KR20000032045A - 모니터의 절전 회로 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 적어도 하나 이상의 DPM 모드에서 히터전원을 선택적으로 출력함으로써 메인 트랜스포머의 1차측에서의 소비 전력을 절감할 수 있도록 한 모니터의 절전회로에 관한 것이다. 이 모니터의 절전회로는 교류전원을 정류 및 평활한 후 트랜스포머의 내부 권선비에 따른 직류전압의 역률을 보상하는 역률제어부, 상기 역률 보상된 직류전압에 따라 다수개의 서로 다른 전압을 출력하도록 메인 트랜스포머를 제어하는 메인전원 제어부, 상기 역률 보상된 직류전압에 따라 마이컴 전원과 히터전원을 각각 출력하도록 서브 트랜스포머를 제어하는 서브전원 제어부, 상기 전원회로를 전반적으로 제어하고 DPM 모드에 따른 제1 및 제2 DPM 제어신호를 출력하는 마이컴, 상기 제1 DPM 제어신호에 따라 히터전원을 출력하는 제1 절전부, 상기 제2 DPM 제어신호에 따라 광신호를 출력하는 제2 절전부, 상기 제2 절전부의 광신호에 따라 상기 메인전원 제어부의 스위칭 동작을 차단하는 메인전원 스위칭부로 구성되어 초절전 Energy 2000규격의 절전모드시 3W의 규격을 만족한다.

Description

모니터의 절전 회로
본 발명은 모니터의 전원회로에 관한 것으로써, 특히 일정시간동안 컴퓨터를 사용하지 않을 경우 복수개의 절전(display power management;이하, DPM이라 함)신호에 따라 모니터의 메인전원을 자동으로 절전할 수 있도록 한 모니터의 절전회로에 관한 것이다.
일반적으로 모니터의 절전회로는 컴퓨터를 사용하지 않을 때 절전모드로 자동 절환되어 사용자의 키 조작시까지 모니터에 공급되는 전원을 자동으로 차단함으로써 불필요한 전력 소모를 줄일 수 있도록 한 회로이며 최근에 출시되고 있는 모니터에는 이러한 기능들이 채택되고 있는 실정이다. 그러나 이러한 절전기능을 채택함에도 불구하고 절전모드시 모니터와 컴퓨터 본체 사이의 신뢰성 문제가 반드시 확보되어야 하기 때문에 이에 대한 연구가 꾸준히 진행되고 있는 실정에 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 모니터의 전원 회로도로서, 입력전원(AC)을 감압하는 전원 입력부(1)와, 전원 스위치(SW1)가 온되면 상기 전원 입력부(1)의 출력전압을 입력받아 노이즈를 제거하는 노이즈 필터부(2)와, 이 노이즈 필터부(2)의 출력 전압을 브릿지 다이오드(BD1)와 콘덴서(C1)에서 정류하고 이 정류된 전압(Vd)을 저항(R1∼R3)을 통해 분압하는 정류부(3)와, 이 정류부(3)의 분압(V1)에 의해 스위칭 신호를 출력하는 전원 스위칭부(4)와, 이 전원 스위칭부(4)의 출력에 따라 상기 정류부(3)의 출력을 트랜스(T1)의 2차측으로 유기시켜 직류 전압(Vo)을 출력하는 전압 출력부(5)로 구성된다. 여기서 미 설명된 도면부호 C2는 콘덴서를 나타낸다.
이와 같이 구성된 종래의 전원회로는 입력 전원(AC)이 전원 입력부(1)를 통해 감압될 때 스위치(SW1)가 온되면, 노이즈 필터부(2)는 상기 전원 입력부(1)의 출력 전압을 입력받아 전원 노이즈를 제거하여 정류부(3)에 출력한다.
이때 정류부(3)는 노이즈 필터부(2)의 출력전압을 브릿지 다이오드(BD1)를 통해 정류하고 콘덴서(C1)를 통해 직류전압(Vd)으로 평활한 후 전압 출력부(5)의 트랜스(T1)의 1차측에 인가한다. 이 직류전압(Vd)은 저항(R1,R2)과 접지저항(R3)을 통해 분압된 후 이 분압전압(V1)이 콘덴서(C2)를 통해 전원 스위칭부(4)로 출력된다.
