KR20150046610A - 전원장치 - Google Patents

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KR20150046610A
KR20150046610A KR20130126053A KR20130126053A KR20150046610A KR 20150046610 A KR20150046610 A KR 20150046610A KR 20130126053 A KR20130126053 A KR 20130126053A KR 20130126053 A KR20130126053 A KR 20130126053A KR 20150046610 A KR20150046610 A KR 20150046610A
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김태성
신윤섭
전필식
윤혜민
이주호
박준규
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삼성전기주식회사
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Abstract

본 발명은 전원장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플라즈마 디스플레이 패널용 전원장치에 있어서, 부품 수를 저감할 수 있을 뿐 아니라 이러한 부품 수 저감에 따라 코스트 저감, 회로 설계의 간소화 및 소비전력의 저감까지도 가능하게 하는 전원장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 전원장치에 있어서, 교류 전원을 변환하여 복수의 구동 전원을 출력하는 전원장치이며, 상기 전원장치는, 상기 복수의 구동 전원을 출력하기 위한 제어 신호를 제공하는 제어부; 상기 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 전원 변환부; 상기 제어부의 제어 신호에 따라 상기 복수의 구동 전원을 출력하는 구동 전원부; 및 상기 전원 변환부 및 상기 구동 전원부에 연결되고, 상기 제어부의 제어 신호에 따라 상기 구동 전원부를 구동시키기 위한 동작 전원을 출력하여 상기 구동 전원부에 공급하는 전원 공급부;를 포함하고, 상기 전원 공급부는, 상기 전원 변환부 및 상기 동작 전원의 출력단에 연결되어, 상기 전원 변환부로부터의 직류 전원을 상기 동작 전원의 출력단으로 전달하는 직류 전원 전달부를 포함하되, 상기 직류 전원 전달부는, 상기 제어부의 상기 제어 신호에 따라 도통되어 상기 직류 전원을 상기 동작 전원의 출력단으로 전달하는 제1 스위칭부를 포함한다.

Description

전원장치{POWER SUPPLY}
본 발명은 전원장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플라즈마 디스플레이 패널용 전원장치에 있어서, 구동 전원 출력 구성의 동작 전원으로 사용되는 직류 전원을 단일 스위칭 소자만을 이용하여 전달함으로써, 부품 수를 저감할 수 있을 뿐 아니라 이러한 부품 수 저감에 따라 코스트 저감, 회로 설계의 간소화 및 소비전력의 저감까지도 가능하게 하는 전원장치에 관한 것이다.
일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display panel; PDP)은 페닝(penning) 가스를 방전 현상에 이용한 평판 표시 장치로서, 비교적 높은 압력의 네온(Ne) 또는 헬륨(He) 가스 등을 베이스 기체로 하여 유전체로 피복된 좁은 전극 간에 발생시킨 방전에 의한 발광 현상을 이용한 표시장치이다.
이러한 PDP에는 그 구동을 위하여, 동작에 필요한 전원을 공급하는 전원장치가 필수적으로 채택된다. 이러한 전원장치는 외부로부터 공급되는 전기를 PDP에 맞도록 변환시켜 주는 모듈형의 전원 공급 장치로서, 반도체 스위칭 특성을 이용해 상용 주파수 이상의 고주파에 대한 단속 제어를 하고 충격을 완화시켜 주는 역할을 한다. 이에 따라 특히 PDP용 전원장치는 스위칭 소자를 보호하고 초기의 전원 인가시 이상 방전을 막기 위하여, 특정 시퀀스에 맞추어 영상 보드, 구동 보드 등의 각 구성요소들에 다양한 전압 레벨을 갖는 복수의 구동 전원을 출력할 필요가 있다.
이러한 PDP는 지금까지 표시수단의 주종을 이루어왔던 음극선관에 비해 두께가 얇고 가벼우며 고선명 대형화면의 구현이 가능하다는 장점이 있어 LCD와 함께 현재 평판 디스플레이 분야를 양분하고 있다.
그러나 최근 들어 치열할 경쟁으로 인해 현재 평판 디스플레이 등의 가격이 나날이 낮아지고 있으며, 이에 따라 PDP용 전원장치에 있어서도 코스트 저감, 회로의 설계의 간소화 등이 가능한 기술의 개발이 요구된다.
