KR960001263B1

KR960001263B1 - 비디오 표시 장치용 전원 공급 장치

Info

Publication number: KR960001263B1
Application number: KR1019860011268A
Authority: KR
Inventors: 티모시 카네스 마크; 에드워드 스미스 로렌스
Original assignee: 알 씨 에이 라이센싱 코포레이션; 글렌 에이취.브르스틀
Priority date: 1985-12-27
Filing date: 1986-12-26
Publication date: 1996-01-24
Also published as: DE3644289C2; US4626977A; KR870006790A; JP2547202B2; JPS62159979A; DE3644289A1

Abstract

내용 없음.

Description

비디오 표시 장치용 전원 공급 장치

도면은 본 발명에 따른 전원 공급 장치를 포함한 비디오 표시 장치의 일부분에 대한 블럭 및 개략적인 다이어그램.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

7 : 휘도/색도 처리기 17 : 스위치 조절기

28 : 조절기 제어 회로 29 : 수평 편향 회로

44 : 외부 부하 회로

본 발명은 비디오 표시 장치용 전원 공급 장치에 관한 것으로, 특히, 회로의 부하가 크게 변화되는 전원 공급 장치의 조절에 관한 것이다. 텔레비젼 수상기 및 컴퓨터 모니터와 같은 비디오 표시 장치는 정확히 작동하도록 조절된 공급 전압을 필요로 하는 여러가지 부하 회로를 포함한다. 상기 공급 전압은 여러가지 다른 전압 레벨을 발생시킬 수 있는 전원 공급 장치에 의해 제공된다. 어떤 종래형 전원 공급 장치는 1차 권선 및 상기 비디오 표시 장치 부하 회로에 접속된 하나 이상의 2차 권선을 갖는 변압기를 혼성한다. 비조절된 전압이 스위칭 장치의 작용에 의해 상기 1차 권선에 주기적으로 인가된다. 각 스위칭 주기동안 상기 비조절된 전압이 상기 1차 권선에 인가되는 시간 간격은 제어된다. 상기 2차 권선 양단에 발생된 전압 크기는 상기 1차 권선에 인가된 비조절된 전압 시간의 길이에 비례한다. 상기 2차 권선중 하나로부터의 궤환은 상기 2차 권선과 관련된 공급 전압이 조절되도록 상기 1차 권선 스위칭 장치의 작동을 제어하는데 사용된다.

상기 비디오 표시 장치가 가령 컴퓨터 모니터로 사용될 때, 상기 비디오 표시 장치에 대한 외부 장치, 가령 컴퓨터 또는 관련 회로에 전원을 공급하는데 사용될 수 있는 공급 전압을 제공하는 것이 바람직하다. 상기 장치는 아주 정확한 전압 공급 조절을 요하며 공급 장치상에 큰 부하를 위치시킬 수 있다. 그러므로 상기 공급장치로부터 상기 조절기 궤환 신호를 발생시키는 것이 적절하다. 그러한 장치가 지닌 문제점은 상기 비디오 표시 장치가 전술한 외부장치 연결없이 작동될 때 발생할 수 있다. 상기 외부 장치가 연결되지 않을 때는 사실상 부하는 존재하지 않으므로, 조절된 레벨에서 상기 외부 장치 공급원을 유지하기 위해 상기 1차 권산으로부터 매우 적은 전원이 요구된다. 그러나 계속해서 전원을 끌어내는 다른 비디오 표시 장치 부하 회로는 그들의 관련된 공급원 레벨을 감소시킬 수 있다. 상기 조절기 궤환 신호가 상기 외부 장치 공급원으로부터 유도되므로, 다른 전압 공급원 레벨내의 그러한 감소는 보상받지 못한다. 일부 예에서는, 상기 상황이 너무 심각하여 몇몇 부하 회로가 적절히 동작될 수 없다.

이런 문제에 대한 해결법은 상기 외부 장치 공급원의 출력에 전력을 소모시키는 저항을 위치시키는 것이다. 상기 예비 부하(preload) 저항은 상기 외부 장치가 연결되지 않을 때도 충분한 공급원 부하를 제공하며, 상기 외부 장치 공급원은 다른 부하 회로 공급원이 그들의 관련된 부하 회로가 적당한 작동을 하는데 충분한 레벨로 유지되도록 상기 1차 권선으로부터의 충분한 전원을 필요로 한다. 그러나 상술된 예비 부하 저항은 대량의 전력을 소모시키므로 아주 커야한다. 그 결과 상기 전원 공급 장치의 효율은 감소되며, 제조 및 작동 비용도 증가된다.

