KR20040015545A

KR20040015545A - 텔레비전의 전원전압 보상회로 및 방법

Info

Publication number: KR20040015545A
Application number: KR1020020047828A
Authority: KR
Inventors: 이종포
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2002-08-13
Filing date: 2002-08-13
Publication date: 2004-02-19

Abstract

본 발명은 텔레비전의 전원전압 보상회로 및 방법에 관한 것으로, 종래 텔레비전은 100ms 이상의 전원전압 강하에 대한 보상 수단이 없으며, 이에 따라 전원전압 강하가 발생하면 텔레비전이 오동작을 하는 문제점이 있었다. 이와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 주전원을 처리하여 전원전압을 발생시키는 전원공급 및 레귤레이터와; 상기 주전원을 디지털 신호로 변환하는 A/D변환부와; 상기 A/D변환부의 출력의 고조파/고주파 성분을 제거하는 로우패스필터와; 상기 로우패스필터의 출력전압을 일정한 비율로 낮추는 다운스캐너와; 상기 다운스캐너의 출력전압을 인가받아 전압의 강하현상을 검출하고, 그 전압강하 현상을 판단하여 소프트웨어를 리셋시키거나 제어신호의 전위를 변경하여 출력하는 중앙처리장치와; 상기 중앙처리장치의 데이터를 저장하는 메모리와; 상기 중앙처리장치의 제어신호에 따라 전압강하 기간동안 전원전압을 대체하는 전압을 공급하는 전원전압 보상부와; 상기 중앙처리장치의 제어에 따라 상기 전원전압 또는 상기 전원전압 보상부의 출력전압을 선택하여 각부에 공급하는 멀티플랙서로 구성되어, 전원전압 강하가 발생한 경우, 그 전원전압의 강하의 시간 및 전압 범위를 판단하여 순간적인 전원전압의 강하인 경우 하드웨어적인 전원전압의 조정 또는 소프트웨어의 리셋을 통해 시스템의 오동작을 방지하는 효과가 있다.

Description

텔레비전의 전원전압 보상회로 및 방법{VOLTAGE COMPENSATION CIRCUIT FOR TELEVISION AND COMPENSATION METHOD THEREOF}

본 발명은 텔레비전의 전원전압 보상회로 및 방법에 관한 것으로, 특히 전원전압의 딥(dip)현상이 발생하는 경우에도 텔레비전의 오동작을 방지하는데 적당하도록 한 텔레비전의 전원전압 보상회로 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 텔레비전의 전원전압 강하(voltage dip) 현상의 정의는 0.5cycle(8.33ms:60Hz 일때)~1min의 짧은 기간동안 전압의 평균제곱근(RMS)의 값이 0.1~0.9pu의 크기로 변화되는 현상이다.

이와 같은 전원전압 강하 현상이 발생하면 텔레비전의 소프트웨어 및 하드웨어는 정상적인 동작을 수행할 수 없게 된다.

현재 텔레비전의 전원전압 강하 현상에 대한 시험 방법 및 조건을 전원전압강하가 100%일때는 10ms동안, 60%일때는 100ms동안 정상동작이 이루어지는 가를 10분동안 반복 시험하여 합격여부를 결정하게 된다.

따라서, 전압강하가 일어나고 100ms~1min이 경과하여 시스템에 오류가 발생하는 것에 대해서는 어떠한 대책도 마련되어 있지 않다.

상기한 바와 같이 종래 텔레비전은 100ms 이상의 전원전압 강하에 대한 보상 수단이 없으며, 이에 따라 전원전압 강하가 발생하면 텔레비전이 오동작을 하는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 전원전압 강하를 검출하여 이를 보상할 수 있는 텔레비전의 전원전압 보상회로 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도1은 본 발명 텔레비전의 전원전압 보상회로의 블록도.

도2는 도1에 있어서, 전원전압 보상부의 상세 회로도.

도3은 본 발명 텔레비전의 전원전압 보상방법의 순서도.

