KR20010073254A - An over-current protection circuit in a video display system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 영상표시기기의 과전류 보호회로에 관한 것이다.The present invention relates to an overcurrent protection circuit of an image display device.
보다 상세하게는 전원회로의 2차측에 과부하가 걸릴 경우 이를 감지하여 전원회로로부터 부하에 공급되는 전원전압을 차단하도록 되어진 영상표시기기의 과전류 보호회로에 관한 것이다.More specifically, the present invention relates to an overcurrent protection circuit of an image display device that detects an overload on a secondary side of a power supply circuit and cuts off a power supply voltage supplied from the power supply circuit to a load.
일반적으로 영상표시기기에 사용되는 음극선관(CRT)은 영상신호의 세기에 따라 각기 다른 양의 전자 빔이 음극선관의 표면에 입혀진 RGB(적녹청)의 형광 물질을 때려 각기 다른 밝기나 색깔의 빛을 내게 만드는 원리를 이용한 것으로서, 가격이나 표시 성능면에서 우수하기 때문에 널리 사용되고 있다.In general, a cathode ray tube (CRT) used in an image display device has a different brightness or color light due to a different amount of electron beam hitting a fluorescent material of RGB (red cyan) coated on the surface of the cathode ray tube according to the intensity of an image signal. It uses the principle of making it very popular and is widely used because of its excellent price and display performance.
도 1 은 일반적인 영상표시기기를 도시한 사시도로서, 영상표시기기(20)는 컴퓨터(10)의 비디오카드로부터 수신된 영상신호와 동기신호를 입력받아 음극선관 화면에 표시한다.FIG. 1 is a perspective view illustrating a general image display device, and the image display device 20 receives an image signal and a synchronization signal received from a video card of a computer 10 and displays them on a cathode ray tube screen.
도 2 는 일반적인 영상표시기기의 전체 블럭도로서, 영상표시기기(20)는 전원부(1), 제어부(2), 편향부(3), 고압부(4), 비디오앰프(5), 음극선관(CRT) 등으로 구성된다.2 is a block diagram of a general image display apparatus, and the image display apparatus 20 includes a power supply unit 1, a control unit 2, a deflection unit 3, a high voltage unit 4, a video amplifier 5, a cathode ray tube ( CRT) and the like.
도 2 에 도시된 바와 같이 컴퓨터로부터 입력된 R,G,B 영상신호는 비디오앰프(5)를 통해 증폭된 후 음극선관(CRT)의 캐소드 단자에 인가되어 화면에 표시된다.As shown in FIG. 2, the R, G, and B image signals input from the computer are amplified through the video amplifier 5 and then applied to the cathode terminal of the cathode ray tube CRT and displayed on the screen.
이때, 상기 R,G,B 영상신호를 음극선관(CRT) 화면에 표시하기 위해서는, 수평편향코일 및 수직편향코일에 톱니파 전류를 공급하므로써 전자빔을 수평방향과 수직방향으로 편향시켜 음극선관 화면 전체에 라스터를 형성시켜야 하는 바, 상기 톱니파 전류는 편향부(3)에서 생성되어 수평편향코일 및 수직편향코일에 제공된다.At this time, in order to display the R, G, B image signal on the cathode ray tube (CRT) screen, by supplying a sawtooth current to the horizontal deflection coil and the vertical deflection coil, the electron beam is deflected in the horizontal direction and the vertical direction to the entire cathode ray tube screen As the raster must be formed, the sawtooth current is generated in the deflection section 3 and provided to the horizontal deflection coil and the vertical deflection coil.
일반적으로 전원회로(1)는 영상표시기기내의 각 부분에서 필요로 하는 전압를 적절히 공급해주는 역할을 하는데, 선형 전원회로(Linear Power Supply)보다 소형, 경량이면서 고효율적인 스위칭전원회로(SMPS:Switched Mode Power Supply)에 관련된 기술이 최근 급속히 발전하고 있는 추세에 있다.In general, the power supply circuit (1) serves to properly supply the voltage required in each part of the image display device, and is smaller, lighter, and more efficient than the linear power supply (SPS) Switched Mode Power The technology related to supply has been rapidly developing recently.
도 3은 일반적인 스위칭전원회로를 도시한 회로도이다.3 is a circuit diagram illustrating a general switching power supply circuit.
