KR20000005217U - 모니터의 전원 공급회로 - Google Patents

Abstract

소수의 스위치만으로 다수개 구성부들의 구동전원을 단속할 수 있도록 한 본 고안의 모니터의 전원 공급회로는, 모니터로 인가되는 상용 교류전원을 직류전원으로 변환하여 모니터의 각 구성부에 전달하는 제 1 변압기를 구비하는 마이콤의 전원 공급회로에 있어서, 상기 제 1 변압기의 2차측과 상기 모니터의 다수 구성부 사이에 연결되어 상기 제 1 변압기의 2차측에 유도된 전원을 모니터의 다수 구성부에 전달하는 제 2 변압기 및 상기 제 1 변압기의 2차측과 상기 제 2 변압기의 1차측 사이에 연결되어 상기 제 1 변압기의 2차측으로부터 상기 제 2 변압기의 1차측으로 인가되는 전원을 단속하는 스위치를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

모니터의 전원 공급회로

본 고안은 모니터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 보다 단순한 회로적인 구성을 가지면서도 스위칭 효율을 증대시킬 수 있도록 한 모니터의 전원 공급회로에 관한 것이다.

컴퓨터의 주변장치인 모니터는 음극선관(Cathode Ray Tube : 이하, CRT로 약칭함)을 이용해 컴퓨터의 신호처리 결과를 화상으로 디스플레이한다.

도 1은 CRT가 채용된 모니터의 개략적인 회로 구성을 도시한 블록도이다.

먼저, 화상을 외부로 디스플레이하는 CRT(10)는, 전자빔을 발사하는 전자총(11)과, 전자총(11)에서 발사된 전자빔이 CRT(10)의 전방으로 이동되도록 가속하는 애노드(A)와, 전자빔을 편향시켜 구체적인 이동방향을 제시하는 편향요크(DY)를 포함하여 구성되며, CRT(10)의 최전방에는 R,G,B 각각의 형광체가 규칙적으로 배열된 형광면(미도시)이 형성된다.

모니터는 상기 CRT(10) 외에도, 컴퓨터의 비디오 카드(미도시)로부터 인가되는 R,G,B의 영상신호를 충분히 증폭하여 전자총(11)에 인가하는 영상신호 처리부(20)와, 비디오 카드로부터 인가되는 수평 동기신호(H-SYNC)와 수직 동기신호(V-SYNC)를 모체로 기준 발진신호를 연산하여 출력하는 마이콤(30)과, 마이콤(30)으로부터 입력받은 기준 발진신호에 동기하여 수평 발진펄스 및 수직 발진펄스를 출력하는 수평/수직 발진신호 처리기(40)와, 수평/수직 발진신호 처리기(40)로부터 인가되는 수직 발진펄스를 바탕으로 수직 톱니파 신호를 생성하여 수직 편향요크에 전달하는 수직 편향부(50)와, 수평/수직 발진신호 처리기(40)로부터 인가되는 수평 발진펄스를 바탕으로 수평 톱니파 신호를 생성하여 수평 편향요크에 전달하는 수평 편향부(60)와, 상기 수평 발진펄스를 바탕으로 고압신호를 출력하여 애노드(A)에 전달하는 고압 발생부(70)와, 상기 모니터의 각 구성부로 구동전원을 공급하는 전원 공급부(80)를 포함하여 구성된다.

이러한 구성을 갖는 모니터의 화상 출력과정을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

우선, 영상신호 처리부(20)에 입력되는 1Vpp 미만의 영상신호(R,G,B)는 40-60Vpp 정도의 크기로 증폭되어 전자총(11) 내의 음전극(미도시)에 인가된다. 전자총(11) 내에 장착된 히터(미도시)로부터 열에너지를 공급받은 음전극에 상기와 같은 고압의 영상신호가 인가됨에 따라 음전극(12)의 표면에서 열전자가 방출된다.

전자총(11)에서 발사된 전자빔은 편향요크(DY)의 편향력에 의해 수평 및 수직 방향으로 편향되고, 애노드(A)로부터 가속력을 제공받아 전방의 형광면에 착지된다. 형광면의 형광체와 전자빔의 충돌시 발생되는 빛이 모여 화상이 형성된다.

