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KR100401100B1 - 엘시디 백라이트 인버터 - Google Patents

엘시디 백라이트 인버터 Download PDF

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KR100401100B1
KR100401100B1 KR10-2001-0019763A KR20010019763A KR100401100B1 KR 100401100 B1 KR100401100 B1 KR 100401100B1 KR 20010019763 A KR20010019763 A KR 20010019763A KR 100401100 B1 KR100401100 B1 KR 100401100B1
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Abstract

본 발명은 백라이트로 사용되는 램프의 오픈(open)시 입력전압의 변동에 대한 안정된 출력의 과전압 제어 및 피드백 제어부로의 영향을 차단하기 위한 LCD 백라이트 인버터에 관한 것으로 특히, 후단에 구비되어 있는 백라이트 램프의 온/오프 상태에 따른 전압의 크기를 감지하는 피드백 신호의 크기와 제 1기준전압의 크기를 비교하여 그 비교치를 출력하는 제 1비교부와; 과전압 보호부에서 분압된 전압의 크기와 제 2기준전압의 크기를 비교하여 그 비교치를 출력하는 제 2비교부와; 제 1비교부와 제 2비교부의 출력신호를 입력받아 해당 비교신호에 따라 상기 버크 스위치의 온/오프 상태를 제어하는 스위칭 제어부를 포함하는 LCD 백라이트 인버터의 과전압 보호회로를 제공하여 램프의 오픈시 과전압을 제어하기 위한 수단으로 입력전압의 변동에 항상 일정한 출력전압으로 제어할 수 있으며, 정상동작상태에서도 피드백신호의 이상 노이즈에 대한 영향을 최소화 할 수 있다는 효과가 있다.

