KR20030089553A - 영상 디스플레이 기기의 전원 공급장치 - Google Patents

영상 디스플레이 기기의 전원 공급장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 영상 디스플레이 기기의 전원 공급장치에 관한 것으로서, 특히 대기(standby)전원과 주전원 공급 시에 발생할 수 있는 고조파 성분의 전이와 영향을 제거할 수 있도록 한 영상 디스플레이 기기의 전원 공급장치에 관한 것이다.
본 발명은 입력 교류 전원을 정류하는 정류수단, 상기 정류된 전원의 고조파 성분을 차단하는 고조파 차단수단, 상기 고조파 차단수단에 의해서 고조파 성분이 차단된 정류전원을 직류 전원으로 평활하는 평활수단, 상기 평활수단에 의해서 평활된 직류 전원을 기기의 대기 전원으로 공급해 주기 위한 대기 전원 공급수단, 상기 평활수단에 의해서 평활된 직류 전원을 기기의 주전원으로 공급해 주기 위한 주전원 공급수단, 상기 대기모드 또는 주전원 공급모드에 따라 상기 고조파 차단수단의 동작을 온,오프 제어하는 제어수단을 포함하여 이루어진다. 본 발명은 고조파 성분이 제거된 정류 전원을 대기모드 또는 주전원 공급모드에 따라 적절하게 제어하여 대기전원 공급회로나 주전원 공급회로에 공급해 주기 때문에, 전원부에서의 고조파 성분에 의한 오동작 문제를 해결할 수 있다.

Description

영상 디스플레이 기기의 전원 공급장치{POWER SUPPLY FOR VIDEO DISPLAY DEVICE}
본 발명은 영상 디스플레이 기기의 전원 공급장치에 관한 것으로서, 특히 대기(standby)전원과 주전원 공급 시에 발생할 수 있는 고조파 성분의 전파, 전이, 영향을 제거할 수 있도록 한 영상 디스플레이 기기의 전원 공급장치에 관한 것이다.
영상 디스플레이 기기에서 안정된 전원을 공급하는 것은 매우 중요한 문제이다. 영상 디스플레이 기기의 동작 신뢰성을 보장하기 위해서는 전원 공급장치에서노이즈나 내, 외부 요인에 의한 불요 복사파, 특히 고조파 성분의 발생을 억제하고 고조파 성분이 전원선이나 기타 공통 라인을 통해서 다른 구성요소나 다른 기기로 전파되는 것을 억제하는 것은 매우 중요한 문제이다.
특히 고조파 성분의 경우는 전자파 장애(EMI)와도 깊은 관련이 있으므로 이에 대한 충분한 대처가 필수적이며, 영상 디스플레이 기기에서 고조파 성분을 필요충분하게 억제하지 못하는 경우 영상 디스플레이 기기의 동작에 치명적인 신뢰성 손상을 줄 수 있다.
이와 같은 고조파 성분의 억제를 위한 수단이 매우 다양하게 제시되고 있지만, 특히 전원 공급장치에서 고조파 성분을 억제하기 위한 수단이 적지않다. 전원 공급장치에서 발생되는 고조파 성분은, 기본적으로 영상 디스플레이 기기가 반드시 전원을 공급받아 동작한다는 점에서 볼 때 거의 모든 구성요소의 동작 신뢰성이나 안정성에 영향을 줄 수 있고, 또한 전원선을 타고 고조파 성분이 다른 기기로 전파되는 것이 쉽게 이루어질 수 있기 때문에 전원 공급장치에서의 고조파 성분 억제는 특히 중요하게 다루어져야 할 문제이다.
도1은 종래의 영상 디스플레이 기기에서 고조파 성분을 억제하기 위한 수단을 보여주고 있다. 도1을 참조하여 종래의 영상 디스플레이 기기의 전원 공급장치 구성을 살펴보면, 상용 교류 전원 입력단(101)과, 상기 상용 교류 전원 입력단(101)을 통해서 입력된 교류전원에서 EMI 제거를 위한 필터부(102)와, 상기 필터(102)를 거친 교류 전원을 직류로 변환하기 위한 정류부(103)와, 상기 정류부(103)에서 출력된 직류전원을 기기의 대기 전원으로 공급하기 위한 대기전원평활부(104) 및 대기전원 공급부(105)와, 상기 정류부(103)에서 출력된 직류전원(맥류전원)에서 고조파 성분을 제거하기 위한 고조파 차단부(PFC)(106)와, 상기 고조파 차단부(106)에서 출력된 직류 전원을 주전원으로 공급하기 위한 주전원 평활부(107) 및 주전원 공급부(108)를 포함하여 이루어지고 있다.
