KR20060036812A - Apparatus for reducing stand-by electric power for switching mode power supply - Google Patents

Apparatus for reducing stand-by electric power for switching mode power supply Download PDF

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Abstract

본 발명은 대기전력 저감장치에 관한 것으로, 특히 가전제품에 이용되고 있는 스위칭모드 전원장치의 대기전력을 감소시킬 수 있도록 한 스위칭모드 전원장치의 대기전력 저감장치 및 방법에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 입력되는 제1 또는 제2 제어신호에 따라 정류 및 평활하여 얻은 직류 전압을 부하 요구전압 또는 부하 요구전압보다 높은 대전압까지 변환시킨후 일정레벨로 다운 컨버팅하여 출력하는 스위칭모드 전원장치와; 동작모드시 상기 제1 제어신호를 상기 스위칭모드 전원장치로 출력하고, 대기모드시 상기 제2 제어신호를 출력하여 그 스위칭모드 전원장치로부터 출력되는 전압을 인가받아 그에 따른 동작모드와 대기모드로 동작하는 상기 부하의 시스템으로 구성된 것을 특징으로 한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a standby power reduction device, and more particularly, to a standby power reduction device and a method of a switching mode power supply device capable of reducing standby power of a switching mode power supply device used in home appliances. To this end, the present invention converts a DC voltage obtained by rectifying and smoothing according to an input first or second control signal to a load demand voltage or a large voltage higher than the load demand voltage, and then down-converts to a predetermined level to output the switching mode power supply. An apparatus; Outputs the first control signal to the switching mode power supply in the operation mode, and outputs the second control signal in the standby mode to receive the voltage output from the switching mode power supply and operate in the operation mode and the standby mode accordingly. It is characterized by consisting of the system of the load.

Description

스위칭 모드 전원장치의 대기전력 저감장치 및 방법{APPARATUS FOR REDUCING STAND-BY ELECTRIC POWER FOR SWITCHING MODE POWER SUPPLY}Apparatus and method for reducing standby power of switching mode power supply unit {APPARATUS FOR REDUCING STAND-BY ELECTRIC POWER FOR SWITCHING MODE POWER SUPPLY}

도 1은 종래 스위칭모드 전원장치의 구성을 보인 구성도.1 is a configuration diagram showing the configuration of a conventional switching mode power supply.

도 2는 일반적인 동작모드시의 스위칭모드 전원장치의 출력전압과 손실을 보인 파형도.Figure 2 is a waveform diagram showing the output voltage and the loss of the switching mode power supply in the normal operation mode.

도 3은 종래 스위칭모드 전원장치의 대기모드시의 스위칭모드 전원장치의 출력전압과 손실을 보인 파형도.Figure 3 is a waveform diagram showing the output voltage and the loss of the switching mode power supply in the standby mode of the conventional switching mode power supply.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 스위칭모드 전원장치의 대기전력 저감장치를 보인 구성도.Figure 4 is a block diagram showing a standby power reduction device of the switching mode power supply according to an embodiment of the present invention.

도 5는 도 4에 있어, 충방전부의 출력전압 파형과 스위칭모드 전원장치의 스위칭구간을 보인 파형도.5 is a waveform diagram showing the output voltage waveform of the charging and discharging unit and the switching section of the switching mode power supply device in FIG.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 스위칭모드 전원장치의 대기전력 저감방법을 보인 흐름도.6 is a flowchart illustrating a method for reducing standby power of a switching mode power supply according to an exemplary embodiment of the present invention.

***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***

20: 스위칭모드 전원장치 21: 직류전압 발생부20: switching mode power supply device 21: DC voltage generator

23: 충방전부 25: 스위치부23: charge and discharge unit 25: switch unit

27: 직류/직류 컨버터 30: 시스템27: DC / DC converter 30: system

31: 메인 시스템 33: 대기 시스템31: main system 33: standby system

본 발명은 대기전력 저감장치에 관한 것으로, 특히 가전제품에 이용되고 있는 스위칭모드 전원장치의 대기전력을 감소시킬 수 있도록 한 스위칭모드 전원장치의 대기전력 저감장치 및 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a standby power reduction device, and more particularly, to a standby power reduction device and a method of a switching mode power supply device capable of reducing standby power of a switching mode power supply device used in home appliances.

통상적으로, 가전제품에 적용되는 스위칭모드 전원장치(SMPS; Switching Mode Power Supply)는 상용교류전원(AC)을 스위칭 단속하여 적정 레벨의 직류전원(DC)을 시스템 즉, 제어부를 비롯하여 각 부하에 공급한다.In general, a switching mode power supply (SMPS) applied to household appliances supplies a moderate level of direct current power (DC) to a system, that is, a control unit and each load by switching the AC power. do.

이러한 가전제품은 해당 기능을 수행하는 동작모드와, 그 동작모드 종료후 그 동작모드를 수행할 수 있도록 키입력하거나 리모콘 신호를 수신대기하는 대기모드를 수행한다. 여기서, 상기 동작모드와 대기모드는 스위칭모드 전원장치의 동작에 따른 직류전원이 시스템에 공급됨으로써 이루어지게 된다.Such household appliances perform an operation mode for performing a corresponding function and a standby mode for receiving a key input or waiting for a remote control signal to perform the operation mode after the operation mode ends. Here, the operation mode and the standby mode is made by supplying the DC power according to the operation of the switching mode power supply to the system.

