KR20010060986A

KR20010060986A - 영상표시기기의 절전회로

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Publication number: KR20010060986A
Application number: KR1019990063451A
Authority: KR
Inventors: 김홍기
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 1999-12-28
Publication date: 2001-07-07

Abstract

본 발명은 영상표시기기의 절전회로에 관한 것으로,

PWM 신호에 의해 파워트랜지스터(Q1)를 스위칭 온/오프시킴에 따라 변압기(T) 1차측 전압을 2차측으로 유기하여 상기 유기전압을 직류전압으로 변환한 후 시스템 각부에 공급하는 전원부(10)가 구비된 영상표시기기에 있어서, 상기 전원부(10)로부터 공급되는 전원전압에 의해 동작하며 외부로부터 입력된 동기신호에 의해 절전모드를 판별하여 디지탈 절전신호(SUS)를 출력하는 마이크로컴퓨터(20) ; 상기 디지탈 절전신호에 의해 하이 또는 로우 레벨의 아날로그 절전신호를 출력하는 절전신호 검출부(30) ; 상기 하이 또는 로우 레벨의 절전신호에 의해 상기 전원부(10)를 동작시키거나 혹은 동작중단시키는 절전부(40) ; 절전모드에서 정상모드로 전환시 외부로부터 입력된 동기신호에 의해 상기 절전부(40)를 제어하여 상기 전원부(10)를 일시 동작시키는 동기신호 검출부(50)로 구성되어,

절전모드시 전원부의 동작을 중단시켜 마이크로컴퓨터를 포함한 시스템의 모든 동작을 중단시키므로써, 절전모드시 소비전력을 최소화시킨다는 데 그 효과가 있다.

Description

영상표시기기의 절전회로{A power-saving circuit in a video display system}

본 발명은 영상표시기기의 절전회로에 관한 것이다.

보다 상세하게는 절전모드시 전원부의 동작을 완전히 멈추게 하여 소비전력을 최소화하도록 되어진 영상표시기기의 절전회로에 관한 것이다.

일반적으로 영상표시기기에 사용되는 음극선관(CRT)은 영상신호의 세기에 따라 각기 다른 양의 전자 빔이 음극선관의 표면에 입혀진 R·G·B(적·녹·청)의 형광물질을 때려 각기 다른 밝기나 색깔의 빛을 내게 만드는 원리를 이용한 것으로서, 가격이나 표시 성능면에서 우수하기 때문에 널리 사용되고 있다.

도 1 은 일반적인 영상표시기기를 도시한 사시도로서, 영상표시기기는 컴퓨터로부터 수신된 영상신호와 동기신호를 입력받아 음극선관 화면에 영상을 표시한다.

도 2 는 일반적인 영상표시기기의 전체 블럭도로서, 영상표시기기는 비디오앰프(1), 제어부(2), 전원부(3), 편향부(4), 고압부(5), 음극선관(CRT) 등으로 구성된다.

도 2 에 도시된 바와 같이 컴퓨터로부터 입력된 RGB 영상신호는 비디오앰프(1)를 통해 증폭된 후 음극선관(CRT)의 캐소드 단자에 인가되어 화면에 표시된다.

이때, 상기 RGB 영상신호를 음극선관(CRT) 화면에 표시하기 위해서는, 수평편향코일 및 수직편향코일에 톱니파 전류를 공급하므로써 전자빔을 수평방향과 수직방향으로 편향시켜 음극선관 화면 전체에 라스터를 형성시켜야 하는 바, 상기 톱니파 전류는 편향부(4)에서 생성되어 수평편향코일 및 수직편향코일에 제공된다.

상기 전원부(2)는 비디오앰프(1), 제어부(3), 편향부(4), 히터(Heater) 등 영상표시기기의 각부를 동작시키기 위해 필요한 전원전압을 공급한다.

