부의 출력전류가 변동되는 시점 이전에 제어부에 외부 입력신호를 인가할 수 있다.
PWM 생성부는 웨이크 업 신호가 수신되면, 고속 주파수의 PWM 신호를 생성할 수 있다.
도 1은 종래의 대기전원 공급장치의 구성을 도시한 도면이며,
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 전자장치의 구성을 도시한 블록도이며,
도 3은 본 발명 일실시예에 의한 전원공급부의 동작에 따른 신호의 파형을 도시한 도면이며,
도 4는 기존의 방식에서의 신호의 파형을 도 3과 비교하여 도시한 도면이며,
도 5와 도 6은 본 발명 일실시예에 따른 전원공급부에서 출력전류에 따른 모드 전환을 설명하기 위한 도면이며,
도 7과 도 8은 본 발명 실시예에 의한 전자장치의 전원제어방법을 도시한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 전자장치(1)의 구성을 도시한 블록도이다.
전자장치(1)는 TV, 모니터 등의 디스플레이장치, MP3 플레이어, 휴대폰 등의 휴대용 단말장치, 데스크탑, 랩탑 등의 컴퓨터 등으로 구현될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 전자장치(1)는 시스템부(200)에 대기전원을 공급하는 전원공급부(100)와, 동작을 수행하는 시스템부(200)를 포함할 수 있다.
시스템부(200)는 전자장치(1)의 동작을 수행한다. 예를 들어, 전자장치(1)가 디스플레이장치인 경우, 시스템부(200)는 외부의 영상공급원으로부터 제공되는 영상신호를 기 설정된 영상처리 프로세스에 따라서 처리하여 영상으로 표시하며, 영상신호를 처리하는 영상처리부, 영상신호를 영상으로 표시하는 디스플레이부, 외부와 통신을 수행하는 통신부, 각종 데이터가 저장되는 저장부 및 디스플레이장치를 제어하는 CPU 등을 포함할 수 있다.
시스템부(200)는 복수의 전원모드를 가지며, 전자장치(1)는 시스템부(200)가 동작을 수행하지 않는 상태로 소정 시간이 경과하면, 일부 구성에 전원 공급을 중단하는 대기모드로 진입한다.
예를 들어, 디스플레이장치는 대기모드로 진입한 상태에서, 사용자 명령을 입력받는 리모트 컨트롤러와 통신을 수행하거나, USB와 같은 외부 입력을 감지하는 통신부에는 전원을 공급할 수 있다. 디스플레이장치의 제어부가 통신부를 통해 외부 입력을 감지하면, 시스템부(200)의 대기모드가 해제되고, 전원모드가 일반모드로 전환될 수 있다.
전원공급부(100)는 시스템부(200)에 전원을 공급하기 위한 전원공급장치의 기능의 일부를 수행한다. 본 실시예의 전원공급부(100)는 스탠바이 AC/DC 컨버터 회로로 구현된 대기전원 공급장치 또는 스탠바이 전원장치로서, 교류(AC) 전원을 직류(DC) 전원으로 컨버징하여, 대기모드(스탠바이 모드) 상태인 시스템부(200)에 대기전원(스탠바이 전원)으로 출력할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 전원공급부(100)는 입력 AC 전원을 정류하는 브릿지 정류부(110)와, 브릿지 정류부(110)를 거친 1차측 고전압부와 연결되며 펄스폭 변조(pulse width modulation, PWM) 신호(이하, PWM 신호 라고도 한다)를 생성하는 PWM 생성부(120)와, PWM 생성부(120)의 출력전원을 입력받아 동작하는 스위칭부(SW)(130)와, PWM 생성부(120)에 의해 생성된 고주파 스위칭 전압을 2차측으로 전달하는 변환부(140)와, 변환부(140)의 2차측 전원을 정류하여 DC 전원 즉, 대기(standby) 전원으로 출력하는 출력부(150)와, 출력되는 대기전원 및 시스템부(200)의 전압을 모니터링하고 PWM 생성부(120)를 제어하는 제어부(160)와, 제어부(160)에서 출력되는 제어신호(Relay ON/OFF 신호)에 따라 온/오프되는 릴레이부(170)를 포함한다.
