KR20160084901A - 스위치 모드 파워 서플라이의 대기전력 저감을 위한 회로 및 그 제어 방법 - Google Patents

스위치 모드 파워 서플라이의 대기전력 저감을 위한 회로 및 그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

스위치 모드 파워 서플라이의 대기전력 저감을 위한 회로 및 그 제어 방법이 개시된다. 전력 구동 회로는, 전자기기로부터 인가되는 전원제어신호에 기반하여 메인전압을 공급하는 전압 공급부, 상기 전자기기로 스탠바이 전압을 공급하는 스탠바이 전압 공급부 및 상기 전원제어신호에 따른 파워 온 또는 파워 오프에 따라 상기 메인전압의 출력단과 상기 스탠바이 전압의 출력단을 쇼트시키거나 또는 오픈시키는 스위치부를 포함할 수 있다.

Description

스위치 모드 파워 서플라이의 대기전력 저감을 위한 회로 및 그 제어 방법{CIRCUIT FOR STANDBY POWER DEDUCTION IN SWITCHING MODE POWER SUPPLY AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명의 실시예들은 스위치 모드 파워 서플라이의 대기전력 저감을 위한 회로 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
스위치 모드 파워 서플라이(Switching Mode Power Supply, SMPS)는 전력을 효율적으로 변환시키는 스위칭 레귤레이터가 포함된 전기적인 파워 서플라이로서, 다른 파워 서플라이들과 비슷하게, SMPS는 전력원으로부터 전력을 받아서 전류나 전압 특성을 변화하여 PC와 같은 전자기기로 전달하는 역할을 한다.
이러한 스위치 모드 파워 서플라이를 통해 전력을 제공받는 전자기기들은, 장상동작하기 전의 준비상태인 파워 오프(power off) 모드가 존재하며, 이러한 파워 오프 모드에서 소비되는 전력을 대기전력이라고 한다.
종래의 대기전력 저감 방식에서는, 출력 커패시터 및/또는 출력 다이오드 등의 부품 개수 및/또는 용량을 증가시키거나 또는 고가의 전력 저감용 특수 집적회로를 사용하는 등, 저전력 사양을 만족시키기 위한 별도의 부품 또는 더 큰 용량의 부품이 사용된다.
대기전력을 위한 별도의 전원을 사용하는 전자기기에서, 파워 오프 시에 이용되지 않는 주 전력단의 커패시터를 활용함으로써, 대기전력의 저감을 위한 별도의 추가 부품을 사용하지 않고도 대기전력을 효과적으로 저감시킬 수 있는 회로 및 그 제어 방법을 제공한다.
전자기기로부터 인가되는 전원제어신호에 기반하여 구동전압 및 메인전압을 공급하는 전압 공급부; 상기 전자기기로 스탠바이 전압을 공급하는 스탠바이 전압 공급부; 및 상기 전원제어신호에 따른 파워 온 또는 파워 오프에 따라 상기 메인전압의 출력단과 상기 스탠바이 전압의 출력단을 쇼트시키거나 또는 오픈시키는 스위치부를 포함하는 전력 구동 회로가 제공된다.
일측에 따르면, 상기 전력 구동 회로는, 상기 전원제어신호에 기반하여 온 또는 오프되어 상기 메인 전압 공급부의 동작 여부를 제어하는 전원 제어부를 더 포함하고, 상기 스위치부는, 오프 신호의 전원제어신호를 통해 상기 전원 제어부가 오프됨에 따라 상기 전원 제어부로부터 인가되는 오프 제어신호에 기반하여 상기 메인전압의 출력단과 상기 스탠바이 전압의 출력단을 쇼트시키고, 온 신호의 전원제어신호를 통해 상기 전원 제어부가 온 됨에 따라 상기 전원 제어부로부터 인가되는 온 제어신호에 기반하여 상기 메인전압의 출력단과 상기 스탠바이 전압의 출력단을 오픈시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
다른 측면에 따르면, 상기 스위치부는, 오프 신호의 전원제어신호에 기반하여 상기 메인전압의 출력단과 상기 스탠바이 전압의 출력단을 쇼트시키고, 온 신호의 전원제어신호에 기반하여 상기 메인전압의 출력단과 상기 스탠바이 전압의 출력단을 오픈시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 메인 전압 공급부 및 상기 스탠바이 전압 공급부는, 각각 적어도 하나의 커패시터를 포함하고, 상기 스위치부는, 상기 메인 전압 공급부의 커패시터와 상기 스탠바이 전압 공급부의 커패시터가 전기적으로 병렬 연결되도록 상기 메인전압의 출력단과 상기 스탠바이 전압의 출력단을 쇼트시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
일차측으로 인가받은 전압을 이차측으로 유기시켜 일정전압을 출력하는 트랜스부; 상기 트랜스부의 이차측을 통해 출력되는 전압을 정류하여 구동전압을 출력하기 위한 제1 정류부; 상기 트랜스부의 이차측을 통해 출력되는 전압을 정류하여 선택적으로 메인전압 또는 스탠바이 전압을 출력하기 위한 제2 정류부; 및 상기 스탠바이 전압을 출력하는 경우에 상기 제2 정류부의 출력단과 상기 구동전압의 출력단을 쇼트시키고, 상기 메인전압을 출력하는 경우에 상기 제2 정류부의 출력단과 상기 구동전압의 출력단을 오픈시키는 스위치부를 포함하는 전력 구동 회로가 제공된다.