대한민국공개특허공보 제2008-0033624호
본 발명의 일 목적은, 구동 전원 출력 구성의 동작 전원으로 사용되는 직류 전원을 단일 스위칭 소자만을 이용하여 전달함으로써, 부품 수를 저감할 수 있을 뿐 아니라 이러한 부품 수 저감에 따라 코스트 저감, 회로 설계의 간소화 및 소비전력의 간소화까지도 가능하게 하는 전원장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 상기 목적은, 교류 전원을 변환하여 복수의 구동 전원을 출력하는 전원장치에 있어서, 상기 전원장치는, 상기 복수의 구동 전원을 출력하기 위한 제어 신호를 제공하는 제어부; 상기 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 전원 변환부; 상기 제어부의 제어 신호에 따라 상기 복수의 구동 전원을 출력하는 구동 전원부; 및 상기 전원 변환부 및 상기 구동 전원부에 연결되고, 상기 제어부의 제어 신호에 따라, 상기 구동 전원부를 구동시키기 위한 동작 전원을 출력단을 통해 출력하여 상기 구동 전원부에 공급하는 전원 공급부;를 포함하고, 상기 전원 공급부는, 상기 전원 변환부 및 상기 출력단에 연결되어, 상기 전원 변환부로부터의 직류 전원을 상기 출력단으로 전달하는 직류 전원 전달부를 포함하되, 상기 직류 전원 전달부는, 상기 제어부의 상기 제어 신호에 따라 도통되어 상기 직류 전원을 상기 출력단으로 전달하는 제1 스위칭부를 포함하는 전원장치가 제공됨에 의해 달성된다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 전원 변환부는, 상기 교류 전원을 정류 및 평활하는 정류부; 상기 정류부로부터 정류 및 평활된 전원을 상기 직류 전원으로 변환하는 DC-DC 컨버터; 및 상기 직류 전원 전달부에 의해 전달된 상기 직류 전원을 구동 전압으로서 입력받아 상기 정류부로부터 정류 및 평활된 전원의 전압값을 승압하며, 승압된 전압값을 전압 분배하여 출력하는 승압 분배부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 전원 공급부는, 제1 포토 커플러; 상기 제1 포토 커플러에 연결되고, 상기 승압 분배부에 의해 분배된 전압값에 따라 도통되어 상기 제1 포토 커플러를 도통시키는 제1 포토 커플러 도통부; 상기 제어부의 제어 신호에 따라 도통되는 제2 포토 커플러; 및 상기 제2 포토 커플러 및 상기 출력단에 연결되어, 상기 제2 포토 커플러의 도통에 따라 상기 동작 전원을 상기 출력단에서 상기 구동 전원부로 공급하는 동작 전원 공급부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1 포토 커플러 도통부는, 상기 승압 분배부에 의해 분배된 전압값을 도통 전압으로 하여 도통되는 제2 스위칭부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 동작 전원 공급부는, 상기 제2 포토 커플러의 도통에 따라 도통되어, 상기 동작 전원을 상기 출력단에서 상기 구동 전원부로 공급하는 제3 스위칭부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1 스위칭부는, 상기 제어부의 상기 제어 신호가 인가되는 컬렉터와, 상기 직류 전원을 상기 출력단으로 전달하는 이미터를 포함하는 NPN 트랜지스터일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제2 스위칭부는, 접지단에 연결되는 캐소드와 상기 제1 포토 커플러에 연결되는 애노드를 포함하는 션트 레귤레이터일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제3 스위칭부는, 상기 제2 포토 커플러에 연결되는 베이스와, 상기 출력단에 연결되는 이미터와, 상기 동작 전원을 상기 구동 전원부에 공급하는 컬렉터를 포함하는 PNP 트랜지스터일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 복수의 구동 전원은, 서스테인 구동 전압과 어드레스 구동 전압일 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 상기와 같은 구성을 포함하는 전원장치는, 구동 전원 출력 구성의 동작 전원으로 사용되는 직류 전원을 단일 스위칭 소자만을 이용하여 전달함으로써, 보다 적은 수의 스위칭 소자로 복수의 구동 전원을 출력할 수 있게 되며, 이에 따라 부품 수를 저감할 수 있는 이점이 있다.