PWM 생성부(120)는 단일 칩(Single Chip)의 IC (Power Control IC)로 구현되며, 변환부(140) 2차측의 대기전원의 레벨에 따라 간헐적으로 동작을 수행하여 PWM 신호를 생성한다. 구체적으로, PWM 생성부(120)는 변환부(140)의 2차측 대기전원을 피드백받는 방식으로 2차 전압을 모니터링하며, 모니터링 결과에 따라 제1기준전압 이하인 경우 동작을 수행(PWM ON)하고, 2차 전압이 기설정된 제2기준전압 이상인 경우 동작을 멈춘다(PWM OFF). PWM 생성부(120)가 동작을 수행하면, PWM 신호가 생성되어 스위칭부(130)가 동작하고, 이에 따라 변환부(140)의 2차측으로 전력이 공급된다.
본 실시예에서는 2차 전원의 레벨에 따라 PWM 생성부(120)가 동작을 수행하는 모드를 온/오프 제어모드(ON/OFF control mode)라고 하며, 온/오프 제어모드로 동작하는 구간을 온/오프 제어구간이라고 한다.
도 3은 본 발명 일실시예에 의한 전원공급부(100)의 동작에 따른 신호의 파형을 도시한 도면이며, 도 4는 기존의 방식에서의 신호의 파형을 도 3과 비교하여 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 온/오프 제어모드에서는 대기전압 즉, 스탠바이(STBY) 출력전압이 제1기준전압(a) 이하로 내려가는 것이 감지되는 시점인 t1, t3에서 간헐적으로 PWM 동작을 수행하여 PWM 신호가 생성된다(PWM 신호 온 구간). PWM 동작에 따라 대기전압은 증가하며, 이에 따라 스탠바이 출력전압이 제2기준전압(b) 이상이 되면, PWM 동작은 종료된다(PWM 신호 오프 구간).
이에 따라, PWM 생성부(120)는 2차측 출력전류 조건에 따른 비선형(Non-linear), 비정기적인 PWM 주기를 가지며, 이러한 간헐적 PWM 동작으로 인해 스탠바이 출력전압은 도 3과 같이 소정 크기의 리플(ripple)이 발생되는 파형을 가진다. 여기서, 스탠바이 출력전압은 리플이 발생하기는 하지만, PWM 생성부(120)의 간헐적 PWM 동작에 따라 일정 레벨을 유지하도록 제어되므로, 안정적으로 대기전원이 공급될 수 있다.
본 실시예의 PWM 생성부(120)는 온/오프 제어모드에서 PWM 동작을 수행하지 않는 구간, 즉 PWM 신호 오프 구간에서는 2차측 전압을 피드백받기 위한 구성을 제외한 내부 블록들 간의 연결을 끊는 방식으로, 피드백부를 제외한 구성으로의 전력 공급을 차단한다. 이에 따라, PWM 생성부(120)는 동작을 수행하지 않는 경우, 누설 전력이 차단되어 최소한의 전력이 소모되므로, 대기전력 제로 와트(Zero Watt, 0W)의 구현이 가능할 수 있다. 본 실시예의 PWM 생성부(120)는 마이크로 단위(μA)의 작은 크기의 전류 예를 들어, 5μA 이하의 매우 적은 전류가 흐르는 0.00W PWM IC로 구현될 수 있다.
스위칭부(130)은 MOSFET과 같은 스위칭 소자로 구현되며, 제1변환부(140)는 1차 및 2차측 권선을 가지는 트랜스포머(Transformer)로 구현될 수 있다.
스위칭부(130)는 PWM 생성부(120)의 출력에 따라 스위칭 동작을 수행하므로, 변환부(140)의 2차측 전압의 레벨에 따른 비선형적 스위칭 주기를 가지게 된다.