전자기기로부터 인가되는 전원제어신호에 따라 서로 다른 복수의 전압을 공급하는 전압 공급부; 상기 전자기기로 스탠바이 전압을 공급하는 스탠바이 전압 공급부; 및 상기 전원제어신호에 따른 파워 온 또는 파워 오프에 따라 상기 서로 다른 복수의 전압의 출력단들 중 적어도 하나와 상기 스탠바이 전압의 출력단을 쇼트시키거나 또는 오픈시키는 스위치부를 포함하는 전력 구동 회로가 제공된다.
전자기기로부터 인가되는 온 신호의 전원제어신호에 기반하여 구동전압 및 메인전압을 상기 전자기기로 공급하는 단계; 상기 전원제어신호가 오프 신호로 변경되는 경우, 상기 구동전압 및 상기 메인전압 중 적어도 하나의 출력단과 스탠바이 전압의 출력단을 쇼트시켜 상기 스탠바이 전압을 상기 전자기기로 공급하는 단계; 및 상기 전원제어신호가 다시 온 신호로 변경되는 경우, 상기 구동전압 및 상기 메인전압 중 적어도 하나의 출력단과 상기 스탠바이 전압의 출력단을 오픈시켜 상기 구동전압 및 상기 메인전압을 상기 전자기기로 공급하는 단계를 포함하는 제어 방법이 제공된다.
대기전력을 위한 별도의 전원을 사용하는 전자기기에서, 파워 오프 시에 이용되지 않는 주 전력단의 커패시터를 활용함으로써, 대기전력의 저감을 위한 별도의 추가 부품을 사용하지 않고도 대기전력을 효과적으로 저감시킬 수 있다.
도 1은 전력 구동 회로의 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 있어서, 전력 구동 회로의 예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 있어서, 전력 구동 회로의 내부 구성의 일례를 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 있어서, 스위치부를 구성하는 회로의 예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서, 전력 구동 회로의 내부 구성의 다른 예를 도시한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 있어서, 전력 구동 회로의 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 전력 구동 회로의 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 실시예들은 일례로, 스위치 모드 파워 서플라이(Switching Mode Power Supply, SMPS)와 같은 전력 구동 회로에서 대기전력을 저감하기 위한 회로 및 상기 회로의 제어 방법에 관한 것이다.
백그라운드(Background)
도 1은 전력 구동 회로의 예를 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 전력 구동 회로(100)는, 정상동작(일례로, 파워 온 모드) 시 전자기기로 전원(구동전압 'Vdrv' 및 13V 전압 'B13V')을 공급하는 메인 전압 공급부(MAIN(LLC Resonant), 110), 파워 오프 모드에서 스탠바이 전압 'A5V'을 출력하는 스탠바이 전압 공급부(STBY(Flyback Converter), 120)를 포함할 수 있으며, 메인 전압 공급부(110)와 스탠바이 전압 공급부(120)로 공급되는 전원을 제어하는 PFC(Power Factor Corrector)(130)를 포함할 수 있다.
메인 전압 공급부(110)는, 제1 트랜스부(111) 및 제1 트랜스 제어부(112)를 포함할 수 있다.
제1 트랜스부(111)는, 일차측과 이차측을 갖는 트랜스포머를 포함할 수 있으며, 일차측으로 인가받은 전압을 이차측으로 유기시켜 출력할 수 있다. 이때, 도 1에서는 제1 트랜스부(111)의 이차측과 연결된 다수의 다이오드들 및 커패시터들을 이용하여 제1 트랜스부(111)로부터 출력되는 전압을 정류시켜 구동전압 'Vdrv' 및 13V 전압 'B13V'을 출력하는 예를 나타내고 있다.
제1 트랜스 제어부(112)는, 13V 전압 'B13V'을 인가받아, 인가된 전압이 사전에 설정된 전압과 동일한 크기의 전압을 출력하도록 제1 트랜스부(111)를 제어할 수 있다.
스탠바이 전압 공급부(120)는, 제2 트랜스부(121), 제2 트랜스 제어부(122) 및 전원 제어부(123)를 포함할 수 있다. 이때, 전원 제어부(123)는 도 1의 실시예에서 스탠바이 전원 공급부(120)에 포함된 것으로 설명되어 있으나, 별도의 구성요소로서 전력 구동 회로(100)에 포함되어 스탠바이 전원 공급부(120) 및 PFC(130)와 연결되도록 구현될 수도 있다.