또한 상기와 같은 구성을 포함하는 전원장치는, 구동 전원 출력 구성의 동작 전원으로 사용되는 직류 전원을 단일 스위칭 소자만을 이용하여 전달함으로써, 부품 수 저감에 따라 코스트 저감, 회로 설계의 간소화 및 소비전력 저감까지도 가능하게 하는 이점이 있다.
도 1은 일반적인 PDP용 전원장치의 개략 회로도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원장치의 개략 구성도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부에 의해 제공된 제어 신호를 예시적으로 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원장치의 개략 회로도.
본 발명에 따른 전원장치의 상기 목적에 대한 기술적 구성을 비롯한 작용효과에 관한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 도면을 참조한 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
도 1은 일반적인 PDP용 전원장치(100)의 개략 회로도를 나타낸 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기와 같은 PDP용 전원장치(100)는, 제어부(미도시)의 제어 신호에 따라 구동 전원부(110)가 PDP 구동에 필요한 다양한 복수의 구동 전원을 출력하게 된다.
상기와 같은 PDP용 전원장치(100)는, 구동 전원부(110)를 구동시키기 위한 동작 전원(VCC)을 구동 전원부(110)에 공급하기 위한 전원 공급부(120)를 포함하게 되는데, 이 경우 전원 공급부(120)는, 전원 변환부(미도시)로부터 변환된 직류 전원(VDC)을 출력단(VCC_S)에 동작 전원으로서 전달하는 직류 전원 전달부(121)를 포함하게 된다
이때 직류 전원 전달부(121)는, 구동 전원부(110)의 동작 전원(VCC)으로 사용되는 직류 전원(VDC)을 전달하는 데 있어, 복수개의 스위칭 소자가 필요하게 된다.
즉 예를 들면 도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 PDP용 전원장치(100)는, 구동 전원부(110)의 동작 전원(VCC)으로 사용되는 직류 전원(VDC)을 복수개의 스위칭 소자(TR1, TR2)를 이용하여 전달함으로써, 전원 공급부(120)의 직류 전원 전달부(121)는 적어도 2개의 스위칭 소자는 반드시 필요하게 되는 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원장치(200)의 개략 구성도를 나타낸 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전원장치(200)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 교류 전원(AC)을 변환하여 직류의 복수의 구동 전원(V1, V2)을 출력하는 전원장치로서, 제어부(210), 전원 변환부(220), 구동 전원부(230), 전원 공급부(240)를 포함할 수 있다.
먼저 제어부(210)는, 교류 전원(AC)을 변환하여 직류의 복수의 구동 전원(V1, V2)을 출력하는 데 있어, 그 전체 시퀀스를 제어하기 위한 제어 신호를 제공할 수 있다.
도 3은 본 실시예에 따른 제어부(210)에 의해 제공된 제어 신호를 예시적으로 나타낸 도면으로서, 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 제어부(210)는, 예를 들면, 교류 전원을 온(ON) 한 경우, 교류 전원 검출 신호가 수신된 후 5V의 스탠바이 전압 신호(STBY_OUTPUT ON)가 출력되어 모든 시퀀스를 동작하기 위한 준비를 한다.
그 다음 본 실시예에 따른 제어부(210)는, 영상 보드로부터 교류 전원의 온 신호(PS_ON SIGNAL)가 수신되었을 경우, PFC의 정상 승압 등을 나타내는 신호(PFC_OK SIGNAL)를 수신한 후, 예를 들어, 영상 보드, 구동 보드 등의 전원 전압(D5V, D15V) 등의 출력을 제어하는 제어 신호(MULTI_OUTPUT ON)가 출력될 수 있다.
그 다음 본 실시예에 따른 제어부(210)는, 예를 들면 영상 보드로부터 서스테인 전압, 어드레스 전압 등의 온 신호(VS_ON SIGNAL)가 수신되었을 경우, 서스테인 전압, 어드레스 전압 등의 출력을 제어하는 신호들(MAIN_ON SIGNAL, VS/VA_OUTPUT ON)을 출력할 수 있으며, 이러한 제어 신호들을 토대로 복수의 구동전원을 출력함으로써, PDP가 디스플레이될 수 있다.
다시 도 2로 돌아와, 전원 변환부(220)는, 상용 전원인 교류 전원(AC)을 직류 전압의 전원으로 변환할 수 있다.
