KR100261121B1

KR100261121B1 - 음극선관용 가열기의 제어 방법

Info

Publication number: KR100261121B1
Application number: KR1019970082065A
Authority: KR
Inventors: 김석기; 권용걸; 이진수
Original assignee: 김순택; 삼성에스디아이주식회사
Priority date: 1997-12-31
Filing date: 1997-12-31
Publication date: 2000-07-01
Anticipated expiration: 2017-12-31
Also published as: JPH11212511A; BR9804005A; KR19990061775A

Abstract

본 발명에 따른 음극선관용 가열기의 제어 방법은 예열 단계 및 정상 가열 단계를 포함한다. 예열 단계에서는, 소정의 예열 시간 동안, 음극선관용 가열기의 정격 전압보다 높은 제1 전압을 상기 가열기에 인가한다. 정상 가열 단계에서는, 상기 예열 시간이 경과되면, 상기 정격 전압보다 낮은 제2 전압을 상기 가열기에 인가한다.

Description

음극선관용 가열기의 제어 방법

본 발명은 음극선관(Cathode Ray Tube)용 가열기(heater)의 제어 방법에 관한 것이다.

음극선관에서는, 전자총(electron gun)에서 방출되는 전자 비임을 집속 및 가속시켜서 전면에 도포되어 있는 형광체의 화소들에 충돌시킨다. 전자 비임이 충돌된 화소에서는 빛이 발생되고, 그렇지 않은 화소에서는 빛이 발생되지 않음에 따라, 영상이 디스플레이될 수 있다. 이러한 음극선관 내의 전자총에 있어서, 전자 비임을 발생시키는 부분을 음극(Cathode)이라 한다. 이 음극은, 가열기에 의하여 높은 온도에 이르렀을 때에만 전자 비임을 발생시킨다. 따라서, 사용자가 전원을 인가한 후, 소정의 예열 시간이 경과되어야만 화면에 영상이 디스플레이될 수 있다.

도 1에서 Ef는 종래의 음극선관용 가열기에 인가되는 전압을 나타낸다. 도 1을 참조하면, 종래에는, 음극선관용 가열기에 시종일관 정격 전압 예를 들어, 6.3 [V](볼트)의 전압만을 인가하도록 되어 있다. 이와 같은 제어 방법에 의하면, 상기 예열 시간 및 음극의 수명을 개선할 여지가 없다. 예를 들어, 예열 시간을 줄이려면 가열기의 인가 전압을 더 높여야 하는데, 이러한 경우, 음극의 수명이 짧아진다. 이와 반대로, 음극의 수명을 길게 하려면 가열기의 인가 전압을 더 낮춰야 하는데, 이러한 경우, 예열 시간이 길어진다.

본 발명의 목적은, 음극의 예열 시간 및 수명의 상충 관계를 극복할 수 있는 음극선관용 가열기의 제어 방법을 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 방법에 따라 음극선관용 가열기에 인가되는 전압의 파형도이다.

도 2는 본 발명에 따라 음극선관용 가열기에 인가되는 전압의 파형도이다.

도 3은 도 2의 전압 인가 방법을 보여주는 회로도이다.

도 4는 초기 예열 전압과 비임 전류와의 관계를 보여주는 그래프이다.

도 5는 각 정상 가열 전압에 대한 휘도의 변화 상태를 보여주는 그래프이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

Ef...인가 전압, 31...전원,

32...가열기, 37, 38...트랜지스터,

33...다이오드, 34, 35, 39...저항기,

36, 40...캐페시터, Ie...비임 전류.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 음극선관용 가열기의 제어 방법은, 예열 단계 및 정상 가열 단계를 포함한다. 상기 예열 단계에서는, 소정의 예열 시간 동안, 음극선관용 가열기의 정격 전압보다 높은 제1 전압을 상기 가열기에 인가한다. 상기 정상 가열 단계에서는, 상기 예열 시간이 경과되면, 상기 정격 전압보다 낮은 제2 전압을 상기 가열기에 인가한다.

본 발명의 상기 제1 단계에 의하면 상기 예열 시간을 줄일 수 있다. 또한, 상기 제2 단계에 의하면 음극의 수명을 연장시킬 수 있다.

