KR19980063714U - 텔레비전 수상기의 저전력 소비형 전원회로 - Google Patents

Abstract

본 고안은 대기전원모드(stand-by mode)에서 전원회로내의 스타트저항에 의한 소비전력을 절감할 수 있도록 된 텔레비전 수상기의 저전력 소비형 전원회로에 관한 것으로서, 전원플러그(1)를 통해 교류전류를 입력받아 이를 직류전류로 정류시켜 출력하는 브릿지정류부(2)와, 이 브릿지정류부(2)로부터 인가되는 소정의 직류전원을 입력전원으로하여 이를 전압값이 각각 다른 다수의 직류전원으로 변환하여 출력하기 위한 변압부(10), 이 변압부(10)와 접지 사이에 접속되어 소정 제어신호에 따라 이 변압부(10)와 접지 사이의 접속을 연결 또는 차단시키기 위한 전압조절용 트랜지스터(30), 이 트랜지스터(30)가 일정주기로 단속되도록 제어하기 위한 콘트롤부(40)를 구비한 텔레비전 수상기에 있어서; 상기 브릿지정류부(2)와 상기 콘트롤부(40) 사이에 접속된 스타트저항(3), 이 스타트저항(3)과 상기 콘트롤부(40) 사이에 접속된 스위칭수단(50), 상기 변압부(10)로부터 상기 콘트롤부(40)로 소정의 동작전원이 공급되기 시작하면 상기 스위칭수단(50)을 오프시키는 절전부(60)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

텔레비전 수상기의 저전력 소비형 전원회로

본 고안은 텔레비전 수상기의 전원회로로서 사용되는 SMPS (Switching Mode Power Supply)에 관한 것으로서, 특히 대기전원모드(stand-by mode)에서 전원회로내의 스타트(start) 저항에 의한 소비전력을 절감할 수 있도록 된 텔레비전 수상기의 저전력 소비형 전원회로에 관한 것이다.

일반적으로 텔레비전 수상기는 소정의 입력전원을 근거로 텔레비전 수상기의소정 기능수행에 필요한 각각 다른 전압레벨을 갖는 다수의 동작전원을 생성하기 위해 전원회로를 구비하는 바, 텔레비전 수상기는 상기 전원회로로부터 전압레벨이 각기 다른 다수의 동작전원 및 그 대기동작모드(Stand-By Mode)시 필요한 대기전원을 공급받게 된다.

한편, 상기 대기전원모드라함은 텔레비전 수상기 본체 외부에 부착된 전원버튼(도시되지 않음)은 오프되어 있고, 단지 그 전원플러그만 콘센트에 접속되어 예컨대, 텔레비전 수상기의 자동 온/오프기능 등의 특정 기능수행을 위한 소정의 대기전원만 텔레비전 수상기에 공급되는 상태이다. 따라서, 상술한 대기전원모드시에도 전원플러그를 통해 외부전원이 텔레비전 수상기의 전원회로에 인가됨으로써 항상 일정량 이상의 전력소모가 있게 된다.

도1 은 종래 텔레비전 수상기에 있어서 전원회로의 요부구성을 나타낸 블록구성도이다.

도면에서 참조번호 1은 전원플러그이고, 2는 상기 전원플러그(1)를 통해 소정의 교류전류를 입력받아 이를 직류전류로 정류시켜 출력하는 브릿지정류부로서, 이 브릿지정류부(2)는 노드a 및 노드 b가 상기 전원플러그(1)에 접속되어, 이 노드a 및 노드b를 통해 입력되는 소정의 교류전류를 직류전류로 정류하여 노드c로 출력하게 된다.

또한, 참조번호 3은 상기 브릿지정류부(2)로부터 전원회로내로 동작전류가 유입될 경우 이를 안정한 동작전압이 되도록 전압강하시키기 위한 스타트저항이고, 4는 상기 브릿지정류부(2)의 노드c로부터 인가되는 직류전원을 입력전원으로하여 이를 전압레벨이 각각 다른 다수의 직류전원으로 변환하여 출력하기 위한 변압부이고, 5는 상기 변압부(4)의 한 출력단에 접속되어 상기 변압부(4)의 출력전압을 고전압으로 승압시킨 후, 이를 도시되지 않은 음극선관의 동작전원으로 공급하기 위한 FBT(Fly-Back Transformer)이며, 6은 상기 FBT(5)로 인가되는 상기 변압부(4)의 출력전압을 검출하여 그 출력전압레벨이 일정범위를 벗어나지 않도록 상기 변압부(4)를 제어하기 위한 제어부이다.

