KR100469260B1 - 디스플레이 시스템의 냉각 제어 장치 - Google Patents

디스플레이 시스템의 냉각 제어 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디스플레이 시스템의 냉각 장치에 관한 것으로, 특히 팬에 인가되는 전압을 가변하여 냉각 시 발생하는 소음을 줄이는 디스플레이 시스템의 냉각 제어 장치에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명에 따른 디스플레이 시스템의 냉각 제어 장치는 마이컴과, 램프 주변 온도를 감지하는 제 1 센서와, 합성계 주변 온도를 감지하는 제 2 센서와, 상기 제 1 센서와 제 2 센서에 의해 감지된 온도와 상기 마이컴에 기억된 기준 온도의 차이로 팬이 구동되는 하나 이상의 팬 구동부로 구성된다.

Description

디스플레이 시스템의 냉각 제어 장치{Apparatus for cooling control of system display}
본 발명은 디스플레이 시스템의 냉각 장치에 관한 것으로, 특히 팬에 인가되는 전압을 가변하여 냉각 시 발생하는 소음을 줄이는 디스플레이 시스템의 냉각 제어 시스템에 관한 것이다.
최근 대화면, 고화질 디스플레이 장치는 가장 중요한 기술중의 하나로 떠오르고 있는데, 현재까지 이러한 대화면 디스플레이 장치로 개발되어 상용화 된 것으로는 프로젝션 텔레비젼과 프로젝터가 있다.
상기 프로젝션 텔레비젼과 프로젝터는 공통적으로 광학 엔진(Optical Engine)을 포함하는데, 이 광학 엔진 내에는 브라운관(CRT : Cathode Ray Tube)과, 액정(LCD : Liquid Crystal Display), 마이크로 미러 디바이스(DMD : Digital Micro-Mirror Device)등의 디스플레이 소자가 내장되어 있다.
이러한 디스플레이 소자는 소형화, 경량화 되어지는 추세에 있어서, 무겁고 두꺼운 브라운관보다는 액정 및 마이크로 미러 디바이스 등을 사용한 마이크로 디스플레이 신제품들이 속속 출시되고 있는 실정이다.
모든 디스플레이 장치들은 광원을 사용하기 때문에 브라운관, 램프, 편광판, 액정 등 내부의 디스플레이 소자가 열적으로 파괴되는 것을 방지하기 위하여 필수적으로 냉각을 수행한다.
기존의 브라운관 방식의 프로젝션 텔레비젼의 경우 냉매를 이용하여 냉각을 수행하였으나, 마이크로 디스플레이 제품은 램프를 광원으로 사용하기 때문에 팬을 이용하여 냉각을 수행한다.
도 1은 일반적인 디스플레이 시스템의 냉각 제어 장치를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 냉각 팬(1)과, 냉각 팬의 제어신호를 받아들이는 마이컴(2)과, 전원부(3)로 구성된다.
상기와 같이 구성된 디스플레이 시스템의 냉각 제어 장치의 동작은 냉각 팬(1)에서 출력되는 제어신호를 마이컴이 받아들여서 이상유무를 판단하고, 이상이 없으면 팬을 계속해서 동작시키고 이상이 있으면 전원을 차단하여 디스플레이 장치들이 열에 의해서 손상되는 것을 막고 있다.
그리고, 대부분의 냉각 팬(1)에는 전원, 접지, 제어신호 등 3개의 도선이 연결되어 있으며, 전원은 수V ~ 수십 V로 다양하지만, 마이크로 디스플레이 장치에 사용되는 팬의 전원은 12V가 대부분이다.
팬에 적당한 전원이 공급되고 있고, 아무런 이상이 없어서 정상적으로 팬이 동작하고 있는 경우, 팬은 이상이 없다는 제어신호를 출력한다.
이 출력신호는 팬의 종류에 따라서 다르지만 대부분의 경우 고정된 직류 전압이거나 혹은 펄스 형태를 띄기도 한다.
이와 같은 냉각 장치는 냉각을 위하여 도입된 팬이 사람의 귀에 거슬리는 소음을 발생시키는 단점을 가지고 있으므로 팬의 위치 및 개수, 풍량 등을 잘 고려한 설계가 요구되는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 팬에 인가되는 전압을 조절하여 팬의 풍량을 조절하는 디스플레이 시스템의 냉각 제어 장치를 제공하기 위한 것이다.
도 1은 일반적인 디스플레이 시스템의 냉각 제어 장치를 나타낸 도면
도 2는 본 발명에 따른 디스플레이 시스템의 냉각 제어 장치를 나타낸 도면
도 3은 본 발명에 따른 디스플레이 시스템의 냉각 제어 방법을 보여주는 순서도
도 4는 본 발명에 따른 냉각 제어 장치를 사용하였을 경우, 시간 경과에 따른 세트 내부의 온도 및 팬의 구동 전압의 관계를 나타낸 그래프이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10 : 제 1 온도 센서 20, 70 : 변환부
21, 71 : 아날로그-디지털 변환기 22, 72 : 감산기
23, 73 : 디지털-아날로그 변환기 30 : 냉각 팬 구동부