바람직하게는, 직류 전원의 한 단자와 상기 가열기의 한 단자 사이에, 서로 병렬 연결된 전압 강하용 저항기 및 스위치를 연결시킨다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2에서 Ef는 본 발명에 따라 음극선관용 가열기에 인가되는 전압을 나타낸다. 도 2를 참조하면, 전원이 인가된 후 5 [초]의 예열 시간에는, 가열기의 정격 전압 6.3 [V]보다 높고 소정의 상한 전압보다 낮은 제1 전압을 가열기에 인가한다. 여기서, 상한 전압은 5 [초]의 예열 시간에 가열기를 손상시키지 않는 전압 예를 들어, 15 [V]로 설정한다. 제1 전압은 실험에 의한 최적 전압으로 설정된다. 상대적으로 짧은 5 [초]의 예열 시간이 경과되면, 화면에 영상이 디스플레이될 수 있다.

5 [초]의 예열 시간이 경과된 후의 정상 가열 단계에서는 정격 전압 6.3 [V]보다 낮은 제2 전압을 상기 가열기에 인가한다. 제2 전압은 5.7 내지 6.0 [V]의 범위에서 설정한다. 이 제2 전압은 실험에 의한 최적 전압으로 설정된다. 상대적으로 낮은 제2 전압에 의하여 가열기가 열을 발생시키므로, 가열기 및 음극의 수명이 길어진다.

도 3에서 도 2의 전압 인가 방법을 보여준다. 도 3의 회로의 제1 캐페시터(40)는, 전압이 인가되면 즉시 충전될 수 있도록 작은 용량을 가진다. 직류 전원(31)은 9.1 [V]의 제1 전압만을 지속적으로 발생시킨다. 직류 전원(31)의 (-) 단자와 가열기(32)의 한 단자 사이에, 서로 병렬 연결된 전압 강하용 저항기(39) 및 스위치로서의 제1 트랜지스터(38)가 연결되어 있다. 제1 트랜지스터(38)의 에미터와 컬렉터는 전압 강하용 저항기(39)의 양단에 각각 연결된다.

사용자에 의하여 직류 전원(31)으로부터 9.1 [V]의 제1 전압이 발생되면, 전류는, 직류 전원의 (+) 단자로부터 다이오드(33) 및 제1 캐페시터(40)로 흐른다. 제1 캐페시터(40)는 그 용량이 작으므로 즉시 충전된다. 이에 따라, 전류는 제1 및 제2 저항기(34, 35)로 흐르고, 제2 저항기(36)로 흐르는 전류는 제2 캐페시터(36)로 흐른다. 여기서, 제2 캐페시터(36)의 충전 시간은 자신의 용량과 제2 저항기(36)의 저항값에 비례한다. 이에 따라, 제2 캐페시터(36)는, 전압이 인가되면 5 [초]의 예열 시간 동안 충전이 수행될 수 있는 용량을 가진다. 제2 트랜지스터(37)는 제2 캐페시터(36)가 완전히 충전될 때까지 오프(Off) 상태를 유지한다. 한편, 제1 저항기(34)로 흐르는 전류는 제1 트랜지스터(38)의 베이스 구동 전류(Base driving current)로 작용하므로, 제1 트랜지스터(38)가 턴-온(turn-on)된다. 이에 따라, 직류 전원(31), 가열기(32) 및 제1 트랜지스터(38)의 폐회로가 형성되므로, 가열기(32)에는 직류 전원(31)의 전압 9.1 [V]가 인가된다. 즉, 사용자에 의하여 직류 전원(31)으로부터 9.1 [V]의 제1 전압이 발생되면, 5 [초]의 예열 시간 동안 9.1 [V]의 제1 전압이 가열기(32)에 인가된다.

5 [초]의 예열 시간이 경과되면, 제2 캐페시터(36)가 완전히 충전됨에 따라 제2 트랜지스터(37)가 턴-온 된다. 제1 저항기(34)로부터의 전류는 제2 트랜지스터(37)를 통하여 접지측으로 흐르므로, 제1 트랜지스터(38)가 턴-오프(turn-off)된다. 이에 따라, 직류 전원(31), 가열기(32) 및 전압 강하용 저항기(39)의 폐회로가 형성되므로, 가열기(32)에는, 직류 전원(31)의 전압 9.1 [V]와 저항기(39)에 강하된 전압의 차이 전압이 인가된다. 즉, 사용자에 의하여 직류 전원(31)으로부터 9.1 [V]의 제1 전압이 발생되면, 5 [초]의 예열 시간이 경과된 후에 5.7 내지 6.0 [V]의 제2 전압이 가열기(32)에 인가된다.

