KR200214795Y1 - 디스플레이장치의 전원절전장치 - Google Patents
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Abstract
개시된 디스플레이장치의 전원절전장치는 마이크로 컴퓨터의 전원오프모드 전환신호에 따라 2차측 제 1 출력전압을 선택적으로 출력하여 PWM 펄스의 듀티비를 제어함으로써 스위칭 변압기의 2차측으로 낮은 전압이 유도되도록 한 것이다.
본 고안은 마이크로 컴퓨터의 전원오프모드 전환신호에 따라 온되는 트랜지스터를 부궤환 회로부의 반전단자로 연결되도록 하여 부궤환 회로부의 출력전압이 트랜지스터의 오프될 경우보다 온될 경우 더 낮아져 포토커플러를 통해 흐르는 전류값이 커지게 되고, 이로인해 부궤환 피드백이 많이 걸리게 되고 PWM 펄스 발생부의 듀티비가 강제적으로 낮아짐으로 스위칭 변압기의 2차측 출력전압들도 다운되어 출력된다.
따라서, 본 고안은 소비전력이 줄어들므로 절전모드를 구현할 수 있으며, 스위칭 변압기의 제 1 출력전압이 포토 커플러의 전류 전송률에 아무런 영향을 받지 않고 PWM 펄스 제어부의 트랜지스터의 콜렉터단에 구비된 저항에 의해 제 1 출력전압이 변동됨으로 안정된 제 1 출력전압을 얻을 수 있다는 효과를 제공한다.
Description
본 고안은 디스플레이장치의 전원절전장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마이크로 컴퓨터의 전원오프모드 전환신호에 따라 2차측 제 1 출력전압을 선택적으로 출력하고 PWM 펄스의 듀티비를 제어함으로써 스위칭 변압기의 2차측으로 낮은 전압이 유도되도록 하는 디스플레이장치의 전원절전장치에 관한 것이다.
일반적으로 전원절약시스템(DPMS; Display Power Management System)이란 컴퓨터 시스템의 사용상태에 대응하여 컴퓨터 주변장치인 디스플레이장치의 전원을 관리함으로써 전원을 절약할 수 있도록 한 기능으로, 미 합중국 VESA(Video Electronics Standard Association)에서 제안하고 있다.
VESA 제안에 따르면, 컴퓨터는 컴퓨터 시스템의 사용상태에 대응하여 서로 다른 전원 관리 상태를 실현하기 위하여 수평 동기 신호와 수직 동기 신호를 디스플레이장치에 선택적으로 공급하거나 차단하고, 디스플레이장치에서는 컴퓨터로 부터 수평 동기 신호와 수직 동기 신호가 입력되는 상태에 대응하는 전원관리상태를 수행한다.
이때의 전원 관리 상태는 정상상태(On State), 스탠바이 상태(Stand-by state), 서스펜드 상태(Suspend state), 파워오프 상태(Power Off State)로 구분되고 있다. 여기서, 정상상태(On State)는 수평 동기 신호와 수직 동기 신호의 펄스출력이 모두 나타나고, 스탠바이 상태(Stand-by state)는 수직 동기 신호의 펄스출력만이 나타난다. 또한, 서스펜드 상태(Suspend state)는 수평 동기 신호의 펄스 출력만이 나타나고, 파워오프 상태(Power Off State)는 수평 동기 신호와 수직 동기 신호의 펄스 출력이 모두 나타나지 않는다.
이러한 전원관리상태는 컴퓨터 시스템이 사용되지 않는 시간의 지속적인 경과에 대응하여 순차적으로 정상상태(On State)모드 → 스탠바이 상태(Stand-by state)모드 → 서스펜드 상태(Suspend state)모드 → 파워오프 상태(Power Off State)모드로 전환하며, 이때의 소비전력은 정상상태일 경우 80W 정도가 되고, 스탠바이 상태일 경우 65W 이하가 되며, 서스펜드상태일 경우 25W 이하가 되고, 파워 오프일 경우 5W 이하가 되도록 디스플레이장치 제품의 규격을 정해놓고 있다.
그러나, 일반적으로 노멀(Normal)모드, 서스펜드(Suspend)모드 및 오프(Off)모드의 세가지 상태모드로 분류하고, 소비전력은 노멀(Normal) 모드일 경우 100W 정도로 하고, 서스펜드(Suspend) 모드일 경우 15W 이하로 하며, 오프(Off) 모드일 경우 5W 이하가 되도록 정하기도 한다. 이와 더불어 디스플레이 장치에 따라서는, 각 모드의 지속적인 유지시간 등을 사용자의 의도에 따라 직접 설정해줄 수도 있다.
