KR960010484B1

KR960010484B1 - 비디오 장치용 전원

Info

Publication number: KR960010484B1
Application number: KR1019870012087A
Authority: KR
Inventors: 다니엘 오스만 피터
Original assignee: 알 씨 에이 라이센싱 코포레이션; 글렌 에이취. 브르스틀
Priority date: 1986-10-31
Filing date: 1987-10-30
Publication date: 1996-08-01
Also published as: JPS63124689A; GB2197095A; FR2606243A1; DE3736710C2; GB2197095B; DE3736710A1; HK11896A; KR880005808A; JP2851845B2; FR2606243B1; US4864481A; GB8725296D0

Abstract

내용 없음.

Description

비디오 장치용 전원

도면은 본 발명의 한 양상에 따른 전원을 구비하는 비디오 장치의 부분 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

15 : 전원 변압기 31 : 수평 편향 회로

37 : 조정기 제어 회로 59 : 시동 전원

본 발명은 비디오 장치 전원에 관한 것으로, 더 구체적으로는, 입력 전원과 비디오 장치 부하 회로 사이에 전기적 절연을 제공하는 전원에 관한 것이다.

텔레비젼 수상기나 컴퓨터 모니터 등과 같은 비디오 장치는, 예를 들면 다양한 부하 회로에 전력을 공급하기 위해 하나 이상의 조정 전압 레벨을 발생하는 전원을 구비한다. 상기 부하 회로들은 통상적으로 비디오 장치내에 포함되지만 텀퓨터와 같이 주변 장치나 외부 장치로 사용될 수도 있다. 부하 회로 공급 전압에 대해 요구되는 조정 정도는 특히 컴퓨터 모니터의 경우 더욱 까다롭다. 사용자 접근 단말기를 통해 직접 비디오 및 오디오 입출력을 공급할 수 있는 모니터나 텔레비젼 수상기는 입출력 단말기를 교류(AC) 전원선으로부터 전기적으로 절연시키는 어떤 수단을 필요로 한다. 이러한 전기적 절연은, 교류선이 접속된 전원 변압기의 1차 권선을 사용자 접근 가능 부하 회로가 접속된 2차 권선으로부터 전기적으로 절연시킴으로써 효과적이고 경제적으로 실현될 수도 있다. 1차 권선의 도전 전류는 2차 권선에서 발생되는 부하 회로 전압의 조정을 위하여 절환된다. 전원변압기가 절연 구조인 경우, 2차 권선에 접속된 부하 회로들 중 한 부하 회로로부터 이 변압기의 1차 권선에 접속된 조정 회로로 궤환 신호를 직접 접속시키는 것이 불가능하다. 궤환 절연 장치의 원가상승과 구조의 복잡화를 피하기 위하여, 전원 변압기의 1차 권선측으로부터 궤환을 통해 부하 회로 공급 전압을 조정하는 것이 가능하다. 하지만, 1차 측 조정은 부하 회로 궤환 조정 장치가 사용될 때보다 부하 회로의 오동작 가지를 더 어렵게 만든다.

본 발명의 한 양상에 따르면, 비디오 장치용 전원은 비조정(unregulated) 전압원 및, 이 비조정 전압원에 접속되어 이 전압원으로부터 전압을 제공받는 1차 권선을 포함한다. 상기 1차 권선에는 이 1차 권선과 전기적으로 비절연(nonisolated)된 스위치가 접속되어, 입력 신호에 따라 상기 1차 권선으로의 전압 공급을 제어한다. 2차 권선은 상기 1차 권선으로부터 전기적으로 절연되며, 부하에 전력을 공급하기 위해 상기 1차 권선으로의 전압 공급에 응답하여 전압이 공급된다. 상기 1차 권선으로부터 전기적으로 절연된 제어 수단은 제1 및 제2 궤환 신호에 응답하여 상기 스위치로 입력 신호를 발생한다. 상기 제어 수단으로부터의 입력 신호를 스위치로 접속시키는 수단은 전기적 절연 장벽을 제공한다. 상기 2차 권선의 양단에 나타나는 전압에 따라 제1 궤환 신호를 제공하는 수단이 상기 1차 권선으로부터 전기적으로 절연되어 상기 제어 수단에 접속된다. 상기 1차 권선으로부터 전기적으로 절연된 3차 권선을 구비하는 회로가 상기 제어 회로에 접속되어, 상기 1차 권선에 흐르는 전류에 응답하여 발생된 제2 궤환 신호를 제공한다.