도 1은 종래 스위칭모드 전원장치의 구성을 보인 구성도이다.1 is a configuration diagram showing the configuration of a conventional switching mode power supply.

상기 도 1을 참조하면, 상용교류전원을 정류하여 직류레벨의 전원을 출력하는 정류부(11)와; 상기 정류부(11)의 직류레벨의 전원에서 리플성분을 제거하여 평활하는 평활부(13)와; 상기 평활부(13)의 평활된 직류전압을 변압하는 변압부(15)와; 상기 변압부(15)의 평활된 직류전압을 충방전하는 충방전부(17)와; 상기 충방전부(17)로부터 피드백된 직류전압에 따라 상기 변압부(15)를 스위칭모드로 구동하 여 상기 변압부(15)에 상기 평활된 직류전원이 단속적으로 흐르도록 제어하는 스위칭모드 제어부(19)로 구성된다. 여기서, 상기 충방전부(17)는 커패시터이다.1, the rectifier 11 for rectifying the commercial AC power to output a DC level power; A smoothing part 13 for smoothing the ripple component by removing the ripple component from the DC level power supply of the rectifying part 11; A transformer unit 15 for transforming the smoothed DC voltage of the smoother unit 13; A charge / discharge unit 17 for charging and discharging the smoothed DC voltage of the transformer unit 15; The switching mode controller 19 controls the smoothed DC power to flow intermittently in the transformer unit 15 by driving the transformer unit 15 in a switching mode according to the DC voltage fed back from the charge / discharge unit 17. It is composed of Here, the charge and discharge unit 17 is a capacitor.

도 2는 일반적인 동작모드시의 스위칭모드 전원장치의 출력전압과 손실을 보인 파형도이다.2 is a waveform diagram showing an output voltage and a loss of a switching mode power supply in a general operation mode.

상기 도 2를 참조하면, 스위칭모드 전원장치는 일예로 5V를 동작전압으로 하는 시스템에 참조부호 ⓐ와 같은 5V에 근사한 리플(Ripple)이 작은 동작전압을 인가한다. 이때, 상기 스위칭모드 전원장치(10)는 일정주기동안 온/오프를 반복하며, 참조부호 ⓑ와 같은 손실을 갖게된다. Referring to FIG. 2, the switching mode power supply applies an operating voltage having a small ripple close to 5V as indicated by reference numeral ⓐ to a system having 5V as an operating voltage. At this time, the switching mode power supply 10 repeats the on / off for a certain period, and has a loss as indicated by ⓑ.

한편, 가전제품의 대기전력에 대한 규격인 1와트(Watt)이하로 낮아지면서 종래 스위칭모드 전원장치(10)는 효율을 높이기 위해 버스트 모드(Burst Mode) 또는 펄스 스킵핑 모드(Pulse Skipping Mode)를 사용한다. 여기서, 상기 버스트 모드 또는 펄스 스킵핑 모드는 출력전압의 리플(Ripple) 변동폭을 크게 하는 대신 스위칭모드 전원장치(10)의 가동시간을 줄여 효율면에서 이익을 볼 수 있는 방식이다.On the other hand, while lowering to less than 1 Watt (Watt) which is a standard for standby power of home appliances, the conventional switching mode power supply 10 uses a burst mode or a pulse skipping mode to increase efficiency. use. Here, the burst mode or the pulse skipping mode is a method in which the efficiency of efficiency can be reduced by reducing the operating time of the switching mode power supply 10 instead of increasing the ripple fluctuation range of the output voltage.

도 3은 종래 스위칭모드 전원장치의 대기모드시의 스위칭모드 전원장치의 출력전압과 손실을 보인 파형도이다.Figure 3 is a waveform diagram showing the output voltage and the loss of the switching mode power supply in the standby mode of the conventional switching mode power supply.

상기 도 3을 참조하면, 우선, 스위칭모드 전원장치(10)는 대기모드시, 동작전압을 셧다운(Shut-Down)하는 휴지기 구간(B)을 갖으며, 그 휴지기 구간(B)이후 리플 변동폭을 크게하는 전압을 인가하는 구간(A)를 갖는다.Referring to FIG. 3, first, the switching mode power supply 10 has a pause period B for shutting down the operating voltage in the standby mode, and the ripple fluctuation range after the pause period B is adjusted. It has a section A for applying a voltage to increase.

즉, 4.5~5.5V사이의 변동폭을 갖는 리플 전압이 인가되는 A구간동안 충방전부(17)는 상기 4.5~5.5V사이의 리플 전압을 충전한다. 이후, B구간동안에 상기 충 방전부(17)는 충전된 전압을 방전한다. 이때, 상기 A구간동안 시스템에 인가되는 리플 전압은 4.5~5.5V사이의 전압이므로, 상기 휴지기 구간의 B구간이후, 재차 A구간을 반복하는 시점은 상기 충방전부(17)에 의해 방전되는 전압이 4.5V에 도달하는 시점이 된다.That is, the charge / discharge unit 17 charges the ripple voltage between 4.5 and 5.5V during the section A where a ripple voltage having a variation range between 4.5 and 5.5V is applied. Thereafter, the charge / discharge unit 17 discharges the charged voltage during the section B. At this time, since the ripple voltage applied to the system during the section A is a voltage between 4.5 ~ 5.5V, after the section B of the rest period, the point A is repeated again, the voltage discharged by the charging and discharging unit 17 is It is time to reach 4.5V.