상기 도1과 같이 구성된 종래의 영상 디스플레이 기기 전원공급장치의 동작을 살펴본다.
교류 입력단(101)에는 상용 교류전원이 인가된다. 인가된 상용 교류 전원은 필터부(102)를 거쳐서 전원에 포함된 노이즈 성분 등을 제거하여 EMI(전자파 장애)를 극복한 후, 정류부(103)에 입력된다. 정류부(103)는 입력된 상기 필터링된 상용 교류 전원을 직류(맥류) 전원으로 변환(정류)하여 각각 대기 전원 평활부(104) 및 고조파 차단부(106)에 공급한다.
대기 전원 평활부(104)는 입력된 맥류 전원을 안정화된 직류의 대기 전원으로 평활하여 대기 전원 공급부(105)에 입력시키고, 대기 전원 공급부(105)는 입력된 직류 전원을 안정화시켜서 영상 디스플레이 기기의 대기 전원으로 공급하게 된다. 한편, 상기 고조파 차단부(106)에 입력된 정류부(103)의 맥류 전원은 고조파 차단부(106)에서 돌입전류 형태의 전류 공급을 방지하여 고조파 성분을 제거하고, 고조파 성분이 차단된 직류(맥류) 전원을 출력하여 주전원 평활부(107)에 공급한다.
주전원 평활부(107)는 고조파 성분이 제거된 맥류 전원을 입력받아 이를 주전원 공급을 위하여 평활 처리하여 주전원 공급부(108)로 공급하고, 주전원공급부(108)는 입력된 평활 직류 전원을 영상 디스플레이 기기의 동작을 위한 주전원으로 안정화 시켜 공급하게 된다.
그러나, 상기한 종래의 영상 디스플레이 기기의 전원 공급장치는 대기 전원 모드에서 대기 전원 공급부에 공급되는 전원 공급 경로 상에서 고조파 성분을 제거 또는 차단하기 위한 수단이 개입되어 있지 않기 때문에, 대기 전원부는 고조파 성분에 대하여 무방비 상태에 놓이게 된다. 즉, 주전원으로 공급되는 전원의 경우에만 고조파 제거가 이루어지고, 대기 전원이 평활부에 공급되는 전원의 경우는 도2에 나타낸 대기 전원부의 전압 파형(201)과 전류 파형(202)에서 보이는 바와 같이 돌입전류(A)에 대하여 그대로 방치된 상태가 되므로 고조파 제거가 이루어지지 않기 때문에, 고조파 노이즈를 포함하는 돌입전류가 대기 전원 회로쪽에 공급되어 이로 인한 문제점이 발생하게 된다.
대기 전원 회로쪽에 고조파 성분의 제거나 차단이 이루어지지 않은 정류전원이 공급됨에 따라, 이 고조파 성분이 대기 전원 공급회로는 물론, 전원선을 타고 다른 기기로 전파되어 다른 기기의 오동작을 유발하게 되고, 또한 대기 전원의 고조파 노이즈가 주전원 공급회로 쪽에 영향을 주게 되어 영상 디스플레이 기기의 동작 시의 오동작 발생이 일어나게 된다.
만약, 대기 전원 공급부로 유입되는 돌입전류에 의한 고조파 성분을 차단하려면 평활부에서 대기전원 공급부로 공급되는 전원 공급 선로상에 고조파 차단회로를 추가하면 된다. 그러나 이와 같이 고조파 차단회로를 대기전원 공급회로 쪽에 단순히 추가하게 되면 전원 공급장치의 회로 구성이 복잡해지게 되고, 시스템의 경량화에도 좋지 않은 영향을 미칠 수 있게 되는 것은 물론, 회로 추가로 인하여 작업 공수의 증가, 작업 능률이나 생산성의 저하가 따르게 된다.