도면은 텔레비젼 수상기나 컴퓨터 모니터같은 비디오 장치르 도시하며, 이 장치에서, 교류 전압원(10)은 정류회로(11)에 의해 정류되고 캐패시터(2)에 의해 여파됨으로써 전원변압기(15)의 1차 권선의 한 단자로 인가되는 비조정 작류 전압원을 형성한다. 비조정 전류 전압원으로부터 1차 권선을 통해 흐르는 전류는 변압기 작용으로 인해 2차권선(13,16,17)에 전류가 흘러서 그 양단에 전압이 발생되도록 한다.

권선(13)의 양단에 발생한 전압은 다이오드(18)에 의해 정류되고 캐패시터(21)에 여파되어, 신호 처리 회로(22)에 전력을 공급하는 것으로 도시된 직류 전압원을 형성한다. 신호 처리 회로(22)는 비디오 신호인 적, 녹, 청(R, G, B)신호를 동기 신호(S)와 함께 외부 신호 공급원(도시안됨)으로부터 사용자 접근가능 입력 단말기(23)를 통해 수신한다. 신호 처리 회로(22)는 적, 녹, 청 칼라 구동 신호를 발생시키고, 이 신호들은 도선(25)을 통해 음극선관(CRT)(24)의 전자총부품(도시안됨)으로 인가된다.

권선(17)의 양단에 발생된 전압은 다이오드(26)에 의해 정류되고 캐패시터(30)에 의해 여파되어, 수평 편향 회로(31)에 전력을 공급하는 것으로 도시된 직류 전압원을 형성한다. 수평 편향 회로(31)는 편향 신호를 발생시켜, CRT(24)의 네트(neck)에 위치한 편향 요크(32)의 일부를 형성하고 있는 수평 편향 권선에 인가함으로써, 이 수평 편향 권선에 편향 전류를 발생시킨다. 수평 편향 회로(31)는 동작시 도선 HS를 통해 신호 처리 회로(22)에 의해 제공된 적절한 수평 동기 신호 또는 주사선 속도 동기 신호에 의해 동기된다.

변압기(15)는 신호 처리 회로(22)와 같은 2차측에 접속된 사용자 접근가능 부하 회로와 교류 전압원(10)사이에 전기 절연을 제공한다. 이러한 절연 상태는 동도면에서 다른 접지 표시로 나타내었다.

지금부터 전원의 전반적인 동작을 설명할 것이다. 도선 HS상이 수평 또는 주사선 속도 동기 신호는 단자(39)를 통해 조정기 제어 신호(37)의 동기화 입력에 인가되고, 이 조정기 제어 회로(37)는 펄스폭 변조기로부터 동작한다. 동기 펄스가 생기기 전 비디오 장치의 시동 동안에는 저항기(33) 및 캐패시터(34)에 의해 조정기 제어 회로(37)의 자우 주파수(free running frequency)가 설정된다. 조정기 제어 회로(37)는 유니트 로드(Unitrrode)사에서 제조한 μc 3842형 집적 회로이고, 이 집적 회로의 대표 핀 번호는 조정기 제어 회로(37)의 경계부분에 도시되었다. 캐패시터(35)는 바이패스 캐패시터로서 동작한다. 트랜지스터(36) 및 저항기(28)는 동기 펄스 경사 보상을 제공한다. 조정기 제어 회로(37)로 제공된다. +V 전원이 설정되기 전, 비디오 장치의 시동 동안에는, 시동 전원(59)으로부터 조정기 제어 회로(37)의 단자(48)로 전원이 공급되는데, 이 전원은 다수의 종래 수단을 통해 비조정 전압원으로부터 발생될 수도 있다.

단자(38)에서의 조정기 제어 회로(37)의 출력은 펄스폭이 변조된 스위칭 신호인데, 이 신호는 결합 캐패시터(40)를 통해 변압기(42)의 권선(41)으로 인가되고, 이 변압기는 회로 교류 전원(10)과 비절연된 회로와 조정기 제어 회로(47) 사이를 전기적으로 절연시킨다. 변압기(42)의 권선943)에서 발생된 스위칭 신호는, 비디오 장치의 시동동안 구동 전류 레벨을 형성하는 저항기(44) 및 다이오드(45)를 통해 트랜지스터(46)의 베이스에 인가된다. 또한, 스위칭 신호는 푸시-풀 구동 회로(47)를 통해 전계효과 트랜지스터(FET)(50)의 게이트에 인가된다. 트랜지스터(46)와 FET(50)는 직렬 종속 배열로 접속된다. 조정기 제어 회로(37)로부터의 스위칭 신호는 트랜지스터(46) 및 FET(50)를 도전 상태로 전환시킨다. FET(50)는 조정기 제어 회로(37)로부터의 스위칭 펄스에 응답하여 트랜지스터(46)보다 더 빨리 도전 상태로 된다.