이에 의해, 종래 스위칭모드 전원장치는 상술한 바와 같이 동작모드시와는 상이하게 대기모드를 제어함으로써, 소비전력을 낮추면서 스위칭모드 전원장치의 효율을 높일 수 있다.As a result, the conventional switching mode power supply device can control the standby mode differently from the operation mode as described above, thereby increasing the efficiency of the switching mode power supply device while reducing the power consumption.

그러나, 상기와 같이 동작하는 종래 스위칭모드 전원장치는 대기모드시, 버스트 모드 또는 펄스 스킵핑모드를 통해 동작모드에 비해 스위칭모드 전원장치의 효율을 증가시킬 수는 있으나, 시스템의 대기모드 전력을 감안할 경우, 0.5와트에 달하는 종래의 스위칭모드 전원장치 방식을 개선하지 않고는 대기전력에 대한 규격을 만족시키기에는 불가능한 문제점이 있었다. 더욱이, 상기 스위칭모드 전원장치의 효율이 떨어지는 문제점도 발생하였다. However, the conventional switching mode power supply operating as described above can increase the efficiency of the switching mode power supply compared to the operation mode through the burst mode or the pulse skipping mode in the standby mode. In this case, there is a problem that it is impossible to meet the specifications for standby power without improving the conventional switching mode power supply method of 0.5 watts. In addition, there is a problem that the efficiency of the switched-mode power supply is inferior.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 대기모드시에 스위칭모드 전원장치의 출력단의 커패시터 내압을 높여 그 커패시터의 출력전압을 증가시킴으로써, 대기모드시의 스위칭모드 전원장치의 대기전력을 저감시킬 수 있도록 한 스위칭모드 전원장치의 대기전력 저감장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, by increasing the capacitor withstand voltage at the output terminal of the switching mode power supply in the standby mode to increase the output voltage of the capacitor, It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for reducing standby power of a switched mode power supply device capable of reducing standby power.

또한, 본 발명의 목적은 스위칭모드 전원장치의 커패시터 내압을 높임으로 써, 시스템의 전력소비량에 관계없이 규격화된 대기전력에 대응할 수 있도록 한 스위칭모드 전원장치의 대기전력 저감장치 및 방법을 제공함에 있다.In addition, an object of the present invention is to provide an apparatus and method for reducing standby power of a switching mode power supply device by increasing the capacitor breakdown voltage of the switching mode power supply device so as to cope with standardized standby power regardless of the power consumption of the system. .

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 스위칭모드 전원장치의 대기전력을 효율적으로 저감시키며 장치의 부피를 최소화 할 수 있도록 한 스위칭모드 전원장치의 대기전력 저감장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.In addition, another object of the present invention is to provide an apparatus and method for reducing standby power of a switched mode power supply device to efficiently reduce standby power of the switched mode power supply device and to minimize the volume of the device.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 입력되는 제1 또는 제2 제어신호에 따라 정류 및 평활하여 얻은 직류 전압을 부하 요구전압 또는 부하 요구전압보다 높은 대전압까지 변환시킨후 일정레벨로 다운 컨버팅하여 출력하는 스위칭모드 전원장치와; 동작모드시 상기 제1 제어신호를 상기 스위칭모드 전원장치로 출력하고, 대기모드시 상기 제2 제어신호를 출력하여 그 스위칭모드 전원장치로부터 출력되는 전압을 인가받아 그에 따른 동작모드와 대기모드로 동작하는 상기 부하의 시스템으로 구성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention converts a DC voltage obtained by rectifying and smoothing according to an input first or second control signal to a load demand voltage or a large voltage higher than the load demand voltage and then down to a predetermined level. A switching mode power supply for converting and outputting the converted power; Outputs the first control signal to the switching mode power supply in the operation mode, and outputs the second control signal in the standby mode to receive the voltage output from the switching mode power supply and operate in the operation mode and the standby mode accordingly. It is characterized by consisting of the system of the load.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상용교류전원을 정류 및 평활하여 직류 전압을 생성하는 과정과; 제1 제어신호 또는 제2 제어신호의 발생여부에 따라 현재모드를 판단하는 과정과; 상기 판단결과, 상기 제1 제어신호가 발생하면, 동작모드로 인식하여 상기 직류 전압을 일정 레벨의 시스템 요구전압으로 변환하여 메인 및 대기 시스템으로 전송하는 과정과; 상기 판단결과, 상기 제2 제어신호가 발생하면, 대기모드로 인식하여 상기 직류 전압을 일정 레벨의 대기 시스템 요구전압으로 변환하여 대기 시스템으로 전송하는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention for achieving the above object, the process of rectifying and smoothing a commercial AC power supply to generate a DC voltage; Determining a current mode according to whether a first control signal or a second control signal is generated; As a result of the determination, when the first control signal is generated, recognizing an operation mode and converting the DC voltage into a system-required voltage of a predetermined level and transmitting the system to a main and standby system; As a result of the determination, when the second control signal is generated, it is recognized as a standby mode, characterized in that the process of converting the DC voltage to the standby system required voltage of a predetermined level and transmitting to the standby system.