제2 트랜스부(121)는, 일차측과 이차측을 갖는 트랜스포머를 포함할 수 있으며, 일차측으로 인가받은 전압을 이차측으로 유기시켜 출력할 수 있다. 이때, 도 1에서는 제2 트랜스부(121)의 이차측과 연결된 다이오드들 및 커패시터를 이용하여 제2 트랜스부(121)로부터 출력되는 전압을 정류시켜 스탠바이 전압('A5V')을 출력하는 예를 나타내고 있다.
제2 트랜스 제어부(112)는, 스탠바이 전압 'A5V'을 인가받아, 인가된 전압이 사전에 설정된 전압과 동일한 크기의 전압을 출력하도록 제2 트랜스부(121)를 제어할 수 있다.
전원 제어부(123)는, 외부로부터 전원제어신호(PS_ON)를 인가받아 온/오프됨에 따라 스탠바이 전압 'A5V'만을 출력하거나 또는 모든 전압(스탠바이 전압 'A5V', 구동전압 'Vdrv' 및 13V 전압 'B13V')이 출력되도록 PFC(130)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 외부로부터 전원 제어부(123)로 오프 신호의 전원제어신호(PS_ON)가 인가되면, 전원 제어부(123)가 오프되고, 오프된 전원 제어부(123)에 의해 PFC(130)가 포함하는 PFC 제어부(131) 또한 오프되며, 오프된 PFC 제어부(131)에 의해 PFC(130) 및 메인 전압 공급부(110)의 제1 트랜스 제어부(112)가 오프됨에 따라 메인 전압 공급부(110)는 구동전압 'Vdrv' 및 13V 전압 'B13V'를 출력하지 않고, 스탠바이 전압 공급부(120)만 동작하여 스탠바이 전압 'A5V'만이 출력될 수 있다.
만약, 외부로부터 전원 제어부(123)로 온 신호의 전원제어신호(PS_ON)가 인가되면, 전원 제어부(123)가 온 되고, 온 된 전원 제어부(123)에 의해 PFC 제어부(131) 또한 온 되며, 온 된 PFC 제어부(131)에 의해 PFC(130) 및 제1 트랜스 제어부(112)가 온 되어 메인 전압 공급부(110) 및 스탠바이 전압 공급부(120)가 모두 동작함으로써, 메인 전압 공급부(110)은 구동전압 'Vdrv' 및 13V 전압 'B13V'를 출력하고, 스탠바이 전압 공급부(120)는 스탠바이 전압 'A5V'을 출력하게 된다.
이와 같이, 오프 신호의 전원제어신호(PS_ON)가 인가되더라도, 장상동작하기 전의 준비상태인 파워 오프(power off) 모드에서는 지속적으로 스탠바이 전압 'A5V'이 출력되며, 이러한 파워 오프 모드에서 소비되는 전력을 대기전력이라고 한다.
이러한 대기전력을 줄이고자, 스탠바이 전압 공급부(120)는 제2 트랜스부(121)의 이차측에 추가의 다이오드(124) 및/또는 커패시터(125)를 연결하여 이용하였다. 그러나, 이러한 추가의 부품(또는 더 큰 용량의 커패시터와 같은 부품)은 부품 개수 또는 비용의 증가뿐만 아니라, 회로 생산 자동화에 큰 제약을 가져온다.
스위치를 이용한 대기전력 저감 회로
도 2는 본 발명의 일실시예에 있어서, 전력 구동 회로의 예를 도시한 도면이다. 도 2에서는 도 1의 회로를 이용하여 본 발명의 일실시예를 설명하나, 이는 설명과 이해의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 실시예들에 따른 전력 구동 회로가 도 2에 도시된 회로에 한정되는 것은 아니다.
전력 구동 회로(200)는, 도 1을 통해 설명한 전력 구동 회로(100)와 유사하게 정상동작 시 전자기기로 전원(구동전압 'Vdrv' 및 메인전압 'B13V')을 공급하는 메인 전압 공급부(MAIN(LLC Resonant), 110), 파워 오프 모드에서 스탠바이 전압 'A5V'을 출력하는 스탠바이 전압 공급부(STBY(Flyback Converter), 120)를 포함할 수 있으며, 메인 전압 공급부(110)와 스탠바이 전압 공급부(120)로 공급되는 전원을 제어하는 PFC(Power Factor Corrector)(130)를 포함할 수 있다.
추가로, 전력 구동 회로(200)는, 스위치 컨트롤러(Switch Controller, 210)를 더 포함할 수 있다. 스위치 컨트롤러(210)는, 스탠바이 전압 공급부(120)의 출력단과 메인 전압 공급부(110)의 출력단을 쇼트(short) 또는 오픈(open)하도록 구현될 수 있다.
예를 들어, 스위치 컨트롤러(210)는, 전원 제어부(123)로 인가되는 오프 신호의 전원제어신호(PS_ON)에 의해 전원 제어부(123)가 오프됨에 따라 스탠바이 전압 공급부(120)의 출력단과 메인 전압 공급부(110)의 출력단을 쇼트시킬 수 있다.