전술한 바와 같이 동작하는 모니터의 전원 공급부(80)는 SMPS(Switching Mode Power Supply)로 구현되는 것이 일반적이다. 즉, 편향요크(DY)의 편향력에 의한 전자빔의 수평 주사주기에 동기된 스위칭 작업을 통해 생산된 전력을 모니터의 각 구성부에 공급한다. 이와 같은 전원 공급방식을 통해 스위칭 작업에 의한 노이즈가 화면에 디스플레이 되는 것을 막을 수 있다.

도 2는 종래 SMPS 방식의 전원 공급회로도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 전원 공급회로는, 변압기(T1)를 이용해 직류전원을 유도하고, 이 직류전원을 모니터의 각 구성부로 공급한다.

상술하면, 일단 모니터로 상용 교류전원이 인가되면, 정류용 다이오드(D1) 및 정류용 다이오드(D1)에 병렬로 연결된 평활용 콘덴서(C1)를 통해 정류되어 변압기의 1차측(T11)에 인가된다.

상기 변압기의 1차측(T11)은 제 1 스위칭부(100)와 연결되어 있고, 상기 제 1 스위칭부(100)의 출력단은 제 1 스위칭 트랜지스터(Q1)의 베이스단에 연결된다. 따라서, 전자빔의 수평 주사주기에 동기하여 제 1 스위칭부(100)로부터 출력되는 발진 펄스에 따라 제 1 스위칭 트랜지스터(Q1)가 온(ON) 또는 오프(OFF)된다. 이와 같은 제 1 스위칭 트랜지스터(Q1)의 스위칭 동작에 의해 제 1 변압기(100)의 1차측에 인가된 전원이 접지 및 도통을 반복하게 되고, 이러한 스위칭 동작에 힘입어 제 1 변압기의 1차측(T11) 전원이 제 1 변압기의 2차측에 전달된다.

제 1 변압기의 2차측에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 다양한 권선수를 갖는 권선(T12,T13,…)이 구비된다. 도 2에는 편의상 두 개의 권선만을 도시하였으나, 필요에 따라 더 많은 개수의 권선(T12,T13,…)을 구비할 수 있다.

상기 권선(T12,T13,…)과 변압기 1차측(T11) 코일의 권선비에 따라, 다양한 크기의 전력이 변압기 2차측의 각 권선(T12,T13,…)에 인가된다.

모니터의 각 구성부는 직류전원을 구동전원으로 채용하는 집적회로(IC : Integrated Circuit)를 통해 구현되는 것이 일반적이므로, 변압기 2차측의 각 권선(T12,T13,…)에 유도된 전력은 정류되어 각 IC로 인가된다.

따라서, 상기 각 권선(T12,T13,…)의 출력단에는 정류용 다이오드(D2,D3,…) 및 상기 정류용 다이오드(D2,D3,…)에 병렬로 연결된 평활용 콘덴서(C2,C3,…)가 구비되며, 정류작업을 거쳐 교류성분이 제거된 직류 전원은 스위치(SW1,SW2,…)를 통해 단속된다.

상기 스위치들(SW1,SW2,…)은 변압기 2차측의 각 권선(T12,T13,…)과 IC 사이에 일률적으로 구비되며, 마이콤(30)의 제어하에 스위칭 동작하여 변압기의 2차측 권선(T12,T13,…)으로부터 각 IC로 입력되는 직류 전원(Vcc1,Vcc2,…)을 단속한다.

근래 모니터의 전원을 관리함에 있어서 절전 효과를 거둘 수 있도록 하는 DPMS(Display Power Management Signaling) 방식의 채용이 일반화 되고 있다.

DPMS 방식은 컴퓨터가 미사용 상태로 장시간 방치되는 경우 시간의 경과에 따라 컴퓨터로부터 선택적으로 전송되어 오는 수평/수직 동기신호로 컴퓨터의 사용상태를 판별하고 그에 따라 모니터의 전원 수급을 조절하는 방식이다.

DPMS 방식에 따르면, 모니터의 전원이 정상동작, 대기, 일시정지, 전원차단 모드의 4 단계로 나뉘어 관리된다. 부연하면, 대기 모드와 일시정지 모드에서는 모니터의 화면이 어두어지거나 화면 보호기가 작동되나, 사용자가 키입력을 재개하면 다시 정상동작 모드로 전환되고, 전원차단 모드에서 도달하면 마이콤(30)을 제외한 모든 구성부의 구동전원이 차단된다.