도4는 도3에 있어서, 전원전압 강하 검출 알고리즘의 순서도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1:전원공급부2:레귤레이터

3:전원전압 보상부4:A/D변환부

5:로우패스필터6:다운 스캐너

7:중앙처리장치8:메모리

9:외부장치10:전원전압 공급부

상기와 같은 목적은 주전원을 처리하여 전원전압을 발생시키는 전원공급 및 레귤레이터와; 상기 주전원을 디지털 신호로 변환하는 A/D변환부와; 상기 A/D변환부의 출력의 고조파/고주파 성분을 제거하는 로우패스필터와; 상기 로우패스필터의 출력전압을 일정한 비율로 낮추는 다운스캐너와; 상기 다운스캐너의 출력전압을 인가받아 전압의 강하현상을 검출하고, 그 전압강하 현상을 판단하여 소프트웨어를 리셋시키거나 제어신호의 전위를 변경하여 출력하는 중앙처리장치와; 상기 중앙처리장치의 데이터를 저장하는 메모리와; 상기 중앙처리장치의 제어신호에 따라 전압강하 기간동안 전원전압을 대체하는 전압을 공급하는 전원전압 보상부와; 상기 중앙처리장치의 제어에 따라 상기 전원전압 또는 상기 전원전압 보상부의 출력전압을 선택하여 각부에 공급하는 멀티플랙서로 구성함으로써 달성되는 것으로, 이와 같은 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명 텔레비전 전원전압 보상회로의 블록구성도로서, 이에 도시한 바와 같이 주전원(AC)을 인가받아 전원을 공급하는 전원공급부(1)와; 상기 전원공급부(1)의 출력전원을 전원전압(VCC)으로 변경하는 레귤레이터(2)와; 상기 주전원(AC)을 디지털 신호로 변환하는 A/D변환부(4)와; 상기 A/D변환부(4)의 출력의 고조파/고주파 성분을 제거하는 로우패스필터(5)와; 상기 로우패스필터(5)의 출력전압을 일정한 전압으로 낮추는 다운스캐너(6)와; 상기 다운스캐너(6)의 출력전압을 인가받아 전압의 강하현상을 검출하고, 그에 따른 제어신호를 출력하는 중앙처리장치(7)와; 상기 중앙처리장치(7)의 데이터를 저장하는 메모리(8)와; 상기 중앙처리장치(7)의 제어신호에 따라 전압강하 기간동안 전원전압(VCC)을 대체하는 전압을 공급하는 전원전압 보상부(3)와; 상기 중앙처리장치(7)의 제어에 따라 상기 전원전압(VCC) 또는 상기 전원전압 보상부(3)의 출력전압을 선택하여 상기 중앙처리장치(7), 메모리(8), A/D변환부(4) 및 다수의 외부장치(9)에 인가하는 멀티플랙서(MUX)로 구성된다.

도2는 상기 도1에서 전원전압 보상부의 내부 회로도로서, 이에 도시한 바와 같이 중앙처리장치(7)의 제어에 따라 각 부에 요구되는 전압을 발생시키는 전원전압 공급부(10), 다이오드(D1, D2), 저항(R1~R4), 커패시터(C1, C2) 및 트랜지스터(TR)를 구비하여, 상기 중앙처리장치(7)의 제어신호에 따라 트랜지스터(TR)의 스위칭 상태에 변화를 주고, 그 스위칭 상태 변화에 따른 커패시터(C1, C2)의 충방전 특성을 이용하여 전원전압(VCC)을 일정 시간동안 대체할 수 있는 출력전압(OUT)을 발생시키도록 구성된다.

이하, 상기와 같은 본 발명 텔레비전의 전원전압 보상회로의 동작 및 구성을 보다 상세히 설명한다.

먼저, 주전원(AC)의 변화를 검출하기 위하여 그 주전원(AC)을 디지털 데이터화하기 위하여 A/D변환부(4)를 사용하여 디지털신호로 변환한다.

그 다음, 로우패스필터(5)를 사용하여 상기 디지털신호의 고주파 및 고조파 성분을 제거한다.

그 다음, 다운 스캐너(6)는 상기 디지털신호의 전압이 높아 이를 이용하여 중앙처리장치(7)에서 전압의 변화를 직접 검출할 수 없으므로, 그 중앙처리장치(7)에서 처리할 수 있는 범위의 전압으로 낮춘다.

상기 로우패스필터(5)와 다운 스캐너(6)는 하드웨어로 구성되어 있으나, 필요에 따라 이를 소프트웨어로 구현할 수도 있다.

상기의 전원전압(VCC)의 강하를 소프트웨어를 사용하여 검출하는 방법의 순서도를 도3에 도시하였다.

도3에서 알 수 있듯이, 상기 A/D변환부(4)의 출력인 주전원(AC)의 디지털화된 전압 데이터를 읽어들이는 단계와, 상기 읽어들인 전압 데이터를 전압강하 검출 알고리즘에 대입하는 단계와, 상기 전압강하 검출 알고리즘의 수행결과인 전압강하 기간이 100ms 이상인지를 판단하는 단계와, 상기 100ms 이하인 경우 아래에 설명하는 전원전압 조정의 동작을 수행하는 단계와, 상기 전압강하 기간이 100ms 이상인 경우 소프트웨어를 리셋시키는 단계로 이루어진다.