출력부(150)는 정류기(Rectifier) D1와 캐패시터(Capacitor) C1을 포함한다. 본 발명 전원공급부(100)는 전자장치(1)가 대기모드인 경우, 시스템부(200)에 기설정된 대기전압(예를 들어, 3.3V, 5V 등)이 공급될 수 있도록 캐패시터 C1에 소정 전압이 충전된 상태를 유지하도록 구현된다. 여기서, 캐패시터 C1은 슈퍼 캐패시터로 구현되어, 시스템부(200)에 안정적으로 대기전원을 공급할 수 있다.
제어부(160)는 MCU(Micro Control Unit)으로 구현되며, 변환부(140)의 2차 전압을 모니터링하고, 시스템부(200)로부터 외부 입력신호(PS_ON 신호)를 인가 받는다. 여기서, 제어부(160)는 도 3과 같이 온/오프 제어모드로 동작하는 도중에 출력전류가 변동되는 시점인 t8 이전인 t5 시점에 시스템부(200)로부터 PS_ON 신호를 인가 받는다. PS_ON 신호가 인가됨에 따라, 전원공급부(100)는 온/오프 제어모드가 해제된다.
구체적으로, 제어부(160)는 전원공급부(100) 외부로부터 입력신호에 대응하여 PWM 생성부(120)에 웨이크 업(wake-up) 신호를 출력한다. 여기서, 외부 입력신호는 시스템부(200)로부터 입력될 수 있다.
외부 입력신호 즉, PS_ON 신호는 시스템부(200)의 스탠바이 모드의 해제에 대응하여 인가될 수 있다. 예를 들어, 시스템부(200)는 사용자에 의해 전자장치(1)를 동작시키는 명령이 수신되면, 출력전류가 변동되는 시점 t8 이전인 t5 시점에 PS_ON 신호를 인가할 수 있다.
여기서, 외부 입력신호는 전자장치(1)와 다른 기기(도시 안됨)의 동작에 대응하여 인가될 수도 있다. 예를 들어, 전자장치(1)가 TV인 경우 TV와 이격된 리모트 컨트롤러로부터의 커맨드 수신 또는 전자장치(1)가 모니터인 경우 컴퓨터 본체에 연결된 입력장치의 조작 등에 대응하여 외부 입력신호가 인가될 수도 있다.
외부 입력신호가 인가되는 시점 t4는 PS_ON 이후 출력전류가 변동되는 지연시간을 고려하여 결정될 수 있다.
도 3과 같이 t5에서 PS_ON 신호가 인가되면, 제어부(160)는 t6에서 웨이크-업 신호를 PWM 생성부(120)로 전달한다. PWM 생성부(120)는 PWM 동작을 수행하고, t7시점에서 PWM 신호가 연속적으로 생성된다. 여기서, 연속적으로 생성되는 PWM 신호는 고속 주파수를 가질 수 있다. 이에 따라, t8시점에 출력전류가 변동되어도 스탠바이 출력전압이 안정적으로 유지됨을 확인할 수 있다.
즉, 본 발명 실시예에서는 대기모드 해제를 포함하여 출력전류 변동이 예상되는 경우, 출력전류 변동 예상 시점 이전에 시스템부(200)로부터의 외부 입력신호가 인가되고, 제어부(160)로부터 PWM 생성부(120)가 웨이크 업되어 PWM 신호가 생성됨에 따라, 도 3과 같이 출력전류 변동에 따른 출력전압의 무너짐 즉, 딥(DIP)이 발생하지 않고, 안정적으로 전원이 공급된다.
이와 비교하여, 도 4에 도시된 바와 같이 종래의 경우에서는 t9 시점에서 출력전류의 변동에 따라, 출력전압이 무너지는 딥(DIP)이 발생되는 것을 확인할 수 있다.
본 실시예에서는 외부 입력신호의 인가에 따라 PWM 생성부(120)가 웨이크 업 되어 연속적으로 PWM 동작을 수행하는 모드를 고속 PWM 모드 라고 하며, 고속 PWM 모드로 동작하는 구간을 고속 PWM 구간이라고 한다.