도 1 은 종래 기술에 따른 전원절전장치의 구성을 설명하기 위한 회로도이다.
도시된 바와 같이, 1차측으로 입력되는 정류된 전원에 따라 2차측 권선수에 비례하는 직류전압을 발생, 출력하는 스위칭 변압기(10)와, 전원오프모드 전환신호에 응답하여 하이레벨의 신호를 출력하는 마이크로 컴퓨터(20)와, 마이크로 컴퓨터(20)로부터 입력되는 하이레벨의 신호에 따라 온되어 PWM 펄스의 듀티비를 제어하는 PWM 펄스 제어부(30)와, PWM 펄스 제어부(30)의 제어에 따라 결정된 듀티비를 갖는 PWM 펄스를 발생, 출력하는 PWM 펄스 발생부(40)와, PWM 펄스 발생부(40)에서 출력되는 PWM 펄스에 따라 온/오프되어 선택적으로 스위칭 변압기(10)의 1차측으로 정류된 전원이 인가되도록 하는 스위칭 구동부(50)로 구성된다.
전술한 스위칭 변압기(10)는 1차측 권선(Np)과, 1차측 권선(Np)에 인가되는 정류된 전원에 의해 각기 다른 직류전압을 발생, 출력하는 2차측 제 1 권선(Ns1), 제 2 권선(Ns2) 및 제 3 권선(Ns3)으로 이루어진다.
또한, 제 1 권선(Ns1)과 제 2 권선(Ns3)에는 제 1 출력전압(Vo1)과 제 2 출력전압(Vo2)을 일정전압으로 낮추어 출력하기 위한 정전압 레귤레이터가 각각 구비된다.
전술한 PWM 펄스 제어부(30)는 2차측 제 2 권선의 출력전압(Ve)을 반전단자로 입력받아 비반전단자로 입력되는 기준전압(Vref)과 비교하여 그 결과값을 출력하는 부궤환회로부(31)와, 부궤환 회로부(31)의 출력값에 따라 동작되어 PWM 펄스 발생부(40)의 듀티비를 제어하는 포토커플러(PC)와, 일측이 포토커플러(PC)의 발광다이오드 애노드에 연결된 저항(R4)이 콜렉터단에 연결되고, 베이스단으로 입력되는 마이크로 컴퓨터(20)로부터 입력되는 전원오프모드 전환신호에 따라 온되어 포토커플러(PC)의 발광소자를 통해 흐르는 전류의 량이 증가되도록 하는 트랜지스터(Q1)로 구성된다.
이와 같이 구성된 종래 기술인 디스플레이장치의 전원절전장치는 먼저, 디스플레이장치가 정상적으로 동작하는 경우 마이크로 컴퓨터(20)는 PWM 펄스 제어부(30)의 트랜지스터(Q1)로 로우신호를 출력함으로 트랜지스터(Q1)는 턴오프된다.
그러므로 PWM 펄스 발생부(40)는 2차측 제 3 권선(Ns3)에 의해 발생된 전압(Vo3)은 정전압 레귤레이터에 의해 좀더 낮은 전압으로 변환되어 입력되는 전압(Vb)에 의해 소정의 듀티비를 갖는 PWM 펄스를 발생하고, 발생된 PWM 펄스를 스위칭부(50)로 출력한다.
그러면, 스위칭부(50)는 입력되는 PWM 펄스에 의해 주기적으로 온/오프되어 스위칭 변압기(10)의 일차측으로 정류된 전원 선택적으로 인가될 수 있도록 구동된다.
이때 마이크로 컴퓨터(20)로 전원오프모드 전환신호가 입력되면 마이크로 컴퓨터(20)는 PWM 펄스 제어부(30)의 트랜지스터(Q1)로 하이레벨의 신호를 출력함으로써 트랜지스터(Q1)는 온되고, 이로인해 포토커플러(PC)의 발광소자를 통해 흐르는 전류(Id)가 증가(Ia+Ib)하여 PWM 펄스 발생부(40)의 듀티비를 감소시켜 스위칭 변압기(10)의 2차측 제 1, 제 2, 제 3 권선으로 출력되는 전압(Vo1)(Vo2)(Vo3)이 약 1/3 정도 다운되어 출력됨으로써 절전효과를 볼 수 있다.