예를 들면 90 내지 270Vrms의 교류 전원(AC)의 입력을 받아 고조파 규제 회피를 위한 PFC(Power Factor Correction)를 통하여 셋업(set-up) 또는 부스트업(boost-up)되어 약 370~400VDC의 복수의 직류 전원을 출력할 수 있으며, 이를 통해 PDP 등의 구동에 필요한 다양한 구동 전원들을 공급할 수 있다.
또한 전원 변환부(220)는, 정류부, DC-DC 컨버터, 승압 분배부를 포함할 수 있으나, 이에 대한 구체적인 설명은 후술하기로 한다.
한편 구동 전원부(230)는, 제어부(210)의 제어 신호에 따라 복수의 구동 전원(V1, V2)을 출력할 수 있다. 이때 구동 전원부(230)는, LLC 컨버터가 주로 채택될 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, PDP 등의 디스플레이 장치에 복수의 구동 전원을 출력시킬 수 있는 것이라면 그 어떠한 것도 가능하다.
또한 구동 전원부(230)로부터 출력되는 복수의 구동 전원(V1, V2)은, 일예로 PDP 영상 보드 및 구동 보드에서의 서스테인 구동 전압, 어드레스 구동 전압 등으로 공급될 수 있다.
그러나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 영상 보드 및 구동 보드에서의 구동 전원, 특히 영상 보드 내의 IC 구동 VCC 전압, 영상 보드 내의 사운드 구동 전압, 구동 보드 내의 IGBT 게이트 드라이버 전압, 스캔 전압, 리셋 전압, 스탠바이 전압 등 PDP 등의 디스플레이 장치를 구동시키는 데 있어 필요한 전원이라면 그 어떠한 것도 가능하다.
또한 전원 공급부(240)는, 도 2에 도시된 바와 같이 전원 변환부(220) 및 구동 전원부(230)에 연결되고, 제어부(210)의 제어 신호에 따라 구동 전원부(230)를 구동시키기 위한 동작 전원을 출력단을 통해 출력하여 이를 구동 전원부(230)에 공급할 수 있다.
한편 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원장치(200)의 개략 회로도를 나타낸 것으로서, 특히 전원 공급부(240)의 예시 구성이 포함된 회로도를 나타낸다.
본 실시예에 따른 전원 공급부(240)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 직류 전원 전달부(241)를 포함할 수 있으며, 이 경우 직류 전원 전달부(241)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 전원 변환부(220)와, 구동 전원부(230)의 동작 전원을 출력하는 출력단(VCC_S)에 연결되어, 전원 변환부(220)로부터의 직류 전원(VDC)을 출력단(VCC_S)으로 전달할 수 있다.
이때 직류 전원 전달부(241)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 스위칭부(SW1)를 포함할 수 있는데, 상기 제1 스위칭부(SW1)는, 제어부(210)의 제어 신호(PS_ON SIGNAL, STBY OUTPUT_ON)에 따라 도통됨으로써, 전원 변환부(220)로부터의 직류 전원(VDC)을 출력단(VCC_S)으로 전달할 수 있게 된다.
즉 본 실시예에 따른 전원장치(200)는, 구동 전원부(230)의 동작 전원(VCC)으로 사용되는 전원 변환부(220)의 직류 전원(VDC)을, 제1 스위칭부(SW1)의 단일 스위칭 소자만으로 전달할 수 있게 되는 것이다
따라서 본 실시예에 따른 전원장치(200)는, 구동 전원부의 동작 전원으로 사용되는 전원 변환부의 직류 전원을, 적어도 2개의 스위칭 소자를 이용하여 전달했던 일반적인 PDP 전원장치(도 1에서 설명한 전원장치)에 비해, 보다 적은 수의 스위칭 소자 등으로 복수의 구동 전원(V1, V2)을 출력할 수 있게 된다. 이에 따라 부품 수를 현저히 저감할 수 있을 뿐 아니라, 부품 수 저감에 따라 코스트 저감, 회로 설계의 간소화 및 소비전력까지도 현저히 저감할 수 있게 되는 것이다.