본 발명에 따르면, 비디오 표시 장치용 전원 공급 장치는 비조절된 전압원 및 상기 비조절된 전압원으로부터 주기적으로 전압을 공급받는 제1변압기 권선을 구비한다 제2권선을 포함하는 제1회로는 상기 비조절된 전압원에 대해 조절되는 전압을 발생시키며, 제1부하 회로에 전원을 선택적으로 제공한다. 제3권선을 포함하는 제2회로는 상기 제1권선에 의해 전원을 공급받는다. 제2부하 회로는 상기 제2회로로부터 전원을 유도한다. 상기 제공된 전원은 상기 제1부하 회로가 상기 제1회로로부터 전원을 유도하지 않을 경우 상기 제2부하 회로에 전원을 제공하기에는 불충분하다. 스위치는 상기 제1회로 및 상기 제 부하 회로에 접속되며, 상기 제1회로로부터 제2부하 회로에 전원을 공급하도록 전원이 소정 레벨 이하일 때 상기 제2회로에 의해 제공된 전원 레벨에 응답하여 상기 스위치는 제1상태에 있게 된다. 상기 전원이 상기 제1회로에서 상기 제2부하 회로에 인가되는 것이 방지되도록 상기 전원이 소정 레벨 이상일 때 상기 스위치는 제2상태에 있다.

도면을 참조하면, 컴퓨터와 같이 비디오 정보원에서 나온 비디오 신호가 입력 단자(6)에 인가된다. 예시된 바와 같이 적색, 녹색 및 청색 비디오 신호로서 제공된 상기 비디오 신호는 도전체 R, G 및 B를 통해 휘도 및 색도 처리 회로(7)에 인가된다. 상기 휘도 및 색도 처리 회로(7)는 (19)로 표시된 도전체를 통해 음극선과(9)의 전자총 조립체(8)에 인가된 칼라 구동 신호를 발생한다.

AC 전압원(10)은 캐패시터(12) 양단의 비조절된 DC 전압을 발생시키기 위해 정류 회로(11)에 결합된다. 상기 비조절된 전압은 변압기(14)의 1차 권선(13) 및 변압기(16)의 권선(15)에 인가된다. 권선(15)에서의 전류 흐름은 종래의 스위치형-모드 조절기 회로(17)에 의해 예시적으로 제어된다. 상기 전류 흐름에 의해 권선 (15) 양단에 발생된 전압은 변압기 작용으로 2차 권선(20,21,26) 양단에 전압을 발생시키는 작용을 한다 권선(20) 양단에 발생된 전압은 다이오드(22)에 의해 정류되고 캐패시터(23)에 의해 필터링 되어, 휘도 및 색도 처리 회로(7)에 전원을 예시적으로 공급하는 DC 공급 전압을 발생시킨다. 권선(21) 양단에 발생된 전압은 수평 편향 회로(29)에 예시적으로 인가된 DC 공급 전압을 발생시키도록 각각 다이오드 (24) 및 캐패시터(25)에 의해 정류 및 필터링된다. 수평 편향 회로(29)는 음극선관 (9)상에 위치된 편향 요크(48)의 권선내에서 수평 편향 전류를 발생한다. 수평 편향 회로(29)는 또한 음극선관(9)의 고전압 ,단자에 인가된 25KV 정도의 고전위를 발생시킨다. 권선(26) 양단에 발생된 전압은 다이오드(38)에 의해 정류되고 캐패시터(39)에 의해 필터링되어, 상기 조절기 회로(17)에 인가된 DC 궤환 전압을 발생시킨다. 상기 권선(26) 전압으로부터 발생된 상기 궤환 신호는 상기 2차 권선 전압에서 발생된 DC 전압, 가령 캐패시터(23과 25) 양단의 전압이 캐패시터(12) 양단의 비조절된 전압에 대해 조절되는 방식으로 1차 권선(15)을 통해 상기 전류 흐름 간격을 제어하도록 작용한다. 변압기(16)는 또한 2차 권선(20,21)과 2차 권선에 접속된 상기 관련된 부하 회로 및 소자 사이, 가령 사용자 억세스 가능한 비디오 신호 입력 단자(6)와 AC 공급원과 같은 1차 접속된 성분 사이에 전기 절연을 제공한다. 상기 전기 절연은 두 절연된 소자 또는 단자 사이에서 흐르도록 허용된 전류로 언급되며, 적절한 회로 및 소자를 도면에 도시된 바와 같이, 특별한 심플로 도시된 ″핫″ 접지 또는 ″콜드″ 접지에 기준하여 도시한다.