이때, 제 1 권선(Ns1) 및 제 3 권선(Ns3)의 권선비는 정전압 레귤레이터에 의해 출력된 전압(Va)(Vb)이 제 1 출력전압(Vo1) 및 제 3 출력전압(Vo3)보다 1/3 크기가 되도록 권선비를 조정하게 됨으로 전압다운으로 발생하는 문제점은 해결된다.
그러나, 이와 같은 종래 기술인 디스플레이장치에서의 전원절전장치는 포토커플러의 발광다이오드의 애노드에 저항을 연결하여 디시 바이어스 전류를 다이오드 전류에 가산시킴으로써 PWM 펄스의 듀티비를 제어하였는데, 이때 포토커플러의 전류전송률(Ic×100％/Id) 특성상 편차가 63％∼150％로 심하게 발생함으로써 스위칭 변압기의 2차측 출력전압의 편차 또한 심하게 되어 안정된 전원오프모드 제어가 어렵다는 문제점이 있었다.
따라서, 본 고안의 목적은 전술한 문제점을 해결할 수 있도록 마이크로 컴퓨터의 전원오프모드 전환신호에 따라 2차측 제 1 출력전압을 선택적으로 출력하고 PWM 펄스의 듀티비를 제어함으로써 스위칭 변압기의 2차측으로 낮은 전압이 유도되도록 하는 전원절전장치를 제공함에 있다.
도 1 은 종래 기술에 따른 디스플레이장치의 전원절전장치의 구성을 설명하기 위한 회로도,
도 2 는 본 고안에 따른 디스플레이장치의 전원절전장치의 구성을 설명하기 위한 회로도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호설명 *
100 : 스위칭 변압기 200 : 마이크로 컴퓨터
300 : PWM 펄스 제어부 400 : PWM 펄스 발생부
500 : 스위칭 구동부
이와같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 디스플레이장치의 전원절전장치에 있어서, 본 고안은 마이크로 컴퓨터의 전원오프모드 전환신호에 따라 온되는 트랜지스터를 부궤환 회로부의 반전단자로 연결되도록 하여 부궤환 회로부의 출력전압이 트랜지스터의 오프될 경우보다 온될 경우 더 낮아져 포토커플러를 통해 흐르는 전류값이 커지게 되고, 이로인해 부궤환 피드백이 많이 걸리게 되고 PWM 펄스 발생부의 듀티비가 강제적으로 낮아져 스위칭 변압기의 2차측 출력전압들도 다운되어 출력되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 기술하기로 한다.
도 2 는 본 고안에 따른 디스플레이장치의 전원절전장치의 구성을 설명하기 위한 회로도이다.
도시된 바와 같이, 1차측으로 입력되는 정류된 전원에 따라 2차측 권선수에 비례하는 직류전압을 발생, 출력하는 스위칭 변압기(100)와, 전원오프모드 전환신호에 응답하여 하이레벨의 신호를 출력하는 마이크로 컴퓨터(200)와, 마이크로 컴퓨터(200)로부터 입력되는 하이레벨의 신호에 따라 온되고, 스위칭 변압기의 2차측 제 1 출력전압을 입력으로 하여 PWM 펄스의 듀티비를 제어하는 PWM 펄스 제어부(300)와, PWM 펄스 제어부(300)의 제어에 따라 결정된 듀티비를 갖는 PWM 펄스를 발생, 출력하는 PWM 펄스 발생부(400)와, PWM 펄스 발생부(400)에서 출력되는 PWM 펄스에 따라 온/오프되어 선택적으로 스위칭 변압기의 1차측으로 정류된 전원이 인가되도록 하는 스위칭 구동부(500)로 구성된다.
전술한 PWM 펄스 제어부(300)는 베이스단으로 입력되는 마이크로 컴퓨터(200)의 전원오프모드 전환신호에 의해 온되고, 2차측 제 1 출력전압라인과 콜렉터단사이에 연결된 저항(R3)에 의해 콜렉터전류(Ic)를 출력하는 트랜지스터(Q1)와, 트랜지스터(Q1)에서 출력되는 콜렉터전류(Ic)에 따라 변동하는 전압(Va)을 반전단자로 입력받고, 비반전단자로는 기준전압을 입력받아 두 값을 비교하고, 그 비교 결과값을 출력하는 부궤환 회로부(310)와, 부궤환 회로부(310)에서 출력되는 비교 결과값에 따라 발광다이오드를 통해 흐르는 전류가 변동하여 PWM 펄스의 듀티비를 제어하는 포토커플러(PC)로 구성된다.
