KR20070013715A

KR20070013715A - 전원 제어장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20070013715A
Application number: KR1020050068258A
Authority: KR
Inventors: 박봉주
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2005-07-27
Filing date: 2005-07-27
Publication date: 2007-01-31
Also published as: KR101149631B1

Abstract

본 발명은 전원 제어장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명에 의하면, DMB 방송이 수신되는 시스템에 있어서, 시스템을 제어하는 제어부와, 상기 제어부의 제어신호에 따라 저항값이 가변되는 가변 저항부 및 상기 가변 저항부의 저항값에 따라 스위칭 주파수가 변경되는 스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 제어장치로 구성 되므로써, 전원장치의 스위칭 주파수에 의한 DMB 수신감도를 개선할 수 있다.

스위칭 주파수, 전원장치, DMB, 노트북

Description

전원 제어장치 및 그 방법{Apparatus and method for Power Controling}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전원장치의 구성을 도시한 블록도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전원장치를 구성을 상세히 도시한 블록도.

도 3a는 사용자가 동작 모드를 선택하기 전의 A점의 펄스 신호를 도시한 파형.

도 3b는 사용자가 동작 모드를 선택한 후의 A점의 스위칭 펄스 신호를 도시한 파형.

도 4a는 사용자가 동작 모드를 선택하기 전의 B점의 전압을 도시한 파형.

도 4b는 사용자가 동작 모드를 선택한 후의 B점의 전압을 도시한 파형.

도 5는 본 발명의 전원장치의 스위칭 주파수를 제어하는 방법을 도시한 흐름도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100 : 제어부 102 : 가변저항부

104 : PWM 제어부 106 : 스위칭부

본 발명은 전원제어에 관한 것으로, 지상파 DMB, TV 및 Data정보 수신기능을 지원하는 시스템의 전원장치에서 발생하는 스위칭 노이즈 주파수를 제거할 수 있도록 하는 전원제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

현재 사용중인 라디오 방송은 아날로그 형태로서 원래 고정 수신용으로 개발되었으므로 보행 중 또는 차량 운행 중에 수신할 경우에는 음질이 상당히 저하되고 높은 출력과 넓은 주파수 대역을 요구한다.

이와 같은 문제를 해결하기 위한 디지털 오디오 방송의 표준화 및 상용화가 전세계적으로 진행되고 있으며, 디지털 오디오 방송 표준으로 Eureka-147을 채택한 유럽에서는 DAB(Digital Audio Broadcasting), 미국의 경우 DAR(Digita Audio Radio), 캐나다의 경우 DRB(Digital Radio Broadcasting), 국제전기 통신연합(ITU-R)의 경우 DSB(Digital Sound Broadcasting)를 사용하고 있으며, 국내의 경우 정보통신부에 의해 DMB(Digital Multimedia Broadcasting)라는 명칭으로 사용되고 있다.

차세대 방송용으로 개발된 DAB는 도심지의 전파환경과 잡음에 강하여 소출력으로 전송하여도 고속으로 주행하는 차량에서 CD수준의 음질을 수신할 수 있다.

또한 기존의 '듣는 방송'의 개념을 '보고 듣는 방송'으로 라디오 방송의 개념을 확장시켰으며, 음악방송 외에도 뉴스, 교통정보, 기상정보, 지리 위치정보 및 동영상 정보등 다양한 멀티미디어 정보를 문자와 그래픽으로 전송 할 수 있다.

한편, 국내 정보통신부에 의해 명명된 DMB 즉, 디지털 멀티미디어 방송은 음성방송의 디지털화가 됨에 따라 종전의 AM과 FM 라디오 형태를 넘어 고품질 CD수준의 음질, 문자나 그래픽, 동화상까지 1.5Mbit/s의 데이터 전송이 가능한 다양한 데이터 서비스, 양방향성, 우수한 이동수신 품질 등을 제공하는 차세대 방송이다.

상술한 DMB는 전송수단인 매체의 성격에 따라 지상파 DMB와 위성 DMB로 크게 구분할 수 있으며, 위성 DMB방송의 경우 고정형 서비스와 이동형 서비스로 나눌 수 있다.

이와 같은 DMB의 특성을 유럽방송연맹(EBU)과 ITU-R에서 기술한 내용을 참조하면 다음과 같다.

(1) DMB방송은 높은 품질을 보장하는 디지털 전송방식이 되어야 하고 향후 50년간 지속적으로 수용가능해야 하며, 2채널 이상의 고품질 사운드 등을 제공해야 한다.

(2) 휴대용 및 달리는 자동차 안에서도 장애 없이 수신이 가능해야 한다.