따라서 전원 스위칭부(4)내의 스위칭 트랜지스터(도시생략됨)가 턴온됨에 따라 전압 출력부(5)의 트랜스(T1)의 1차측에 인가된 정류부(3)의 출력전압이 2차측에 유기되어 모니터의 동작 전원으로 출력된다.
그러나 이러한 종래의 전원회로는 사용자가 컴퓨터를 사용하지 않아도 모니터의 전원을 오프시키지 않으면 전력이 계속 소비됨을 물론 계속적인 전원 공급에 의해 회로 내의 소자의 수명이 단축되어 전원회로의 신뢰성 저하를 야기시키는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로써, 본 발명의 목적은 적어도 하나 이상의 DPM 모드에서 히터전원을 선택적으로 출력함으로써 메인 트랜스포머의 1차측에서의 소비 전력을 절감할 수 있도록 한 모니터의 절전회로를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 복수개의 트랜스포머를 이용함으로써 마이컴 전원 출력을 위한 별도의 회로구성이 필요하지 않아 원가를 절감할 수 있도록 한 모니터의 절전회를 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 모니터의 절전회로의 특징은, 교류전원을 정류 및 평활한 후 역률 보상된 직류전압으로 출력하는 전원공급부, 상기 직류전압을 인가받아 다수개의 서로 다른 전압을 출력하도록 복수개의 트랜스포머를 제어하는 전원제어부, 전원회로를 전반적으로 제어하고 DPM 모드에 따른 복수개의 DPM 제어신호를 출력하는 마이컴, 상기 DPM 제어신호에 따라 히터전원 또는 발광신호를 출력하는 절전부, 상기 발광신호에 따라 전원제어부로 인가되는 전원전압(Vcc)을 공급하거나 차단하는 메인전원 스위칭부로 구성된 점에 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 모니터의 전원 회로를 나타낸 도면
도 2는 본 발명에 따른 모니터의 절전 회로를 나타낸 블록도
도 3은 도 2의 요부 상세 회로도
도 4는 도 2의 동작 모드별 전압 출력 상태를 나타낸 도면
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 정류부 12 : 역률제어부
13 : 메인전원제어부 14 : 메인전원 스위칭부
15 : 서브전원제어부 16 : 제1 절전부
17 : 제2 절전부 18 : 마이컴
19 : 정전압 IC Q1 : 트랜지스터
D1 : 다이오드 ZD1 : 제너다이오드
C1, C2 : 콘덴서 R1∼R18 : 저항
PD1, PD2 : 포토 다이오드 PT1, PT2 : 포트 트랜지스터
이하, 본 발명에 따른 모니터의 절전 회로의 바람직한 일 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
먼저 도 2를 참조하면, 본 발명의 절전회로는 교류전원을 정류 및 평활한 후 역률 보상된 직류전압으로 출력하는 정류부(11) 및 역률제어부(12)와,, 상기 직류전압을 인가받아 다수개의 서로 다른 전압을 출력하도록 복수개의 트랜스포머를 제어하는 전원제어부(13)(15)와, 전원회로를 전반적으로 제어하고 DPM 모드에 따른 복수개의 DPM 제어신호를 출력하는 마이컴(18), 상기 DPM 제어신호에 따라 히터전원 또는 발광신호를 출력하는 절전부(16)(17), 상기 발광신호에 따라 전원제어부(13)로 인가되는 전원전압(Vcc)을 공급하거나 차단하는 메인전원 스위칭부(14)로 구성되어 있다.