그러므로, FET(50)의 도전은, 트랜지스터(46)가 오프되도록 트랜지스터(46)의 에미터를 개방하거나 트랜지스터(46)가 온되도록 이 트랜지스터946)의 에미터를 저 값으로 만듦으로서 트랜지스터(46)의 온/오프에 일조할 것이다. 트랜지스터(46)가 도전될 때, 전류는 비조정 직류 전원으로부터 1차 권선(14), 변압기(52)의 권선(51), 트랜지스터(46)의 콜렉터-에미터 경로 및 FET(50)의 드레인-소스 경로를 통해 접지로 흐른다. 변압기(52)의 2차 권선은 권선(51)에 흐르는 전류에 응답하여 재생 베이스 전류를 다이오드(54)를 통해 트랜지스터(46)로 공급함으로써, 이 트랜지스터(46)를 빨리 포화시키고 또한 이 트랜지스터(46)를 계속 표화 상태로 유지시켜, 전력 소비를 줄이도록 한다. 캐패시터(55), 저항기(56) 및 다이오드(57)는 스너버(snubber) 회로를 형성함으로써, 트랜지스터(46)에 인가되는 전압 스파이크(spike)의 진폭을 줄이기 위해 이 트랜지스터(46)가 비도성이 될 때 과잉에너지를 흡수한다. 제너 다이오드(50) 및 캐패시터(61)는 트랜지스터(46)가 비도전성으로 될 때 이 트랜지스터(46)로부터 베이스 전하를 제거하는 역할을 한다.

신호 처리 회로(22) 및 수평 편향 회로(31)에 인가되는 직류 전압의 전압 레벨들은, 조정기 제어 회로(37)의 출력 스위칭 펄스들의 듀티 사이클(duty cycle)을 제어하여 트랜지스터(46)의 도전 간격을 제어함으로써 즉 1차 권선(14)을 통해 흐르는 전류의 간격을 제어으로써 조정된다. 컴퓨터 모니터로서 이용되는 비디오 장치인 경우, 2차 측 또는 부하 회로 공급 전압원이 허용차(tolerences)에 근접하도록 조정될 필요가 있다. 이러한 정밀한 조정은, 부하 회로 공급 전압원들 중 한 전압원으로부터 궤환 신호와 관련하여 출력 전압을 설정함으로써 부분적으로 효과적으로 제공될 수도 있다. 변압기나 광결합기 같이, 부하 회로 전원과 조정 회로 사이를 전기적으로 절연시키는 소자의 원가상승과 복잡화를 피하기 위해서는 도면에 도시된 바와 같이, 부하 회로들과 조정 회로를 같은 접지 전위에 접속시켜 이들이 비절연되도록 하는 것이 바람직하다. 이 때 조정 회로는 교류 전압원으로부터 전기적으로 절연되어야 한다. 이 장치를 이용하여, 도면에 도시된 바와 같이, 궤환 신호와 관련된 출력 전압이 2차측 또는 부하측, 권선(16)에 발생된 전압으로부터 얻어지며, 이 출력 전압은 저항기(63,64,68), 가변 저항기(65) 및 캐패시터(66)로 구성된 궤환 회로망을 통해 조정기 제어 회로(37)의 단자(67)로 직접 인가된다. 2차 권선(16)에 발생된 궤환 신호 관련 전압은 부하 회로가 요구하는 전압 레벨의 다양성과 관련하여 출력 6전압을 조정한다. 저항기(64, 68) 및 가변 저항기(65)는 분압기(voltage divider)를 형성하는데, 이 분압기는 조정기 제어 회로(37)의 단자(67)에서 오차 증폭기 입력에 대한 전압을 설정한다. 가변 저항기(65)는 출력 전압이 조정되는 전압 레벨을 조정한다. 조정기 제어 회로(37)의 내부에 있는 전압 에어 오차 증폭기의 출력은 조정기 제어 회로(37)의 전류 모드 제어 회로의 한 입력에 대하여 정극선 기준 전압을 설정한다.