Description

엘시디 백라이트 인버터{Back-light inverter of LCD}
본 발명은 LCD 백라이트 인버터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 백라이트로 사용되는 램프의 오픈(open)시 입력전압의 변동에 대한 안정된 출력의 과전압 제어 및 피드백 제어부로의 영향을 차단하기 위한 과전압 보호회로를 구비하고 있는 LCD 백라이트 인버터에 관한 것이다.
일반적으로, 기존의 LCD 백라이트 인버터의 과전압 보호회로는 첨부한 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 구성되어 있는 데, 참조번호 10은 회로에서 변압을 수행하는 DC/AC 컨버터를 나타내고, 구동전원(Vin)과 DC/AC 컨버터(10)의 사이에 버크 스위치(Q3)가 연결되어 전원공급을 결정하게 된다. 이때, 상기 버크 스위치(Q3)의 온/오프 제어는 스위칭 제어부(20)의 출력신호에 의해 이루어지게 되는데, 상기 DC/AC 컨버터(10)로 입력되는 전압을 과전압 보호부(30)에서 다수의 저항을 이용하여 분압하고, 그 결과를 감지신호 판단부(40)로 입력한다.
상기에서 감지신호 판단부(40)의 비반전(+) 단자에는 기준전압(V1)이 연결되고, 반전(-) 단자에는 상기 과전압 보호부(30)에서 분압된 결과와 함께 피드백 신호(F/B)가 입력된다. 즉, 상기 감지신호 판단부(40)에서의 비교 결과에 따라 상기 스위칭 제어부(20)에서는 상기 버크 스위치(Q3)의 온/오프를 제어하게 된다.
상기 도 1에 도시되어 있는 종래의 LCD 백라이트 인버터의 과전압 보호회로는 후단에 연결되어 있는 부하 즉, LCD 백라이트로 사용되는 램프가 오픈되는 경우 상기 과전압 보호부(30)에 걸리는 전압 즉, 포인트(a)에 걸리는 전압이 상승하게 되고 그에 따라 상기 DC/AC 컨버터(10)의 출력측 전압이 상승하여 과전압이 형성되게 된다.
이러한 문제점을 제어하기 위하여 참조번호 R1과 R2로 표시되는 전압 검출용 저항을 통해 분압되어진 전압을 상기 감지신호 판단부(40)의 반전(-) 단자에 상기 과전압 보호부(30)에서 분압된 결과가 입력되도록 하는 피드백제어를 수행하는 것이다.
그러나, 상술한 종래의 방식에서는 DC/AC 컨버터(10)의 출력측 과전압 상태의 제어를 전원전압의 변동에 따라 유동적으로 전압이 변하며, 또한, 후단에 구비되어 있는 램프의 정상동작시에 피드백(F/B)단을 함께 사용함으로써 포인트 a의 전압에 따라 F/B단에 영향을 줄 수 있으므로 피드백 단의 제적 설계에 어려움이 있다는 문제점이 발생되었다.
상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은 LCD 백라이트 인버터의 과전압 보호회로에 관한 것으로 특히, 백라이트로 사용되는 램프의 오픈(open)시 입력전압의 변동에 대한 안정된 출력의 과전압 제어 및 피드백 제어부로의 영향을 차단하기 위한 과전압 보호회로를 구비하고 있는 LCD 백라이트 인버터를 제공하는 데 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 과전압 보호회로의 구성을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명에 의한 과전압 보호회로의 구성을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 의한 과전압 보호회로의 다른 구성을 나타내는 도면.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 구동전원입력단과 변압을 수행하는 DC/AC 컨버터의 사이에 연결되어 상기 DC/AC 컨버터로의 전원공급을 결정하는 버크 스위치와, 상기 DC/AC 컨버터의 입력단에 연결되어 분압을 수행하는 동시에 회로의 초기 구동시에 전류경로를 제공하는 과전압 보호회로를 구비하고 있는 LCD 백라이트 인버터에 있어서: 후단에 구비되어 있는 백라이트 램프의 온/오프 상태에 따른 전압의 크기를 감지하는 피드백 신호의 크기와 제 1기준전압의 크기를 비교하여 그 비교치를 출력하는 제 1비교부와; 상기 과전압 보호부에서 분압된 전압의 크기와 제 2기준전압의 크기를 비교하여 그 비교치를 출력하는 제 2비교부; 및 상기 제 1비교부와 제 2비교부의 출력신호를 입력받아 해당 비교신호에 따라 상기 버크 스위치의 온/오프 상태를 제어하는 스위칭 제어부를 포함하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 부가적인 특징으로 상기 제 1비교부는, 백라이트 램프의 온/오프 상태에 따른 전압의 크기를 감지하는 상기 피드백 신호를 반전 데이터 입력단에 입력받고 비반전 데이터 입력단에는 제 1기준신호를 입력받아 이를 비교하여 출력하는 제 1에러증폭기와; 상기 제 1에러증폭기의 출력단과 반전 데이터 입력단 사이에 연결되어 있는 제 1콘덴서를 포함하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 부가적인 다른 특징으로 상기 제 2비교부는 상기 과전압 보호회로에서 분압되는 전압을 반전 데이터 입력단에 입력받고 비반전 데이터 입력단에는 제 2기준신호를 입력받아 이를 비교하여 출력하는 비교기와; 상기 비교기의 출력단과 반전 데이터 입력단사이에 연결되어 있는 제 2콘덴서를 포함하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 부가적인 또 다른 특징으로 상기 제 2비교부는 상기 과전압 보호회로에서 분압되는 전압을 반전 데이터 입력단에 입력받고 비반전 데이터 입력단에는 제 2기준신호를 입력받아 이를 비교하여 출력하는 제 2에러증폭기와; 상기 제 2에러증폭기의 출력단과 반전 데이터 입력단사이에 연결되어 있는 제 3콘덴서; 및 상기 제 2에러증폭기의 출력단에 캐소드 단자가 연결되고 애노드 단자는 제 1비교부의 출력단에 연결되는 다이오드를 포함하는 데 있다.
본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해, 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 본 발명의 바람직한 실시 예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 과전압 보호회로의 구성을 나타내는 도면이다.
첨부한 도 2에 도시되어 있는 본 발명에 따른 과전압 보호회로에서, 참조번호 10은 회로에서 변압을 수행하는 DC/AC 컨버터를 나타내고, 구동전원(Vin)과 DC/AC 컨버터(10)의 사이에 버크 스위치(Q3)가 연결되어 전원공급을 결정하게 되며, 상기 버크 스위치(Q3)의 온/오프 제어는 스위칭 제어부(20)의 출력신호에 의해 이루어지게 된다.
