KR101357769B1 - 램프구동회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 램프구동회로에 관한 것이다.

본 발명은 비교기를 통해 입력되는 전류 피드백 신호와 출력 전류의 양을 비교 조절하면서 0 레벨과 HIGH 레벨로 스윙하는 램프 구동신호를 출력하는 램프구동회로에 있어서, 램프구동회로의 구동신호출력단에 0 레벨 이상의 최저 레벨 신호를 제공하는 최저레벨유지부를 포함한다.

본 발명에 의하면, 출력레벨이 0 까지 완전 방전되지 않는 경우의 발생을 없앰으로써, 트랜스포머에서 발생하는 소음을 감소시킬 수 있다.

Description

램프구동회로{LAMP DRIVING CIRCUIT}

도 1은 종래 램프구동회로의 출력 측 회로를 간략히 도시한 블록도.

도 2는 종래 램프구동회로의 출력 특성을 도시한 파형도.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 구성을 간략히 도시한 블럭도.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 구성을 보다 구체적으로 도시한 회로도.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 출력 특성을 도시한 파형도.

도 6은 PWM DIMMING 시의 통상적인 램프(CCFL) 전류 파형도.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

10 : 램프구동회로 11 :PWM공급부

12 : 컨트롤부 13 : 최저레벨유지부

13a : 저항군 13b,c : 트랜지스터1,2

T : 트랜스포머 L : 램프

본 발명은 램프구동회로에 관한 것이다.

일반적으로, 인버터는 역변환 장치로 직류 전력을 교류 전력으로 바꾸는 장치로서, LCD나 그 외의 디스플레이 장치의 백라이트용 전원ㆍ자동차의 형광등 전원ㆍ정전 시 비상용 전원ㆍ이동용의 교류 전원 등에 이용된다.

현재 사용 중인 백라이트 인버터용 컨트롤러의 디밍 방법에는 아날로그 디밍ㆍPWM 디밍ㆍ복합 디밍 등이 있으며, 각각의 동작에 따라 회로구성을 달리하고 있다.

상기, PWM 디밍 방식이 적용된 종래 백라이트 인버터 디밍회로는 PWM신호를 제어부에 공급하는 PWM부와, 상기 PWM부로부터 신호를 입력받아 램프의 동작을 제어하는 제어부로 구성된다. 이때, 상기 제어부에서 출력된 신호는 트랜스포머를 통해 램프에 공급된다.

이와 같이 된 종래 백라이트 인버터 디밍회로는 PWM부로부터 PWM DIMMING 신호가 공급되면, 제어부는 램프를 정상상태에서 구동시키는 가운데, On/Off를 반복하면서 점등과 소등의 시 비율로 밝기를 제어하는 출력신호를 발생시키며, 이는 트랜스포머를 통해 변압되어 램프로 제공된다.

여기서, 상기 제어부의 끝단에는 첨부 도면 도 1에 도시된 바와 같은 램프를 제어하는 램프 컨트롤IC(통상적으로 드라이브IC)가 배치되며, 상기 램프 컨트롤IC는 자체에서 전류 피드백 량과 출력되는 전류의 양을 내부 비교기를 통해 비교 조절한다.

이때, 첨부도면 도 1에 도시된 FB단의 최소 전압은 0V레벨이며, FB단의 전압 값은 IS단으로 입력되는 전류 피드백 전압값으로 조정된다.(상기 0V레벨은 출력전류가 없는 것을 의미한다.)

이와 같이 되면, 첨부 도면 도 2에 도시된 바와 같이, FB 신호의 파형은 0V ~ 2.5V로 스윙하며, FB단이 OV인 구간은 출력이 나타나지 않는다. 이때, 방전 시 0V까지 방전해야 하지만, 완전히 방전되지 않았을 때는 특성상 트랜스에서 강한 소음이 발생되는 문제점이 있다.

본 발명은 트랜스포머에서 소음이 발생하는 것을 감소시킨다.

본 발명은 비교기를 통해 입력되는 전류 피드백 신호와 출력 전류의 양을 비교 조절하면서 0 레벨과 HIGH 레벨로 스윙하는 램프 구동신호를 출력하는 램프구동회로에 있어서, 램프구동회로의 구동신호출력단에 0 레벨 이상의 최저 레벨 신호를 제공하는 최저레벨유지부를 포함한다.