변압기(14)의 권선(13)을 통해 흐르는 전류는 스위칭 트랜지스터(27)의 스위칭 작용에 의해 제어된다. 변압기(14)는 전류가 1차 권선(13)에 흐를 때 2차 권선(30,31) 양단에 전압이 발생되는 포워드(forward) 변환기 모드로 작동한다. 2차 권선(31)에 관하여, 트랜지스터(27)에 의한 권선(13)에서의 전류 스위칭은 다이오드(32,33)에서 전류를 교번적으로 흐르도록 한다. 특히 트랜지스터(27)가 전도될 때, 전류는 권선(13)내에 흐른다. 전류는 또한 다이오드(32)내에 흐르며 인덕터 (34)내에 에너지를 저장한다. 트랜지스터(27)가 오프될 때, 전류는 다이오드(33)를 통해 인덕터(34)내에 흐른다. 트랜지스터(27)의 듀티 사이클은 인덕터(34)를 통해 흐르는 평균 전류를 결정한다. 인덕터(34)에서 나온 전류는 예시적으로 도면에서 +6.3볼트로 도시된 전자총 필라멘트 전압을 공급하기 위해 저항(36)을 통해 음극선관(9)의 전자총 조립체(8)에 인가되는 DC 공급 전압을 발생하도록 캐패시터(35)를 충전시킨다.

유사한 방법으로, 권선(30) 양단에 발생된 전압은 다이오드(37,40)에서 전류를 교번적으로 흐르도록 하여, 에너지가 인덕터(41)내에 저장된다. 인덕터(4)로부터 흐르는 전류는 예시적으로 도면으로 +5.2 볼트로 도시된 DC 공급 전압을 발생시키도록 캐패시터(42)를 충전시킨다.

(51)로 표시된 상기 +5.2볼트 공급원은 컴퓨터 또는 킴퓨터 인터페이스 회로와 같은 외부 부하 회로(44)에 단자(43)를 통해 전원을 제공하는 것으로 도시된다. 외부 부하 회로(44)의 작동 조건은 아주 정확한 공급 전압 조정을 필요로 한다. 따라서, 전원 공급 장치(51)의 출력에서 조절기 제어 회로(28)로 궤환이 제공된다. 조절기 제어 회로(28)는 전원 공급 장치(51)의 조정을 유지하도록 트랜지스터(27)의 상기 듀티 사이클을 제어하는 트랜지스터(27)의 베이스로 변압기(45)를 통해 스위칭 신호를 제공한다. 변압기(14,45)는 변압기(16)에 의해 수행된 유사한 방식으로 상기 전원 공급 장치(50,51)와 AC 전압원(10) 사이에 전기 절연을 제공한다.

단자(43)를 통해 비디오 표시 장치의 전원 공급 장치(51)에 접속될 때, 외부 부하 회로(44)는 전원 공급 장치(51)로부터 3암페어 정도의 상당히 많은 양의 전원을 끌어낸다. 트랜지스터(27)의 듀티 사이클에 의해 제어되는 권선(13)을 통해 흐르는 전류는 외부 부하 회로 전원 공급 장치(51)의 정확한 조정을 유지하는데 미리 결정된다 외부 부하 회로(44)가 접속된 전원 공급 장치를 조정하므로써 권선(31)에 발생된 전압으로 전자총 필라멘트 전원 공급 장치(50)의 실질적인 조정이 이루어지도록 변압기(14)가 구성된다.

상기 외부 부하 회로가 존재하지 않을 때, 전원을 제공하는데 상기 외부 부하 회로 전원 공급 장치(51)는 더이상 필요치 않다. 전원 공급장치(51)상에 실질적인 부하가 없기 때문에, 상기 외부 부하 전원 공급 장치(51)를 조정하는데 1차 권선(13)으로부터 거의 에너지를 요구하지 않으며 그 결과 트랜지스터(27)의 듀티 사이클의 전도성 부분은 감소된다. 인덕터(34)를 통하는 평균 DC 전류도 감소하며, 그것에 의해 공급 장치(50)의 이용가능한 전원도 감소된다. 이것은 결과적으로 0.7암페어 정도의 전류를 필요로 하는 전자총 필라멘트 회로에 불충분한 전원을 제공하게 한다. 상기 필라멘트 회로의 부하는 음극선관(9)의 전자총 조립체(8)가 불충분한 또는 부적당한 방식으로 작동되거나 또는 작동 중단 레벨로 캐패시터(35)를 방전시킬 수 있다. 공급 장치(51)의 출력에 부하 저항을 제공하므로써 외부 회로(44)가 있는지 없는지에 상관없이 변압기(14)를 통해 상기 필라멘트 회로를 작동시키는데 충분히 에너지가 전달되게 한다. 그러나 상기 공급장치의 인위적인 부하 제공은 상기 비디오 표시 장치가 작동할 때마다 상기 부하 저항에서 상당히 많은 양의 전원을 소모시키며, 그것에 의해 효율이 감소하고 상기 비디오 표시 장치의 코스트가 증가된다.