도 3에 도시된 바와 같이 스위칭전원회로는 크게 전원 생성부(10)와 전원 제어부(20)로 구분된다.As shown in FIG. 3, the switching power supply circuit is largely divided into a power generation unit 10 and a power control unit 20.
여기서 상기 전원 생성부(10)는 외부로부터 입력된 상용 교류전압(AC)을 직류전압(Vi)으로 변환하는 입력부(D1,R1,C1) ; 상기 입력부(D1,R1,C1)로부터 1차측 권선의 일단에 직류전압(Vi)을 공급받아, 2차측 권선에 교류전압(Vs,Vsm,Vsn)을 유기시키는 트랜스포머(11) ; 상기 트랜스포머(11)의 2차측 권선으로부터 유기된 교류전압(Vs,Vsm,Vsn)을 직류전압(Vo,Vom,Von)으로 변환하여 시스템 각부에 공급하는 출력부(D2,C2,D3,C3,D4,C4)로 구성되어 있다.Here, the power generation unit 10 includes an input unit (D1, R1, C1) for converting a commercial AC voltage (AC) input from the outside into a DC voltage (Vi); A transformer 11 which receives a DC voltage Vi from one end of the primary winding from the input units D1, R1 and C1 and induces AC voltages Vs, Vsm and Vsn to the secondary winding; Outputs D2, C2, D3, C3, which convert AC voltages Vs, Vsm, Vsn induced from the secondary windings of the transformer 11 into DC voltages Vo, Vom, and Von and supply them to the respective systems. D4, C4).
또한 상기 전원 제어부(20)는, PWM 제어신호에 의해 스위칭 온/오프되어 상기 트랜스포머(11)를 구동시켜 상기 전원 생성부(20)에서 생성되는 직류전압(Vo,Von,Vom)의 크기를 조절하는 스위칭 수단(21) ; 상기 전원 생성부(10)로부터 출력되는 소정의 직류전압(Vo)을 피드백받아 PWM 제어신호를 생성하여 상기 스위칭 수단(21)으로 출력하는 PWM 제어신호 생성부(22) ; 전류 측정값, 전압 측정값을 각각의 기준값과 비교하여 적어도 하나 이상의 측정값이 기준값보다 작으면 제 1 레벨의 감지신호를 출력하고, 기준값보다 크면 제 2 레벨의 감지신호를 출력하는 감지부(24,25)로 구성되어 있다.In addition, the power control unit 20 is switched on / off by a PWM control signal to drive the transformer 11 to adjust the magnitude of the DC voltage (Vo, Vo, Vom) generated by the power generation unit 20 Switching means 21 for performing; A PWM control signal generator 22 generating a PWM control signal by receiving a predetermined DC voltage Vo output from the power generator 10 and outputting the PWM control signal to the switching means 21; The sensing unit 24 outputs a detection signal of a first level when the at least one measurement value is smaller than the reference value by comparing the current measurement value and the voltage measurement value with each reference value, and outputs a detection signal of the second level when the measurement value is larger than the reference value. And 25).
상술한 구성을 갖는 영상표시장치의 전원회로는, 먼저 외부로부터 입력된 상용교류전원을 전원 생성부(10)에 공급하면, 스위치 수단(21)의 스위칭 온/오프에 의해 트랜스포머(11)가 1차측 권선에 저장된 에너지를 2차측 권선으로 전달하고 이에 따라 상기 트랜스포머의 2차측에 교류전압이 유기되면 상기 교류전압이 직류전압으로 변환되어 시스템 각부에 공급된다.In the power supply circuit of the video display device having the above-described configuration, when the commercial AC power input from the outside is first supplied to the power generation unit 10, the transformer 11 is switched to 1 by switching on / off of the switch means 21. When the energy stored in the secondary winding is transferred to the secondary winding, and thus an AC voltage is induced on the secondary side of the transformer, the AC voltage is converted into a DC voltage and supplied to each part of the system.