도 3은 본 발명의 모니터의 절전 회로를 나타낸 상세 회로도로서, 교류전원(AC)을 정류부(11)를 통해 정류 및 평활한 후 트랜스포머의 내부 권선비에 따른 직류전압의 역률을 보상하는 역률제어부(12), 상기 역률 보상된 직류전압에 따라 다수개의 서로 다른 전압을 출력하도록 메인 트랜스포머(T1)를 제어하는 메인전원 제어부(13), 상기 역률 보상된 직류전압에 따라 마이컴 전원과 히터전원을 각각 출력하도록 서브 트랜스포머(T2)를 제어하는 서브전원 제어부(15), 상기 전원회로를 전반적으로 제어하고 DPM 모드에 따른 제1 및 제2 DPM 제어신호를 출력하는 마이컴(18), 상기 제1 DPM 제어신호에 따라 히터전원을 출력하는 제1 절전부(16), 상기 제2 DPM 제어신호에 따라 광신호를 출력하는 제2 절전부(17), 상기 제2 절전부(17)의 광신호에 따라 메인전원 제어부(13)의 스위칭 동작을 차단하는 메인전원 스위칭부(14)로 구성된다.
또한 제1 절전부(16)는 마이컴(18)의 제1 DPM 제어신호 출력단과 서브 트랜스포머의 출력단에 접속되어 오프모드에서 히터전원(+B4)의 출력을 차단한다.
또한 제2 절전부(17)는 마이컴(18)의 제2 DPM 제어신호 출력단에 접속되며 직렬접속된 저항(R1) 및 포토 다이오드(PD1)로 구성된다.
또한 메인전원 스위칭부(14)는 서브 트랜스포머(T2)를 통해 출력되는 전원전압(Vcc)을 정류하는 다이오드(D1) 및 콘덴서(C1)와, 상기 정류된 전원전압(Vcc)을 메인전원 제어부(13)로 출력하는 스위칭 트랜지스터(Q1)와, 상기 트랜지스터(Q1)의 스위칭 동작을 제어하는 포토트랜지스터(PT2)로 구성된다. 상기 포토트랜지스터(PT2)는 스위칭 트랜지스터(Q1)의 베이스에 저항(R4)을 통해 접속되고, 상기 트랜지스터(Q1)는 PNP형 트랜지스터로 구성된다. 여기서 미설명된 R2, R3는 바이어스 저항, ZD1은 제너다이오드, C2는 콘덴서이다.
또한 메인 트랜스포머(T1)의 전압 출력단(+B5)에는 정전압 IC(19)가 접속되어 12V라인을 구성하고, 서브 트랜스포머(T2)의 마이컴 전원(+B7)과 서브전원 제어부(15)의 출력단에는 포토 다이오드(PD1)과 포토 트랜지스터(PT1)로 구성되는 포토커플러가 접속되어 있다. 이때 상기 포토 트랜지스터(PT1)는 콘덴서(C3)를 통해 접지되어 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 모니터 절전회로의 작용효과를 도 4에 도시된 동작 모드별 전압 출력 상태도를 참조하여 상세히 설명한다.
사용자가 컴퓨터를 사용하지 않을 경우 본체에서 수평 및 수직 동기신호가 모니터에 공급되지 않으면 마이컴(18)은 절전모드로 인식하고, 동기신호가 공급되면 정상모드로 인식한다.
또한 교류전원(AC)은 정류 및 평활되어 직류전압으로 출력되고, 상기 직류전압은 역률제어부(12)를 통해 역률 보상된 후 메인 트랜스포머(T1)와, 메인전원제어부(13) 및 서브전원제어부(15)로 각각 인가된다.
그러면 서브 트랜스포머(T2)는 마이컴 전원(+B7)을 출력하게 되고 마이컴(18)은 도 4와 같은 DPM 모드별 제어신호(DPM1)(DPM2)를 출력한다.
먼저 정상모드시 상기 마이컴(18)은 모두 하이레벨의 제1 및 제2 DPM 제어신호를 출력하게 되므로 제1 절전부(16)는 상기 제1 DPM 제어신호에 따라 동작하여 히터전원(+B8)을 출력하고, 제2 절전부(17)는 상기 제2 DPM 제어신호에 따라 포토 다이오드(PD2)를 도통시켜 발광신호를 발생한다.