도4는 상기 도3에서 언급한 전압강하 검출 알고리즘의 순서도로서, 이에 도시한 바와 같이 메모리에 저장된 전원전압의 데이터값을 웨이브릿(WAVELET) 변환하는 단계와, 상기 웨이브릿된 전원전압의 데이터 값을 저주파 성분과 고주파 성분으로 나누는 단계와, 상기 고주파 성분으로 부터 전원전압의 강하 기간을 산출하는 단계와, 상기 전원전압 강하 기간과 상기 검출한 저주파 성분을 사용하여 전원전압 강하의 크기를 산출하는 단계와, 상기 전원전압 강하의 크기 및 기간을 이용하여 전압강하 여부를 판정하는 단계로 이루어진다.

상기 웨이브릿 변환을 사용하는 이유는 가장 널리 사용하고 있는 퓨리에 변환, FFT변환은 시간 영역에서 주파수영역으로 변환하는 과정에서 시간 영역의 정보를 잃어 버리는 단점이 있기 때문에 사용할 수 없기 때문이다.

상기 고주파 영역(detail)은 순간정전 현상이 발생하거나 종료될때 그 고주파성분이 크게 검출되는데 최대값을 기준으로 0.5cycle 이상의 전 또는 후 번위에서 두번째 높은 값을 찾아 그 두 값의 시간차이로 전압 강하의 기간을 산출할 수 있다.

또한, 저주파 영역(approximation)를 사용하여 전압 강하의 크기를 산출할 수 있으며, 상기 언급한 전압강하의 정의에 부합하는지 판단하여 전압강하인지 정전인지 판단하게 되고 그에 따른 적절한 시스템 보호조치를 취하게 된다.

즉, 본 발명은 전압강하 기간이 100ms이하인 경우에는 직접 하드웨어의 처리로 전원전압(VCC)을 대체할 전압을 생성하며, 100ms 이상인 경우에는 소프트웨어를 리셋시켜 전압강하로 부터 시스템을 보호한다.

상기의 검출과정과는 별도의 경로로 상기 주전원(AC)을 인가받은 전원공급부(1)는 그 전원을 안정화하여 공급하며, 레귤레이터(2)에서는 그 전원을 텔레비전의 각부에서 사용할 수 있는 전원전압(VCC)으로 변경하여 공급한다.

상기 전원전압(VCC)이 정상적으로 공급되는 경우, 즉 상기 주전원(AC)에 강하가 없는 경우, 중앙처리장치(7)는 제어신호를 고전위로 인가하여 멀티플랙서(MUX)가 그 전원전압(VCC)을 선택하여 텔레비전을 구성하는 각부에 공급될 수 있도록 한다.

이때, 전원전압 보상부(3)의 트랜지스터(TR)는 에미터와 베이스의 전위차가 존재하지 않으므로, 오프된 상태이고, 이때 커패시터(C1,C2)에는 전원전압공급부(10)의 전원전압이 충전된다.

상기와 같은 상태에서 상기 주전원(AC)의 전압이 강하되면, 이는 텔레비전의 각부에 공급되는 전원전압(VCC)의 강하로 이어진다.

상기 주전원(AC)의 전압이 강하됨을 상기 A/D변환부(4), 로우패스필터(5), 다운 스캐너(6)를 통해 인가되는 전압의 변화로 인지한 중앙처리장치(7)는 그 값의 변화를 메모리(8)에 저장함과 동시에 제어신호를 저전위로 출력한다.

이처럼 중앙처리장치(7)의 저전위 제어신호를 인가받은 전원전압 조정부(3)는 커패시터(C1,C2)에 충전된 전압에 의해 트랜지스터(TR)가 턴온되며, 이에 따라 그 트랜지스터(TR)의 콜렉터에서는 전원공급부(10)에 의한 출력전압(OUT)이 출력된다.

이와 동시에 상기 중앙처리장치(7)의 저전위 제어신호에 의해 상기 멀티플랙서(MUX)는 상기 전원전압 조정부(3)의 출력전압(OUT)을 각부에 인가하여, 전원전압의 강하에 따른 시스템의 오동작을 방지하게 된다.

