KR19980051064A - 디스플레이장치의 전원 자동 제어회로 - Google Patents

디스플레이장치의 전원 자동 제어회로 Download PDF

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Abstract

본 발명은 컴퓨터의 사용여부에 따라 디스플레이 장치의 전원을 제어할 수 있는 디스플레이 장치의 전원 자동 제어회로에 관한 것이다.
컴퓨터내에 설치되어 일정주기의 펄스를 발생하는 발진회로의 동작여부를 하이 또는 로우의 신호로 발생하는 발진회로 동작판별부와, 모니터 전면부 소정의 위치에 설치된 소프트 스위치와, 상기 발진회로의 출력펄스 및 상기 소프트 스위치의 턴-온 여부에 따른 논리 합 신호를 출력하는 전원 판별부와, 상기 전원 판별부의 출력결과를 아날로그 신호로 변환하는 D/A 변환부와, 상기 D/A 변환부의 출력결과에 따라 스위칭 동작하는 전원 스위칭부와, 상기 전원 스위칭부의 스위칭결과에 따라 디스플레이 장치의 회로에 인가되는 전원의 펄스 듀티를 조절하므로써 전원 인가여부에 대한 스위칭 동작하는 PWM-IC를 포함하여 구성되어 고전압이 유기되는 디스플레이 장치의 수명을 연장시키고, 메인 전원의 빈번한 스위칭에 따라 과도응답이 발생되는 것을 방지할 수 있는 효과를 나타낸다.

Description

디스플레이장치의 전원 자동 제어회로
본 발명은 디스플레이 장치의 전원 제어회로에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 컴퓨터의 사용여부에 따라 디스플레이 장치의 전원을 제어하므로써 고전압이 유기되는 디스플레이 장치의 수명을 연장시키고, 메인 전원의 빈번한 스위칭에 따라 과도응답이 발생되는 것을 방지하기 위한 디스플레이 장치의 전원 자동 제어회로에 관한 것이다.
도 1 은 일반적인 컴퓨터 시스템의 전원 제어 장치를 나타내고 있는 것으로서, 컴퓨터 본체부(100)와 디스플레이 장치부(200)와 상기 본체부(100)로부터 디스플레이 신호를 디스플레이 장치(200)로 전달하는 신호 전송선을 포함하여 구성됨을 나타낸다.
컴퓨터 본체부(100)에는 메인 전원을 제공받기 위한 전원코드(110)와, 상기 전원 코드로부터의 전원 공급여부를 스위칭하기 위한 스위치(SW1)와, 상기 스위치(SW1)의 온/오프 여부에 따라 컴퓨터 전반에 제공되는 전원을 제어하는 제 1 전원 공급부(120)와, 컴퓨터의 동작에 따라 그 내용을 컴퓨터 사용자에게 문자 또는 그래픽의 형태로 나타낼 수 있도록 비디오 신호 및 동기 신호(Sync)를 제공하는 비디오 카드(130)를 포함하고 있다.
한편 디스플레이 장치부(200)는 메인 전원을 제공받기 위한 전원 코드(210)와, 상기 전원 코드(210)의 접속여부에 따라 제공되는 전원을 후단에 연결된 회로에 제공하는 제 2 전원 공급부(240)와, 상기 컴퓨터(100)내의 비디오 카드(130)로부터 신호 전송선(300)을 통해 제공되는 비디오 신호를 받아 후단의 CRT( Cathode Ray Tube: 음극선관)에 전달하여 디스플레이 시키는 비디오 신호 처리부(220)와, 상기 신호 케이블(300)을 통해 전달되는 R(Red), G(Green), B(Blue)의 비디오 신호중 특정 비디오 신호에 섞여 전달되거나(Sync On Green) 또는 직접적으로 전달되는 동기 신호(Sync)를 받아 후단의 CRT에 제공하여 디스플레이 시키는 수평/수직 동기 신호 처리부(230)로 구성된다.
이러한 구성의 일반적인 컴퓨터는 컴퓨터 본체에 AC 전원 입력 코드를 통해 입력되는 전원을 온/오프 시켜 내장된 비디오 카드로부터 모니터를 구동하기 위해 R,G,B 비디오 신호와 수평/수직 동기신호를 신호 전송선을 통하여 전송한다.