다른 예로, 스위치 컨트롤러(210)는, 전원 제어부(123)로 인가되는 온 신호의 전원제어신호(PS_ON)에 의해 전원 제어부(123)가 온 됨에 따라 스탠바이 전압 공급부(120)의 출력단과 메인 전압 공급부(110)의 출력단을 오픈시킬 수 있다.
이때, 스위치 컨트롤러(210)는 두 출력단들간의 쇼트 및 오픈을 위한 제어신호를 전원 제어부(123)를 통해 수신할 수 있다. 다른 실시예에서는 전원제어신호(PS_ON)를 두 출력단들간의 쇼트 및 오픈을 위한 제어신호로서 이용할 수도 있다.
스탠바이 전압 공급부(120)의 출력단과 메인 전압 공급부(110)의 출력단이 쇼트되는 경우, 스탠바이 전압 공급부(120)의 출력단에 배치된 커패시터(220)는 전압 공급부(110)의 출력단에 배치된 커패시터들(230)과 병렬로 연결될 수 있다. 따라서, 커패시터들(220 및 230)이 고용량의 출력 커패시터를 구성하게 되어, 추가의 다이오드(124)나 커패시터(125)를 사용하지 않고도 대기전력을 저감시킬 수 있다. 도 2에서는 설명의 편의를 위해 추가의 다이오드(124) 및 커패시터(125)를 도시하고 있으나, 커패시터들(220 및 230)이 고용량의 출력 커패시터를 구성함에 따라 추가의 다이오드(124) 및 커패시터(125)는 전력 구동 회로(200)에서 제거될 수 있다.
다시 말해, 고가의 전력 저감용 특수 집적회로, 추가의 부품 또는 더 큰 용량의 부품을 사용하지 않고도, 스위치(스위치 컨트롤러(210))를 이용한 기존 커패시터들의 결합을 통해 고용량의 출력 커패시터를 구성함으로써, 대기전력을 저감시킬 수 있게 된다.
스탠바이 전압 공급부(120)의 출력단과 메인 전압 공급부(110)의 출력단이 오픈되는 경우에는, 도 1을 통해 설명한 바와 같이, 메인 전압 공급부(110)은 구동전압 'Vdrv' 및 메인전압 'B13V'를 출력하고, 스탠바이 전압 공급부(120)는 스탠바이 전압 'A5V'을 출력하게 된다.
이미 설명한 바와 같이, 도 2의 전력 구동 회로(200)는 본 발명에 대한 설명과 이해의 편의를 위해 도 1의 회로를 활용한 것일 뿐, 본 발명의 실시예들에 따른 전력 구동 회로가 도 2에 도시된 회로에 한정되는 것은 아니다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 있어서, 전력 구동 회로의 내부 구성의 일례를 도시한 블록도이다. 도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 전력 구동 회로가, 대기전력의 저감을 위해, 메인 전압과 스탠바이 전압을 제공하는 회로에 적용 가능함을 나타내고 있다.
본 실시예에 따른 전력 구동 회로(300)는, 메인 전압 공급부(310), 스위치부(320), 스탠바이 전압 공급부(330) 및 전원 제어부(340)를 포함할 수 있다.
메인 전압 공급부(310)는, 정상동작 시 전자기기로 메인전압을 공급할 수 있으며, 일차측으로 인가받은 전압을 이차측으로 유기시켜 일정전압을 출력하는 제1 트랜스부(311) 및 제1 트랜스부(311)에서 출력된 전압을 정류하는 제1 정류부(312)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 정류부(312)는 적어도 하나의 다이오드 및 적어도 하나의 커패시터를 포함할 수 있다.
스탠바이 전압 공급부(330)는, 파워 오프 모드에서 스탠바이 전압을 출력할 수 있으며, 일차측으로 인가받은 전압을 이차측으로 유기시켜 일정전압을 출력하는 제2 트랜스부(331) 및 제2 트랜스부(331)에서 출력된 전압을 정류하는 제2 정류부(332)를 포함할 수 있다. 이때, 제2 정류부(332) 역시 적어도 하나의 다이오드 및 적어도 하나의 커패시터를 포함할 수 있다.
스위치부(320)는, 제어신호에 따라, 제1 정류부(312)가 포함하는 적어도 하나의 커패시터와 제2 정류부(332)가 포함하는 적어도 하나의 커패시터를 전기적으로 병렬 연결하거나 또는 연결을 해제할 수 있다.
이때, 스위치부(320)로 인가되는 제어신호는 전원 제어부(340)를 통해 전달될 수 있다. 전원 제어부(340)는 외부로부터의 전원제어신호(PS_ON)에 따라 온/오프될 수 있다. 다시 말해, 전원 제어부(340)는 외부로부터의 전원제어신호(PS_ON)에 따라 스위치부(320)로 스위치부(320)의 쇼트 또는 오픈을 위한 제어신호를 전달할 수 있다.