일반적으로 사용자가 전원을 끄지 않은 채 컴퓨터를 사용하지 않을 경우, 컴퓨터가 이를 인식하여 소비전력을 5W 이하로 감소시키도록 되어 있는 바, 기존의 전원을 오프하는 것과는 달리 사용자가 다시 컴퓨터를 사용하고자 할 경우 바로 전 사용 화면이 자동적으로 즉시 영상표시기기에 나타난다.

이러한 절전 기능을 갖춘 영상표시기기는 영상전자기기 표준협회(VESA)의 표준안에 따른 DPMS(Display Power Management System)로 구현되는 바, 컴퓨터의 소프트웨어에 의해 제어된다.

도 3 은 일반적인 영상표시기기의 전원부와 그 주변회로를 도시한 블럭도이고, 도 4 는 도 3 의 회로도로서, 도 3,4 를 참조하여 일반적인 영상표시기기의 동작을 정상모드와 절전모드로 나누어 살펴보면 다음과 같다.

일반적으로 컴퓨터는 정상모드시 수평·수직동기신호(H.sync·V.sync)를 모두 영상표시기기에 공급하고, 절전모드시 수평·수직동기신호(H.sync·V.sync)를 모두 영상표시기기에 공급 중단한다.

1. 정상모드

정상 모드시 컴퓨터로부터 수평·수직동기신호(H.sync·V.sync)를 입력받은 마이크로프로세서(16)는 하이레벨의 절전신호(SUS)를 절전부(14)로 출력한다.

상기 하이레벨의 절전신호(SUS)를 입력받은 절전부(14)는 주전원부(11)에서 생성된 전원전압이 시스템 각부에 공급되도록 제어한다.

즉, 상기 절전부(14)에 하이레벨의 절전신호(SUS)가 입력되면 트랜지스터(Q3,Q4)가 스위칭 온 상태를 유지하게 되어 주전원부(11)의 주전원제어부(IC1)에 전원전압이 공급된다. 이에 따라 상기 주전원부(11)가 정상동작을 수행하여 시스템 각부에 전원전압을 공급하므로써 시스템 각부가 정상적으로 동작한다.

한편, 상기 마이크로프로세서(16)는 보조전원부(12)로부터 출력된 5V 전원전압(Va)에 의해 정상적으로 동작한다.

2. 절전모드

정해진 시간(통상 1,2분)동안 키보드상에 아무런 입력이 없으면, 컴퓨터는수평·수직동기신호(H.sync·V.sync)를 영상표시기기의 제어부(20)로 출력하지 않는다.

이에 따라 상기 마이크로컴퓨터(16)는 로우레벨의 절전신호(SUS)를 절전부(14)로 출력하고, 상기 로우레벨의 절전신호(SUS)를 입력받은 절전부(14)는 주전원부(11)에서 시스템 각부로 공급되는 전원전압이 차단되도록 제어한다.

즉, 상기 절전부(14)에 로우레벨의 절전신호(SUS)가 입력되면 트랜지스터(Q3,Q4)가 스위칭 오프되어 주전원부(11)의 주전원제어부(IC1)에 공급되던 전원전압을 차단한다. 이에 따라 상기 주전원부(11)의 동작이 멈춤에 따라 시스템 각부에 공급되던 전원전압이 차단되므로써 시스템 각부의 동작이 멈추게 된다.

한편 절전모드에서 정상모드로 재전환하기 위해서는 마이크로컴퓨터(16)가 항상 컴퓨터로부터 입력되는 수평·수직동기신호(H.sync·V.sync)를 검증해야 하기 때문에, 절전모드시에도 상기 마이크로컴퓨터(16)는 보조전원부(12)로부터 전원전압(5V)을 공급받아야 한다.

즉, 절전모드시에는 영상표시기기의 소비 전력을 절감시킬 수 있도록 모든 회로의 동작을 중단하기 위해 주전원전압의 공급을 중단하고, 마이크로컴퓨터(16)에만 부전원전압을 공급한다.