또한 자체적으로 AC 전원 입력 코드를 가지고 있는 모니터는 이를 통해 입력되는 전원을 온/오프해주는 스위치의 스위칭 결과에 따라 상기 컴퓨터로부터 전달되는 신호를 받아 정보를 디스플레이 시킨다.
한편 도 2는 일반적인 컴퓨터 시스템의 전원장치의 다른 예를 도시하고 있다. 도시된 바와 같이 도 1에서와 그 구성의 큰 차이는 없으나, 디스플레이 장치에 제공되는 전원이 외부로부터 AC 전원 입력코드를 통해 전달되는 것이 아니라 컴퓨터 본체의 제 1 전원 공급부로부터 전달되도록 구성된 점이 다르다.
물론 이 때에도 컴퓨터의 일반적인 동작이나 디스플레이의 동작에는 다른 점이 없으나 전원의 온/오프 스위칭을 컴퓨터 본체에 연결된 스위치(SW1)로서 제공하고 있는 점이 다르다.
즉 컴퓨터 사용을 위해 컴퓨터 본체와 디스플레이 장치의 각각에 설치된 전원 스위치(SW1,SW2)를 온/오프 시켜야 하는 것이다. 이 때 일반적으로 사용되는 방법은 디스플레이 장치의 전원 스위치(SW2)는 항상 온 상태로 두고 컴퓨터 본체에 설치된 전원 스위치(SW1)만을 가지고 전원을 온/오프시키는 것이다.
컴퓨터(100)의 전원을 온 시키면 전원공급부로부터 컴퓨터 내부 회로에 전원이 제공됨과 동시에 전원 공급선을 거쳐 디스플레이 장치의 전원 입력코드(210) 및 제 2 전원 공급부(240)에 전달된다.
일반적인 컴퓨터 사용자는 컴퓨터를 사용하기 위해서 컴퓨터의 전원 스위치 및 디스플레이 장치의 전원 스위치를 각각 스위칭하므로써 각 장치의 동작에 필요한 전원을 공급하고 있다.
컴퓨터의 디스플레이 장치로서 널리 사용되는 모니터는 컴퓨터로부터 입력신호를 전달받아 이를 영상 신호로 전환하여 사용자가 컴퓨터의 동작을 육안으로 확인할 수 있도록 하는 장치로서, 컴퓨터의 사용여부에 따라 모니터의 사용여부도 결정된다. 즉, 신호 전송선을 이용하여 컴퓨터로부터 신호를 전달받아 동작하며, 전달되는 신호가 없을 때, 기본적인 동작은 하지만 기기로써의 목적을 상실하게 되어 무의미한 동작상태가 계속된다. 따라서 컴퓨터를 이용한 작업에 있어서, 사용자는 컴퓨터의 전원을 온/오프할 때 모니터의 전원을 별도로 온/오프시켜야 하는 번거로움이 있다.
이 때 컴퓨터의 전원을 먼저 오프하게되면, 모니터의 화면은 마치 전원을 오프한 것처럼 화면이 깜깜해지며, 따라서 모니터의 전원을 오프한 것으로 착각하기 쉽다.
보통의 경우, 모니터의 일측에 발광 다이오드를 이용하여 모니터의 전원 상태를 나타내지만 그 발광 다이오드의 크기가 작아서 쉽게 눈에 띄지 않는다. 이러한 이유로 모니터를 켜둔 상태로 방치하는 경우가 종종 발생한다.
이는 전력의 낭비를 초래함은 물론 모니터의 수명에도 악영향을 끼치는 등의 문제점도 있다.
한편 상기 도 1 및 도 2에 도시된 별도의 전원 스위치(SW1 , SW2)는 보통 PCB에 삽입되어 납땜되는 것이 일반적이다. 컴퓨터 본체 전원 스위치의 위치가 컴퓨터 케이스의 전면부의 소정위치에 설치된 노브(KNOB)와 근접한 경우에는 노브의 동작으로 전원의 스위칭이 이루어진다.
전원 스위치가 노브의 위치와 멀리 떨어진 경우에는, 노브의 동작으로 전원 스위치를 직접 온/오프 시키지 못하므로, 노브와 전원 스위치의 중간에 가이드를 별도로 사용하여 스위치를 동작시킨다.