DPMS 방식에 따른 전원 관리는 마이콤(30)의 제어하에 수행된다. 즉, 모니터가 특정한 전원 상태로 전환되면, 마이콤(30)이 전원 공급회로 내에 구비된 직류전원 단속용 스위치(SW1,SW2,…)들 중 일부, 또는 전부를 온/오프 시키는 제어신호를 송출한다. 마이콤(30)으로부터 제어신호를 인가받은 스위치(SW1,SW2,…)의 작동에 의해 모니터의 다수 구성부들 중 일부의 구동전원이 차단되거나, 마이콤(30)을 제외한 모든 구성부들의 구동전원이 차단됨으로써 DPMS 방식에 따른 전원 관리가 수행된다.

그러나, 종래와 같이 변압기의 2차측 권선(T12,T13,…)들과 모니터의 각 구성부 사이에 개별적인 스위치(SW1,SW2,…)를 연결하는 경우에는, 상기 구성부의 종류 또는 개수에 비례하는 다수 개의 스위치(SW1,SW2,…)가 구비된다. 따라서, 전원 공급회로가 필요 이상으로 복잡한 구성을 갖게 되고, 모니터의 전원 모드 전환시 다수 개의 스위치(SW1,SW2,…)들을 개별적으로 제어하는 과정에서 제어신호의 지연이 예상된다.

본 고안의 목적은 소수의 스위치만으로 복수 개 구성부들의 전원을 일률적으로 단속할 수 있도록 한 모니터의 전원 공급회로를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 위한 본 고안의 모니터의 전원 공급회로는, 모니터로 인가되는 상용 교류전원을 직류전원으로 변환하여 모니터의 각 구성부에 전달하는 제 1 변압기를 구비하는 마이콤의 전원 공급회로에 있어서, 상기 제 1 변압기의 2차측과 상기 모니터의 다수 구성부 사이에 연결되어 상기 제 1 변압기의 2차측에 유도된 전원을 모니터의 다수 구성부에 전달하는 제 2 변압기 및 상기 제 1 변압기의 2차측과 상기 제 2 변압기의 1차측 사이에 연결되어 상기 제 1 변압기의 2차측으로부터 상기 제 2 변압기의 1차측으로 인가되는 전원을 단속하는 스위치를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 CRT가 채용된 모니터의 개략적인 회로 구성을 도시한 블록도,

도 2는 종래 SMPS 방식의 전원 공급회로도,

도 3은 본 고안에 따른 모니터의 전원 공급회로도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 양호한 실시예에 따른 모니터의 전원 공급회로에 관하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 고안에 따른 모니터의 전원 공급회로도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안의 전원 공급회로는, 2 개의 변압기(T1,T2)를 구비한다. 즉, 상용 교류전원을 모니터에서 소비 가능한 직류전원으로 전환시키는 제 1 변압기(T1) 및 제 1 변압기(T1)의 2차측에 유도된 직류전원을 모니터의 각 구성부에 전달하는 제 2 변압기(T2)를 구비한다.

제 1 변압기의 1차측(T11)은 제 1 스위칭부(100)와 연결되어 있고, 상기 제 1 스위칭부(100)로부터 출력되는 신호는 제 1 스위칭 트랜지스터(Q1)의 베이스단에 연결된다. 상기 제 1 스위칭부(100)와 제 1 스위칭 트랜지스터(Q1)는 도 1에 도시된 동일 명칭부와 동일한 기능을 수행한다.

제 1 변압기의 2차측(T12)에 유도된 직류전원은 다이오드(D2)와 평활 콘덴서(C2)를 통해 정류되어 직접 모니터의 특정 구성부에 인가될 수도 있고, 제 2 변압기의 1차측(T21)에 인가되기도 한다.

제 1 변압기의 2차측(T13) 및 제 2 변압기의 1차측(T21) 사이에는 제 1 변압기의 2차측(T13)에 유도된 전원이 제 2 변압기의 1차측(T21)에 입력되거나 또는 차단되도록 단속하는 스위치(SW10)가 구비된다.

그리고, 제 2 변압기의 1차측(T13)은 제 2 스위칭부(200)와 연결되어 있고, 상기 제 2 스위칭부(200)의 출력단은 제 2 스위칭 트랜지스터(Q2)의 베이스단에 연결된다. 따라서, 제 2 스위칭부(200)로부터 출력되는 발진 펄스에 따라 제 2 스위칭 트랜지스터(Q2)가 온(ON) 또는 오프(OFF)된다. 이와 같은 제 2 스위칭 트랜지스터(Q2)의 스위칭 동작에 의해 제 2 변압기의 1차측(T21)에 인가된 전원이 접지 또는 도통을 반복하게 되고, 이러한 스위칭 동작에 힘입어 제 2 변압기의 1차측(T21) 전원이 제 2 변압기의 2차측(T22,T23,…)에 전달된다.