상술한 바와 같이 종래의 영상표시기기는 절전모드시 마이크로컴퓨터(16)에 전원전압을 공급하기 위해 보조전원부(12)를 구동시켜야 하는 바, 절전 모드시 전력 소비의 주요인이 된다는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 절전모드시 전원부의 동작을 완전히 멈추게 하여 소비전력을 최소화하도록 되어진 영상표시기기의 절전회로를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 영상표시기기의 절전회로는, PWM 신호에 의해 파워트랜지스터를 스위칭 온/오프시킴에 따라 변압기 1차측 전압을 2차측으로 유기하여 상기 유기전압을 직류전압으로 변환한 후 시스템 각부에 공급하는 전원부가 구비된 영상표시기기에 있어서, 상기 전원부로부터 공급되는 전원전압에 의해 동작하며 외부로부터 입력된 동기신호에 의해 절전모드를 판별하여 디지탈 절전신호를 출력하는 마이크로컴퓨터 ; 상기 디지탈 절전신호에 의해 하이 또는 로우 레벨의 아날로그 절전신호를 출력하는 절전신호 검출부 ; 상기 하이 또는 로우 레벨의 절전신호에 의해 상기 전원부를 동작시키거나 혹은 동작중단시키는 절전부 ; 절전모드에서 정상모드로 전환시 외부로부터 입력된 동기신호에 의해상기 절전부를 제어하여 상기 전원부를 일시 동작시키는 동기신호 검출부로 구성됨을 특징으로 한다.

도 1 은 일반적인 영상표시기기의 사시도,

도 2 는 일반적인 영상표시기기의 전체 블럭도,

도 3 은 일반적인 영상표시기기의 전원부와 그 주변을 도시한 블럭도,

도 4 는 도 3 의 회로도,

도 5 는 본 발명에 따른 영상표시기기의 절전회로를 도시한 블럭도,

도 6 는 도 5 의 회로도,

도 7 은 본 발명에 따른 동기신호와 절전신호의 타이밍도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 명칭 *

10 : 전원부 20 : 마이크로컴퓨터

30 : 절전신호 검출부 40 : 절전부

50 : 동기신호 검출부 60 : 전달부

70 : 구동부

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 절전 시스템을 상세히 설명한다.

도 5 는 본 발명에 따른 영상표기기기의 절전회로를 도시한 블럭도이고, 도 6 는 도 5 의 회로도이다.

도 5,6 에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 절전회로는, PWM 신호에 의해 파워트랜지스터(Q1)를 스위칭 온/오프시킴에 따라 변압기(T) 1차측 전압을 2차측으로 유기하여 상기 유기전압을 직류전압으로 변환한 후 시스템 각부에 공급하는 전원부(10)가 구비된 영상표시기기에 있어서, 상기 전원부(10)로부터 공급되는 전원전압에 의해 동작하며 외부로부터 입력된 동기신호(H.sync·V.sync)에 의해 절전모드를 판별하여 디지탈 절전신호(SUS)를 출력하는 마이크로컴퓨터(20) ; 상기 디지탈 절전신호에 의해 하이 또는 로우 레벨의 아날로그 절전신호를 출력하는 절전신호 검출부(30) ; 상기 하이 또는 로우 레벨의 절전신호에 의해 상기 전원부(10)를 동작시키거나 혹은 동작중단시키는 절전부(40) ; 절전모드에서 정상모드로 전환시 외부로부터 입력된 동기신호에 의해 상기 절전부(40)를 제어하여 상기 전원부(10)를 일시 동작시키는 동기신호 검출부(50)로 구성된다.