즉 이동, 휴대, 고정배치 수신이 모두 가능해야 한다.

(3) 정규프로그램에 부가적인 정보를 전송시키는 데이터 채널 (PAD :Program Associated Data) 또는 독립 프로그램으로서의 데이터 채널(NPAD :NonPAD) 서비스가 가능해야 한다.

다시 말해 라디오, 문자정보, 프로그램 인식 등이 가능해야 한다.

(4) 각각 다른 데이터 채널 용량을 수용, 주파수 이용 효율성 증대 등 전송 용량과 전송효율이 높은 시스템이어야 한다.

따라서 DMB 방송을 수신하기 위한 DMB수신기 역시 상용화 단계에 있으면, PDA등 휴대기기에 내장형으로 적용된 제품이 출시되어 있다.

그러나, 다변화하는 노트북 및 PC에 DMB Data정보를 수신기능 지원시 노트북 시스템 전원장치에서 발생하는 스위칭 노이즈(Noise) 주파수가 지상파 DMB 주파수와 겹치거나 체배되면 주파수 간섭이 발생하여 수신감도가 나빠지는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 DMB 수신모드 선택신호를 인지하여 저항값을 가변하여 스위칭 주파수를 가변시켜 DMB 수신 감도를 개선할 수 있는 전원 제어장치 및 방법을 제공한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, DMB 방송이 수신되는 시스템에 있어서, 시스템을 제어하는 제어부와, 상기 제어부의 제어신호에 따라 저항값이 가변 되는 가변 저항부 및 상기 가변 저항부의 저항값에 따라 스위칭 주파수가 변경되는 스위칭부를 포함하여 구성한다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 시스템에는 상기 가변 저항부의 저항값에 따라 가변된 전압 값에 의해서 상기 스위칭부로 입력되는 펄스 신호의 듀티비를 조절 하는 PWM 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 가변 저항부는 복 수개의 저항이 직/병렬로 연결되어 있고, 그 중 적어도 하나 이상의 저항에 상기 제어부의 제어신호에 의해서 On/Off되어 저항값을 가변시키는 스위치가 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 스위칭부는 상기 가변 저항부의 저항값에 따라 PWM 제어부가 출력하는 펄스 신호의 듀티비에 의해서 On/Off하는 복 수개의 MOS-FET를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 DMB 방송이 수신되는 시스템에 있어서, DMB 방송의 수신을 선택하는 단계와, DMB 방송의 수신에 따라 가변 저항부의 저항값을 가변시기는 단계 및 스위칭부에서 DMB 방송과 간섭을 일으키지 않는 스위칭 주파수를 출력하는 단계를 포함한다.

이하 본 발명에 따른 전원제어 장치 및 방법에 대한 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전원장치의 스위칭 주파수를 제어하는 구성을 도시한 블록도 이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 방송이 수신되는 시스템에 있어서, 시스템(System)을 제어하는 제어부(100)와, 상기 제어부(100)의 제어신호에 따라 저항값이 가변되는 가변 저항부(102)와, 상기 가변 저항부(102)의 가변되는 저항값에 의해서 가변되는 전압값에 따라서 펄스 신호의 듀티비를 출력하는 PWM(Pulse Width Modulation) 제어부(104) 및 상기 PWM 제어부(104) 가 출력한 펄스 신호의 듀티비에 의해서 스위칭 주파수가 가변되어 출력되는 스위칭부(106)를 구성하여 포함한다.

도 1의 본 발명의 실시예에 따른 스위칭 주파수를 출력하는 전원장치의 동작을 설명한다.

사용자가 DMB을 수신하기 위하여 노트북에서 DMB 수신모드를 선택하면, 제어부(100)는 노트북의 DMB 수신모드 신호를 인지하여, 가변 저항부(102)로 전송한다.

상기 가변 저항부(102)는 두 개(R1, R2)의 저항이 직/병렬로 결합 되어 있고, 그 중에서 적어도 하나 이상의 저항을 On/Off하는 스위치(s/w)가 연결되어 있으며, 상기 스위치(s/w)는 상기 제어부(100)의 제어신호에 의해서 제어된다.

상기 스위치(s/w)는 티알(Tr) 및 릴레이를 적어도 하나 이상 포함한다.

상기 가변 저항부(102)는 상기 제어부(100)의 제어신호에 의해서 R1의 저항에 연결된 스위치(s/w)가 Off 되어 저항값이 가변되면서 입력되는 전압 값이 가변되어 PWM 제어부(104)로 전송된다.

상기 가변 저항부(102)의 저항값이 가변되어 PWM 제어부(104)로 입력되는 전압값이 상기 PWM 제어부(104)의 기준 전압이 되어 펄스 신호의 듀티비를 변화시킨다.