정리하면, 종래의 영상 디스플레이 기기 전원 공급장치에서는 대기 전원부의 고조파 노이즈가 주전원 공급부 측에 영향을 주고, 또한 주전원 공급부 측의 고조파 차단부의 동작에도 영향을 주게 되어 그 동작 신뢰성을 손상시키며, 교류 전원 입력단 측으로도 고조파 성분이 전이되어 전원 입력단 즉, 상용 교류 전원선에 연결된 다른 기기에도 불요 복사파가 전파되어 악영향을 주게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 영상 디스플레이 기기의 전원 공급장치에서, 대기 전원 공급회로와 주전원 공급회로 양쪽 모두에서 고조파 성분을 차단시켜 줌으로써 불요 복사파에 의한 기기 오동작이나 다른 기기로의 불요 복사파 전파에 따른 오동작 및 동작 신뢰성 저하를 방지할 수 있도록 한 영상 디스플레이 기기의 전원 공급장치를 제공함을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 영상 디스플레이 기기의 전원 공급장치에서, 정류된 상용 교류 전원에 대하여 고조파 차단부를 거쳐서 고조파 성분을 차단하고, 이 고조파 성분이 차단된 정류된 전원을 대기 전원 및 주전원으로 공급하며, 영상 디스플레이 기기의 전원 공급 모드에 따라 상기 고조파 차단부의 동작 여부를 적절하게 제어함으로써, 고조파 성분에 의한 기기의 오동작을 방지하고 동작 신뢰성을 확보할 수 있도록 한 영상 디스플레이 기기의 전원 공급장치를 제공함을 목적으로 한다.
도1은 종래의 영상 디스플레이 기기의 전원 공급장치의 블럭도
도2는 종래의 영상 디스플레이 기기의 전원 공급장치에서 대기 전원부에 입력되는 전압 및 전류 파형도
도3은 본 발명의 영상 디스플레이 기기의 전원 공급장치의 블럭도
도4는 본 발명의 영상 디스플레이 기기의 전원 공급장치에서 고조파 필터를 거친 전압 및 전류 파형도
본 발명의 영상 디스플레이 기기의 전원 공급장치는, 입력 교류 전원을 정류하는 정류수단, 상기 정류된 전원의 고조파 성분을 차단하는 고조파 차단수단, 상기 고조파 차단수단에 의해서 고조파 성분이 차단된 정류전원을 직류 전원으로 평활하는 평활수단, 상기 평활수단에 의해서 평활된 직류 전원을 기기의 대기 전원으로 공급해 주기 위한 대기 전원 공급수단, 상기 평활수단에 의해서 평활된 직류 전원을 기기의 주전원으로 공급해 주기 위한 주전원 공급수단, 상기 대기모드 또는 주전원 공급모드에 따라 상기 고조파 차단수단의 동작을 온, 오프 제어하는 제어수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 영상 디스플레이 기기의 전원 공급장치에서, 상기 제어수단은 대기 전원 공급모드에서 상기 고조파 차단수단을 오프시켜 상기 정류된 전원을 대기 전원 공급수단에 바이패스시켜 공급하고, 주전원 공급모드에서 상기 고조파 차단수단을 온시켜 상기 평활 및 고조파 성분이 제거된 정류 전원을 대기 모드 및 주전원으로 공급시키는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 영상 디스플레이 기기의 전원 공급장치에서, 상기 제어수단이 대기전원 공급모드와 주전원 공급모드에 따라 고조파 차단수단을 스위칭 제어하기 위하여 상기 고조파 차단수단은; 상기 정류수단으로부터 평활수단으로 정류전원을 공급하기 위한 선로수단과, 상기 선로수단을 대기 전원 공급모드일 때 항시 온시켜 상기 정류전원을 바이패스시켜 주고, 주전원 공급 모드일 때 온/오프 스위칭시켜 주기 위한 스위칭수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 영상 디스플레이 기기 전원공급장치 실시예를 설명한다.
[실시예]
도3은 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 영상 디스플레이 기기의 전원 공급장치 실시예를 나타낸 블럭도이다.