또한 본 실시예의 상기 제1 스위칭부(SW1)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 제어부(210)의 제어 신호(PS_ON SIGNAL, STBY OUTPUT_ON)가 인가되는 컬렉터(C)와, 전원 변환부(220)의 직류 전원(VDC)을 출력단(VCC_S)으로 전달하는 이미터(E)를 포함하는 NPN형 트랜지스터로 구현될 수 있다.
그러나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 스위칭 동작에 따른 도통을 통해 상기 직류 전원(VDC)을 출력단(VCC_S)에 전달할 수 있는 스위칭 소자라면 그 어떠한 것도 가능하다.
한편 본 실시예에 따른 전원 변환부(220)는, 도 4를 참조하면, 앞서에도 언급한 바와 같이, 정류부(221), DC-DC 컨버터(222), 승압 분배부(223)를 포함할 수 있다.
정류부(221)는, 교류 전원(AC)을 정류하여 출력하게 된다. 이때 정류부(221)는 일 예로 브리지 다이오드(Bridge Diode)를 포함할 수 있으며, 이 경우 교류 전원(AC)을 전파 정류한 전원을 출력하게 되나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 정류부(221)의 출력 양단에는 콘덴서(미도시)가 연결될 수 있고, 이때의 콘덴서는 정류부(221)로부터 출력된 직류 전원의 리플을 제거하여 평활할 수 있으며, 이에 따라 정류부(221)는 정류 및 평활된 전원을 DC-DC 컨버터(222) 및 승압 분배부(223)에 출력하게 된다.
한편 DC-DC 컨버터(222)는, 정류부(221)로부터 정류 및 평활된 전원을 직류 전원(VDC)으로 변환한다. 이때의 직류 전원(VDC)은, 본 실시예의 구동 전원부(230)를 구동시키기 위한 동작 전원(VCC)으로 사용되기 위하여, 전원 공급부(240)의 직류 전원 전달부(241)에 의해 출력단(VCC_S)으로 전달되게 된다.
이때의 DC-DC 컨버터(222)는, 플라이백 컨버터(Flyback Converter)가 주로 채택될 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 정류부(221)에 의해 정류 및 평활된 전원을 PDP 등의 디스플레이 장치에 필요한 적정 레벨의 직류 전원(VDC)으로 변환시킬 수 있는 것이라면 그 어떠한 것도 가능하다.
또한 승압 분배부(223)는, 전원 공급부(240)의 직류 전원 전달부(241)에 의해 전달된 직류 전원을 구동 전압으로서 입력받아, 정류부(221)로부터 정류 및 평활된 전원의 전압값을 승압하며, 승압된 전압값을 전압 분배하여 출력한다.
이때의 승압 분배부(223)는, 역률 개선을 수행하고 그 성능에 있어 우수한 특성을 보이는 부스트 토폴리지(Boost Topology)의 PFC가 주로 채택될 수 있으며, 이에 따라 정류부(221)로부터 정류 및 평활된 전원의 전압값을 승압(boost-up)하여, 예를 들어 앞서에서도 언급한 바와 같이, 약 370~400VDC의 승압된 전압값의 직류 전원을 출력할 수 있다.
또한 승압 분배부(223)는, 상기와 같이 승압된 전압값을 분배하여 출력하게 되는데, 이때 분배되어 출력된 전압(V분배)은, 후술하는 제2 스위칭부(SW2)의 도통 전압으로서 제2 스위칭부(SW2)에 공급되게 된다.
한편 본 실시예의 전원 공급부(240)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 포토 커플러(PC1), 제1 포토 커플러 도통부(242), 제2 포토 커플러(PC2), 동작 전원 공급부(243)를 더 포함할 수도 있다.
제1 포토 커플러 도통부(242)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 포토 커플러(PC1)에 연결되고, 승압 분배부(223)에 의해 분배된 전압값(V분배)에 따라 도통됨으로써 제1 포토 커플러(PC1)를 도통시킬 수 있다.
이때 제1 포토 커플러 도통부(242)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 스위칭부(SW2)를 포함할 수 있으며, 이 경우 제2 스위칭부(SW2)는, 승압 분배부(223)에 의해 분배된 전압값(V분배)을 도통 전압으로 하여 도통된다.
본 실시예에서는 제2 스위칭부(SW2)로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 승압 분배부(223)로부터 분배된 전압값(V분배, 예를 들어 2.5V)을 도통 전압으로 하되, 접지단에 연결되는 캐소드와 제1 포토 커플러(PC1)에 연결되는 애노드를 포함하는 션트 레귤레이터로 구현될 수 있다.