이하, 본 발명에 따른 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.It should be noted that in the following description, only parts necessary for understanding the operation and operation according to the present invention will be described, and descriptions of other parts will be omitted so as not to distract from the gist of the present invention.

하기의 설명에서 스위칭모드 전원장치의 대기전력 저감에 관한 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있다. 이들 특정 상세들 없이 또한 이들의 변형에 의해서도 본 발명이 용이하게 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.In the following description, specific details regarding the standby power reduction of the switched mode power supply are shown to provide a more general understanding of the present invention. It will be apparent to one of ordinary skill in the art that the present invention may be readily practiced without these specific details and also by their modifications.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 스위칭모드 전원장치의 대기전력 저감장치를 보인 구성도이다.4 is a block diagram showing a standby power reduction device of the switching mode power supply according to an embodiment of the present invention.

상기 도 4를 참조하면, 우선, 스위칭모드 전원장치(20)는 종래와 동일한 내부구성 즉, 도 1의 정류부(11), 평활부(13), 변압부(15)의 직류전압 발생부(21)와 충방전부(23) 및 스위칭모드 제어부(25)를 갖는다. 그래서, 상기 스위칭모드 전원장치(20)는 입력되는 상용교류전원(AC)을 정류 및 평활시킨후, 그 평활된 전압의 리플성분을 제거한다.Referring to FIG. 4, first, the switching mode power supply device 20 has the same internal structure as that of the conventional device, that is, the rectifying unit 11, the smoothing unit 13, and the DC voltage generator 21 of the transformer unit 15 of FIG. 1. ) And a charging / discharging unit 23 and a switching mode control unit 25. Thus, the switching mode power supply 20 rectifies and smoothes the input AC power, and then removes the ripple component of the smoothed voltage.

이후, 상기 직류전압 발생부(21)는 동작 모드와 대기모드에 따라 상이한 일정 레벨로 변환된 전압을 충방전부(21)로 출력한다. Thereafter, the DC voltage generator 21 outputs the voltage converted to a predetermined level different according to the operation mode and the standby mode to the charge / discharge unit 21.

첫째로, 상기 동작 모드시, 스위칭모드 제어부(미도시)는 대기 시스템(33)으 로부터 제1 제어신호를 입력받아 상기 일정레벨로 변환된 전압을 시스템 요구전압으로 변환하도록 제어한다. 상기 일정레벨로 변환된 전압은 충방전부(23)에 충방전되며 스위칭 온(ON)되어 있는 스위치부(25)를 통해 상기 시스템(40)으로 출력된다. 이때, 직류/직류 컨버터(27)는 디스에이블(disable)된다.First, in the operation mode, the switching mode controller (not shown) receives the first control signal from the standby system 33 and controls to convert the voltage converted to the predetermined level into a system required voltage. The voltage converted to the predetermined level is output to the system 40 through the switch unit 25 which is charged and discharged in the charge and discharge unit 23 and is switched on. At this time, the DC / DC converter 27 is disabled.

둘째로, 상기 대기 모드시, 스위칭모드 제어부는 대기 시스템(33)으로부터 제2 제어신호를 입력받아 상기 일정레벨로 변환된 전압을 대기 시스템(30)의 요구전압보다 높은 전압으로 변환하도록 제어한다. 이후, 상기 시스템(30)의 요구전압보다 높은 전압은 상기 제2 제어신호에 의해 인에블(enable)되는 상기 직류/직류 컨버터(27)를 통해 대기 시스템 요구전압으로 다운 컨버팅되어, 대기 시스템(33)으로 입력된다. 여기서, 상기 시스템(33)의 요구전압보다 높은 전압을 충방전하여 출력하기 위해서는 내압이 큰 커패시터를 이용해야 한다.Secondly, in the standby mode, the switching mode controller receives the second control signal from the standby system 33 and controls to convert the voltage converted into the predetermined level into a voltage higher than the required voltage of the standby system 30. Thereafter, a voltage higher than the required voltage of the system 30 is down-converted to a standby system required voltage through the DC / DC converter 27 enabled by the second control signal, thereby providing a standby system ( 33). Here, in order to charge and discharge a voltage higher than the required voltage of the system 33, a capacitor having a high breakdown voltage should be used.

이러한 상기 커패시터는 하기와 같은 수학식 1과 같은 저장에너지 특성에 의해 가능하다.Such a capacitor is possible by the storage energy characteristics as shown in Equation 1 below.