도3을 참조하면 본 발명은, 상용 교류 전원 입력단(301)과, 상기 상용 교류 전원 입력단(301)을 통해서 입력된 교류전원에서 EMI 제거를 위한 필터부(302)와, 상기 필터(302)를 거친 교류 전원을 직류로 변환하기 위한 정류부(303)와, 상기 정류부(303)에서 출력된 정류 전원에 대하여 고조파 노이즈 성분을 제거, 억제하기 위한 고조파 차단부(304)와, 대기 전원 공급모드 또는 주전원 공급모드에 따라 상기 고조파 차단부(304)를 온, 오프 제어하는 마이컴(305)과, 상기 고조파 차단부(304)에 의해서 고조파 성분이 제거, 억제된 정류 전원을 입력받아 평활시키는 평활부(306)와, 상기 평활부(306)에서 출력된 직류전원을 기기의 대기 전원으로 공급하기 위한 대기전원 공급부(307)와, 상기 평활부(306)에서 출력된 직류전원을 주전원으로 공급하기 위한 주전원 공급부(308)를 포함하여 이루어지고 있다.
한편, 상기 고조파 차단부(304)는 고조파 차단을 위한 코일부(304a)와, 상기 마이컴(305)의 제어를 받아 코일부(304a)를 온 또는 오프시켜 주기 위한 스위칭부(304b)와, 상기 스위칭부(304b)를 마이컴(305)의 제어를 받아 온 또는 오프시켜 주기 위한 스위칭 구동부(304b)를 포함한다.
도4는 본 발명에서 고조파 차단부(304)를 거친 전압 및 전류 신호의 파형을 나타낸 도면으로서, 고조파 차단부(304)에 의해서 정류 전원의 전압신호(401)의 엔벨로프(envelope) 레벨 이내에서 전류신호(402)를 스위칭시켜 줌으로써 돌입전류 발생을 억제하고 이 것으로부터 고조파 성분을 제거, 억제함을 보여주고 있다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 영상 디스플레이 기기의 전원 공급장치 동작을 도3 및 도4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
교류 입력단(301)에는 상용 교류전원이 인가된다. 인가된 상용 교류 전원은 필터부(302)를 거쳐서 전원에 포함된 노이즈 성분 등을 제거하여 EMI(전자파 장애)를 극복한 후, 정류부(303)에 입력된다. 정류부(303)는 입력된 상기 필터링된 상용 교류 전원을 직류(맥류) 전원으로 변환(정류)하여 고조파 차단부(304)에 공급한다.
상기 고조파 차단부(304)에 입력된 정류부(303)의 맥류 전원은 고조파 차단부(304)에서 돌입전류 형태의 전류 공급을 방지하여 고조파 성분을 제거하고, 고조파 성분이 차단된 직류(맥류) 전원을 출력하여 전원 평활부(306)에 공급한다.
이 때, 마이컴(305)은 대기 전원 공급모드인가, 또는 주전원 공급모드인가에 다라 상기 고조파 차단부(304)의 동작을 제어(ON/OFF)한다.
대기전원 공급모드일 경우에는 마이컴(305)에서 고조파 차단부(304)의 동작을 중지(OFF)시킴으로써 정류부(303)에서 정류된 맥류 전원은 고조파 차단부(304)를 바이패스하여 전원 정류부(306)에 직접 공급되고, 주전원 공급모드일 경우에는 마이컴(305)에서 고조파 차단부(304)의 동작을 온(ON)시킴으로써 정류부(303)에서 정류된 맥류 전원에서 고조파 성분을 제거하여 전원 정류부(306)에 공급시킨다.
즉, 대기전원 공급모드일 때는 마이컴(305)의 제어를 받아 스위칭 구동부(304c)가 스위칭부(304b)를 항시 오프시켜 준다. 그러면 평활부(303)에서 평활된 맥류 전원이 코일(304a)을 통해서 그대로 바이패스되어 전원 정류부(306)에 입력된다. 그리고, 주전원 공급모드일 때에는 마이컴(305)의 제어를 받아 스위칭 구동부(304c)가 동작하여 스위칭부(304b)를 도4에 나타낸 전류 파형과 같은 타이밍으로 스위칭시켜 줌으로써 앞서 설명한 바와 같이 전압신호(401)의 엔벨로프(envelope) 레벨 이내에서 전류신호(402)를 스위칭시켜 줌으로써 돌입전류 발생을 억제하고, 이 것으로부터 고조파 성분을 제거, 억제하여, 고조파 성분이 차단된 맥류 전원을 전원 정류부(306)에 공급해 준다.