그러나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 일정 레벨의 도통 전압에 따라 도통되어 제1 포토 커플러(PC1)를 도통시킬 수 있는 스위칭 소자라면 그 어떠한 것도 가능하다.
또한 제2 포토 커플러(PC2)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 제어부(210)의 제어 신호(MAIN_ON SIGNAL)에 따라 도통될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 제2 스위칭부(SW2)의 도통에 따라 제1 포토 커플러(PC1)가 도통되면, 제어부(210)는 그 동작 전압(VDD)을 승압 분배부(223)의 정상 승압 상태 등을 나타내는 신호(PFC_OK SIGNAL)로서 수신하게 되고, 이를 통해 정상 동작으로 인식하여 그 이후의 시퀀스를 제어하게 된다.
따라서 제어부(210)는, 예를 들어 영상 보드 등으로부터, 도 3에 도시된 바와 같은 서스테인 전압, 어드레스 전압 등의 온 신호(VS_ON SIGNAL)가 수신되었을 경우, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같은 제어 신호(MAIN_ON SIGNAL)를 출력하게 되며, 이러한 제어부(210)의 제어 신호(MAIN_ON SIGNAL)에 따라 제2 포토 커플러(PC2)는 도통될 수 있게 된다.
또한 동작 전원 공급부(243)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 포토 커플러(PC2) 및 출력단(VCC_S)에 연결되어, 제2 포토 커플러(PC2)의 도통에 따라 동작 전원(VCC)을 출력단(VCC_S)에서 구동 전원부(230)로 공급할 수 있다.
이때 동작 전원 공급부(243)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 제3 스위칭부(SW3)를 포함할 수 있으며, 이 경우 제3 스위칭부(SW3)는, 제2 포토 커플러(PC2)의 도통에 따라 도통되어, 동작 전원(VCC)을 출력단(VCC_S)에서 구동 전원부(230)로 공급할 수 있게 된다.
본 실시예에서는 제3 스위칭부(SW3)로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 포토 커플러(PC2)에 연결되는 베이스(B)와, 출력단(VCC_S)에 연결되는 이미터(E)와, 동작 전원(VCC)을 구동 전원부(230)에 공급하는 컬렉터(C)를 포함하는 PNP형 트랜지스터로 구현될 수 있다.
그러나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 스위칭 동작에 따른 도통을 통해 동작 전원(VCC)을 구동 전원부(230)에 공급할 수 있는 스위칭 소자라면 그 어떠한 것도 가능하다.
이상과 같이 구성된 본 실시예에 따른 전원장치는, 도 2 내지 도 4를 참조하면, 하기의 예시적인 동작과정을 가질 수 있게 된다.
먼저 제어부(210)의 제어 신호(PS_ON SIGNAL, STBY OUTPUT_ON)가 직류 전원 전달부(241)의 제1 스위칭부(SW1)에 인가되면, 제1 스위칭부(SW1)는 도통되어, 전원 변환부(220)의 DC-DC 컨버터(222)로부터의 직류 전원(VDC)이 출력단(VCC_S)으로 전달되게 된다.
다음으로, 전원 변환부(220)의 승압 분배부(223)는, 직류 전원 전달부(241)에 의해 전달된 직류 전원을 구동 전압으로서 입력받아, 전원 변환부(220)의 정류부(221)로부터 출력된 전원의 전압값을 승압하며, 승압된 전압값이 정상적으로 상승하였을 때(예를 들어 약 400VDC까지 상승하였을 때)에 승압된 전압값을 전압 분배하여, 분배된 전압값(V분배)을 전원 공급부(240)의 제2 스위칭부(SW2)로 출력한다.
다음으로 제2 스위칭부(SW2)는, 승압 분배부(223)에 의해 분배된 전압값(V분배, 예를 들어 2.5V)이 공급되면, 상기 분배된 전압값(V분배)을 도통 전압으로 하여 도통된다.
다음으로 제2 스위칭부(SW2)가 도통되면, 이에 따라 제1 포토 커플러(PC1)가 도통되게 되며, 이 경우 제어부(210)는 그 동작 전압(VDD)을 승압 분배부(223)의 정상 승압 상태 등을 나타내는 신호(PFC_OK SIGNAL)로서 수신하게 된다. 이로써 제어부(210)는 정상 동작으로 인식하게 되고 그 이후의 시퀀스를 제어하게 된다.