40 : 냉각 팬 50 : 마이컴
60 : 제 2 온도 센서 80 : 합성계팬 구동부
90 : 합성계 팬
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 마이컴과, 램프 주변 온도를 감지하는 제 1 센서와, 합성계 주변 온도를 감지하는 제 2 센서와, 상기 제 1 센서와 제 2 센서에 의해 감지된 도와 상기 마이컴에 기억된 기준 온도의 차이로 팬이 구동되는 하나 이상의 팬 구동부로 구성된다.
바람직하게, 상기 하나 이상의 팬 구동부는 온도를 감지하여 직류전압으로 변환시키는 상기 센서와 변환된 전압을 디지털로 변환시키는 아날로그 디지털 변환기와, 변환된 온도를 상기 마이컴에 기억된 기준값과의 차이를 산출하는 감산기와, 산출된 값의 차이를 아날로그 전압으로 변환하는 디지털-아날로그 변환기로 구성되며, 상기 팬 구동부는 마이컴의 제어에 의해서 각각 개별적으로 동작된다.
이하 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 구성 및 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 디스플레이 시스템의 냉각 제어 장치를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 디스플레이 시스템의 냉각 제어 장치는 마이컴(50)과, 램프 주변 온도를 감지하는 제 1 온도 센서(10)와, 합성계 주변 온도를 감지하는 제 2 온도 센서(60)와, 상기 제 1 제 2 온도 센서(10, 60)에서 감지된 온도와 상기 마이컴에 기억된 기준 온도의 차이로 팬이 구동되는 냉각 팬 구동부(30)와 합성계 팬구동부(80)와, 상기 냉각 팬 구동부에 의하여 동작하는 냉각 팬(40)과, 합성계 팬 구동에 의하여 구동되는 합성계 팬(90)으로 구성된다.
그리고, 상기 마이컴(50)은 변환부(20, 70)와 연결되었는데, 이 변환부는 제 1, 2 온도 센서(10, 60)에서 감지된 램프의 온도와, 합성계의 온도를 해당 온도에 상응하는 직류 전압으로 변하게 하는 아날로그-디지털 변환기(21, 71)와, 아날로그-디지털 변환기(21, 71)에 의해 디지털 값으로 변환된 주변온도와 상기 마이컴(50)에 기억된 기준값에 해당하는 디지털 값의 차이를 산출하는 감산기(22, 72)와, 산출된 값의 차이를 아날로그 전압으로 변환하는 디지털-아날로그 변환기(23, 73)를 포함한다.
상기와 같이 구성된 냉각 제어 장치는 기존의 팬 구동회로에서 마이컴으로 입력되는 제어신호를 이용하여 단순히 전원을 공급하다가 차단할 수밖에 없었지만, 본 발명에서 제안한 제어 장치를 이용하면 센서를 이용하여 간단히 세트 내부의 온도를 감지할 수 있고, 이를 이용한 팬의 풍량을 정밀하게 제어할 수 있다.
세트 내부의 온도, 특히 광원인 램프 주변과 R, G, B의 빛이 합성되는 합성계 부근의 온도는 엄격하게 관리되어야 하는데, 세트 내부의 온도는 광학 엔진 내부에 사용된 각종 장치들의 특성에 의하여 결정되며 이 온도는 마이컴(50)에 기억되어 주위의 온도와 비교되는 기준이 되는 것으로 최초에 세트에 전원이 공급되면 팬은 마이컴에 기억된 정보를 받아서 저속 회전을 한다.
이후, 제 1 온도 센서(10)는 램프 주변의 온도(TL)를 감지하여 이를 해당 온도에 상응하는 직류 전압으로 변환하여 아날로그-디지털 변환기(21)로 전달한다.
그리고, 상기 아날로그 디지털 변환기(21)에서는 이 직류 전압을 산술연산이 가능한 디지털 값 즉 2 진수로의 변환을 수행한다.
이후 감산기(22)는 아날로그-디지털 변환기(21)에 의해 디지털 값으로 변환된 주변 온도와 마이컴(50)에 기억된 기준 온도(TLS)에 해당하는 디지털 값의 차이(TL- TLS)를 구하게 된다.
상기 과정을 통해서 구해진 온도차이가 영의 값일 경우, 디지털-아날로그 변환기(23)에서 아날로그 전압으로 변환되어 램프 냉각 팬의 구동부(30)로 전달이 되며, 이 구동부(30)는 이 전압과 마이컴(50)에서 전달된 정보를 이용하여 실제로 냉각 팬(40)을 구동하고, 온도 차이가 0 또는 음일 경우에는 팬은 계속해서 저속회전을 하낟.
그리고 합성계 주변은 세트에 전원이 공급되면 팬은 마이컴에 기억된 정보를 받아서 저속 회전을 한다.
이후, 제 2 온도 센서(60)는 합성계 주변의 온도(TP)를 감지하여 이를 해당 온도에 상응하는 직류 전압으로 변환하여 아날로그-디지털 변환기(71)로 전달한다. 아날로그-디지털 변환기(71)에서는 이 직류 전압을 산술 연산이 가능한 디지털 값 즉 2 진수로의 변환을 수행한다.
이후, 감산기(72)는 아날로그-디지털 변환기(71)에 의해 디지털 값으로 변환된 주변 온도와 마이컴(50)에 기억된 기준온도(Tps)에 해당하는 디지털 값의차이(TP- Tps)를 구한다.