한편, 상기 제어부(6)는 그 전원입력단(V_IN)이 상기 변압부(4)의 또 다른 출력단과 상기 스타트저항(3)의 접속노드에 결합되어 있는 바, 상기 제어부(6)는 그 동작전원으로서 상기 변압부(4)의 출력전원 및 상기 브릿지정류부(2)의 노드b를 거쳐 반파정류된 후, 상기 스타트저항(3)을 통해 흐르는 전류를 이용하게 된다.

상기한 구성으로 된 텔레비전 수상기의 전원회로에 있어서는 전원플러그(1)를 통해 소정의 교류전원이 브릿지정류부(2)로 인가되면 먼저 브릿지정류부(2)의 노드b를 통해흐르는 전류가 스타트저항(3)를 거쳐 제어부(6)의 전원입력단(V_IN)에 인가되고, 이에 따라 제어부(6)는 변압부(4)를 동작제어하여 변압부(4)로부터 FBT(5)와 제어부(6)로 소정의 직류전원이 공급되게 된다.

이후, FBT(5)는 변압부(4)로부터 공급된 직류전원을 고전압으로 승압하여 도시되지 않은 음극선관(CRT)의 애노드(anode)에 공급함으로써 텔레비전 수상기의 음극선관을 동작시키게 되고, 제어부(6)는 변압부(4)로부터 FBT(5)로 공급되는 직류전원의 전압레벨을 검출하여 그 전압레벨이 일정범위를 벗어나지 않도록변압부(4)를 제어함으로써 텔레비전 수상기의 음극선관에는 안정된 동작전원이 공급되게 된다.

그러나, 상기한 구성으로 된 텔레비젼 수상기의 전원회로는 대기전원모드시에도 일반적으로 높은 임피던스를 갖는 스타트저항을 통해 항상 전류가 흐르게 된다.

따라서, 사용자가 텔레비전 수상기의 전원플러그를 콘센트에 항상 접속시킨 상태로 두는 것을 고려할 때, 상술한 전원회로는 스타트저항을 통해 필요이상의 전력손실이 발생된다는 문제가 있게 된다.

본 고안은 상기한 사정을 감안하여 안출된 것으로서, 텔레비전 수상기의 전원회로에 있어서, 스타트저항에 의한 소비전력을 절감할 수 있도록 된 텔레비전 수상기의 저전력 소비형 전원회로를 제공함에 그 목적이 있다.

도1 은 종래 텔레비전 수상기에 있어서 전원회로의 요부구성을 나타낸 블록 구성도.

도2 는 본 고안의 일실시예에 따른 텔레비전 수상기의 저전력 소비형 전원회 로의 구성을 나타낸 회로구성도.

*** 도면의 주요부분에 대한 간단한 설명 ***

1 : 전원플러그, 2 : 브릿지정류부,

3 : 스타트저항, 5 : FBT(Fly-Back Transformer)

6 : 제어부, 4, 10 : 변압부,

10a~10c : 유도코일, 20 : 포토커플러,

40 : 콘트롤부, C1~C3 : 평활콘덴서,

D1 : 다이오드, PD : 포토 다이오드,

PT : 포토 트랜지스터, R1~R6 : 저항,

30, 50, Q1~Q2 : 트랜지스터.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 텔레비전 수상기의 저전력 소비형 전원회로는 전원플러그를 통해 교류전류를 입력받아 이를 직류전류로 정류시켜 출력하는 브릿지정류부와, 상기 브릿지정류부로부터 인가되는 소정의 직류전원을 입력전원으로하여 이를 전압레벨이 각각 다른 다수의 직류전원으로 변환하여 출력하기 위한 변압부, 상기 변압부와 접지 사이에 접속되어 소정 제어신호에 따라 상기 변압부와 접지 사이의 접속을 연결 또는 차단시키기 위한 전압조절용 트랜지스터, 상기 트랜지스터가 일정주기로 단속되도록 제어하기 위한 콘트롤부, 상기 브릿지정류부와 상기 콘트롤부 사이에 접속된 스타트저항, 상기 스타트저항과 상기 콘트롤부 사이에 접속된 스위칭수단, 상기 변압부로부터 상기 콘트롤부로 소정의 동작전원이 공급되기 시작하면 상기 스위칭수단을 오프제어하기 위한 절전부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기한 구성으로 된 본 고안에 의하면, 텔레비전 수상기의 전원회로에 별도의 절전부를 구비함으로써 높은 임피던스를 갖는 스타트저항을 통해 계속적으로 전류가 흐르는 것을 방지하게 된다. 따라서, 대기전원모드시에 상기 스타트저항에 의해 발생되는 불필요한 전력소모를 방지할 수 있게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 실시예를 설명한다.