이에 따라 제어부(210)는, 예를 들어 영상 보드 등으로부터, 서스테인 전압, 어드레스 전압 등의 온 신호(VS_ON SIGNAL)가 수신되었을 경우, 제어 신호(MAIN_ON SIGNAL)를 출력하게 되며, 이러한 제어부(210)의 제어 신호(MAIN_ON SIGNAL)에 따라 제2 포토 커플러(PC2)가 도통되게 된다.
다음으로 제2 포토 커플러(PC2)가 도통되면, 전원 공급부(240)의 제3 스위칭부(SW3)가 도통되어, 동작 전원(VCC)을 출력단(VCC_S)에서 구동 전원부(230)로 공급함으로써, 구동 전원부(230)가 구동되게 된다.
다음으로 구동 전원부(230)는, 제어부(210)의 제어 신호(VS/VA_OUTPUT ON)에 따라, PDP 등의 디스플레이 장치의 화면을 출력하는 데 필요한 서스테인 구동 전압, 어드레스 구동 전압 등의 복수의 구동 전원(V1, V2)을 출력할 수 있게 된다
이상과 같이 구성된 본 발명에 따른 전원장치는, 구동 전원 출력 구성(구동 전원부)의 동작 전원으로 사용되는 직류 전원을 단일 스위칭 소자(제1 스위칭부)만을 이용하여 전달함으로써, 보다 적은 수의 스위칭 소자로 복수의 구동 전원을 출력할 수 있게 되며, 이에 따라 부품 수를 저감할 수 있는 이점이 있다.
또한 상기와 같은 구성을 포함하는 전원장치는, 구동 전원 출력 구성의 동작 전원으로 사용되는 직류 전원을 단일 스위칭 소자만을 이용하여 전달함으로써, 부품 수 저감에 따라 코스트 저감, 회로 설계의 간소화 및 소비전력 저감까지도 가능하게 하는 이점이 있다.
본 발명의 도면들에 도시된 다양한 요소들의 기능들은 적절한 소프트웨어와 관련되어 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어뿐만 아니라 전용 하드웨어의 이용을 통해 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 이런 기능은 단일 전용 프로세서, 단일 공유 프로세서, 또는 일부가 공유될 수 있는 복수의 개별 프로세서에 의해 제공될 수 있다.
또한, 용어 "제어부"의 명시적 이용은 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어를 배타적으로 지칭하는 것으로 해석되지 말아야 하며, 제한 없이, 마이크로 프로세서(MCU), 디지털 신호 프로세서(DSP) 하드웨어, 소프트웨어를 저장하기 위한 판독 전용 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 및 비휘발성 저장장치를 묵시적으로 포함할 수 있다.
본 명세서의 청구항들에서, 특정 기능을 수행하기 위한 수단으로서 표현된 요소는 특정 기능을 수행하는 임의의 방식을 포괄하고, 이러한 요소는 특정 기능을 수행하는 회로 요소들의 조합, 또는 특정 기능을 수행하기 위한 소프트웨어를 수행하기 위해 적합한 회로와 결합된, 펌웨어, 마이크로코드 등을 포함하는 임의의 형태의 소프트 웨어를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 본 발명의 원리들의 '일 실시예' 등과 이런 표현의 다양한 변형들의 지칭은 이 실시예와 관련되어 특정 특징, 구조, 특성 등이 본 발명의 원리의 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 표현 '일 실시예에서'와, 본 명세서 전체를 통해 개시된 임의의 다른 변형례들은 반드시 모두 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니다.