따라서, 본 실시예의 전원공급장치(100)는 온/오프 제어모드에서 외부 입력신호 인가에 따라 PWM 생성부(120)가 웨이크 업 되어 온/오프 제어모드가 해제되고 고속 PWM 모드로 전환하여, 연속적으로 PWM 동작을 수행하도록 PWM 생성부(120)를 제어하므로, 딥 없는 안정적인 출력전압의 공급이 가능할 수 있게 된다.
도 5와 도 6은 본 발명 일실시예에 따른 전원공급부(100)에서 출력전류에 따른 모드 전환을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, PWM 생성부(120)는 출력전류 조건에 따라 PWM 동작 주기가 비선형(Non-linear)으로 변동된다.
구체적으로, 도 5와 같이 출력전류가 작은 경우, 동작을 수행하는 온(ON) 구간에서는 동작 주파수를 최소화하고, 오프(OFF) 구간에서는 PWM 생성부(120) 내부 블록을 모두 오프시켜 누설전력을 최소화하는 온/오프 PWM 제어모드로 동작한다.
또한, 도 5와 같이 출력전류가 큰 경우, 동작 주파수를 비선형으로 변동시켜 고속 PWM 모드로 동작함으로써, 안정적으로 대기전원을 공급할 수 있게 된다. 여기서, 도 6과 같이 고속 PWM 모드로 전환되기 전에 PWM 생성부(120)에 웨이크 업 신호가 인가되어, 온/오프 PWM 제어모드가 해제된다.
제어부(160)는 고속 PWM 모드로 전환 후 스탠바이 출력전압에 딥(DIP)없이 안정된 전압이 공급되는 것이 확인되면, 시스템부(200)에서 필요로 하는 출력전압을 온(ON)시키는 신호(PS_OK)를 생성한다. 이에 따라 전자장치(1)는 대기모드에서 일반모드로 전환되며, 시스템부(200)에는 안정적으로 전원이 공급된다.
이하, 본 실시예에 따른 전자장치(1)의 전원제어과정에 관해 도면을 참조하여 설명한다.
도 7과 도 8은 본 발명 실시예에 의한 전자장치(1)의 전원제어방법을 도시한 흐름도이다.
도 7은 전원공급부(100)가 온/오프 제어모드로 동작하는 경우를 도시한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 전자장치(1)의 전원공급부(100)의 제어부(160)는 변환부(140)의 2차측 전압을 모니터링 할 수 있다(S301). 여기서, PWM 생성부(120)는 오프 상태로서, 2차측 전압을 피드백받는 구성을 제외한 내부 블록들에는 전력 공급이 차단된다.
단계 S301의 모니터링에 따라, 제어부(160)는 2차측 전압이 기설정된 제1기준전압 이하로 감소하는지 여부를 감지할 수 있다(S303).
단계 S303에서 변환부(140)의 2차측 전압이 제1기준전압 이하로 감소하는 것이 감지되면, PWM 생성부(120)가 온 되어 PWM 동작을 수행한다(S305).
단계 S303에서 변환부(140)의 2차측 전압이 제1기준전압보다 큰 경우, PWM 생성부(120)는 오프 상태를 그대로 유지한다.
이에 따라, 온/오프 제어모드에서는 PWM 생성부(120)가 변환부(140)의 2차측 전압의 레벨이 제1기준전압 이하인 경우에만 간헐적으로 PWM 동작을 수행하도록 온 되기 때문에, 오프 구간에서의 누설전력이 최소화되게 된다.
도 8은 전원공급부(100)가 온/오프 제어모드에서 고속 PWM 모드로 전환되는 경우를 도시한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 전자장치(1)의 전원공급부(100)는 온/오프 제어모드로 동작할 수 있다(S401). 여기서, 온/오프 제어모드에선 도 7과 같이 변환부(140)의 2차측 전압의 레벨에 따라 PWM 생성부(120)의 PWM 동작이 간헐적으로 온 된다.