여기서 상기 전원부(10)는, 외부로부터 상용교류전압을 입력받아 상용직류전압(Vi)으로 변환하는 입력부 (D1,R1,C1) ; PWM 제어신호에 의해 스위칭 온/오프되는 파워트랜지스터(Q1) ; 1차측 권선에 상기 입력부(D1,R1,C1)로부터 상용직류전압을 입력받아 상기 파워트랜지스터(Q1)의 스위칭 온/오프에 의해 2차측 권선에 교류전압을 유기하는 변압기(T1) ; 상기 변압기(T1)의 2차측으로부터 입력된 교류전압을 직류전압으로 변환하여 회로 각부에 출력하는 출력부(D2,C2,D3,C3,D4,C4) ; 궤환전압에 의해 PWM 제어신호를 생성하여 상기 파워트랜지스터(Q1)에 공급하는 전원제어부(IC)로 구성된다.

또한 상기 절전부(40)는, 상기 하이 또는 로우 레벨의 절전신호를 입력받아 스위칭 온/오프되어 상기 전원제어부(IC)의 전원전압(Vcc)을 공급 또는 차단하는 스위칭수단(Q2)으로 구성된다.

또한, 상기 마이크로컴퓨터(20)와 절전신호 검출부·동기신호 검출부(30·50) 사이에 전달부(60)가 연결되어, 상기 전원부(10)의 2차측인 마이크로컴퓨터(20)로부터 발생되는 절전신호 및 동기신호를 상기 전원부(10)의 1차측인 절전신호 검출부·동기신호 검출부(30·50)로 전달한다.

이어서 본 발명에 따른 회로를 도 5,6,7를 참조하여 초기모드시, 정상모드시, 절전모드시,정상모드 복귀시로 나누어 그 동작을 살펴보면 다음과 같다.

1. 초기모드시

전원이 온되면, 외부로부터 입력된 상용교류전압이 입력부(D1,R1,C1)를 통해 직류전압으로 변환된 후 변압기(T)의 1차측 코일의 일단에 공급되고, 상기 파워트랜지스터(Q1)를 스위칭 온/오프시킴으로써, 상기 변압기(T)의 2차측 권선에 교류전압을 발생시킨 후 상기 교류전압을 출력부(D2,C2,D3,C3,D4,C4)를 통해 직류전압으로 변환하여 회로 각부에 공급한다.

이때 상기 전원제어부(IC)는 궤환전압을 기준전압과 비교하여 PWM 제어신호를 생성한 후 상기 PWM 제어신호를 상기 파워트랜지스터(Q1)에 공급하므로써 상기 파워트랜지스터(Q1)를 스위칭 온/오프시키도록 제어한다.

상기 전원제어부(IC)는 전원 온시 기동저항(R2)을 통해 상용직류전압을 전원전압으로 공급받아 초기 동작하여 상기 트랜스포머(T)를 초기 구동시키다가, 상기 트랜스포머(T)가 구동되고 나면 상기 출력부(D4,C4)를 통해 출력된 직류전압을 전원전압으로 공급받아 동작한다.

또한 상기 마이크로컴퓨터(20)도 상기 출력부(D3,C3)를 통해 출력된 직류전압을 전원전압으로 공급받아 동작한다.

2. 정상모드시

전원부(10) 및 마이크로컴퓨터(20)가 정상적으로 동작하면, 상기 마이크로컴퓨터(10)는 컴퓨터로부터 수평·수직 동기신호를 입력받아, 정상/절전 모드를 판별한다.

즉, 상기 마이크로컴퓨터(20)는 컴퓨터로부터 수평·수직 동기신호가 모두 입력되면 정성 모드라고 판단하여 "1100110"의 디지탈 절전신호를 출력하고, 수평·수직 동기신호가 모두 입력되지 않으면 절전모드라고 판단하여 "1011101" 디지탈 절전신호를 출력한다.

이때 컴퓨터로부터 수평·수직 동기신호가 모두 입력되므로, 상기 마이크로컴퓨터(20)가 "1100110" 디지탈 절전신호를 출력하고, 상기 "1100110" 디지탈 절전신호는 전달부(60)를 통해 절전신호 검출부(30)로 전달된다.