제 2 변압기의 2차측에도 다양한 권선수를 갖는 권선(T22,T23,…)이 구비된다. 상기 권선(T22,T23,…)과 제 2 변압기 1차측 코일(T21)의 권선비에 따라, 다양한 크기의 전력이 제 2 변압기 2차측의 각 권선(T22,T23,…)에 인가된다. 제 2 변압기의 2차측에 구비된 각 권선(T22,T23,…)에 유도되는 전원은 정류용 다이오드(D4,D5…) 및 평활용 콘덴서(C4,C5…)를 통해 정류되어, 제 1 변압기의 2차측(T12)에서 구동전원을 인가받는 일부 특정 구성부 이외의 구성부들로 전달된다.

상기와 같이 구성되어 모니터로 인가되는 상용 교류전원을 직류전원으로 전환하여 모니터의 각 구성부에 공급하는 전원 공급회로의 구동 중에 모니터가 정상동작모드로부터 그 밖의 모드로 전환되면, 마이콤(30)은 제 1 변압기의 2차측(T13)과 제 2 변압기의 1차측(T21) 사이에 연결된 스위치(SW10)를 온/오프 시키는 제어신호를 송출한다.

예를 들어, 제 1 변압기의 2차측(T12)에 유도되는 직류전원(Vcc1)이 직접 마이콤(30)에 공급되고, 그 밖의 구성부들은 제 2 변압기의 2차측에 구비된 각 권선(T22,T23,…)에 유도된 직류전원(Vcc2,Vcc3,…)을 공급받도록 연결된 경우, 모니터가 전원차단 모드로 전환되면 마이콤(30)은 폐쇄되었던 상기 스위치(SW10)를 개방시킨다.

이와 같이 스위치(SW10)가 개방되면, 제 1 변압기의 2차측(T13)에서 출력되어 정류용 다이오드(D3) 및 평활용 콘덴서(C3)를 거쳐 제 2 변압기의 1차측(T21)으로 입력되는 전원신호가 차단된다. 따라서 제 2 변압기의 2차측 권선(T22,T23,…)에 전원이 유도되지 않으므로 마이콤(30)을 제외한 모든 구성부의 구동전원이 일시에 차단된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 고안의 모니터의 전원 공급회로에 의하여 소수의 스위치만으로 복수 개 구성부들의 전원을 단속할 수 있으므로, 전원 공급회로의 회로적인 구성이 단순해질 뿐만 아니라, 상기 구성부들의 전원을 단속하는 과정에서 제어신호가 지연되는 것을 막을 수 있다.

또한, 비교적 고전압인 제 1 변압기의 출력신호와 상대적으로 저전압인 제 2 변압기의 출력신호를 구별하여 사용함으로써 모니터의 전원 온/오프시 서지 전압 등으로 인한 부품의 손상을 막을 수 있다.

Claims (2)

1. 모니터로 인가되는 상용 교류전원을 직류전원으로 변환하여 모니터의 각 구성부에 전달하는 제 1 변압기를 구비하는 마이콤의 전원 공급회로에 있어서,

   상기 제 1 변압기의 2차측과 상기 모니터의 다수 구성부 사이에 연결되어 상기 제 1 변압기의 2차측에 유도된 전원을 모니터의 다수 구성부에 전달하는 제 2 변압기; 및

   상기 제 1 변압기의 2차측과 상기 제 2 변압기의 1차측 사이에 연결되어 상기 제 1 변압기의 2차측으로부터 상기 제 2 변압기의 1차측으로 인가되는 전원을 단속하는 스위치를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 모니터의 전원 공급회로.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 변압기의 1차측에 스위칭 트랜지스터를 연결하고, 상기 스위치가 폐쇄됨에 따라 상기 제 2 변압기의 1차측으로 인가된 전원이 상기 스위칭 트랜지스터의 스위칭 동작에 따라 단속되도록 함으로써 상기 제 2 변압기의 1차측 전원이 상기 제 2 변압기의 2차측에 전달되도록 한 것을 특징으로 하는 모니터의 전원 공급회로.