상기 발광신호에 따라 메인전원 스위칭부(14)내의 포토 트랜지스터(PT2)가 도통하게 되고, 상기 포토 트랜지스터(PT2)의 도통에 따라 스위칭 트랜지스터(Q1)의 베이스에 바이어스 전류가 공급되어 상기 트랜지스터(Q1)를 턴온시킨다.
따라서 메인전원 제어부(13)에는 전원전압(Vcc)이 공급되고 상기 제어부(13)의 스위칭 동작에 따라 메인 트랜스포머(T1)는 다수개의 전원전압(+B1, +B2, +B3, +B4, +B5, -B8)을 출력하게 된다.
다음 대기모드시 상기 마이컴(18)은 하이레벨의 제1 DPM 제어신호와 로우레벨의 제2 DPM 제어신호를 출력하게 되므로 제1 절전부(16)는 상기 제1 DPM 제어신호에 따라 동작하여 히터전원(+B8)을 출력하고, 제2 절전부(17)는 상기 제2 DPM 제어신호에 따라 포토 다이오드(PD2)를 턴오프시켜 발광신호의 발생을 차단한다.
메인전원 스위칭부(14)내의 포토 트랜지스터(PT2)가 턴오프 되고, 상기 포토 트랜지스터(PT2)의 턴오프에 따라 스위칭 트랜지스터(Q1)의 베이스에 바이어스 전류가 공급되지 않아 상기 트랜지스터(Q1)도 턴오프된다.
따라서 메인전원 제어부(13)에는 전원전압(Vcc)이 공급되지 않아 상기 제어부(13)의 스위칭 동작이 이루어지지 않으므로 메인 트랜스포머(T1)의 2차측에서의 전압이 출력되지 않는다.
그 다음 오프모드시 상기 마이컴(18)은 모두 로우레벨의 제1 및 제2 DPM 제어신호를 출력하게 되므로 제1 절전부(16)는 상기 제1 DPM 제어신호에 따라 동작하지 못하여 히터전원(+B8)을 출력하지 않고, 제2 절전부(17)는 상기 제2 DPM 제어신호에 따라 포토 다이오드(PD2)를 턴오프시켜 발광신호의 발생을 차단한다.
메인전원 스위칭부(14)내의 포토 트랜지스터(PT2)가 턴오프 되고, 상기 포토 트랜지스터(PT2)의 턴오프에 따라 스위칭 트랜지스터(Q1)의 베이스에 바이어스 전류가 공급되지 않아 상기 트랜지스터(Q1)도 턴오프된다.
따라서 메인전원 제어부(13)에는 전원전압(Vcc)이 공급되지 않아 상기 제어부(13)의 스위칭 동작이 이루어지지 않으므로 메인 트랜스포머(T1)의 2차측에서의 전압이 출력되지 않는다.
이때 상기 DPM 제어신호와 관계없이 서브전원 제어부(15)는 동작하고 있기 때문에 서브 트랜스포머(T2)는 마이컴 전원(+B8)을 출력하여 전원회로의 다운을 방지한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 모니터의 절전회로는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명은 적어도 하나 이상의 DPM 모드에서 히터전원을 선택적으로 출력함으로써 메인 트랜스포머의 1차측에서의 소비 전력을 절감할 수 있다.
둘째, 본 발명은 복수개의 트랜스포머를 이용함으로써 마이컴 전원 출력을 위한 별도의 회로구성이 필요하지 않아 원가를 절감할 수 있다.
셋째, 메인전원과 서브전원에 의한 2개의 전원을 사용하므로 절전신호를 제어하는 마이컴에 별도의 전원을 공급할 필요가 없어 제품의 로코스트화가 가능하다.
넷째, 모니터의 절전회로는 국제 규격에서 요구하는 초절전 Energy 2000규격의 절전모드시 3W의 규격을 만족하고 특히 범용직렬버스(universal serial bus)(USB) 기능의 추가가 용이하다.
따라서 본 발명의 모니터의 절전 회로에 의하면, 제품의 사이즈와 규격에 따라 보호회로의 설계변경이 예상되기 때문에 본 발명의 기술적 사상이 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명에서 제시한 실시예들에 국한되지 않고 다양한 변조 변화가 가능함은 명백하다.