이때, 상기 전원 생성부(10)로부터 출력되는 소정 직류전압(Vo)을 피드백받은 PWM신호 생성부(22)는 상기 피드백전압에 의해 PWM신호를 생성하여 상기 스위칭 수단(21)의 스위칭 온/오프를 제어하므로써, 상기 전원 생성부(10)로부터 생성되는 직류전압(Vo,Vom,Von)의 크기를 조절한다.At this time, the PWM signal generator 22 receiving the feedback of the predetermined DC voltage Vo output from the power generator 10 generates a PWM signal by the feedback voltage to switch on / off of the switching means 21. By controlling the voltage, the magnitudes of the DC voltages Vo, Vom, and Von generated from the power generator 10 are adjusted.
상기 전원 제어부(20)에 구비된 과전류 감지부(24), 과전압 감지부(25)에는 각각 입력된 값이 정상인지의 여부를 판단하기 위한 기준값을 가지고 있다.The overcurrent detector 24 and the overvoltage detector 25 included in the power controller 20 have reference values for determining whether the input values are normal.
이때, 상기 과전류 감지부(24), 과전압 감지부(25)에서는 입력값들이 각각 기준값 이하일 경우 제 1 레벨의 감지신호를 출력하고, 기준값 이상일 경우 제 2 레벨의 감지신호를 출력한다.In this case, the overcurrent detector 24 and the overvoltage detector 25 output a detection signal of a first level when input values are less than or equal to a reference value, and output a detection signal of a second level when the input values are greater than or equal to a reference value.
상기 제 2 레벨의 감지신호가 입력되면 상기 PWM 제어신호 생성부(22)로부터 스위칭 수단(21)으로 공급되는 PWM 제어신호를 차단하여 상기 트랜스포머(11)의 구동을 정지시키므로써, 전원 생성부(10)에서 전원전압(Vo,Vom,Von)이 생성되지 않도록 제어하여, 시스템 각부에 공급되던 전원전압(Vo,Vom,Von)을 차단한다.When the detection signal of the second level is input, the PWM control signal supplied from the PWM control signal generator 22 to the switching means 21 is interrupted to stop the driving of the transformer 11, thereby generating a power supply unit ( In step 10), the power supply voltages Vo, Vom, and Von are controlled so that the power supply voltages Vo, Vom, and Von are cut off.
그러나, 종래의 스위칭전원회로는 상술한 바와 같이 1차측에 과전류 또는 과전압이 발생할 경우 이로부터 세트를 보호할 수 있도록 구성되어 있는 바, 만약 스위칭전원회로의 2차측에 과부하가 걸릴 경우 세트에 과전류가 흘러 부품이 파괴되는 등 이상이 발생할 수 있다는 문제점이 있었다.However, the conventional switching power supply circuit is configured to protect the set from the overcurrent or overvoltage on the primary side as described above. If the secondary side of the switching power supply circuit is overloaded, the overcurrent is applied to the set. There was a problem that an abnormality may occur such as flow parts are destroyed.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 전원회로의 2차측에 과부하가 걸릴 경우 이를 감지하여 전원회로로부터 부하에 공급되는 전원전압을 차단하도록 되어진 영상표시기기의 과전류 보호회로를 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, the over-current protection circuit of the image display device is to cut off the power voltage supplied to the load from the power circuit by detecting it when the secondary side of the power circuit is overloaded The purpose is to provide.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 영상표시기기의 과전류 보호회로는, 부하에 필요한 전원전압을 공급하는 전원회로에 있어서, 전원회로와 부하 사이에 직렬로 연결되어 과부하시 양단전압이 상승되는 과부하 감지저항 ; 상기 과부하 감지저항의 양단전압이 소정 전압 이상이 되면 턴온되는 스위칭 트랜지스터 ; 상기 스위칭 트랜지스터가 턴 온되면 함께 턴온되어 상기 전원회로로부터 부하로 공급되는 전원전압을 접지로 방출시키는 다이리스터로 구성된 것을 특징으로 한다.In the overcurrent protection circuit of the video display device according to the present invention for achieving the above object, in the power supply circuit for supplying the power supply voltage required for the load, the voltage between both ends of the power supply circuit and the load is increased in series Overload sensing resistance; A switching transistor that is turned on when the voltage across the overload sensing resistor becomes greater than or equal to a predetermined voltage; When the switching transistor is turned on, it is turned on together with a thyristors for discharging the power supply voltage supplied from the power supply circuit to the load to the ground.