도2 는 본 고안의 일실시예에 따른 텔레비전 수상기의 저전력 소비형 전원회로의 구성을 나타낸 회로구성도로서, 도2에서 도1과 동일한 부분에는 동일한 참조번호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다.

도면에서 참조번호 10은 상기 브릿지정류부(2)의 노드c로부터 인가되는 소정의 직류전원을 입력전원으로하여 이를 전압레벨이 각각 다른 다수의 직류전원으로 변환하여 출력하기 위한 변압부로서, 이는 일차측 권선인 제1 유도코일(10a)과, 이차측 권선인 제2 및 제3 유도코일(10c)을 포함하여 구성되어 있다.

그리고, 상기 변압부(10)의 제1 유도코일(10a)의 한 단자와 접지 사이 및 제2 유도코일(10b)과 제3 유도코일(10c)의 한 단자와 접지 사이에는 각각 평활콘덴서(C1~C3)가 결합되어 있다.

일반적으로 변압부는 일차측에 감긴 유도코일의 권선수를 N1, 이차측에 감긴 유도코일의 권선수를 N2, 그리고 일차측의 단자전압을 V1, 이차측의 단자전압을 V2라 했을 때 다음과 같은 관계를 이룬다.

[수학식1]

예컨대, 변압부의 일차측 유도코일에 감긴 권선수가 N1=200, 이차측 유도코일에 감긴 권선수가 N2=100 이고, 일차측의 단자전압이 V1=110V 라 했을 때 위 관계식에 의해 이차측의 단자전압인 변압부의 출력전압은 V2=55V 의 전압값을 갖게 된다.

따라서, 변압부는 일차측과 이차측에 감긴 유코코일의 권선비를 조절하여 일차측에 인가된 소정의 직류전원을 전압변환하여 그 이차측 유도코일로 출력하게 된다.

이에 따라, 상기 변압부(10)의 일차측인 제1 유도코일(10a)에 소정의 직류전원이 인가되면 이차측인 제2 및 제3 유도코일(10b, 10c)에는 그 권선비에 따른 소정의 유도기전력이 발생하게 된다.

그리고, 상기 변압부(10)의 제2 유도코일(10b)로부터 발생된 유도기전력은 후술할 콘트롤부(40)의 동작전원으로 이용되고, 제3 유도코일(10c)로부터 발생된 유도기전력은 상술한 FBT(5)로 인가되어 고압으로 승압된 후, 도시되지 않은 음극선관의 동작전원으로 이용되게 된다.

한편, 상기 제2 유도코일(10b)에는 다이오드(D1)가 결합되어 있는 바, 이는 제2 유도코일(10b)내로 역방향전류가 유입되는 것을 방지하게 된다.

또한, 참조번호 20은 상기 변압부(10)의 제3 유도코일(10c)에 접속되어 그 출력전압을 검출한 후, 이에 비례하여 증감되는 소정의 전류신호를 출력하는 포토커플러로서, 이는 상기 변압부(10)와 상기 FBT(5)의 접속노드에 한 단자가 결합된 저항(R1)의 다른 단자에 애노드가 접속되고, 접지에 그 캐소드가 접속된 포토 다이오드(PD)와, 컬렉터가 소정의 직류전원(Vcc)에 접속되고, 그 에미터가 후술할 콘트롤부(40)에 접속된 포토 트랜지스터(PT)를 포함하여 구성된다.

즉, 상기 포토커플러(5)는 상기 변압부(10)의 출력전압레벨을 근거로 하여상기 포토 다이오드(PD)로부터 방출되는 광신호에 따라 상기 포토 트랜지스터(PT)를 통해 흐르는 전류가 증감되게 되고, 이러한 도통전류는 저항(R2)를 통해 후술할 콘트롤부(40)로 인가되게 된다.