Figure 112004049179581-PAT00001
Figure 112004049179581-PAT00001

여기서, 상기 E는 커패시터 저장에너지를 나타내고, C는 커패시터의 용량을 나타내며, V는 커패시터의 출력전압을 나타낸다. 즉, 상기 수학식 1에 의해 알 수 있듯이, 커패시터(C)는 출력전압이 높아질수록 저장되는 에너지가 증가함을 알 수 있다. Here, E represents the capacitor storage energy, C represents the capacitance of the capacitor, V represents the output voltage of the capacitor. That is, as shown by Equation 1, it can be seen that the energy stored in the capacitor C increases as the output voltage increases.

예를 들어, 상기 커패시터(C)에 인가되는 전압이 4V라고 하면, 그 커패시터(C)에 저장되는 에너지는 16V가 되어, 상기 커패시터(C)는 16V를 출력하게 된다.For example, if the voltage applied to the capacitor C is 4V, the energy stored in the capacitor C is 16V, and the capacitor C outputs 16V.

그래서, 상기 충방전부(21)에 내압이 큰 커패시터(C)를 구비함으로써, 대기 시스템(33)의 요구전압보다 높은 전압을 출력할 수 있고, 스위칭모드 전원장치(20)가 스위칭동작을 하지 않는 휴지기를 길게 가져갈 수 있게 된다. 그래서, 상기 스위칭모드 전원장치(20)의 대기전력이 저감되고 효율이 좋아진다.Thus, by providing the capacitor C having a large breakdown voltage in the charge / discharge unit 21, a voltage higher than the required voltage of the standby system 33 can be output, and the switching mode power supply 20 does not perform the switching operation. You can take a long break. Thus, the standby power of the switching mode power supply 20 is reduced and the efficiency is improved.

도 5는 도 4에 있어, 충방전부의 출력전압 파형과 스위칭모드 전원장치의 스위칭구간을 보인 파형도로서, A구간은 동작 모드구간, B구간은 대기 모드구간을 나타낸다. 우선, 상기 A구간에서 충방전부(23)는 스위치부(25)를 거쳐 출력되는 시스템 요구전압을 ⓔ에 도시된 바와 같이 충방전하며 출력한다. 이때, 스위칭모드 제어부는 스위칭모드 전원장치(20)가 단속적으로 스위칭하도록 제어한다.5 is a waveform diagram showing the output voltage waveform of the charging and discharging unit and the switching section of the switching mode power supply device, where section A represents an operation mode section and section B represents a standby mode section. First, in the section A, the charge / discharge unit 23 charges and discharges the system required voltage output through the switch unit 25 as shown in ⓔ. At this time, the switching mode controller controls the switching mode power supply 20 to intermittently switch.

이후, 상기 B구간에서 상기 스위칭모드 제어부는 대기 시스템(33)으로부터 제2 제어신호를 입력받아 시스템(40)의 요구전압보다 높은 전압까지 가변시켜 충방전부(23)로 출력하도록 제어한다. 그러면, 상기 충방전부(23)에는 상기 시스템(40)의 요구전압보다 높은 전압의 피크치까지 일정 전압 충전되고, 충전을 종료하면 방전을 개시하게 된다. 이때, 상기 충방전부(23)이 방전을 개시하는 시점에서 상기 스위칭모드 전원장치는 셧다운 된다. Subsequently, in the section B, the switching mode controller receives the second control signal from the standby system 33 and changes the voltage to a voltage higher than the required voltage of the system 40 to output the charge / discharge unit 23. Then, the charging and discharging unit 23 is charged to a constant voltage up to a peak value of a voltage higher than the required voltage of the system 40, and discharge is started when the charging ends. At this time, the switching mode power supply is shut down when the charging and discharging unit 23 starts to discharge.

이러한, 상기 충방전부(23)의 출력전압파형은 ⓕ와 같은 파형을 갖는다. 이후, 상기 스위칭모드 제어부는 상기 충방전부(23)의 방전전압이 시스템(23)의 최소 요구전압에 도달하게되면 셧다운 되어있던 스위칭모드 전원장치를 동작시킨다. The output voltage waveform of the charging and discharging unit 23 has a waveform such as ⓕ. Thereafter, the switching mode control unit operates the switched mode power supply which is shut down when the discharge voltage of the charging and discharging unit 23 reaches the minimum required voltage of the system 23.

이로서, 상기 스위칭모드 전원장치(20)의 단속적인 스위칭 동작을 보인 ⓖ파형이 기존의 스위칭모드 전원장치의 스위칭 동작에 비해 휴지기가 길다는 것을 알 수 있다. 또한, 상기 스위칭모드 전원장치(20)의 손실도 기존에 비해 감소하였음을 알 수 있다.As a result, it can be seen that the? Waveform showing the intermittent switching operation of the switching mode power supply 20 has a longer rest period than the switching operation of the conventional switching mode power supply. In addition, it can be seen that the loss of the switching mode power supply 20 is also reduced compared to the conventional.

이후, 상기 충방전부(23)을 통해 출력되는 전압을 시스템(30)의 요구전압으로 다운시켜야 한다. 이에, 후술되는 직류/직류 컨버터(27)를 사용한다.Thereafter, the voltage output through the charging and discharging unit 23 should be lowered to the required voltage of the system 30. Thus, a DC / DC converter 27 to be described later is used.