Claims (10)

  1. 교류전원을 정류 및 평활한 후 역률 보상된 직류전압으로 출력하는 전원공급수단,
    상기 직류전압을 인가받아 다수개의 서로 다른 전압을 출력하도록 메인 트랜스포머와 서브 트랜스포머를 제어하는 전원제어수단,
    전원회로를 전반적으로 제어하고 DPM 모드에 따른 복수개의 DPM 제어신호를 출력하는 마이컴,
    상기 DPM 제어신호에 따라 히터전원 또는 발광신호를 출력하는 절전수단,
    상기 발광신호에 따라 전원제어수단에 인가되는 전원전압(Vcc)을 공급하거나 차단하는 메인전원 스위칭수단으로 구성됨을 특징으로 하는 모니터의 절전회로.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전원공급수단은 교류전원을 정류 및 평활하여 직류전압을 출력하는 정류부, 상기 직류전압을 역률 보상하여 출력하는 역률제어부로 구성됨을 특징으로 하는 모니터의 절전회로.
  3. 교류전원을 정류 및 평활한 후 트랜스포머의 내부 권선비에 따른 직류전압의 역률을 보상하는 역률제어부,
    상기 역률 보상된 직류전압에 따라 다수개의 서로 다른 전압을 출력하도록 메인 트랜스포머를 제어하는 메인전원 제어부,
    상기 역률 보상된 직류전압에 따라 마이컴 전원과 히터전원을 각각 출력하도록 포토커플러를 통해 서브 트랜스포머를 제어하는 서브전원 제어부,
    상기 전원회로를 전반적으로 제어하고 DPM 모드에 따른 제1 및 제2 DPM 제어신호를 출력하는 마이컴,
    상기 제1 DPM 제어신호에 따라 히터전원을 출력하는 제1 절전부,
    상기 제2 DPM 제어신호에 따라 광신호를 출력하는 제2 절전부,
    상기 제2 절전부의 광신호에 따라 상기 메인전원 제어부의 스위칭 동작을 차단하는 메인전원 스위칭부로 구성됨을 특징으로 하는 모니터의 절전회로.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 마이컴은 정상모드일 때 하이레벨의 제1 및 제2 DPM 제어신호를 출력하고, 대기모드일 때 하이레벨의 제1 DPM제어신호와 로우레벨의 제2 DPM 제어신호를 출력하며, 오프모드일 때 로우레벨의 제1 및 제2 DPM 제어신호를 출력함을 특징으로 하는 모니터의 절전회로.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 제1 절전부는 마이컴의 제1 DPM 제어신호 출력단과 서브 트랜스포머의 출력단에 접속되어 오프모드에서 히터전원의 출력을 차단함을 특징으로 하는 모니터의 절전회로.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제1 절전부는 정상모드와 대기모드에서 히터전원(+B4)을 출력함을 특징으로 하는 모니터의 절전회로.
  7. 제 3 항에 있어서, 상기 제2 절전부는 마이컴의 제2 DPM 제어신호 출력단에 접속되며 직렬접속된 저항 및 포토 다이오드로 구성됨을 특징으로 하는 모니터의 절전회로.
  8. 제 3 항에 있어서, 상기 메인전원 스위칭부는 서브 트랜스포머를 통해 출력되는 전원전압(Vcc)을 정류하는 전압정류부와, 상기 정류된 전원전압(Vcc)을 메인전원 제어부로 출력하는 스위칭 트랜지스터와, 상기 트랜지스터의 스위칭 동작을 제어하는 포토트랜지스터로 구성됨을 특징으로 하는 모니터의 절전회로.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 메인전원 스위칭부는 서브 트랜스포머를 통해 출력되는 전원전압(Vcc)을 메인전원 제어부로 공급하거나 차단함을 특징으로 하는모니터의 절전회로.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 포토트랜지스터는 스위칭 트랜지스터의 베이스에 저항을 통해 접속됨을 특징으로 하는 모니터의 절전회로.
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