상기 과정을 통해 구해진 온도차이가 양일 경우 디지털-아날로그 변환기(73)에서 아날로그 전압으로 변환되어 합성계 냉각용 팬의 구동부(80)로 전달이 되며, 구동부(80)는 이 전압과 마이컴에서 전달된 정보를 이용하여 실제로 팬(90)을 구동하고, 온도차리가 0 또는 음일 경우에는 팬은 계소해서 저속회전을 한다.
도 3은 본 발명에 따른 디스플레이 시스템의 냉동 제어 방법을 보여주는 순서도이다.
먼저, 마이컴에 램프 주변 기준 온도(TLS)와 합성계 주변 기준 온도(TPS)를 설정한 후, 냉각 팬과 합성계 팬의 저속 동작을 수행시킨다. (S100 ~ S101).
그리고, 램프의 주변 온도(TL)와 합성계의 주변 온도(TP)를 감지한다 (S102).
상기 감지한 후, 램프의 주변 온도 (TL)와 상기 S100에서 설정한 램프의 기준 온도(TLS)의 차이가 0보다 큰지 판단한다 (S103).
상기 판단 결과(S103), 0보다 클 경우 차이값을 계산하여(S104), 계산된 결과 값만큼 냉각 팬의 속도를 조절한다 (S105).
한편, 판단 결과(S103), 0보다 작을 경우 팬의 저속동작을 계속한다 (S101).
그리고, 상기 감지된 합성계 주변 온도(TP)와 합성계의 기준 온도(TLS)의 차이가 0보다 큰지 판단한다 (S106).
상기 판단 결과(S106), 0보다 클 경우 차이값을 계산하여(S107), 계산된 결과 값만큼 합성계 팬의 속도를 조절한다 (S108).
한편, 판단 결과(S106), 0보다 작을 경우 팬의 저속동작을 계속한다 (S101).
그리고, 상기 냉각 팬의 속도와 합성계의 속도는 일정 주기마다 세트 내부 온도와 기준온도와의 비교가 수행되며, 세트 내부의 온도가 기준 온도보다 낮을 경우에 팬은 계속해서 저속 구동하여 풍량 가변 장치는 동작하지 않는다.
반면에, 세트 내부의 온도가 기준 온도보다 높아지면 풍량 가변 장치가 동작하여 온도차이에 상응하는 전압을 팬에 추가로 인가하여 그만큼 고속 구동이 수행된다.
도 4는 본 발명에 따른 냉각 제어 장치를 사용하였을 경우, 시간 경과에 따른 세트 내부의 온도 및 팬의 구동 전압의 관계를 나타낸 그래프이다.
세트 내부의 온도가 기준 온도보다 낮은 경우(A 구간), 팬의 풍량 가변 제어 장치는 동작하지 않으며 팬은 저속으로 회전한다.
이후, 세트 내부의 온도가 기준 온도를 초과하는 시점(TL〉TLS, TP〉TPS)이 되면, 팬의 풍량 가변 제어 장치가 동작하여 세트 내부의 온도가 기준 온도보다 낮아질 때까지 팬이 회전속도를 변화시킨다.(B 구간)
이후, 세트 내부의 온도가 기준 온도보다 낮아지는 시점(TL〈 TLS, TP〈 TPS)이 되면 팬이 풍량 가변 제어장치는 동작하지 않으며 팬은 저속으로 회전한다.(C 구간)
이상의 설명에서와 같이 본 발명은 팬의 회전속도를 정밀하게 조절하여 램프, 편광판, 액정 등의 디스플레이용 소자들이 열에 의해 손상되는 것을 막을 뿐 아니라 냉각시 발생시 있는 소음을 줄일 수 있는 효과가 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정하는 것이 아니라 특허 청구 범위에 의해서 정해져야 한다.

Claims (4)

  1. 마이컴과
    램프 주변 온도를 감지하는 제 1 센서와;
    합성계 주변 온도를 감지하는 제 2 센서와;
    상기 제 1 센서와 제 2 센서에 의해 감지된 온도와 상기 마이컴에 기억된 기준 온도의 차이로 팬이 구동되는 하나 이상의 팬 구동부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템의 냉각 제어 장치
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 상기 하나 이상의 팬 구동부는 온도를 감지하여 직류전압으로 변환시키는 상기 센서와 변환된 전압을 디지털로 변환시키는 아날로그 디지털 변환기와, 변환된 온도를 상기 마이컴에 기억된 기준값과의 차이를 산출하는 감산기와, 산출된 값의 차이를 아날로그 전압으로 변환하는 디지털-아날로그 변환기로 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템의 냉각 제어 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 팬 구동부는 마이컴의 제어에 의해서 각각 개별적으로 동작되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템의 냉각 제어 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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