전원 제어부(340)가 오프되는 경우, 전원 제어부(340)는 쇼트를 위한 제어신호를 스위치부(320)로 전달할 수 있으며, 스위치부(320)는 쇼트를 위한 제어신호에 따라, 제1 정류부(312)가 포함하는 적어도 하나의 커패시터와 제2 정류부(332)가 포함하는 적어도 하나의 커패시터를 전기적으로 병렬 연결할 수 있다.
전원 제어부(340)가 오프되는 경우에는 메인 전압 공급부(310)가 동작하지 않기 때문에 제1 정류부(312)가 포함하는 적어도 하나의 커패시터는 사용되지 않는다. 따라서, 전원 제어부(340)가 오프되는 동안, 제1 정류부(312)가 포함하는 적어도 하나의 커패시터와 제2 정류부(332)가 포함하는 적어도 하나의 커패시터를 전기적으로 병렬 연결함으로써, 스탠바이 전압 공급부(330)의 출력단에 상대적으로 큰 용량의 커패시터를 구현할 수 있게 되고, 이러한 큰 용량의 커패시터에 따라 대기전력을 저감시킬 수 있다.
반대로, 전원 제어부(340)가 온 되는 경우, 전원 제어부(340)는 오픈을 위한 제어신호를 스위치부(320)로 전달할 수 있으며, 스위치부(320)는 오픈을 위한 제어신호에 따라, 제1 정류부(312)가 포함하는 적어도 하나의 커패시터와 제2 정류부(332)가 포함하는 적어도 하나의 커패시터간의 전기적 연결을 해제할 수 있다.
스위치부(320)는 전원 제어부(340)로부터의 제어신호에 따라 제1 정류부(312)가 포함하는 적어도 하나의 커패시터와 제2 정류부(332)가 포함하는 적어도 하나의 커패시터를 전기적으로 연결 및 연결 해제할 수 있는 회로라면 특별한 제한 없이 활용할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 있어서, 스위치부를 구성하는 회로의 예를 도시한 도면이다. 도 4의 제1 회로(400)에서, 제1 점선박스(410)는 메인 전압 공급부(310)의 제1 정류부(312)가 포함하는 커패시터들의 예를 나타내고 있다. 도 4의 제2 점선박스(420)는 스위치부(320)를 구성하는 회로의 일례를 나타내고 있다.
제2 점선박스(420)를 살펴보면, 전계 효과 트랜지스터(Field Effect Transistor, FET)들(Q1, Q2)을 이용하여 제어신호(PS_ON)에 따라 파워 오프 모드에서 스탠바이 전압 공급부(330)의 출력단과 메인 전압 공급부(310)의 출력단을 쇼트시켜, 제2 정류부(332)가 포함하는 커패시터가 제1 정류부(312)가 포함하는 커패시터들과 전기적으로 병렬 연결되도록 구현한 회로의 예를 나타내고 있다. 다른 실시예에서, 전계 효과 트랜지스터 Q2는 바이폴라 접합 트랜지스터(Bipolar Junction Transistor, BJT)(Q2´)로 대체될 수도 있다.
커패시터들이 전기적으로 병렬 연결되는 경우, 이미 설명한 바와 같이 스탠바이 전압 공급부(330)의 제2 정류부(332)가 포함하는 커패시터에 제1 정류부(312)가 포함하는 커패시터들이 결합됨으로써, 고용량 출력 커패시터가 구성되어 대기전력을 줄일 수 있다.
파워 온 시에는 스위치를 오픈하여 메인 전압 공급부(310)와 스탠바이 전압 공급부(330)가 각 출력단의 설계방식대로 동작할 수 있다. 예를 들어, 메인 전압 공급부(310)는 구동전압과 메인전압을, 스탠바이 전압 공급부(330)는 스탠바이 전압을 각각의 출력단을 통해 전자기기로 공급할 수 있다.
이상에서는 스탠바이 전압을 출력하는 출력단과 메인 전압을 출력하는 출력단을 서로 연결하는 실시예들을 설명하였다.
그러나, 다른 실시예에서, 스위치 모드 파워 서플라이(Switching Mode Power Supply, SMPS)와 같은 전력 구동 회로는 스탠바이 전압의 출력을 위한 별도의 출력단을 이용하지 않고, 메인 전압을 출력하는 출력단에서 메인 전압과 스탠바이 전압을 모두 출력할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서, 전력 구동 회로의 내부 구성의 다른 예를 도시한 블록도이다.
본 실시예에 따른 전력 구동 회로(500)는, 전압 공급부(510) 및 전원 제어부(520)를 포함할 수 있다.
전압 공급부(510)는, 트랜스부(511), 제1 정류부(512), 제2 정류부(513) 및 스위치부(514)를 포함할 수 있다.
트랜스부(511)는 정상동작 시 전자기기로 구동전압과 메인전압을 공급할 수 있으며, 일차측으로 인가받은 전압을 이차측으로 유기시켜 일정전압을 출력할 수 있다.
제1 정류부(512)는, 트랜스부(511)의 이차측을 통해 출력되는 전압을 정류하여 구동전압을 출력할 수 있다.