단계 S401에서와 같이 온/오프 제어모드로 동작 중, 제어부(160)는 시스템부(200)로부터 외부 입력신호(PS_ON)를 수신할 수 있다(S403). 여기서, 외부 입력신호(PS_ON)은 시스템부(200)가 출력전류의 변동을 미리 감지하여, 출력전류가 변동되는 시점보다 앞서 제어부(160)로 인가된다.
단계 S403에서 외부 입력신호(PS_ON)가 인가되면, 제어부(160)는 PWM 생성부(120)로 웨이크 업(wake-up) 신호를 인가한다(S405).
단계 S403에서 PWM 생성부(120)에 웨이크 업 신호가 인가되면, 온/오프 제어모드가 해제되고, PWM 생성부(120)가 연속적으로 PWM 동작을 수행하며, 이에 따라 전원공급부(110)는 고속 PWM 모드로 전환된다.
이에 따라, 온/오프 제어모드에서 전류 변동이 예상되는 경우, 그 이전에 PWM 생성부(120)가 고속 PWM 동작을 수행하므로, 전류변동에 따른 전압의 딥(DIP) 발생으로 인한 시스템부(200)의 오류 발생을 방지할 수 있게 된다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 의하면, 전자장치(1)의 대기모드에서 기계적 스위치를 사용하지 않고, 변환부(140) 2차측 전원 레벨에 따른 간헐적 PWM 동작을 수행하도록 제어하여, 시스템부(100)가 필요로 하는 대기전원을 안정적으로 공급하면서도, 대기모드에서 소모되는 대기전력을 0.00W(제로 와트)로 표기 가능한 0.005W 이하를 유지할 수 있다. 따라서, 전자장치의 대기 소모전력을 최소화하여, 에너지 절감 정책에 따른 전력규제를 만족할 수 있다.
또한, 전류 변동이 예상되는 경우, 시스템부(200)로부터의 외부 입력신호를 수신하여 PWM 생성부(120)를 웨이크 업 하고, 고속 PWM 동작을 수행하여, 전류 변동에 따른 전압 무너짐 즉, 딥(DIP)이 발생하는 것이 방지된다.
이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위 내에서 다양하게 실시될 수 있다.
1 : 전자장치 100 : 전원공급부
110 : 브릿지 정류부 120 : PWM 생성부
130 : 스위칭부 140 : 변환부
150 : 출력부 160 : 제어부
170 : 릴레이부 200 : 시스템부

Claims (22)

  1. 전자장치에 있어서,
    전원을 공급받아 동작을 수행하는 시스템부와;
    PWM 신호를 생성하는 PWM 생성부와; 상기 PWM 생성부의 출력전압에 따라 1차측 전원을 2차측으로 전달하는 변환부와; 상기 변환부의 2차측 전원을 대기전원으로 상기 시스템부에 공급하는 출력부를 포함하는 전원공급부를 포함하며,
    상기 PWM 생성부는 상기 변환부의 2차측 전압을 피드백받고, 상기 2차측 전압의 레벨에 따라 상기 PWM 신호가 온/오프 되며, 상기 PWM 신호의 오프 구간에서는 상기 2차측 전압의 피드백부를 제외한 구성으로의 전원 공급이 차단되는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 2차측전압이 제1기준전압 이하이면 상기 PWM 신호가 온 되고, 상기 2차측 전압이 제2기준전압 이상이면 상기 PWM 신호가 오프 되는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전원공급부는 상기 PWM 생성부의 출력에 따라 동작하는 스위칭부를 더 포함하며, 상기 스위칭부는 상기 변환부의 상기 2차측 전압의 레벨에 따른 비선형적 스위칭 주기를 가지는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 변환부의 2차측 전원을 모니터링하고, 상기 PWM 생성부를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 시스템부의 전압을 모니터링하며, 상기 시스템부로부터 외부 입력신호가 입력되면, 상기 PWM 생성부에 웨이크 업 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 외부 입력신호는 상기 시스템부의 대기모드 해제에 대응하여 입력되는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 시스템부는 상기 전원공급부의 출력전류가 변동되는 시점 이전에 상기 제어부에 상기 외부 입력신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 PWM 생성부는 상기 웨이크 업 신호가 수신되면, 상기 PWM 신호를 연속적으로 생성하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 생성되는 PWM 신호는 고속 주파수를 가지는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  10. 전원을 공급받아 동작을 수행하는 시스템부와, PWM 신호를 생성하는 PWM 생성부를 포함하며 상기 시스템부에 대기전원을 공급하는 전원공급부를 포함하는 전자장치의 전원제어방법에 있어서,