도 1 은 일반적인 영상표시기기의 사시도,1 is a perspective view of a general image display device;
도 2 는 일반적인 영상표시기기의 전체 블럭도,2 is a block diagram of a general video display device;
도 3 은 일반적인 영상표시기기의 전원회로를 도시한 회로도,3 is a circuit diagram showing a power supply circuit of a general video display device;
도 4 는 본 발명에 따른 영상표시기기의 과전류 보호회로를 도시한 회로도이다.4 is a circuit diagram illustrating an overcurrent protection circuit of an image display device according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 명칭 ** Names of symbols for main parts of the drawings
10 : 전원회로 30 : 부하10: power circuit 30: load
40 : 과전류 보호부 50 : 전원전압 안정화부40: over current protection unit 50: power supply voltage stabilization unit
Rs : 과부하 감지저항 Q1 : 스위칭 트랜지스터Rs: Overload sense resistor Q1: Switching transistor
SCR : 다이리스터 Q2,Q3 : 달링톤 트랜지스터SCR: Dylist Q2, Q3: Darlington Transistor
ZD : 제너다이오드 R1,R2 : 저항ZD: Zener Diodes R1, R2: Resistance
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 과전류 보호회로를 상세히 설명한다.Hereinafter, an overcurrent protection circuit according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4 는 본 발명에 따른 영상표시기기의 과전류 보호회로를 도시한 회로도이다.4 is a circuit diagram illustrating an overcurrent protection circuit of an image display device according to the present invention.
도 4 에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 과전류 보호회로는, 부하(10)에 필요한 전원전압을 공급하는 전원회로(20)에 있어서, 과전류 보호부(40)와 전원전압 안정화부(50)로 구성된다.As shown in FIG. 4, the overcurrent protection circuit according to the present invention includes an overcurrent protection unit 40 and a power supply voltage stabilization unit 50 in the power supply circuit 20 for supplying a power supply voltage required for the load 10. It is composed.
여기서 상기 과전류 보호부(40)는, 전원회로(10)와 부하(30) 사이에 직렬로 연결되어 과부하시 양단전압이 상승되는 과부하 감지저항(Rs) ; 상기 과부하 감지저항(Rs)의 양단전압이 소정 전압 이상이 되면 턴온되는 스위칭 트랜지스터(Q1) ; 상기 스위칭 트랜지스터(Q1)가 턴 온되면 함께 턴온되어 상기 전원회로(10)로부터 부하(30)로 공급되는 전원전압을 접지로 방출시키는 다이리스터(SCR)로 구성된다.Here, the overcurrent protection unit 40, an overload detection resistor (Rs) is connected in series between the power supply circuit 10 and the load (30) to increase the voltage at both ends when the overload; A switching transistor Q1 that is turned on when the voltage across the overload sensing resistor Rs becomes equal to or greater than a predetermined voltage; When the switching transistor Q1 is turned on, the switching transistor Q1 is turned on together to form a thyristor SCR for discharging the power supply voltage supplied from the power supply circuit 10 to the load 30 to ground.
또한 상기 전원전압 안정화부(50)는, 달링톤 트랜지스터(Q2,Q3)와 제너다이오드(ZD)로 구성되어, 상기 달링톤 트랜지스터(Q2,Q3)를 통해 상기 전원회로(10)로부터 출력되는 전원전압을 부하(30)에 공급하고, 상기 제너다이오드(ZD)를 통해 상기 달링톤 트랜지스터(Q2,Q3)의 바이어스를 조절한다.In addition, the power supply voltage stabilization unit 50 is composed of Darlington transistors Q2 and Q3 and zener diodes ZD, and is a power output from the power supply circuit 10 through the Darlington transistors Q2 and Q3. The voltage is supplied to the load 30, and the bias of the darlington transistors Q2 and Q3 is adjusted through the zener diode ZD.
이어서 본 발명에 따른 과전류 보호회로의 동작 및 효과를 살펴보면 다음과 같다.Next, the operation and effects of the overcurrent protection circuit according to the present invention will be described.
전원회로(10)로부터 부하(30)에 공급되는 전원전압은 고정 레벨을 가지는 직류전압이다.The power supply voltage supplied from the power supply circuit 10 to the load 30 is a DC voltage having a fixed level.