본 발명의 한 양상에 따르면, 조정기 제어 회로(37)의 전류 모드 제어회로의 부극성 입력에는 1차 권선(14)에 흐르는 전류를 나타내는 신호가 제공된다. 이 신호는 변압기(52)의 권선(70)으로부터 유도되어, 도시된 것처럼 조정기 제어 회로(37)의 단자(71)에 인가된다. 권선(70)은 1차 권선(14)으로부터 전기적으로 절연되어 있지만, 변압기(52)의 권선(51)을 통해 흐르는 1차 권선 전류에 응답한다. 1차 권선 전류를 나타내는 권선(70)의 전류는 다이오드(73)를 통해 저항기(72) 양단에 전압을 발생시킨다. 저항기(74) 및 캐패시터(75)는 저역 통과 필터를 형성하여, 전류 관련 궤환 신호로부터 잡음 스파이크를 제거한다. 1차 권선 전류가 직선적으로 증가함에 따라, 저항기(72) 양단 전압은 전류 모드 제어 오차 증폭기를 위한 정극성 기준 전압에 도달하고, 출력 펄스 구동기는 턴오프되어, 단자(38)에서 출력 펄스의 펄스폭을 제어한다. 전휴 모드 오차 증폭기는, 스위칭 펄스가 증료되지 않으면서, 입력 단자(71)의 전압이 1.0V를 넘지 못하도록 구성된다. 이런 방법으로 1차 전류는 저항기(72)의 저항값에 의해 분압된 1.0V의 비율과 동일한 레벨로 제한된다. 그럼으로써 과전류가 방지된다.

전술한 조정 회로는 출력 전압 조정 및 1차 권선 전류 조정 모두를 제공한다. 본 발명의 신규한 한 양상에 따르면, 조정기 제어 회로는 2차측에 전솝된 출력 회로들로부터 전기적으로 비절연됨으로써, 조정회로에 출력 전압 정보를 직접 궤환시켜 출력 전압들을 매우 정밀하게 조정할 수 있다.

Claims

비조정(unregulated) 전압원(11)과 ; 상기 비조정 전압원에 접속되어, 이 비조정 전압원으로부터 전압을 공급받는 전원 변압기(15)의 1차 권선(14)과 상기 1차 권선(14)과 비절연(nonisolated)적으로 접속된 양극성(bipolar) 출력 트랜지스터(46)를 구비하여, 이 트랜지스터의 도전동안, 입력 신호 즉, 상기 1차 권선(14)과 상기 트랜지스터(46)를 통해 흐르는 직선적으로 증가하는(upramping) 전류에 응답하여 상기 1차 권선(14)으로의 전압공급을 제어하는 스위치(46, 50)와 상기 1차 권선으로부터 절연되고, 상기 1차 권선(14)으로의 전압 공급에 응답하여 전압을 공급받아, 부하에 전력을 공급하는 상기 전원 변압기(15)의 2차 권선(16)과 ; 상기 1차 권선(14)으로부터 절연되어, 상기 2차 권선(16) 양단에 발생된 출력 전압을 표시하는 전압 궤환 신호를 제공하는 수단(68)과 ; 상기 직선적으로 증가하는 전류의 전류 경로내에 접속되어 있고, 상기 전원 변압기(15)의 1차 권선(14)과 비절연되어 있는 변류기(current transformer)(52)의 1차 권선(51)과; 상기 전원 변압기(15)의 1차 권선(14)과 비절연되어 있으며, 상기 양극성 출력 트랜지스터(46)에 재생 베이스 전류를 공급하기 위해 이 트랜지스터(46)의 베이스 전극에 접속되어 있는 상기 변류기(52)의 2차 권선(53) 과 ; 상기 전원 변압기(15)의 1차 권선(14)으로부터 절연되어 있으며, 상기 직선적으로 증가하는 전류를 나타내는 전휴 궤환 신호를 제공하는 상기 변류기(52)의 3차 권선(70)와 ; 상기 전원 변압기(15)의 상기 1차 권선(14)으로부터 절연되어 있고, 상기 전압 궤환 신호 및 전류 궤환 신호에 응답하여 상기 스위치(46, 50)에 대한 상기 입력 신호를 발생시킴으로써, 상기 스위치의 도전과 관련된 전류 모드 제어에 따라 상기 출력 전압을 조정하는 전류 모드 조정기 제어 수단(37)을 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 장치용 전원.