    상기 PWM 생성부의 출력전압에 따라 1차측 전원을 2차측으로 전달하는 변환부의 2차측 전원을 모니터링하는 단계와;
    상기 변환부의 2차측 전압의 레벨에 따라 상기 PWM 신호를 온/오프 제어하는 단계를 포함하며,
    상기 PWM 신호의 오프 구간에서는 상기 2차측 전압의 피드백부를 제외한 상기 PWM 생성부로의 전원 공급이 차단되는 것을 특징으로 하는 전자장치의 전원제어방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 PWM 신호를 온/오프 제어하는 단계에서,
    상기 2차측전압이 제1기준전압 이하이면 상기 PWM 신호가 온 되고, 상기 2차측 전압이 제2기준전압 이상이면 상기 PWM 신호가 오프 되는 것 것을 특징으로 하는 전자장치의 전원제어방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 전원공급부는 상기 PWM 생성부의 출력에 따라 동작하는 스위칭부를 더 포함하며,
    상기 스위칭부는 상기 변환부의 상기 2차측 전압의 레벨에 따른 비선형적 스위칭 주기를 가지는 것을 특징으로 하는 전자장치의 전원제어방법.
  13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시스템부의 전압을 모니터링하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치의 전원제어방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 전원공급부가 상기 시스템부로부터 외부 입력신호를 입력받는 단계와;
    상기 외부 입력신호에 대응하여 상기 PWM 생성부로 웨이크 업 신호를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치의 전원제어방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 외부 입력신호는 상기 시스템부의 대기모드 해제에 대응하여 입력되는 것을 특징으로 하는 전자장치의 전원제어방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 외부 입력신호를 입력받는 단계에서, 상기 시스템부는 상기 전원공급부의 출력전류가 변동되는 시점 이전에 상기 외부 입력신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 전자장치의 전원제어방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 웨이크 업 신호가 수신되면, 상기 PWM 생성부가 상기 PWM 신호를 연속적으로 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치의 전원제어방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 생성되는 PWM 신호는 고속 주파수를 가지는 것을 특징으로 하는 전자장치의 전원제어방법.
  19. 전자장치에 있어서,
    전원을 공급받아 동작을 수행하는 시스템부와;
    PWM 신호를 생성하는 PWM 생성부와; 상기 PWM 생성부의 출력전압에 따라 1차측 전원을 2차측으로 전달하는 변환부와; 상기 변환부의 2차측 전원을 대기전원으로 상기 시스템부에 공급하는 출력부와; 상기 변환부의 2차측 전압을 모니터링하고, 상기 2차측 전압의 레벨에 따라 상기 PWM 신호를 온/오프 제어하는 제어부를 포함하는 전원공급부를 포함하며,
    상기 PWM 신호의 오프 구간에서는 상기 2차측 전압의 피드백부를 제외한 구성으로의 전원 공급이 차단되는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 시스템부의 전압을 모니터링하며, 상기 시스템부로부터 외부 입력신호가 입력되면, 상기 PWM 생성부에 웨이크 업 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 시스템부는 상기 전원공급부의 출력전류가 변동되는 시점 이전에 상기 제어부에 상기 외부 입력신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 PWM 생성부는 상기 웨이크 업 신호가 수신되면, 고속 주파수의 PWM 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 전자장치.

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