상기 직류/직류 컨버터(27)는 대기모드시에 대기 시스템(43)으로부터 제2 제어신호를 입력받아 상기 대기 시스템(43)의 요구전압에 따른 일정레벨로 다운 컨버팅하여 출력한다. 여기서, 상기 직류/직류 컨버터(27)에 입력되는 전압은 상기 시스템(30)의 요구전압보다 높은 전압이므로 상기 시스템(30)이 요구하는 전압으로 전압을 다운시켜 출력한다.The DC / DC converter 27 receives the second control signal from the standby system 43 in the standby mode and down-converts the output to a predetermined level according to the required voltage of the standby system 43. Here, since the voltage input to the DC / DC converter 27 is higher than the required voltage of the system 30, the voltage is lowered to the voltage required by the system 30 and output.

결국, 상기 직류/직류 컨버터(27)는 동작모드시에 오프(OFF)되고, 대기모드시에 온(ON)되어 앞서 기술한 커패시터(C)의 출력전압을 컨버팅하여 대기 시스템(33)으로 출력한다.As a result, the DC / DC converter 27 is turned off in the operation mode and turned on in the standby mode to convert the output voltage of the capacitor C described above to the standby system 33. do.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 스위칭모드 전원장치의 대기전력 저감방법을 보인 흐름도이다. 6 is a flowchart illustrating a method for reducing standby power of a switching mode power supply according to an exemplary embodiment of the present invention.

상기 도 6을 참조하면, 우선, 사용자는 가전제품의 특정동작을 동작시키기 위해 리모콘을 조작하거나 상기 가전제품의 기능키를 조작한다.Referring to FIG. 6, first, a user operates a remote controller or a function key of the home appliance to operate a specific operation of the home appliance.

그러면, 611단계에서 상기 가전제품은 해당 기능키에 따른 특정 동작을 실행하며 613단계로 진행하여 동작모드로 전환한다. 여기서, 상기 동작모드는 앞서 기 술한 상기 도 5의 A구간이 된다.In step 611, the home appliance executes a specific operation according to the corresponding function key, and proceeds to step 613 to switch to the operation mode. Here, the operation mode is the section A of FIG. 5 described above.

615~619단계에서 상기 동작모드로 전환된 상기 가전제품의 스위칭모드 제어부는 대기 시스템(33)으로부터 제1 제어신호를 입력받아 정류 및 평활된 직류 전압을 일정레벨의 시스템 요구전압으로 변환시키도록 제어한다. 상기 시스템 요구전압은 충방전부(23)와 스위칭 온상태의 스위치부(25)를 통해 시스템(30)의 메인 및 대기 시스템(31, 33)으로 출력된다. 이때, 상기 직류/직류 컨버터(33)는 디스에이블(disable) 된다. 이에, 상기 가전제품은 특정 동작을 실행하게 된다.In operation 615 to 619, the switching mode controller of the home appliance, which is switched to the operation mode, receives the first control signal from the standby system 33 and converts the rectified and smoothed DC voltage into a system level voltage of a predetermined level. do. The system required voltage is output to the main and standby systems 31 and 33 of the system 30 through the charge / discharge unit 23 and the switch unit 25 in the switched on state. At this time, the DC / DC converter 33 is disabled. Thus, the home appliance performs a specific operation.

이후, 621단계에서 상기 동작모드가 종료되었는지를 판단하여 상기 동작모드가 종료되면, 623단계로 진행하여 대기모드로 전환한다. In operation 621, it is determined whether the operation mode is terminated. When the operation mode ends, the operation proceeds to step 623 to switch to the standby mode.

그러나, 상기 판단결과, 상기 동작모드가 종료되지 않으면, 상기 617단계로 복귀하여 상기 동작모드가 종료될때까지 상술한 과정을 반복수행한다. However, if the operation mode is not terminated as a result of the determination, the process returns to step 617 and repeats the above process until the operation mode ends.

625~629단계에서 상기 스위칭모드 제어부는 대기 시스템(33)으로부터 제2 제어신호를 입력받아 평활된 직류전압을 대기 시스템(33)의 요구전압보다 높은 전압으로 변환되도록 제어한다. 여기서, 상기 제2 제어신호에 의해 스위치부(25)는 오프(OFF)되고, 직류/직류 컨버터(33)는 인에이블 된다.In operation 625 to 629, the switching mode controller receives the second control signal from the standby system 33 and controls the smoothed DC voltage to be converted into a voltage higher than the required voltage of the standby system 33. Here, the switch 25 is turned off by the second control signal, and the DC / DC converter 33 is enabled.

그러면, 상기 변환된 전압은 내압이 큰 커패시터에 충방전되고, 그 커패시터의 출력전압은 상기 직류/직류 컨버터(33)에 의해 대기 시스템 요구전압으로 일정 레벨 다운 컨버팅되어 대기 시스템(33)에 공급된다.Then, the converted voltage is charged and discharged to a capacitor having a large breakdown voltage, and the output voltage of the capacitor is converted by the DC / DC converter 33 to a predetermined level down to a standby system required voltage and supplied to the standby system 33. .