제2 정류부(513)는, 트랜스부(511)의 이차측을 통해 출력되는 전압을 정류하여 선택적으로 메인전압 또는 스탠바이 전압을 출력할 수 있다. 이때, 제2 정류부(513)는, 정상동작 시에는 메인전압을, 파워 오프 모드에서는 스탠바이 전압을 출력하도록 구성될 수 있다.
스위치부(514)는 제어신호에 따라, 제1 정류부(512)가 포함하는 커패시터와 제2 정류부(513)가 포함하는 커패시터가 서로 전기적으로 병렬 연결되도록 구현될 수 있다.
예를 들어, 스위치부(514)로 인가되는 제어신호는 전원 제어부(520)를 통해 전달될 수 있다. 전원 제어부(520)는 외부로부터의 전원제어신호(PS_ON)에 따라 온/오프될 수 있다.
다시 말해, 전원 제어부(520)는 외부로부터의 전원제어신호(PS_ON)에 따라 스위치부(514)로 스위치부(514)의 쇼트 또는 오픈을 위한 제어신호를 전달할 수 있다.
전원 제어부(520)가 오프되는 경우, 전원 제어부(520)는 쇼트를 위한 제어신호를 스위치부(514)로 전달할 수 있다. 이 경우, 스위치부(514)는 쇼트를 위한 제어신호에 따라, 제1 정류부(512)가 포함하는 적어도 하나의 커패시터와 제2 정류부(513)가 포함하는 적어도 하나의 커패시터를 전기적으로 병렬 연결함으로써, 대기전력을 저감할 수 있다.
예를 들어, 전원 제어부(520)가 오프되는 경우에는 구동전압이 출력되지 않기 때문에 제1 정류부(512)가 포함하는 적어도 하나의 커패시터가 사용되지 않는다. 따라서, 제1 정류부(512)가 포함하는 적어도 하나의 커패시터와 제2 정류부(513)가 포함하는 적어도 하나의 커패시터를 전기적으로 병렬 연결되는 경우, 제2 정류부(513)에는 상대적으로 큰 용량의 커패시터가 구현되게 되고, 이러한 큰 용량의 커패시터에 따라 대기전력을 저감시킬 수 있다.
반대로, 전원 제어부(520)가 온 되는 경우, 전원 제어부(520)는 오픈을 위한 제어신호를 스위치부(514)로 전달할 수 있으며, 스위치부(514)는 오픈을 위한 제어신호에 따라, 제1 정류부(512)가 포함하는 적어도 하나의 커패시터와 제2 정류부(513)가 포함하는 적어도 하나의 커패시터간의 전기적 연결을 해제할 수 있다.
이처럼, 본 발명의 실시예들에 따른 전력 구동 회로는, 스위치를 이용하여 스탠바이 전압을 출력하는 출력단의 커패시터를, 파워 오프 모드에서는 이용되지 않는 기존 회로상의 다른 커패시터와 연결하여 고용량의 출력 커패시터를 구성함으로써, 별도의 부품이나 고용량의 부품을 사용하지 않더라도 대기전력을 저감시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 있어서, 전력 구동 회로의 제어 방법을 도시한 흐름도이다. 본 실시예에 따른 제어 방법은, 전력 구동 회로에 의해 수행될 수 있다.
단계(610)에서 전력 구동 회로는, 전자기기로부터 인가되는 온 신호의 전원제어신호에 기반하여 구동전압 및 메인전압을 전자기기로 공급할 수 있다. 일례로, 도 2의 전력 구동 회로(200)에서 메인 전압 공급부(110)는 온 신호의 전원제어신호에 따라 구동전압과 메인전압을 공급할 수 있음을 설명하였다.
단계(620)에서 전력 구동 회로는, 전원제어신호가 오프 신호로 변경되는 경우, 구동전압 및 메인전압 중 적어도 하나의 출력단과 스탠바이 전압의 출력단을 쇼트시켜 스탠바이 전압을 전자기기로 공급할 수 있다.
예를 들어, 전력 구동 회로는, 단계(620)에서 구동전압 및 메인전압 중 적어도 하나의 출력단에 연결된 커패시터와 스탠바이 전압의 출력단에 연결된 커패시터가 전기적으로 병렬 연결되도록 구동전압 및 메인전압 중 적어도 하나의 출력단과 스탠바이 전압의 출력단을 쇼트시킬 수 있다. 이를 위해, 전력 구동 회로는, 앞서 실시예들에서 설명한 바와 같이 각 출력단들에 연결되는 스위치를 포함할 수 있다.
오프 신호의 전원제어신호에 따라 파워 오프 모드로 동작되는 경우, 구동전압과 메인전압을 전자기기로 제공되지 않는다. 다시 말해, 구동전압 및 메인전압을 제공하는 출력단의 커패시터들은 사용되지 않는다.
따라서, 제어 방법은 전력 구동 회로에서 스위치를 이용하여 구동전압 및 메인전압 중 적어도 하나의 출력단에 연결된 커패시터와 스탠바이 전압의 출력단에 연결된 커패시터를 전기적으로 병렬 연결함으로써, 스탠바이 전압의 출력단에 고용량 커패시터를 구현할 수 있게 된다.