본 발명의 신규의 특징에 따라, 다이오드(46)는 캐소드가 공급 장치(50)에 접속되고 애노드가 공급 장치(51)에 접속되도록 전원 공급 장치(51,50) 사이에 결합된다. 다이오드(46)는 다음 방식으로 스위치 처럼 작동한다. 외부 부하 회로(44)가 연결된 상기 비디오 표시 장치의 작동동안, 외부 부하 회로(44)의 전원 요구는 트랜지스터(27)의 듀티 사이클을 유지시키는데 충분하고 그러므로 권선(13)의 전류 흐름 간격은 정상 작동 상태하에서 상기 전자총 필라멘트 회로에 이용가능한 충분한 전원을 보장하도록 권선(31)에 충분한 에너지를 전달하기에 충분하다. 상술된 상태하에서 캐패시터(35) 양단에 발생된 전압은 다이오드(46)를 역바이어스시키기에 충분하다. 도면의 회로에서, 상기 전압은 +6.8볼트 정도이다.

외부 부하 회로(44)가 연결되지 않을 때, 불충분한 전원이 공급 장치(50)에 의해 제공되며 인덕터(34)를 통하는 평균 DC 전류는 소정의 전압 레벨로 충전된 캐패시터(35)를 유지하기에는 불충분하다. 전술한 바와 같이, 0.7암페어 정도의 필라멘트 회로가 요구하는 전류로 인해 캐패시터(35)는 방전된다. 캐패시터(35)가 다이오드(46)를 순바이어스시키기에 충분한 레벨로 방전될 때, 전류는 전원 공급 장치(31)로부터 다이오드(46)를 거쳐 흐르게 되어, 캐패시터(35)를 충전시키며 상기 전자총 필라멘트 부하 회로로 전원을 제공한다. 공급 장치(51)에 의해 발생된 전압 레벨이 회로 부하에 관계없이 아주 잘 조절되므로, 캐패시터(35) 양단의 전압은 다이오드(46) 양단의 전압 강하없이 거의 공급 장치(51)의 전압 레벨이 된다. 상기 전압 레벨이 공급 장치(50)의 소정의 작동 전압보다 적을지라도, 상기 전자총 필라멘트 회로의 정상 작동을 유지하는데는 충분하다. 그러므로 상기 비디오 표시 장치는 외부 부하 회로(44)의 존재 여하에 관계없이 정상 방식으로 작동한다. 외부 부하 회로가 상기 비디오 표시 장치에 연결될 때 상기 전자총 필라멘트는 전원 공급 장치로부터 작동하지만, 상기 외부 회로가 없을 때는 상기 외부 부하 회로 공급 장치로부터 작동 전원을 끌어낸다. 그러므로 전술된 본 발명은 인위적인 부하 저항의 필요성을 제거하지만, 매우 가변적인 회로 부하 상태하에서 상기 비디오 표시 장치의 정상적인 작동을 가능하게 한다.