먼저 전원 보호부(40)의 동작을 먼저 살펴보면, 정상 동작시 상기 스위칭 트랜지스터(Q1)가 턴오프 상태를 유지하므로, 다이리스터(SCR)의 게이트단에 제로 전압이 공급되어 상기 다이리스터(SCR)가 턴오프 상태를 유지한다.Referring first to the operation of the power protection unit 40, since the switching transistor Q1 maintains the turn-off state in the normal operation, a zero voltage is supplied to the gate terminal of the die thruster SCR, and thus the thyristor SCR. Remains turned off.
이에 따라 상기 전원회로(10)로부터 출력되는 전원전압이 과부하감지저항(Rs)을 통해 그대로 부하(30)에 공급되고, 이에 따라 시스템 각부가 정상적인 동작을 수행한다.Accordingly, the power supply voltage output from the power supply circuit 10 is supplied to the load 30 as it is through the overload detection resistor Rs, whereby each part of the system performs a normal operation.
만약, 시스템 이상에 의해 과부하가 걸리게 되면, 과부하 감지저항(Rs)의 양단 전압이 소정 전압 이하로 감소되어 상기 스위칭 트랜지스터(Q1)가 턴온된다.If an overload occurs due to a system abnormality, the voltage across both ends of the overload sensing resistor Rs is lowered below a predetermined voltage and the switching transistor Q1 is turned on.
이에 따라 상기 다이리스터(SCR)의 게이트단에 소정 전압이 공급되어 상기 다이리스터(SCR)가 턴온된다.As a result, a predetermined voltage is supplied to the gate terminal of the diester SCR to turn on the diester SCR.
상기 다이리스터(SCR)가 턴온됨에 따라 전원회로(10)로부터 출력되는 전원전압이 상기 다이리스터(SCR)의 애노드-캐소드단을 통해 접지로 방출되므로, 부하(30)에는 전원전압이 공급되지 않고, 이에 따라 시스템 각부가 동작을 멈춘다.As the thyristor SCR is turned on, the power voltage output from the power circuit 10 is discharged to the ground through the anode-cathode terminal of the thyristor SCR, so that the power supply voltage is not supplied to the load 30. As a result, each part of the system stops working.
이때, 상기 다이리스터(SCR)는 한번 턴온되면 전원이 오프된 후 다시 온될 때까지 턴오프 상태를 유지하는 특성이 있다.At this time, the thyristor (SCR) has a characteristic of maintaining the turn off state until the power is turned off and then turned on again once turned on.
한편, 전원 안정화부(50)의 동작을 살펴보면, 전원회로(10)로부터 출력되는 전원전압 V1보다 V2가 0.7V 보다 작으면 달링톤 트랜지스터(Q2,Q3)가 턴온되어 정상 동작을 수행하므로, 제너다이오드(ZD) 및 달링톤 트랜지스터(Q2,Q3)에 의해 부하(30)에 일정한 크기의 전류와 전압이 공급된다.On the other hand, referring to the operation of the power stabilization unit 50, if V2 is less than 0.7V than the power supply voltage V1 output from the power supply circuit 10, the darlington transistors (Q2, Q3) is turned on to perform normal operation, Zener A constant magnitude of current and voltage is supplied to the load 30 by the diode ZD and the Darlington transistors Q2 and Q3.
즉, 상기 전원회로(10)로부터 출력되는 전원전압 및 전원전류가 다소 변동되더라도 제너다이오드(ZD) 및 달링톤 트랜지스터(Q2,Q3)에 의해 일정한 전원전압 및 전원전류가 부하(30)에 공급된다.That is, even if the power supply voltage and the power current output from the power supply circuit 10 vary slightly, the constant power supply voltage and power supply current are supplied to the load 30 by the zener diodes ZD and the darlington transistors Q2 and Q3. .
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 회로는, 전원회로(10)의 2차측에과부하가 걸릴 경우 이를 감지하여 전원회로(10)로부터 부하(30)에 공급되는 전원전압을 차단하므로써, 과전류로부터 세트를 보호할 수 있어 제품의 신뢰도를 향상시킨다는 데 그 효과가 있다.As described above, the circuit according to the present invention detects when an overload is applied to the secondary side of the power supply circuit 10 and cuts off the power supply voltage supplied from the power supply circuit 10 to the load 30, thereby preventing the set from overcurrent. It is effective in improving the reliability of the product by protecting the product.
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