즉, 상기 도 5에 도시된 ⓔ파형과 같이 동작 모드시와 동일한 전압으로 대기 시스템(33)에 공급된다. 이에 따라, 본 발명의 상기 대기모드시 스위칭모드 전원장 치(20)는 기존에 비해 대기전력을 최소화할 수 있다.That is, the waveform is supplied to the standby system 33 at the same voltage as in the operation mode as shown by the waveform ⓔ shown in FIG. Accordingly, the switching mode power supply 20 in the standby mode of the present invention can minimize the standby power as compared to the conventional.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 가전제품 등의 대기모드시, 스위칭모드 전원장치에 출력 직류 전압을 부하가 요구하는 전압이상의 대전압을 출력하도록 하고, 그 출력된 대전압을 부하가 요구하는 전압으로 다운시켜 부하에 공급 함으로써, 대기모드시 스위칭모드 전원장치의 스위칭동작을 최소화하여 휴지기를 길게 가져갈 수 있을뿐만 아니라, 스위칭모드 전원장치의 대기전력 저감과 전력 손실을 최소화할 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, in the standby mode of a home appliance, the present invention outputs a direct voltage higher than the voltage required by the load to the switching mode power supply device, and the output voltage is required by the load. By supplying the load to the load, it is possible to minimize the switching operation of the switching mode power supply in the standby mode, thereby bringing down the rest period, and to reduce the standby power and the power loss of the switching mode power supply.

또한, 시스템의 대기전력에 대응하여 스위칭모드 전원장치의 대기전력을 최소화하여 대기전력의 규제에 따른 대기전력 규격을 만족시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect that can meet the standby power specification according to the regulation of the standby power by minimizing the standby power of the switching mode power supply in response to the standby power of the system.

또한, 스위칭모드 전원장치의 대기전력을 효율적으로 저감시키면서도 장치의 부피를 최소화하고, 스위칭모드 전원장치 양산시 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.In addition, it is possible to effectively reduce the standby power of the switching mode power supply, while minimizing the volume of the device, it is possible to reduce the cost when mass-producing the switching mode power supply.

Claims (10)