이와같이 구성된 본 고안에 따른 디스플레이장치의 동작을 첨부한 도면을 참조하여 좀 더 구체적으로 설명한다.
스위칭 변압기(100)가 동작하면 2차측 제 1, 제 2, 제 3 출력전압(Vo1)(Vo2)(Vo3)은 정상적으로 출력되어 이 전압을 받아 동작중인 회로는 정상적으로 동작하게 된다. 이때 마이크로 컴퓨터(200)의 전원오프모드 제어출력은 로우레벨의 신호가 출력됨으로 PWM 펄스 제어부(300)의 트랜지스터(Q1)는 오프되어 동작하지 않는다.
만약 디스플레이장치가 전원오프모드로 전환되어 마이크로 컴퓨터(200)에서 이를 인식하면 전원오프모드 제어출력단자로는 하이레벨의 신호를 출력하게 되고, 이 하이레벨의 신호를 입력받는 PWM 펄스 제어부(300)에 구비된 트랜지스터(Q1)는 온된다.
그러므로 부궤환 회로부(310)의 반전단자와 트랜지스터(Q1)의 에미터 사이에 연결되고 일측이 접지된 저항(R2)으로 흐르는 전류(Ia)가 2차측 제 2 출력전압(Vo2)라인에 연결된 저항(R1)을 통해 흐르는 전류(Ib)에 트랜지스터(Q1)의 콜렉터전류(Ic)가 가산됨으로 부궤환 회로부(310)의 반전단자로 입력되는 전압(Va)은 상승하게 된다.
따라서, 부궤환 회로부(310)의 출력전압(Vf)은 낮아져 포토커플러(PC)의 전류(Id)가 상승하게 되고 부궤환 피드백(FeedBack)이 많이 걸리므로 PWM 펄스 발생부(400)의 듀티비가 강제적으로 낮아져 스위칭 변압기(100)의 제 1, 제 2, 제 3 출력전압(Vo1)(Vo2)(Vo3)도 약 1/3∼1/4 정도로 다운되어 출력된다.
따라서, 전술한 바와 같이 본 고안은 소비전력이 줄어들므로 절전모드를 구현할 수 있으며, 스위칭 변압기의 제 1 출력전압이 포토 커플러의 전류전송률에 아무런 영향을 받지 않고 PWM 펄스 제어부의 트랜지스터의 콜렉터단에 구비된 저항에 의해 제 1 출력전압이 변동됨으로 안정된 제 1 출력전압을 얻을 수 있다는 효과를 제공한다.
Claims (2)
1차측으로 입력되는 정류된 전원에 따라 2차측 권선수에 비례하는 직류전압을 발생, 출력하는 스위칭 변압기;
전원오프모드 전환신호에 응답하여 하이레벨의 신호를 출력하는 마이크로 컴퓨터;
상기 마이크로 컴퓨터로부터 입력되는 하이레벨의 신호에 따라 온되고, 스위칭 변압기의 2차측 제 1 출력전압을 입력으로 하여 PWM 펄스의 듀티비를 제어하는 PWM 펄스 제어부;
상기 PWM 펄스 제어부의 제어에 따라 결정된 듀티비를 갖는 PWM 펄스를 발생, 출력하는 PWM 펄스 발생부;
상기 PWM 펄스 발생부에서 출력되는 PWM 펄스에 따라 온/오프되어 선택적으로 스위칭 변압기의 1차측으로 정류된 전원이 인가되도록 하는 스위칭 구동부로 구성된 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 전원절전장치.
제 1 항에 있어서, 상기 PWM 펄스 제어부는;
베이스단으로 입력되는 마이크로 컴퓨터의 전원오프모드 전환신호가 온되고, 2차측 제 1 출력전압라인과 콜렉터단사이에 연결된 저항에 의해 콜렉터전류를 출력하는 트랜지스터;
상기 트랜지스터에서 출력되는 콜렉터전류에 따라 변동하는 전압을 반전단자로 입력받고, 비반전단자로는 기준전압을 입력받아 두 값을 비교하고, 그 비교 결과값을 출력하는 부궤환 회로부; 및
상기 부궤환 회로부에서 출력되는 비교 결과값에 따라 발광다이오드를 통해 흐르는 전류가 변동하여 PWM 펄스의 듀티비를 제어하는 포토커플러로 구성됨을 특징으로 하는 디스플레이장치의 전원절전장치.
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