상기 절전신호 검출부(30)는 상기 "1100110" 디지탈 절전신호가 입력되면, 로우레벨의 아날로그 절전신호를 절전부(40)의 스위칭수단(Q2)으로 출력한다.

상기 스위칭수단(Q2)은 로우레벨의 절전신호에 의해 스위칭 온 상태를 유지하고, 상기 스위칭수단(Q2)이 스위칭 온상태를 유지함에 따라, 상기 전원제어부(IC)에 전원전압이 공급되므로, 상기 전원부(10)가 정상적으로 동작한다.

또한, 상기 전원부(10)가 정상적으로 동작함에 따라 전원전압이 마이크로컴퓨터(20)를 포함한 시스템 각부에 공급된다.

한편 상기 전달부(60)를 통해 전달된 수평동기신호는 동기신호 검출부(50)로 입력되어 전원제어부(IC)에 공급되므로써, 상기 파워트랜지스터(Q1)의 스위칭 주파수를 수평동기신호에 동기화시켜 디스플레이상에 노이즈가 없도록 한다.

3. 절전모드시

도 7(a)에 도시된 바와 같이 컴퓨터로부터 수평·수직 동기신호가 모두 입력되지 않으므로, 도 7(b)에 도시된 바와 같이 상기 마이크로컴퓨터(20)가 "1011101" 디지탈 절전신호를 출력하고, 상기 "1011101" 디지탈 절전신호는 전달부(60)를 통해 절전신호 검출부(30)로 전달된다.

상기 절전신호 검출부(30)는 상기 "1011101" 디지탈 절전신호가 입력되면 하이레벨의 아날로그 절전신호를 절전부(40)의 스위칭수단(Q2)으로 출력한다.

상기 스위칭수단(Q2)은 하이레벨의 절전신호에 의해 스위칭 오프되고, 상기 스위칭수단(Q2)이 스위칭 오프됨에 따라, 상기 전원제어부(IC)에 전원전압이 공급되지 않으므로, 상기 전원부(10)가 동작을 멈추게 된다.

상기 전원부(10)가 동작을 멈춤에 따라 마이크로컴퓨터(20)를 포함한 시스템 각부에 전원전압이 공급되지 않는다.

즉, 절전모드시 영상표시기기의 소비전력을 절감시킬 수 있도록 모든 회로의 동작을 중단하기 위해 마이크로컴퓨터(20)를 포함한 시스템 각부에 전원전압의 공급을 중단한다.

이때 절전모드에서 정상모드로 복귀하기 위해서는 재전환하기 위해서는 항상 컴퓨터로부터 입력되는 수평·수직동기신호를 검증해야 하기 때문에, 절전모드시에도 상기 동기신호 검출부(50) 및 전달부(60)에는 전원전압을 공급받아야 하는 바, 통상 상기 동기신호 검출부(50) 및 전달부(60)는 기동저항(R2)을 통해 상용직류전압을 공급받아 동작한다.

4. 정상모드 복귀시

도 7(a)에 도시된 바와 같이 컴퓨터로부터 수평·수직 동기신호가 입력되면, 상기 수평동기신호를 전달부(60)를 통해 동기신호 검출부(50)로 전달된다.

상기 동기신호 검출부(50)는 상기 수평동기신호를 입력받아 구동부(70)로 검출신호를 출력하고, 구동부(70)는 상기 검출신호가 입력되면 스위칭 오프 상태에 있는 스위칭수단(Q2)을 일시적으로 스위칭 온시킨다(도 7 에 도시된 바와 같이 T1시간 동안).

상기 스위칭수단(Q2)이 스위칭 온됨에 따라, 상기 전원제어부(IC)에 전원전압이 공급되므로, 상기 전원부(10)가 정상적으로 동작한다.

상기 마이크로컴퓨터(20)가 정상 동작함에 따라 수평·수직 동기신호를 입력받아 도 7(b)에 도시된 바와 같이 "1100110" 디지탈 절전신호를 출력하고, 상기 "1100110" 디지탈 절전신호는 전달부(60)를 통해 절전신호 검출부(30)로 전달된다.