도 4에는 초기 예열 전압과 비임 전류와의 관계가 도시되어 있다. 도 4에서, Ie는 음극에서 발생되는 비임 전류, 그리고 Ef는 음극선관용 가열기에 인가되는 예열 전압을 나타낸다. 여기서, 음극이 완전히 예열되어 500 [

μ

A ](마이크로-암페어)의 비임 전류(Ie)를 발생시킬 때에 화면이 디스플레이된다. 가열기(도 3의 32)의 정격 전압 6.3 [V]를 인가한 경우, 화면이 디스플레이되려면 8.5 [초]의 시간이 소요된다. 가열기(32)의 정격 전압보다 낮은 5.7 [V]를 인가한 경우, 화면이 디스플레이되려면 9.7 [초]의 시간이 소요된다. 가열기(32)의 정격 전압보다 높은 7.0 [V]를 인가한 경우, 화면이 디스플레이되려면 7.4 [초]의 시간이 소요된다. 또한, 7.7 [V]를 인가한 경우 6.7 [초], 8.4 [V]를 인가한 경우 6.1 [초], 그리고 9.1 [V]를 인가한 경우 5.8 [초]의 시간이 소요된다. 따라서, 상기 제1 전압을 9.1 [V]로 적용하는 경우, 정격 전압 6.3 [V]로 적용한 경우에 비하여 예열 시간이 30 [%] 만큼 짧아짐을 알 수 있다.

도 5에는 각 정상 가열 전압(Ef)에 대한 휘도의 변화 상태를 보여주는 그래프이다. 도 5에서, 음극선관이 제조된 직후 디스플레이 휘도가 100 [%]로 설정되어 있다. 가열기(도 3의 32)의 정격 전압 6.3 [V]를 적용하여 음극선관을 2,000 [시간] 동안 사용하면, 디스플레이 휘도가 80 [%]로 저하된다. 한편, 가열기(32)의 정격 전압보다 낮은 6.0 [V]를 적용하면, 디스플레이 휘도가 90 [%]로 저하된다. 또한, 5.7 [V]를 적용하면 디스플레이 휘도가 95 [%]로 저하된다. 따라서, 상기 제2 전압을 5.7 [V]로 적용하는 경우, 정격 전압 6.3 [V]로 적용한 경우에 비하여 수명이 15 [%] 정도 연장될 수 있다.

본 발명에 따른 음극선관용 가열기의 제어 방법에 의하면, 음극의 예열 시간 및 수명의 상충 관계를 극복할 수 있음에 따라, 음극의 예열 시간을 줄일 뿐만 아니라 그 수명을 연장시킬 수 있다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 당업자의 수준에서 그 변형 및 개량이 가능하다.

Claims

소정의 예열 시간 동안, 음극선관용 가열기의 정격 전압보다 높은 제1 전압을 상기 가열기에 인가하는 예열 단계; 및

상기 예열 시간이 경과되면, 상기 정격 전압보다 낮은 제2 전압을 상기 가열기에 인가하는 정상 가열 단계;를 포함한 것을 특징으로 하는 음극선관용 가열기의 제어 방법.
제1항에 있어서,

직류 전원의 한 단자와 상기 가열기의 한 단자 사이에, 서로 병렬 연결된 전압 강하용 저항기 및 스위치를 연결시키는 것을 특징으로 하는 음극선관용 가열기의 제어 방법.
제2항에 있어서, 상기 스위치는,

그 에미터와 컬렉터가 상기 전압 강하용 저항기의 양단에 각각 연결된 제1 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 음극선관용 가열기의 제어 방법.
제3항에 있어서, 상기 제1 트랜지스터는,

상기 예열 단계에서 온(On) 상태이고, 상기 정상 가열 단계에서 오프(Off) 상태인 것을 특징으로 하는 음극선관용 가열기의 제어 방법.
제4항에 있어서, 상기 제1 트랜지스터의 상태는,

상기 제1 트랜지스터의 베이스 구동 전압을 제어하는 제2 트랜지스터의 상태에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 음극선관용 가열기의 제어 방법.
제5항에 있어서, 상기 제2 트랜지스터는,

한 캐페시터가 상기 제1 전압의 인가 시간 동안 충전됨에 따라, 그 상태가 전환되는 것을 특징으로 하는 음극선관용 가열기의 제어 방법.