이때, 상기 DC/AC 컨버터(10)로 입력되는 전압을 과전압 보호부(30)에서 다수의 저항을 이용하여 분압하고, 그 분압되어진 DC/AC 컨버터 입력전압이 제2 비교부(50)로 입력되는데, 상기에서 제2 비교부(50)의 비반전(+) 단자에는 임의의 제2 기준전압이 연결되고 반전(-) 단자에는 상기 과전압 보호부(30)에서 분압된 결과가 입력되어진다.
반면에, 후단에 구비되어 있는 램프에 걸리는 전압의 크기 즉, 피드백 신호(F/B)는 제1 비교부(40A)의 반전(-)단자에 인가되어지고, 제1 비교부(40A)의 비반전(+)단자에 가해지는 제1 기준전압(V1)과 비교된 출력신호가 나타나게 된다.
이때, 상기 제1 비교부(40A)의 출력신호와 제2 비교부(50)의 출력신호는 하나의 포인트를 공유하고 있으며, 해당 접점에 걸리는 전압은 상기 스위칭 제어부(20)에 입력되어지며, 상기 스위칭 제어부(20)에서는 입력되는 전압의 크기에 대응하여 상기 버크 스위치(Q3)의 온/오프를 제어하게 된다.
따라서, 후단에 구비되어 있는 램프가 오픈되면 상기 램프에 걸리는 전압의 크기를 검출하여 알려주는 피드백신호(F/B)는 접지전위인 로우상태가 되며, 그에 반하여 상기 과전압 보호부(30)의 접점(a)에 걸리는 전압은 점차 증가하게 된다.
그러므로, 상기 과전압 보호부(30)의 접점(a)에 걸리는 전압의 증가로 인해 상기 DC/AC 컨버터(10)의 출력측에 과전압이 발생되므로 일정한 임계전압 이상의 과전압이 형성되지 않도록 해야한다.
이때, 상기 과전압 보호부(30)를 형성하고 있는 저항(R1, R2)은 상기 접점(a)에 걸리는 전압을 분압하여 상기 제2 비교부(50)로 입력되는데, 상기에서 제1 비교부(50)의 비반전(+) 단자에는 임의의 제2 기준전압(V2)이 가해지고, 반전(-) 단자에는 상기 과전압 보호부(30)에서 분압된 결과가 입력되어짐에 의해 상기 접점(a)의 전압이 상승하면 제2 기준전압(V2)에 비하여 커지는 경우 로우상태의 신호가 출력되어진다.
따라서, 상기 스위칭 제어부(20)에서는 상기 제2 비교부(50)에서 출력되는 신호에 따라 상기 버크 스위치(Q3)를 오프 동작시켜 상기 접점(a)에 걸리는 전압을 낮추게 되는 것이다.
상술한 회로의 구성과 다른 본 발명에 따른 과전압 보호회로의 실시 예가 첨부한 도 3에 도시되어 있는데, 첨부한 도 3에 도시되어 있는 본 발명에 따른 과전압 보호회로가 상기 도 2에 도시되어 있는 회로와 다른 점은 참조번호 50A로 표기된 제2 비교부(50)는 도3에 도시된 제2 비교부(50)를 구성하고 있는 OP-AMP가 비교기(첨부한 도면에서 COMP2로 표시됨)에서 에러증폭기(첨부한 도면에서 ERR2로 표시됨)로 사용한다는 점이다.
따라서, 상기 제1 비교부(40A)의 출력단과 제2 비교부(50A)의 출력단 사이에 역기전력을 방지하기 위한 다이오드(D1)가 구비되는 것이다.
상기 다이오드(D1)는 애노드 단자가 제1 비교부(40A)의 출력단에 연결되고 캐소드 단자가 제2 비교부(50A)의 출력단에 연결되어진다.
이와 같이 구성되는 이유는 참조번호 ERR2로 표시되는 에러증폭기의 경우 출력단의 전압 변화에 민감하여 연동하는 특성이 있기 때문이다.
이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 LCD 백라이트 인버터의 과전압 보호회로를 제공하면, 램프의 오픈시 과전압을 제어하기 위한 수단으로 입력전압의 변동에 항상 일정한 출력전압으로 제어할 수 있으며, 정상동작상태에서도 피드백신호의 이상 노이즈에 대한 영향을 최소화 할 수 있다는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 구동전원입력단과 변압을 수행하는 DC/AC 컨버터의 사이에 연결되어 상기 DC/AC 컨버터로의 전원공급을 결정하는 버크 스위치와, 상기 DC/AC 컨버터의 입력단에 연결되어 분압을 수행하는 동시에 회로의 초기 구동시에 전류경로를 제공하는 과전압 보호회로를 구비하고 있는 LCD 백라이트 인버터에 있어서:
    후단에 구비되어 있는 백라이트 램프의 온/오프 상태에 따른 전압의 크기를 감지하는 피드백 신호의 크기와 제 1기준전압의 크기를 비교하여 그 비교치를 출력하는 제 1비교부와;
    상기 과전압 보호부에서 분압된 전압의 크기와 제 2기준전압의 크기를 비교하여 그 비교치를 출력하는 제 2비교부와;
    상기 제 1비교부와 제 2비교부의 출력신호를 입력받아 해당 비교신호에 따라 상기 버크 스위치의 온/오프 상태를 제어하는 스위칭 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 LCD 백라이트 인버터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1비교부는 백라이트 램프의 온/오프 상태에 따른 전압의 크기를 감지하는 상기 피드백 신호를 반전 데이터 입력단에 입력받고 비반전 데이터 입력단에는 제 1기준신호를 입력받아 이를 비교하여 출력하는 제 1에러증폭기와;
    상기 제 1에러증폭기의 출력단과 반전 데이터 입력단 사이에 연결되어 있는 제 1콘덴서를 포함하는 것을 특징으로 하는 LCD 백라이트 인버터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2비교부는 상기 과전압 보호회로에서 분압되는 전압을 반전 데이터 입력단에 입력받고 비반전 데이터 입력단에는 제 2기준신호를 입력받아 이를 비교하여 출력하는 비교기와;
    상기 비교기의 출력단과 반전 데이터 입력단사이에 연결되어 있는 제 2콘덴서를 포함하는 것을 특징으로 하는 LCD 백라이트 인버터.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2비교부는 상기 과전압 보호회로에서 분압되는 전압을 반전 데이터 입력단에 입력받고 비반전 데이터 입력단에는 제 2기준신호를 입력받아 이를 비교하여 출력하는 제 2에러증폭기와;
    상기 제 2에러증폭기의 출력단과 반전 데이터 입력단사이에 연결되어 있는 제 3콘덴서; 및
    상기 제 2에러증폭기의 출력단에 캐소드 단자가 연결되고 애노드 단자는 제 1비교부의 출력단에 연결되는 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 LCD 백라이트 인버터.
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