여기에서 상기 듀티비는 펄스 신호의 한 주기(T)에 대해 하이(High) 신호의 시간의 비를 말한다.

상기 PWM 제어부(104)는 가변되어 입력되는 전압 값에 의해서 펄스 신호의 듀티비가 가변되어 스위칭부(106)로 출력된다.

상기 스위칭부(106)는 상기 PWM 제어부(104)가 출력한 펄스 신호의 듀티비에 의해서 상기 스위칭부(106)로 입력되는 입력 전원을 On/Off하여 스위칭 주파수가 출력된다.

여기에서, 상기 스위칭부(106)는 복 수개의 MOS-FET로 구성되어, 상기 PWM 제어부(104)가 출력하는 하이 사이드(High Side) 및 로우 사이드(Low Side)에 각각 하나 이상의 MOS-FET에 연결되어, 하이 사이드 신호 및 로우 사이드 신호에 의해서 스위칭 주파수가 출력된다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전원장치의 구성을 상세히 도시한 회로도이다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 노트북에서 사용자가 DMB 수신모드를 선택하는 경우에 제어부(100)는 DMB 수신모드 선택신호를 인지하여, 가변 저항부(102)의 스위치로 제어신호를 전송한다.

상기 가변 저항부(102)는 상기 제어부(100)의 제어신호에 의해서 스위치(s/w)가 On/Off되어 저항값이 가변 되어 PWM 제어부(104)로 입력되는 전압 또한 가변 된다.

상기 가변 저항부(102)는 두 개의 저항값(R1, R2)이 병렬로 연결되어 있고, 그 중 R1의 저항에 스위치(s/w)가 연결되어 있으며 또한, 상기 스위치(s/w)는 상기 제어부(100)의 제어신호에 의해서 On/Off 된다.

상기 PWM 제어부(104)는 상기 가변 저항부(102)에 의해서 출력하는 전압 값 에 의해서 신호처리하여 펄스 신호를 출력하여, 상기 펄스 신호를 스위칭부(106)로 전송한다.

여기에서, 상기 스위칭부(106)는 상기 PWM 제어부(104)가 출력하는 하이 사이드(High Side) 신호 출력 핀과 입력 전원이 연결된 제1 MOS-FET(106a)와 상기 PWM 제어부(104)가 출력하는 로우 사이드(Low Side) 신호 출력 핀과 연결된 제2 MOS-FET(106b)로 구성된다.

상기 스위칭부(106)의 제1 MOS-FET(106a)는 PWM 제어부(204)가 출력하는 하이 사이드(High Side) 신호가 인가되면 제1 MOS-FET(106a)가 온(On) 되어 입력 전원이 출력된다.

그리고, PWM 제어부(104)가 출력하는 로우 사이드(Low Side)신호가 인가되어 제2 MOS-FET(106b)는 Off 된다.

상기 스위칭부(106)는 PWM 제어부(204)가 출력하는 로우 사이드(Low Side) 신호 출력 핀에서 하이(High) 신호가 제2 MOS-FET(106b)로 인가되면 상기 제2 MOS-FET(106b)은 온(On) 되어 그라운드와 연결된다.

이때, PWM 제어부(104)가 출력하는 하이 사이드(High Side) 신호 출력 핀에서 로우(Low)신호가 출력되면 제1 MOS-FET(106a)가 오프(Off)되어 입력 전압이 출력되지 않는다.

상기와 같이 스위칭부(106)는 상기 PWM제어부(104)가 출력하는 펄스 신호의 튜티비에 의해서 스위칭 주파수를 출력된다.

도 3a는 가변 저항부(102)의 저항값이 510K

인 경우에 PWM 제어부(104)가 출력하는 펄스 신호이다.(A 점은 도 2에 표시됨)

도 3b는 가변 저항부(102)의 저항값이 1M

도 3a와 도 3b를 비교해보면 저항값이 510K

인 경우에 454.545KHz 대역 하모닉 주파수 방사 노이즈가 발생하지만, 저항값이 1M

인 경우에 267.380KHz 대역 하모니 주파수는 DMB 수신 주파수의 간섭하지 않는다.

상기 도 3a와 도 3b에서 보는 바와같이 DMB 수신 모드 신호를 감지한 제어부(100)의 제어신호에 의해서 가변 저항부(102)의 스위치(s/w)가 온(on)/오프(off) 되어 저항값이 가변된다.

상기 가변되는 저항값에 의해서 입력되는 전압 값이 가변되어 PWM제어부(104)로 입력되면, 상기 가변된 전압 값에 의해서 PWM 제어부(104)가 출력하는 펄스 신호가 가변됨을 알 수 있다.