이와 같이 주전원 공급모드에서 고조파 성분이 제거된 맥류 전원이 정류부(306)에 공급되고, 정류부(306)는 고조파 성분이 제거된 맥류 전원을 입력받아 이를 직류 전원으로 평활하여 대기전원 공급부(307) 및 주전원 공급부(308)에 공급해 주게 된다.
그러므로, 대기전원 공급부(307)는 고조파 성분이 제거된 안정된 맥류 전원을 정류할 수 있게 되고, 또한 주전원 공급부(308)도 고조파 성분이 제거된 안정된 맥류 전원을 정류할 수 있게 되어, 대기전원 공급부(307)의 고조파 성분 즉, 돌입전류 유입에 따른 상기한 종래의 문제점이 근본적으로 방지되는 것과 함께, 주전원 공급부(308) 또한 고조파 성분이 제거된 안정된 맥류 전원을 기반으로 하여 직류 주전원을 공급 가능하게 되는 것이다.
본 발명의 영상 디스플레이 기기 전원공급장치는 대기전원 동작시에도 고조파가 발생하지 않도록 하였다. 따라서, 기존에 대기전원 동작시에 발생하는 고조파노이즈에 의한 문제점을 해결할 수 있다.
즉, 정류된 전원에 대하여 고조파 성분을 차단한 이후에 평활회로를 거쳐서 주전원 및 대기전원으로 공급하도록 하였고, 대기전원 공급모드일 경우와 주전원 공급모드일 경우에 따라 상기 고조파 차단회로를 마이컴에서 선택적으로 동작시키는 적절한 제어를 수행함으로써, 대기전원 공급모드에서 주전원선이나 주전원 공급회로 쪽으로 전파, 전이되는 고조파 성분을 억제, 제거할 수 있고, 이에 따른 다른 기기나 해당 영상 디스플레이 기기의 오동작을 방지할 수 있어서, 기기의 동작 신뢰성 향상을 확보할 수 있다.

Claims (3)

  1. 입력 교류 전원을 정류하는 정류수단과, 상기 정류된 전원의 고조파 성분을 차단하는 고조파 차단수단과, 상기 고조파 차단수단에 의해서 고조파 성분이 차단된 정류전원을 직류 전원으로 평활시키는 평활수단과, 상기 평활수단에 의해서 평활된 직류 전원을 기기의 대기 전원으로 공급해 주기 위한 대기 전원 공급수단과, 상기 평활수단에 의해서 평활된 직류 전원을 기기의 주전원으로 공급해 주기 위한 주전원 공급수단과, 상기 대기모드 또는 주전원 공급모드에 따라 상기 고조파 차단수단의 동작을 온, 오프 제어하는 제어수단; 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 영상 디스플레이 기기의 전원 공급장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어수단은; 대기 전원 공급모드에서 상기 고조파 차단수단을 오프시켜 상기 정류된 전원을 대기 전원 공급수단에 바이패스시켜 공급하고, 주전원 공급모드에서 상기 고조파 차단수단을 온시켜 상기 평활 및 고조파 성분이 제거된 정류 전원을 대기 모드 및 주전원으로 공급시키는 것을 특징으로 하는 영상 디스플레이 기기의 전원 공급장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제어수단이 대기전원 공급모드와 주전원 공급모드에 따라 고조파 차단수단을 스위칭 제어하기 위하여 상기 고조파 차단수단은; 상기 정류수단으로부터 평활수단으로 정류전원을 공급하기 위한 선로수단과, 상기 선로수단을 대기 전원 공급모드일 때 항시 온시켜 상기 정류전원을 바이패스시켜 주고, 주전원 공급 모드일 때 온/오프 스위칭시켜 주기 위한 스위칭수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 디스플레이 기기의 전원 공급장치.
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