본 명세서에서 ‘연결된다’ 또는 ‘연결하는’등과 이런 표현의 다양한 변형들의 지칭은 다른 구성요소와 직접적으로 연결되거나 다른 구성요소를 통해 간접적으로 연결되는 것을 포함하는 의미로 사용된다. 또한 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 아울러 본 명세서에서 사용되는 ‘포함한다’ 또는 ‘포함하는’으로 언급된 구성요소, 단계, 동작 및 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작, 소자 및 장치의 존재 또는 추가를 의미한다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 명세서를 통해 개시된 모든 실시예들과 조건부 예시들은, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 당업자가 독자가 본 발명의 원리와 개념을 이해하도록 돕기 위한 의도로 기술된 것으로, 당업자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
200 : 전원장치 210 : 제어부
220 : 전원 변환부 221 : 정류부
222 : DC-DC 컨버터 223 : 승압 분배부
230 : 구동 전원부 240 : 전원 공급부
241 : 직류 전원 전달부 242 : 제1 포토 커플러 도통부
243 : 동작 전원 공급부 SW1 : 제1 스위칭부
SW2 : 제2 스위칭부 SW3 : 제3 스위칭부
PC1 : 제1 포토 커플러 PC2 : 제2 포토 커플러

Claims (9)

  1. 교류 전원을 변환하여 복수의 구동 전원을 출력하는 전원장치에 있어서,
    상기 전원장치는,
    상기 복수의 구동 전원을 출력하기 위한 제어 신호를 제공하는 제어부;
    상기 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 전원 변환부;
    상기 제어부의 제어 신호에 따라 상기 복수의 구동 전원을 출력하는 구동 전원부; 및
    상기 전원 변환부 및 상기 구동 전원부에 연결되고, 상기 제어부의 제어 신호에 따라, 상기 구동 전원부를 구동시키기 위한 동작 전원을 출력단을 통해 출력하여 상기 구동 전원부에 공급하는 전원 공급부;
    를 포함하고,
    상기 전원 공급부는,
    상기 전원 변환부 및 상기 출력단에 연결되어, 상기 전원 변환부로부터의 직류 전원을 상기 출력단으로 전달하는 직류 전원 전달부를 포함하되, 상기 직류 전원 전달부는, 상기 제어부의 상기 제어 신호에 따라 도통되어 상기 직류 전원을 상기 출력단으로 전달하는 제1 스위칭부를 포함하는 전원장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전원 변환부는,
    상기 교류 전원을 정류 및 평활하는 정류부;
    상기 정류부로부터 정류 및 평활된 전원을 상기 직류 전원으로 변환하는 DC-DC 컨버터; 및
    상기 직류 전원 전달부에 의해 전달된 상기 직류 전원을 구동 전압으로서 입력받아 상기 정류부로부터 정류 및 평활된 전원의 전압값을 승압하며, 승압된 전압값을 전압 분배하여 출력하는 승압 분배부;
    를 포함하는 전원장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전원 공급부는,
    제1 포토 커플러;
    상기 제1 포토 커플러에 연결되고, 상기 승압 분배부에 의해 분배된 전압값에 따라 도통되어 상기 제1 포토 커플러를 도통시키는 제1 포토 커플러 도통부;
    상기 제어부의 제어 신호에 따라 도통되는 제2 포토 커플러; 및
    상기 제2 포토 커플러 및 상기 출력단에 연결되어, 상기 제2 포토 커플러의 도통에 따라 상기 동작 전원을 상기 출력단에서 상기 구동 전원부로 공급하는 동작 전원 공급부;
    를 포함하는 전원장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 포토 커플러 도통부는, 상기 승압 분배부에 의해 분배된 전압값을 도통 전압으로 하여 도통되는 제2 스위칭부를 포함하는 전원장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 동작 전원 공급부는,
    상기 제2 포토 커플러의 도통에 따라 도통되어, 상기 동작 전원을 상기 출력단에서 상기 구동 전원부로 공급하는 제3 스위칭부를 포함하는 전원장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 스위칭부는,
    상기 제어부의 상기 제어 신호가 인가되는 컬렉터와, 상기 직류 전원을 상기출력단으로 전달하는 이미터를 포함하는 NPN 트랜지스터인 전원장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제2 스위칭부는,
    접지단에 연결되는 캐소드와 상기 제1 포토 커플러에 연결되는 애노드를 포함하는 션트 레귤레이터인 전원장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제3 스위칭부는,
    상기 제2 포토 커플러에 연결되는 베이스와, 상기 출력단에 연결되는 이미터와, 상기 동작 전원을 상기 구동 전원부에 공급하는 컬렉터를 포함하는 PNP 트랜지스터인 전원장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 구동 전원은, 서스테인 구동 전압과 어드레스 구동 전압인 전원장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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