도 4a는 가변 저항부(102)의 저항값이 510K

인 경우에 발생하는 출력 전압 값이다.(B 점는 도 2에 표시됨)

도 4b는 가변 저항부(102)의 저항값이 1M

인 경우에 발생하는 출력 전압 값이다.(B 점은 도 2에 표시됨)

도 4a와 도 4b를 비교해보면 저항값이 510K

인 경우에 28mV 보다, 저항값이 1M

인 경우 48mV로 출력 전압 값이 향상됨을 알 수 있다.

상기 도4a 및 도4b에서 보는 바와같이. 상기 PWM 제어부(104)가 가변되어 입 력되는 전압에 의해서 펄스 신호가 가변됨에 따라 스위칭부(106)에서 출력하는 전압도 가변됨을 알 수 있다.

도 5는 본 발명의 전원장치의 스위칭 주파수를 제어하는 방법을 도시한 흐름도이다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 사용자가 시스템을 동작중에 제어부(100)는 사용자가 DMB 수신모드를 선택하는지 확인한다(S500)

상기 단계 S500에서 사용자가 DMB를 수신하는 모드를 선택하였다면, 상기 제어부(100)는 가변 저항부(102)의 스위치(s/w)를 온(On)/오프(Off) 한다.(S502)

상기 제어부(100)의 제어신호에 의해서 가변 저항부(102)의 스위치가 On/Off되어 가변 저항부(102)로 입력되는 전압 값이 가변되어 PWM 제어부(104)로 입력된다.

상기 PWM 제어부(104)로 입력되는 전압에 의해서 PWM 제어부(104)가 출력하는 펄스 신호의 듀티비 기준전압이며, 상기 기준 전압에 따라 상기 펄스 신호의 듀티비도 달라진다.

상기 기준 전압이 높은 경우에는 높은 스위칭 주파수가 출력되며, 기준전압이 낮은 경우에는 낮은 스위칭 주파수가 출력된다.

상기 단계 S502에서 상기 PWM 제어부(104)로 입력되는 전압 값에 의해서 펄스 신호의 듀티비가 가변되어 스위칭부(106)의 제 1MOS-FET(106a) 및 제 2MOS-FET(106b)를 On/Off 하여 스위칭 주파수를 출력한다.(S504)

또한, 상기 PWM 제어부(104)는 하이 사이드(High Side)와 로우 사이드(Low Side)를 조합하는 회로로 사용하는 스위칭부(106)의 경우에 상/하 소자 동시에 온(On)을 피하기 위해 상기 스위칭부(206)가 오프(Off) 되도록 데드 타임(Dade Time)을 설정한다.

이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시 예는, 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 또 다른 다양한 실시예를 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.

본 발명에 따르면, 시스템 노이즈의 영향을 받는 부분을 개선할 수 있어, 지상파 DMB 수신시 양질의 주파수를 수신할 수 있고, 또한 노이즈 주파수에 따른 제품 성능 저하를 방지 하므로써 제품 경쟁력을 향상시킬 수 있다.

Claims

DMB 방송이 수신되는 시스템에 있어서,

시스템을 제어하는 제어부와;

상기 제어부의 제어신호에 따라 저항값이 가변되는 가변 저항부; 및

상기 가변 저항부의 저항값에 따라 스위칭 주파수가 변경되는 스위칭부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 제어장치.
제 1항에 있어서,

상기 시스템에는 상기 가변 저항부의 저항값에 따라 상기 스위칭부로 입력되는 펄스 신호의 듀티비를 조절하는 PWM 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 제어장치.
제 2항에 있어서, 상기 가변 저항부는 복 수개의 저항이 직/병렬로 연결되어 있고, 그 중 적어도 하나 이상의 저항에 제어부의 제어신호에 의해서 On/Off되어 저항값을 가변시키는 스위치가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 주파수 제어장치.
제 3항에 있어서, 상기 스위치는 상기 제어부의 제어신호에 의해서 On/Off 되는 티알(Tr) 및 릴레이를 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 제어장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 스위칭부는 상기 가변 저항부의 저항값에 따라 PWM제어부가 출력하는 펄스 신호의 듀티비에 의해서 On/Off하는 복 수개의 MOS-FET를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 제어장치.
DMB 방송이 수신되는 시스템에 있어서,

DMB 방송의 수신을 선택하는 단계와;

DMB 방송의 수신에 따라 가변 저항부의 저항값을 가변시기는 단계; 및

스위칭부에서 DMB 방송과 간섭을 일으키지 않는 주파수를 출력하는 단계;를

포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 제어방법.