또한, 참조번호 30은 상기 변압부(10)의 제1 유도코일(10a)과 접지 사이에 접속되어 소정 제어신호에 따라 상기 변압부(10)와 접지 사이의 접속을 단속하기 위한 전압조절용 트랜지스터이고, 40은 상기 포토커플러(20)로부터 인가되는 전류량에 따라 상기 전압조절용 트랜지스터(30)를 온/오프 듀티(duty)제어함으로써 상기 변압부(10)로부터 상술한 FBT(5)로 출력되는 소정 직류전원의 전압레벨을 일정 범위로 유지하기 위한 콘트롤부로서, 이는 그 전원입력단(V_IN)이 후술할 스위칭용 트랜지스터(30)와 상기 스타트저항(3)을 통해 상기 브릿지정류부(2)의 노드b에 결합되고, 또 다른 입력단(IN)이 저항(R2)를 통해 상기 포토 트랜지스터(PT)의 에미터에 결합되며, 그 출력단(OUT)이 상기 전압조절용 트랜지스터(30)의 베이스에 결합된 구성으로 되어 있다.

또한, 참조번호 50은 상기 스타트저항(3)과 상기 콘트롤부(40) 사이에 접속되어 소정 제어신호에 따라 스위칭 동작을 하기 위한 스위칭용 트랜지스터이고, 60은 상기 변압부(10)로부터 상기 콘트롤부(40)로 소정의 동작전원이 일단 공급되기 시작하면 상기 스타트저항(3)을 통해 더 이상 전류가 흐르지 않도록 상기 스위칭용 트랜지스터(50)를 오프제어하는 절전부로서, 이는 상기 스위칭용 트랜지스터(50)의 베이스에 켈렉터가 접속되고 에미터가 접지된 제1 트랜지스터(Q1)와, 상기 제1 트랜지스터(Q1)의 베이스에 컬렉터가 접속되고 에미터가 접지된 제2 트랜지스터(Q2), 상기 브릿지정류부(2)의 노드c와 접지 사이에 직렬로 결합면서 상기 제1 트랜지스터(Q1)의 베이스에 그 접속노드가 연결된 저항(R3, R4) 및 상기 변압부(10)에 접속된 다이오드(D1)의 캐소드와 접지 사이에 직렬로 결합되고, 그 접속노드가 상기 제2 트랜지스터(Q2)의 베이스에 연결된 저항(R5, R6)이 결합된 구성으로 되어 있다.

상기한 구성으로 된 텔레비전 수상기의 전원회로에 있어서는 전원플러그(1)를 통해 소정의 교류전원이 브릿지정류부(2)로 인가되면 먼저 브릿지정류부(2)의 노드c로부터 출력된 소정의 직류전류가 절전부(50)의 제2 트랜지스터(Q2)를 턴 온(Turn On)시키게 된다.

이에 따라, 절전부(60)의 제1 트랜지스터(Q1)가 턴 온되면서 스위칭용 트랜지스터(50)가 턴 온되어 브릿지정류부(2)의 노드b를 거쳐 스타트저항(3)를 통해 흐르는 전류가 콘트롤부(40)의 전원입력단(V_IN)에 인가된다. 따라서, 콘트롤부(40)는 전원제어기능을 실행하여 전압조절용 트랜지스터(30)를 구동시키게 된다.

이때, 콘트롤부(40)의 출력단(OUT)을 통해서는 로우레벨과 하이레벨신호가 일정비율을 이루며, 주기적으로 출력되게 된다.

한편, 브릿지정류부(2)를 통해 정류된 소정의 직류전류가 평활콘덴서(C1)에 충전된 후, 방전되기 시작하면 변압부(10)의 제1 유도코일(10a)에는 도2에 도시된 화살표 방향으로 전류가 흐르게 되는 바, 이에 따라 코일간의 상호유도작용에 의해 제2 및 제3 유도코일(10b, 10c)에는 각각 도2에 도시된 화살표 방향으로 유도기전력이 발생되게 된다.

따라서, 제2 유도코일(10b)로부터 발생된 유도기전력은 콘트롤부(40)의 동작전원으로 이용되며, 제3 유도코일(10c)로부터 발생된 유도기전력은 FBT(5)를 거쳐 고전압으로 승압되어 도시되지 않은 음극선관의 동작전원으로 이용되게 된다.