위와 같은 전원 스위치는 노브와 일정한 동작거리를 유지하여야만 동작이 이루어진다. 즉, 기구적으로 정확한 작동거리를 필요로 한다.
그러나 노브의 사출변형으로 자체 길이변형으로 스위칭 동작불량과, 노브와 전원 스위치가 삽입된 PCB의 결합의 오차로 인한 동작불량과, 노브와 전원 스위치가 멀리 떨어진 경우, 중간에 스위칭 동작을 전달하는 가이드 길이의 변형에 따른 동작 불량등의 문제등이 발생할 수 있다.
디스플레이 장치의 음극선관(Cathode Ray Tube:이하 CRT 라 칭함)의 애노드단에는 수천 내지 수만 볼트의 고전압이 유기되는 관계로 전원의 온/오프 동작이 빈번하면 디스플레이 장치의 수명에도 악영향을 끼치며, 또한 과도적 현상에 의한 과도응답이 회로의 구성소자의 단락 또는 파손 등의 손실을 초래하는 문제점이 있었다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 디스플레이 장치의 메인 전원은 항상 턴-온 상태로 유지하되, 컴퓨터의 동작상태에 따라 디스플레이 장치의 전원을 자동으로 제어하며 절전모드의 동작 등을 조절할 수 있는 디스플레이 장치의 전원 자동제어 회로를 제공함을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 컴퓨터내에 설치되어 일정주기의 펄스를 발생하는 발진회로의 동작여부를 하이 또는 로우의 신호로 발생하는 발진회로 동작판별부와, 모니터 전면부 소정의 위치에 설치된 소프트 스위치와, 상기 발진회로 동작판별부의 출력펄스 및 상기 소프트 스위치의 턴-온 여부에 따른 논리 합 신호를 출력하는 전원 판별부와, 상기 전원 판별부의 출력결과를 아날로그 신호로 변환하는 D/A 변환부와, 상기 D/A 변환부의 출력결과에 따라 스위칭 동작하는 전원 스위칭부와, 상기 전원 스위칭부의 스위칭결과에 따라 디스플레이 장치의 회로에 인가되는 전원의 펄스 듀티를 조절하므로써 전원 인가여부에 대한 스위칭 동작하는 PWM-IC로 구성됨을 기본적인 특징으로 한다.
또한, 상기 전원 스위칭부는 상기 D/A 변환부의 출력신호를 베이스단에 인가받아 스위칭되는 트랜지스터(Q1)와, 상기 트랜지스터(Q1)의 콜렉터단에 베이스단이 연결되어 상기 트랜지스터(Q1)의 스위칭 결과에 따라 턴-온 여부가 결정되는 트랜지스터(Q2)와, 상기 트랜지스터(Q2)의 에미터단으로 흐르는 전류의 유무에 따라 온/오프되는 돔토 커플러(OPT)로 구성됨을 세부적인 특징으로 한다.
도 1은 일반적인 컴퓨터 시스템의 전원 장치의 일례,
도 2는 일반적인 컴퓨터 시스템의 전원 장치의 다른 예,
도 3은 본 발명에 따른 전원 제어회로를 나타내는 블록구성도,
도 4는 도 3을 상세히 나타낸 회로도이다.
이하 첨부된 도면을 참조로하여 본 발명의 동작 및 효과에 대하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 전원 제어회로를 나타내는 블럭구성도이다.도시된 바와 같이 컴퓨터(도시되지 않음)내에 설치되어 일정주기의 펄스를 발생하는 발진회로(10)와, 상기 발진회로(10)의 출력신호를 감지하여 상기 발진회로(10)의 동작여부를 하이 또는 로우의 신호로 발생하는 발진회로 동작판별부(20)와, 모니터 전면부 소정의 위치에 설치되어 마이컴으로부터 제공되는 출력신호의 전달여부를 결정하는 소프트 스위치(30)와, 상기 발진회로 동작판별부(20)의 출력펄스 및 상기 소프트 스위치(30)의 턴-온 여부에 따른 논리 곱 신호를 출력하는 전원 판별부(40)와, 상기 전원 판별부(40)의 출력결과를 아날로그 신호로 변환하는 D/A 변환부(50)와, 상기 D/A 변환부(50)의 출력결과에 따라 스위칭 동작하는 전원 스위칭부(60)와, 상기 전원 스위칭부(60)의 스위칭결과에 따라 디스플레이 장치의 회로에 인가되는 전원의 펄스 듀티를 조절하므로써 전원 인가여부에 대한 스위칭 동작하는 PWM-IC(70)로 구성된다.