Claims

외부 부하 회로에 전원을 공급하는 비디오 표시 장치용 전원 공급 장치에 있어서, 비조절된 전압원(11)과 ; 변압기 1차 권선(13)과 ; 제어가능한 듀티 사이클을 가지며, 비조절된 전압원(11)으로부터 상기 변압기 1차 권선(13)을 주기적으로 활성화 시키는 제1스위칭 수단(27)과 ; 상기 변압기 1차 권선(13)이 활성화될 때 활성화되어, 양단에 전압을 발생시키는 제1변압기 2차 권선(30), 상기 전압을 정류하는 정류 수단(37), 및 상기 외부 부하 회로(44)가 상기 비디오 표시 장치에 접속될 때 상기 외부 부하 회로(44)에 전원을 공급하는 제1DC 전압(+5.2V)을 발생 시키도록 상기 정류된 전압을 평활화 하는 LC 회로 수단(51,42)으로 이루어진 제1수단과 ; 상기 변압기 1차 권선(13)이 활성화될 때 활성화되어 양단에 전압을 발생시키는 제2변압기 2차 권선(31), 상기 전압을 정류하는 정류 수단(32), 및 상기 비디오 표시 장치의 부하 회로(8)에 전원을 제공하는 제2DC 전압(+6.3V)을 발생시키도록 상기 정류된 전압을 평활화하는 LC 회로 수단(34,35)으로 이루어진 제2수단과 ; 상기 제1DC 전압(+5.2V)의 값을 조절하기 위해 상기 제1DC 전압(+5.2V)에 응답하여 상기 스위칭 수단(27)의 상기 듀티 사이클을 제어하며, 상기 외부 부하 회로(44)가 상기 비디오 표시 장치에 접속되지 않을 때 상기 듀티 사이클을 감소시켜 상기 제2DC 전압(+6.3V)의 레벨을 감소시키는 제어수단(28)과 ; 상기 제1수단(30)과 상기 비디오 표시 장치의 상기 부하 회로(8)에 접속되며, 상기 비디오 표시 장치의 부하 회로(8)에 상기 제1수단(30)으로부터의 전원을 인가하기 위해 상기 제2DC 전압(+6.3V)에 응답하여 상기 제2DC 전압(+6.3V)의 레벨이 소정의 레벨 이하로 감소될 때 제1스위칭 상태로 들어가며, 상기 제1수단(30)으로부터 상기 비디오 표시 장치의 부하 회로(8)에 전원이 인가되는 것을 차단하기 위해 상기 제2DC 전압(+6.3V)의 레벨이 상기 소정의 레벨 이상일 때 제2스위칭 상태로 들어가는 제2스위칭 수단(46)을 구비하는 것을 특징으로 하는 비디오 표시 장치용 전원 공급 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1스위칭 수단은 트랜지스터(27)로 이루어진 것을 특징으로 하는 비디오 표시 장치용 전원 공급 장치.
제1항 또는 2항에 있어서, 상기 제2스위칭 수단은 다이오드(46)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비디오 표시 장치용 전원 공급 장치.
비조절된 전압원과, 상기 비조절된 전압원으로부터 상기 제1변압기 권선을 주기적으로 활성화하는 제1변압기 권선 수단을 구비한 변압기를 구비하는 전원 공급 장치에 있어서, 상기 제1변압기 권선(13)에 의해 활성화된 제2변압기 권선(30)을 구비하며, 상기 비조절된 전압원(11)에 대해서 조절된 제1전압(+5.2V)을 발생시키며, 전원을 제1부하 회로(44)에 선택적으로 인가하는 제1회로 수단과 ; 제1변압기 권선(13)에 의해 활성화된 제3변압기 권선(31)을 구비하는 제2회로 수단과 ; 상기 제2회로 수단(31)에 결합되고 거기로부터 전원을 끌어내는 제2부하 회로(8)로서, 상기 제2회로 수단(31)에 의해 공급된 상기 전원은 상기 제1부하 회로(44)가 상기 제1회로 수단(30)으로부터 전원을 끌어내지 못할 때 상기 제2부하 회로(8)를 작동하기에는 불충분한 제2부하 회로(8)와 ; 상기 제1회로 수단(30)과 상기 제2부하 회로(8)에 결합되며, 상기 제2회로 수단(31)에 의해 제공된 상기 전원 레벨에 응답하여 상기 공급된 전원 레벨이 소정의 레벨 이하 일 때 상기 제1회로 수단(30)으로부터의 전원을 상기 제2부하 회로(8)에 인가하기 위해 제1스위칭 상태로 들어가며, 제공된 전원 레벨이 상기 소정 레벨 이상일 때 상기 제1회로 수단(30)이 전원을 상기 제2부하 회로(8)에 인가하는 것을 차단하기 위해 제2스위칭 상태로 들어가는 스위칭 수단(46)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
제4항에 있어서, 상기 스위칭 수단은 다이오드(46)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
제5항에 있어서, 상기 제2회로 수단(31)은 상기 제1회로 수단(30)이 상기 제1부하 회로(44)에 전원을 인가할 때 상기 제1전압(+5.2V)보다 높은 레벨을 갖는 제2전압(+6.3V)을 발생시키는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
제6항에 있어서, 상기 다이오드(46)는 상기 제1회로 수단(30)이 상기 제1부하 회로(44)에 전원을 인가하지 않을 때 상기 제2전압(+6.3V)이 상기 제1전압 (+5.2V)의 레벨 이하로 감소될 때 전도되는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
제4항 내지 제7항중 어느 한 항에 있어서, 상기 변압기(45) 및 상기 활성화 수단(27)은 포워드 변환기 모드로 작동되는 스위치형 모드 전원 공급 장치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.