상기 절전신호 검출부(30)는 상기 "1100110" 디지탈 절전신호가 입력되면 로우레벨의 아날로그 절전신호를 절전부(40)의 스위칭수단(Q2)으로 출력한다.

상기 스위칭수단(Q2)는 로우레벨의 절전신호에 의해 스위칭 온 상태를 유지하고(도 7 에 도시된 바와 같이 T2시간 동안), 상기 스위칭수단(Q2)이 스위칭 온상태를 유지함에 따라, 상기 전원제어부(IC)에 전원전압이 공급되므로, 상기 전원부(10)가 정상적으로 동작한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 회로는, 절전모드시 전원부의 동작을 중단시켜 마이크로컴퓨터를 포함한 시스템의 모든 동작을 중단시키므로써, 절전모드시 소비전력을 최소화시킨다는 데 그 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 회로는 디지탈 형태의 절전신호에 의해 전원부를 동작혹은 동작 차단시키므로써, 로우 또는 하이 레벨을 가지는 아날로그 형태의 절전신호에 의해 전원부를 동작 혹은 차단시키는 종래의 절전회로와 비교하여 볼 때 오동작을 현저하게 방지할 수 있다.

Claims

PWM 신호에 의해 파워트랜지스터를 스위칭 온/오프시킴에 따라 변압기 1차측 전압을 2차측으로 유기하여 상기 유기전압을 직류전압으로 변환한 후 시스템 각부에 공급하는 전원부가 구비된 영상표시기기에 있어서,

상기 전원부로부터 공급되는 전원전압에 의해 동작하며 외부로부터 입력된 동기신호에 의해 절전모드를 판별하여 디지탈 절전신호를 출력하는 마이크로컴퓨터 ;

상기 디지탈 절전신호에 의해 하이 또는 로우 레벨의 아날로그 절전신호를 출력하는 절전신호 검출부 ;

상기 하이 또는 로우 레벨의 절전신호에 의해 상기 전원부를 동작시키거나 혹은 동작중단시키는 절전부 ;

절전모드에서 정상모드로 전환시 외부로부터 입력된 동기신호에 의해 상기 절전부를 제어하여 상기 전원부를 일시 동작시키는 동기신호 검출부로 구성됨을 특징으로 하는 영상표시기기의 절전회로.
제 1 항에 있어서 상기 전원부가

외부로부터 상용교류전압을 입력받아 상용직류전압으로 변환하는 입력부 ;

PWM 제어신호에 의해 스위칭 온/오프되는 파워트랜지스터 ;

1차측 권선에 상기 입력부로부터 상용직류전압을 입력받아 상기 파워트랜지스터의 스위칭 온/오프에 의해 2차측 권선에 교류전압을 유기하는 변압기 ;

상기 변압기의 2차측으로부터 입력된 교류전압을 직류전압으로 변환하여 회로 각부에 출력하는 출력부 ;

궤환전압에 의해 PWM 제어신호를 생성하여 상기 파워트랜지스터에 공급하는 전원제어부로 구성됨을 특징으로 하는 영상표시기기의 절전회로.
제 2 항에 있어서 상기 절전부가,

상기 하이 또는 로우 레벨의 절전신호를 입력받아 스위칭 온/오프되어 상기 전원제어부의 전원전압을 공급 또는 차단하는 스위칭수단으로 구성됨을 특징으로 하는 영상표시기기의 절전회로.
제 2 항에 있어서,

상기 마이크로컴퓨터와 절전신호 검출부·동기신호 검출부 사이에 연결되어, 상기 전원부의 2차측인 마이크로컴퓨터로부터 발생되는 절전신호 및 동기신호를 상기 전원부의 1차측인 절전신호 검출부·동기신호 검출부로 전달하는 전달부가 더 포함됨을 특징으로 하는 영상표시기기의 절전회로.