도 4는 도 3을 상세히 나타낸 회로도이다.
상기 소프트 파워스위치(30)는 모니터 내부의 마이컴(도시되지 않음)으로부터 전달되는 신호를 온/오프시키는 동작을 하게된다. 이러한 소프트 스위치(30)는 모니터 전면부 소정의 위치에 택트(tact)스위치를 이용하여 설치하는 것으로 한다.
여기에서 전제로 해야 할 사항은 모니터의 메인스위치가 오프상태로 되어 있어도 마이컴은 항상 기동되어 있는 상태라는 것이다. 다시말해서, 메인스위치가 오프되어 있거나 또는 별도의 전원스위치가 없는 모니터라 할 지라도 전원코드가 연결되어 있으면 역시 마이컴은 항시 동작상태를 유지하고 있다는 것이다.
따라서 상기 소프트 스위치(30)에 제공되는 Vcc전원은 상기 마이컴으로부터 제공되는 것이다.
상기 전원 판별부(40)의 구성은 AND 게이트를 사용할 수 있다. 이는 마이컴의 동작상태에 따른 온/오프 신호와 컴퓨터의 동작여부를 제공하는 발진회로 동작판별부(20)의 출력결과를 논리 곱하는 동작을 하게 된다.
즉, 소프트 스위치(30) 및 발진회로동작판별부(20)의 출력신호가 둘 다 온상태일 때 전원판별부(40)의 출력결과가 온(ON, 또는 하이(HIGH))로 나타나게 된다.
한편, 상기 전원스위칭부(60)의 구성은 다음과 같다.
D/A 변환부(50)에의해 아날로그 형태로 변환된 전압을 검출하는 검출용 저항(R1)을 갖는다. 상기 저항(R1)의 타단에는 마이컴으로부터 제공되는 전원을 검출하는 저항(R5)이 연결되어 있다. 상기 저항(R1) 및 저항(R5)의 접속점에는 트랜지스터(Q1)의 베이스단이 연결되고 그 트랜지스터의 에미터단은 접지되어 있다. 상기 트랜지스터(Q1)의 콜렉터단에는 저항( R2, R3 )이 병렬로 연결되어 있으며 상기 저항(R2) 의 타단에는 마이컴으로부터 제공되는 전원선이 연결된다. 상기 저항(R3)에 베이스단이 연결된 트랜지스터(Q2)의 콜렉터단에는 저항(R4)이 연결된다. 상기 저항(R4)에는 마이컴으로부터 제공되는 전원선이 연결된다. 상기 트랜지스터(Q2)의 에미터단에는 옵토 커플러(OPT)가 연결된다.
이러한 구성의 본 발명의 동작 원리를 설명하기로 한다. 사용자가 소프트 스위치(30)를 누르게 되면 마이컴의 출력전압이 저항(R0)을 통해 전원판별부(40)에 전달된다. 이 때 전원 판별부(40)에 제공되는 신호는 도시되지 않았으나 저항(R0)의 결과를 A/D 변환된 논리신호가 전달되는 것으로 한다.
이 때 상기 전원판별부(40)의 논리곱 결과는 소프트스위치(30) 및 컴퓨터내의 발진회로(10)의 출력결과에 따라 변하게 된다. 즉 둘 중 어느하나가 오프(OFF)상태로 있는 경우에는 로우(LOW)신호를 나타낸다. 둘 다 온(ON)상태인 경우에만 하이(HIGH)신호를 나타낸다.
다시말해 컴퓨터내에 구성되어 일정한 주기의 펄스를 제공하는 발진회로(10)의 동작상태에 따라 출력신호를 달리하는 발진회로 동작판별부(20)의 출력신호는 상기 소프트 스위치(30)의 온/오프 결과와 더불어 상기 전원 판별부(40)인 앤드(AND)게이트의 양입력단에 입력된다.
따라서, 컴퓨터가 동작중인 상태에서는 발진회로 동작판별부(20)의 출력신호와 상기 소프트 스위치(30) 출력신호는 동일하게 하이 상태를 나타낸다. 그 결과 상기 전원 판별부(40)의 출력신호는 하이를 나타내게 된다.