입력되는 제1 또는 제2 제어신호에 따라 정류 및 평활하여 얻은 직류 전압을 부하 요구전압 또는 부하 요구전압보다 높은 대전압까지 변환시킨후 일정레벨로 다운 컨버팅하여 출력하는 스위칭모드 전원장치와;A switching mode power supply for converting a DC voltage obtained by rectifying and smoothing according to an input first or second control signal to a load request voltage or a large voltage higher than the load request voltage, and down-converting the output to a predetermined level; 동작모드시 상기 제1 제어신호를 상기 스위칭모드 전원장치로 출력하고, 대기모드시 상기 제2 제어신호를 출력하여 그 스위칭모드 전원장치로부터 출력되는 전압을 인가받아 그에 따른 동작모드와 대기모드로 동작하는 상기 부하의 시스템으로 구성된 것을 특징으로 하는 스위칭 모드 전원장치의 대기전력 저감장치.Outputs the first control signal to the switching mode power supply in the operation mode, and outputs the second control signal in the standby mode to receive the voltage output from the switching mode power supply and operate in the operation mode and the standby mode accordingly. Standby power reduction device of the switching mode power supply, characterized in that consisting of the system of the load. 제1 항에 있어서, 상기 스위칭모드 전원장치는,The apparatus of claim 1, wherein the switching mode power supply unit, 상기 시스템의 대기 시스템으로부터 제1 제어신호 또는 제2 제어신호를 입력받아 동작모드와 대기모드에 따른 제어신호를 출력하여 평활된 직류 전압을 부하요구 전압 또는 부하요구전압보다 높은 전압으로 가변되게 스위칭 제어하는 스위칭모드 제어부와;The first control signal or the second control signal is input from the standby system of the system and outputs a control signal according to the operation mode and the standby mode to switch the smoothed DC voltage to a load request voltage or a voltage higher than the load request voltage. A switching mode controller; 상기 스위칭모드 제어부에 의해 가변되는 직류 전압을 충방전 및 필터링하여 출력하는 충방전부와;A charge / discharge unit configured to charge / discharge and filter a DC voltage which is changed by the switching mode controller; 상기 제1 제어신호가 입력되면, 상기 가변된 부하요구 전압을 시스템으로 공급되게 스위칭하고, 상기 제2 제어신호가 입력되면, 상기 가변된 부하요구 전압보다 높은 전압을 상기 부하요구 전압으로 낮춰 시스템으로 공급되게 스위칭하는 스 위치부와;When the first control signal is input, the variable load request voltage is switched to be supplied to the system. When the second control signal is input, a voltage higher than the variable load request voltage is lowered to the load request voltage to the system. A switch unit for switching to be supplied; 상기 제2 제어신호 입력되면, 상기 부하요구 전압보다 높은 전압을 부하요구전압 레벨로 다운 컨버팅하는 직류/직류 컨버터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 스위칭 모드 전원장치의 대기전력 저감장치.And a DC / DC converter configured to down-convert a voltage higher than the load request voltage to a load request voltage level when the second control signal is input. 제2 항에 있어서, 상기 충방전부는 내압이 큰 커패시터로 구성된 것을 특징으로 하는 스위칭모드 전원장치의 대기전력 저감장치.The apparatus of claim 2, wherein the charge / discharge unit is composed of a capacitor having a high breakdown voltage. 제1 항에 있어서, 상기 제1 제어신호는 동작모드시, 평활하여 얻은 직류전압을 동작모드에 따른 부하 요구전압으로 변환되게 제어하고, 시스템의 메인 시스템과 대기 시스템으로 인가되게 제어하는 스위칭제어신호인 것을 특징으로 하는 스위칭모드 전원장치의 대기전력 저감장치.The switching control signal of claim 1, wherein the first control signal controls the DC voltage obtained by smoothing in the operation mode to be converted into a load request voltage according to the operation mode, and is applied to the main system and the standby system of the system. Standby power reduction device of the switching mode power supply, characterized in that. 제1 항에 있어서, 상기 제2 제어신호는 대기모드시, 부하 요구전압보다 높은 전압을 대기모드에 따른 부하요구전압으로 변환되게 제어하고, 시스템의 대기 시스템으로만 상기 부하요구전압이 인가되게 제어하는 스위칭제어신호인 것을 특징으로 하는 스위칭모드 전원장치의 대기전력 저감장치.The control method of claim 1, wherein the second control signal controls a voltage higher than the load request voltage to be converted into a load request voltage according to the standby mode in the standby mode, and applies the load request voltage only to the standby system of the system. Standby power reduction device of the switching mode power supply, characterized in that the switching control signal. 제1 항에 있어서, 상기 스위칭모드 전원장치는,The apparatus of claim 1, wherein the switching mode power supply unit, 제2 제어신호 입력시, 입력되는 상용교류전원을 부하 요구전압보다 높은 대 전압의 피크치 전압까지 단속적으로 스위칭하도록 제어하고, 상기 피크치전압 이후부터 상기 부하 요구전압의 최소전압까지 셧다운하도록 제어하는 스위칭모드 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 스위칭 모드 전원장치의 대기전력 저감장치.Switching mode for controlling the intermittent switching of the commercial AC power input to the peak voltage of a large voltage higher than the load demand voltage and shutting down to the minimum voltage of the load demand voltage after the second control signal is input. Standby power reduction device of the switching mode power supply characterized in that it comprises a control unit. 제1 항에 있어서, 상기 스위칭모드 전원 장치는,The power supply of claim 1, wherein 제2 제어신호 입력시, 부하 요구전압보다 높은 대전압의 피크치 전압을 충방전 및 필터링하여 출력하는 충방전부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 스위칭모드 전원장치의 대기전력 저감장치.And a charging and discharging unit configured to charge, discharge, and filter a peak voltage of a large voltage higher than a load request voltage when the second control signal is input, wherein the standby power reduction device of the switching mode power supply device is configured. 상용교류전원을 정류 및 평활하여 직류 전압을 생성하는 과정과;Rectifying and smoothing a commercial AC power supply to generate a DC voltage; 제1 제어신호 또는 제2 제어신호의 발생여부에 따라 현재모드를 판단하는 과정과;Determining a current mode according to whether a first control signal or a second control signal is generated; 상기 판단결과, 상기 제1 제어신호가 발생하면, 동작모드로 인식하여 상기 직류 전압을 일정 레벨의 시스템 요구전압으로 변환하여 메인 및 대기 시스템으로 전송하는 과정과;As a result of the determination, when the first control signal is generated, recognizing an operation mode and converting the DC voltage into a system-required voltage of a predetermined level and transmitting the system to a main and standby system; 상기 판단결과, 상기 제2 제어신호가 발생하면, 대기모드로 인식하여 상기 직류 전압을 일정 레벨의 대기 시스템 요구전압으로 변환하여 대기 시스템으로 전송하는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 스위칭모드 전원장치의 대기전력 저감방법.As a result of the determination, when the second control signal is generated, the standby mode of the switching mode power supply device, characterized in that the standby mode and converting the DC voltage to a predetermined level of the standby system required voltage and transmits to the standby system. Power reduction method. 제8 항에 있어서, 상기 시스템 요구전압을 메인 및 대기 시스템으로 전송하는 과정은,The method of claim 8, wherein the transmitting of the system required voltages to the main and standby systems comprises: 평활된 직류 전압을 메인 및 대기 시스템의 요구전압으로 변환한후, 그 변환된 시스템 요구전압을 출력하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 스위칭모드 전원장치의 대기전력 저감방법.And converting the smoothed DC voltage into the required voltages of the main and standby systems, and outputting the converted system required voltages. 제8 항에 있어서, 상기 대기 시스템 요구전압을 대기 시스템으로 전송하는 과정은, The method of claim 8, wherein the transmitting of the standby system request voltage to the standby system comprises: 평활된 직류 전압을 메인 시스템 또는 대기 시스템의 요구전압보다 높은 대전압으로 변환한후, 그 변환된 대전압을 충방전하여 출력하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 스위칭모드 전원장치의 대기전력 저감방법.Converting the smoothed DC voltage to a higher voltage than the required voltage of the main system or the standby system, and charging and discharging the converted high voltage to output the standby power of the switching mode power supply characterized in that it comprises Way.
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