단계(630)에서 전력 구동 회로는, 전원제어신호가 다시 온 신호로 변경되는 경우, 구동전압 및 메인전압 중 적어도 하나의 출력단과 스탠바이 전압의 출력단을 오픈시켜 구동전압 및 메인전압을 전자기기로 공급할 수 있다.
이상에서는, 스탠바이 전압의 출력단에 연결된 커패시터와 하나의 출력단(일례로, 도 2에서 메인전압 'B13V'의 출력단 또는 도 5에서 구동전압의 출력단)에 연결된 커패시터를 연결하는 실시예들을 설명하였으나, 스탠바이 전압의 출력단에 연결된 커패시터는 복수의 출력단들(일례로, 도 2에서 구동전압 'Vdrv' 및 메인전압 'B13V'의 출력단들)에 연결된 커패시터들과 연결될 수도 있다.
다시 말해, 본 발명의 실시예들은 파워 오프 모드가 수행되는 전력 구동 회로에서 동작하지 않는 커패시터들은 모두, 스탠바이 전압의 출력단에 연결된 커패시터와 결합하여 고용량 커패시터를 구성하기 위해 활용될 수 있다.
상술한 실시예들은, 둘 이상의 전원이 전자기기로 공급되는 회로에서, 하나의 전원이 오프되는 경우, 오프된 전원의 전원단과 다른 전원의 전원단이 쇼트되어 커패시터들이 결합되는 회로로 확장될 수 있다. 예를 들어, 전자기기로 제1 전원을 공급하는 제1 전원 공급부와 전자기기로 제2 전원을 공급하는 제2 전원 공급부, 그리고 제1 전원 또는 제2 전원이 오프되는 경우, 제1 전원의 출력단과 제2 전원의 출력단을 쇼트시키는 스위치가 포함된 전력 구동 회로가 제공될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
단계(710)에서 전력 구동 회로는, 전자기기로 제1 전압을 공급할 수 있다.
단계(720)에서 전력 구동 회로는, 제1 전압의 공급이 오프되는 경우, 제1 전압의 출력단과 제2 전압의 출력단을 쇼트시켜 제2 전압을 전자기기로 공급할 수 있다.
단계(730)에서 전력 구동 회로는, 제1 전압의 공급이 온 되는 경우, 제1 전압의 출력단과 제2 전압의 출력단을 오픈시키고, 제1 전압을 전자기기로 공급할 수 있다.
제1 전압의 공급은 일례로, 전력 구동 회로의 별도의 전원제어신호 또는 전력 구동 회로의 외부(일례로, 전자기기)로부터 수신되는 별도의 전원제어신호에 따라 온/오프될 수 있다. 또한, 제1 전압의 출력단과 제2 전압의 출력단이 쇼트되는 경우, 제1 전압의 출력단이 포함하는 적어도 하나의 커패시터와 제2 전압의 출력단이 포함하는 적어도 하나의 커패시터가 서로 병렬 연결됨으로써, 고용량의 커패시터가 구현될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 대기전력을 위한 별도의 전원을 사용하는 전자기기에서, 파워 오프 시에 이용되지 않는 주 전력단의 커패시터를 활용함으로써, 대기전력의 저감을 위한 별도의 추가 부품을 사용하지 않고도 대기전력을 효과적으로 저감시킬 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (12)

  1. 전자기기로부터 인가되는 전원제어신호에 기반하여 메인전압을 공급하는 메인 전압 공급부;
    상기 전자기기로 스탠바이 전압을 공급하는 스탠바이 전압 공급부; 및
    상기 전원제어신호에 따른 파워 온 또는 파워 오프에 따라 상기 메인전압의 출력단과 상기 스탠바이 전압의 출력단을 쇼트시키거나 또는 오픈시키는 스위치부
    를 포함하는 전력 구동 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전원제어신호에 기반하여 온 또는 오프되어 상기 메인전압 공급부의 동작 여부를 제어하는 전원 제어부
    를 더 포함하고,
    상기 스위치부는,
    오프 신호의 전원제어신호를 통해 상기 전원 제어부가 오프됨에 따라 상기 전원 제어부로부터 인가되는 오프 제어신호에 기반하여 상기 메인전압의 출력단과 상기 스탠바이 전압의 출력단을 쇼트시키고, 온 신호의 전원제어신호를 통해 상기 전원 제어부가 온 됨에 따라 상기 전원 제어부로부터 인가되는 온 제어신호에 기반하여 상기 메인전압의 출력단과 상기 스탠바이 전압의 출력단을 오픈시키는 것
    을 특징으로 하는 전력 구동 회로.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스위치부는,
    오프 신호의 전원제어신호에 기반하여 상기 메인전압의 출력단과 상기 스탠바이 전압의 출력단을 쇼트시키고, 온 신호의 전원제어신호에 기반하여 상기 메인전압의 출력단과 상기 스탠바이 전압의 출력단을 오픈시키는 것
    을 특징으로 하는 전력 구동 회로.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 메인 전압 공급부 및 상기 스탠바이 전압 공급부는, 각각 적어도 하나의 커패시터를 포함하고,
    상기 스위치부는,
    상기 메인 전압 공급부의 커패시터와 상기 스탠바이 전압 공급부의 커패시터가 전기적으로 병렬 연결되도록 상기 메인전압의 출력단과 상기 스탠바이 전압의 출력단을 쇼트시키는 것
    을 특징으로 하는 전력 구동 회로.