또한, 상기 중앙처리장치의 판단결과 전압강하 기간이 100ms 이상이거나, 전압강하량이 0.1~0.9pu가 아닌 경우에는 순간적인 전원전압의 강하가 아닌것으로 판단하여 텔레비전 소프트웨어를 리셋시켜, 그 정전에 의해 텔레비전이 오동작 하는 것을 방지하게 된다.

상기한 바와 같이 본 발명은 주전원의 전압변화를 검출하여 순간적인 전원전압 강하가 발생한 경우, 그 순간적인 전원전압의 강하의 시간 및 전압 범위를 판단하여 순간적인 전원전압의 강하인 경우 하드웨어적인 전원전압의 조정을 통해 시스템의 오동작을 방지하고, 상대적으로 긴 시간의 전원전압 강하인 경우 소프트웨어를 리셋시켜 시스템의 오동작을 방지함으로써, 순간 정전에 대하여 텔레비전의 시스템을 유연하게 보호하는 효과가 있다.

Claims

주전원을 처리하여 전원전압을 발생시키는 전원공급 및 레귤레이터와; 상기 주전원을 디지털 신호로 변환하는 A/D변환부와; 상기 A/D변환부의 출력의 고조파/고주파 성분을 제거하는 로우패스필터와; 상기 로우패스필터의 출력전압을 일정한 비율로 낮추는 다운스캐너와; 상기 다운스캐너의 출력전압을 인가받아 전압의 강하현상을 검출하고, 그 전압강하 현상을 판단하여 소프트웨어를 리셋시키거나 제어신호의 전위를 변경하여 출력하는 중앙처리장치와; 상기 중앙처리장치의 데이터를 저장하는 메모리와; 상기 중앙처리장치의 제어신호에 따라 전압강하 기간동안 전원전압을 대체하는 전압을 공급하는 전원전압 보상부와; 상기 중앙처리장치의 제어에 따라 상기 전원전압 또는 상기 전원전압 보상부의 출력전압을 선택하여 각부에 공급하는 멀티플랙서로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 텔레비전의 전원전압 보상회로.
제 1항에 있어서, 상기 전원전압 보상부는 전원전압을 공급하는 전원전압 공급부와, 주전원이 정상적으로 공급될때 상기 전원전압 공급부에서 제공하는 필요한 전압을 충전하는 커패시터와, 주전원이 정상적으로 공급되지 않을때 상기 커패시터에 충전된 전압에 의해 도통되어 상기 전원전압 공급부의 출력전압을 출력하는 트랜지스터를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 텔레비전의 전원전압 보상회로.
전원전압의 변화를 검출하는 제1단계와; 상기 검출된 전원전압을 변화에서 그 전원전압의 변화기간과 변화정도를 검출하는 제2단계와; 상기 전원전압의 변화기간이 순간적인 전원전압 강하인지 그 보다 긴 전원전압 강하인지를 판단하는 제3단계와; 상기 제3단계의 판단결과 순간적인 전원전압 강하일때는 하드웨어적인 전원전압의 보상을 통해 시스템의 오동작을 방지하는 제4단계와; 상기 제3단계의 판단결과 순간적인 전원전압 강하보다 상대적으로 긴시간 동안의 전원전압 강하인 경우 텔레비전 소프트웨어를 리셋시켜 텔레비전 시스템의 오동작을 방지하는 제5단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 텔레비전의 전원전압 보상방법.
제 3항에 있어서, 상기 제3단계에서 순간적인 전원전압의 강하를 판단하는 기준은 그 전원전압 강하의 지속시간이 100ms이내인 것을 특징으로 하는 텔레비전의 전원전압 보상방법.
제 3항에 있어서, 상기 제2단계는 전원전압의 데이터를 웨이브릿(WAVELET) 변환시키는 단계와; 상기 웨이브릿 변환된 데이터를 고주파 성분과 저주파 성분으로 분리하는 단계와; 상기 분리된 고주파 성분으로 부터 전원전압 강하의 지속시간을 산출하는 단계와; 상기 저주파 성분으로 부터 전원전압 강하의 크기를 산출하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 텔레비전의 전원전압 보상방법.
제 5항에 있어서, 상기 전원전압 강하의 지속시간을 산출하는 단계는 고주파성분의 최대값과, 그 최대값의 위치로 부터 0.5cycle 이내에 위치하는 두번째 큰 고주파 성분의 시간차이를 전원전압 강하의 지속시간으로 설정하는 것을 특징으로 하는 텔레비전의 전원전압 보상방법.