한편, 상기 전원판별부(40)의 출력신호는 D/A 변환부(50)에 전달되어 일정 DC 전압으로 전환된다. 이러한 출력전압은 저항(R1)에 의해 검출되고, 트랜지스터(Q1)의 베이스단에 전달되어 트랜지스터(Q1)가 턴-온된다.
이 때 상기 저항(R1)에 연결된 저항(R5)에는 상기 소프트 스위치(30)에 제공되는 마이컴의 전원이 동일하게 인가된다. 따라서 트랜지스터(Q1)이 턴-온됨에 따라 그 콜렉터단에 연결된 저항(R2,R3)에 분압되어 전달되는 출력신호는 트랜지스터(Q2)를 턴-온시키게 된다.
이에 따라 트랜지스터(Q2)의 베이스단에 인가되는 전압은 트랜지스터(Q2)을 턴-온시키게 된다. 그 에미터단에 연결된 옵토 커플러(OPT)가 턴-온되어, 후단에 연결된 PWM-IC(70)의 출력신호는 디스플레이 장치를 정상적으로 동작하도록 수행한다.
이와 반대로, 컴퓨터의 동작이 정지되는 경우 즉 컴퓨터 전원이 차단된 경우에는 상기 발진회로(10)의 동작이 정지된다. 이에 따라 발진회로 동작판별부(20)의 출력신호는 로우를 나타내고 전원 판별부(40)의 출력신호 또한 로우를 나타낸다. 그 후단에 접속된 D/A 변환부(50)를 통해 저항(R1)에 전달되는 전압은 트랜지스터(Q1)를 턴-온 시키지 못한다.
결국 트랜지스터(Q1)은 턴-오프 상태를 유지하고 트랜지스터(Q2)가 턴-오프되어 PWM-IC(70)가 셧-다운(Shut- Down)되므로써, 디스플레이 전원 장치의 전원을 차단하게 되는 것이다.
한편 도시되지 않았으나 상기 PWM-IC(70)의 후단에는 트랜스포머가 구비되어 있으며, 그 1 차측에 상기 PWM-IC(70)의 출력에 따른 스위칭 신호가 전달된다. 또한 상기 트랜스포머의 2 차측에는 디스플레이 장치의 각 구성소자에 전달되기 위한 전압이 각각 유도된다.
상기 설명에서와 같이 본 발명은 컴퓨터의 사용여부에 따라 디스플레이 장치의 전원을 제어하므로써 고전압이 유기되는 디스플레이 장치의 수명을 연장시키고, 메인 전원의 빈번한 스위칭을 없앨 수 있으며 이에 따라 과도응답이 발생되는 것을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (3)

  1. 컴퓨터내에 설치되어 일정주기의 펄스를 발생하는 발진회로의 동작여부를 하이 또는 로우의 신호로 발생하는 발진회로 동작판별부와, 모니터 전면부 소정의 위치에 설치된 소프트 스위치와, 상기 발진회로의 출력펄스 및 상기 소프트 스위치의 턴-온 여부에 따른 논리 합 신호를 출력하는 전원 판별부와, 상기 전원 판별부의 출력결과를 아날로그 신호로 변환하는 D/A 변환부와, 상기 D/A 변환부의 출력결과에 따라 스위칭 동작하는 전원 스위칭부와, 상기 전원 스위칭부의 스위칭결과에 따라 디스플레이 장치의 회로에 인가되는 전원의 펄스 듀티를 조절하므로써 전원 인가여부에 대한 스위칭 동작하는 PWM-IC를 포함하여 구성된 디스플레이 장치의 전원 자동 제어 회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 소프트 스위치는 택트스위치로 구성됨을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 전원 자동 제어회로.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원 스위칭부는 상기 D/A 변환부의 출력신호를 베이스단에 인가받아 스위칭되는 트랜지스터(Q1)와, 상기 트랜지스터(Q1)의 콜렉터단에 베이스단이 연결되어 상기 트랜지스터(Q1)의 스위칭 결과에 따라 턴-온 여부가 결정되는 트랜지스터(Q2)와, 상기 트랜지스터(Q2)의 에미터단으로 흐르는 전류의 유무에 따라 온/오프되는 옵토 커플러(OPT)로 구성됨을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 전원 자동 제어회로.
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