  5. 일차측으로 인가받은 전압을 이차측으로 유기시켜 일정전압을 출력하는 트랜스부;
    상기 트랜스부의 이차측을 통해 출력되는 전압을 정류하여 구동전압을 출력하기 위한 제1 정류부;
    상기 트랜스부의 이차측을 통해 출력되는 전압을 정류하여 선택적으로 메인전압 또는 스탠바이 전압을 출력하기 위한 제2 정류부; 및
    상기 스탠바이 전압을 출력하는 경우에 상기 제2 정류부의 출력단과 상기 구동전압의 출력단을 쇼트시키고, 상기 메인전압을 출력하는 경우에 상기 제2 정류부의 출력단과 상기 구동전압의 출력단을 오픈시키는 스위치부
    를 포함하는 전력 구동 회로.
  6. 제5항에 있어서,
    외부로부터의 전원제어신호에 기반하여 온 또는 오프되어 상기 구동전압 및 상기 메인전압의 공급 여부를 제어하는 전원 제어부
    를 더 포함하고,
    상기 스위치부는,
    오프 신호의 전원제어신호를 통해 상기 전원 제어부가 오프됨에 따라 상기 전원 제어부로부터 인가되는 오프 제어신호에 상기 제2 정류부의 출력단과 상기 구동전압의 출력단을 쇼트시키고, 온 신호의 전원제어신호를 통해 상기 전원 제어부가 온 됨에 따라 상기 전원 제어부로부터 인가되는 온 제어신호에 기반하여 상기 제2 정류부의 출력단과 상기 구동전압의 출력단을 오픈시키는 것
    을 특징으로 하는 전력 구동 회로.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 스위치부는,
    상기 제1 정류부가 포함하는 적어도 하나의 커패시터와 상기 제2 정류부가 포함하는 적어도 하나의 커패시터가 전기적으로 병렬 연결되도록 상기 제2 정류부의 출력단과 상기 구동전압의 출력단을 쇼트시키는 것
    을 특징으로 하는 전력 구동 회로.
  8. 전자기기로 제1 전압을 공급하는 제1 전압 공급부;
    상기 전자기기로 제2 전압을 공급하는 제2 전압 공급부; 및
    상기 제1 전압 및 상기 제2 전압 중 어느 하나의 전압의 공급이 오프되는 경우, 상기 제1 전압의 출력단과 상기 제2 전압의 출력단을 쇼트시키는 스위치부
    를 포함하는 전력 구동 회로.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 전압의 출력단과 상기 제2 전압의 출력단이 쇼트되어, 상기 제1 전압의 출력단이 포함하는 커패시터와 상기 제2 전압이 포함하는 커패시터가 병렬 연결되는 것
    을 특징으로 하는 전력 구동 회로.
  10. 전자기기로부터 인가되는 온 신호의 전원제어신호에 기반하여 구동전압 및 메인전압을 상기 전자기기로 공급하는 단계;
    상기 전원제어신호가 오프 신호로 변경되는 경우, 상기 구동전압 및 상기 메인전압 중 적어도 하나의 출력단과 스탠바이 전압의 출력단을 쇼트시켜 상기 스탠바이 전압을 상기 전자기기로 공급하는 단계; 및
    상기 전원제어신호가 다시 온 신호로 변경되는 경우, 상기 구동전압 및 상기 메인전압 중 적어도 하나의 출력단과 상기 스탠바이 전압의 출력단을 오픈시켜 상기 구동전압 및 상기 메인전압을 상기 전자기기로 공급하는 단계
    를 포함하는 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 스탠바이 전압을 상기 전자기기로 공급하는 단계는,
    상기 적어도 하나의 출력단에 연결된 커패시터와 상기 스탠바이 전압의 출력단에 연결된 커패시터가 전기적으로 병렬 연결되도록 상기 적어도 하나의 출력단과 스탠바이 전압의 출력단을 쇼트시키는 것
    을 특징으로 하는 제어 방법.
  12. 전자기기로 제1 전압을 공급하는 단계;
    상기 제1 전압의 공급이 오프되는 경우, 상기 제1 전압의 출력단과 제2 전압의 출력단을 쇼트시켜 상기 제2 전압을 상기 전자기기로 공급하는 단계; 및
    상기 제1 전압의 공급이 온 되는 경우, 상기 제1 전압의 출력단과 상기 제2 전압의 출력단을 오픈시키고, 상기 제1 전압을 상기 전자기기로 공급하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
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