그런데, 제2 유도코일(10b)로부터 발생된 유도기전력은 상술한 바와 같이 콘트롤부(40)로 인가됨과 더불어 절전부(60)내에 제2 트랜지스터(Q2)의 베이스로 인가되어 이를 턴 온시키게 되고, 제2 트랜지스터(Q2)가 턴 온됨에 따라 제1 트랜지스터(Q1)가 턴 오프됨으로써 스타트저항(3)과 콘트롤부(40) 사이에 접속된 스위칭용 트랜지스터(50)가 턴 오프되게 된다.

따라서, 일단 변압부(10)가 콘트롤부(40)의 동작전원을 공급하기 시작한 후에는 상술한 과정에 의해 스위칭용 트랜지스터(50)가 턴 오프됨으로써 높은 임피던스를 갖는 스타트저항(3)을 통해서 더 이상 전류가 흐르지 않게 된다.

한편, 포토커플러(5)는 제3 유도코일(10c)의 출력전압 레벨을 검출한 후, 이에 비례하여 증가 또는 감소되는 전류를 콘트롤부(40)의 입력단(IN)으로 출력하게 되는 바, 콘트롤부(40)는 이를 근거로 전압조절용 트랜지스터(30)의 베이스로 인가되는 소정 제어신호(로우레벨 또는 하이레벨의 전압신호)의 듀티비(duty ratio)를 조절함으로써 변압부(10)의 출력전압레벨을 조절하게 된다.

예컨대, 변압부(10)의 출력전압레벨이 일정 범위보다 높아진 경우에는 콘트롤부(40)는 전압조절용 트랜지스터(30)의 베이스로 인가하는 제어신호중 로우레벨신호의 비율을 증가시킴으로써 변압부(10)의 동작시간을 줄이고, 변압부(10)의 출력전압레벨이 일정 범위보다 낮아진 경우에는 반대로 하이레벨신호의 비율을 증가시켜 변압부(10)의 동작시간을 늘려주게 된다.

즉, 상술한 텔레비전 수상기의 전원회로에 있어서는 텔레비전 수상기의 전원회로에 별도의 절전부를 구비함으로써 높은 임피던스를 갖는 스타트저항을 통해 계속적으로 전류가 흐르는 것을 방지하게 된다. 따라서, 상기 스타트저항에 의한 불필요한 전력소모를 방지할 수 있게 된다..

또한, 본 고안은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 고안의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형시켜 실시할 수 있게 된다.

예를 들어, 상기 실시예에 있어서는 스타트저항에 흐르는 전류를 차단시키기 위한 스위칭수단으로서 스위칭용 트랜지스터를 이용하였으나, 상기 스위칭수단으로서 전력용 스위칭소자로 광범위하게 사용되고 있는 다이리스터(thyristor)나 기타 다른 스위칭소자를 이용할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안에 의하면, 텔레비전 수상기의 전원회로에 있어서 스타트저항에 의한 불필요한 전력소모를 방지할 수 있도록 된 텔레비전 수상기의 저전력 소비형 전원회로를 실현할 수 있게 된다.

Claims (1)

1. 전원플러그(1)를 통해 교류전류를 입력받아 이를 직류전류로 정류시켜 출력하는 브릿지정류부(2)와, 이 브릿지정류부(2)로부터 인가되는 소정의 직류전원을 입력전원으로하여 이를 전압값이 각각 다른 다수의 직류전원으로 변환하여 출력하기 위한 변압부(10), 이 변압부(10)와 접지 사이에 접속되어 소정 제어신호에 따라 이 변압부(10)와 접지 사이의 접속을 연결 또는 차단시키기 위한 전압조절용 트랜지스터(30), 이 트랜지스터(30)가 일정주기로 단속되도록 제어하기 위한 콘트롤부(40)를 구비한 텔레비전 수상기에 있어서;

   상기 브릿지정류부(2)와 상기 콘트롤부(40) 사이에 접속된 스타트저항(3),

   상기 스타트저항(3)과 상기 콘트롤부(40) 사이에 접속된 스위칭수단(50),

   상기 변압부(10)로부터 상기 콘트롤부(40)로 소정의 동작전원이 공급되기 시작하면 상기 스위칭수단(50)을 오프시키는 절전부(60)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 텔레비전 수상기의 저전력 소비형 전원회로.