여기서, 본 발명 중 상기 램프구동회로는 인버터일 수 있으며, 상기 인버터의 구성은 일실시예로, PWM 디밍 신호를 컨트롤부에 공급하는 PWM공급부 및 상기 PWM공급부로부터 신호를 입력받아 램프의 동작을 제어하는 컨트롤부를 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 상기 PWM공급부는 PWM 디밍신호를 발생시키는 오실레이터를 포함하며, 오실레이터의 출력신호와 인버터 DIMMING 신호를 비교하여 소프트 스타트용 커패시터를 방전 및 충전시킴으로써, 램프의 초기 기동 및 PWM 디밍 기동 시, 일정 시간 기울기를 제공하는 기동 시간 조절부와, 오실레이터의 출력신호와 기동 시간 조절부의 출력신호를 비교하여 스위칭 소자로 인버터 구동 신호를 제공하는 인버터 구동부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 컨트롤부는 전류 피드백 량과 출력되는 전류의 양을 내부 비교기를 통해 비교 조절하고, FB단의 최소 전압은 0V레벨이며, FB단의 전압값은 IS로 입력되는 전류 피드백 전압값으로 조정되는 드라이브IC를 포함할 수 있다.

한편, 본 발명 중 상기 최저레벨유지부는 상기 드라이브IC의 FB단에 연결되는 것으로, 입력 전류를 특정 값으로 일정하게 입력시키는 저항군; 상기 저항군으로부터 동작 신호를 입력받아 동작하는 트랜지스터1; 상기 트랜지스터1의 도통 상태에 따라 동작하여 상기 입력신호를 출력시켜, FB단으로 입력하는 트랜지스터2를 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 상기 저항군은 트랜지스터1의 베이스단 사이에 직렬 연결되는 레지스터1,2,3일 수 있으며, 상기 트랜지스터1의 이미터는 트랜지스터2의 베이스에 연결될 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 구성을 간략히 도시한 블록도이고, 도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 구성을 보다 구체적으로 도시한 회로도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 출력 특성을 도시한 파형도이다이며, 도 6은 PWM DIMMING 시의 통상적인 램프(CCFL) 전류 파형도이다.

본 발명은 첨부 도면 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 비교기를 통해 입력되는 전류 피드백 신호와 출력 전류의 양을 비교 조절하면서 0 레벨과 HIGH 레벨로 스윙하는 램프 구동신호를 출력하는 램프구동회로에 있어서, 출력전류가 발생하지 않는 구간에도 출력전류가 발생되도록, 램프구동회로(10)의 구동신호출력단(FB단)에 0 레벨 이상의 최저 레벨 신호를 제공하는 최저레벨유지부(13)를 포함한다.

여기서, 본 발명 중 상기 램프구동회로(10)는 PWM 디밍 신호를 컨트롤부에 공급하는 PWM공급부(11) 및 상기 PWM공급부(11)로부터 신호를 입력받아 램프(L)의 동작을 제어하는 컨트롤부(12)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 PWM공급부(11)는 PWM 디밍신호를 발생시키는 오실레이터를 포함하며, 오실레이터의 출력신호와 인버터 디밍 신호를 비교하여 소프트 스타트용 커패시터를 방전 및 충전시킴으로써, 램프(L)의 초기 기동 및 PWM 디밍 기동 시, 일정 시간 기울기를 제공하는 기동 시간 조절부와, 오실레이터의 출력신호와 기동 시간 조절부의 출력신호를 비교하여 스위칭 소자로 인버터 구동 신호를 제공하는 인버터 구동부를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 컨트롤부(12)는 전류 피드백 량과 출력되는 전류의 양을 내부 비교기를 통해 비교 조절하고, FB단의 최소 전압은 0V레벨이며, FB단의 전압값은 IS로 입력되는 전류 피드백 전압값으로 조정되는 드라이브IC이다.

이와 같이 된 램프구동회로(10)는 PWM공급부(11)에서 출력된 PWM신호를 통해 램프의 ON 시간과 OFF 시간의 비율을 제어함으로써 밝기를 조절하는 방식으로써, 개념이 스위칭 레귤레이터 등에 사용되는 PWM과 유사하기 때문에 PWM 디밍이라 하며 PWM 제어와는 개념을 달리한다.

도 6은 PWM DIMMING 시의 통상적인 램프(CCFL) 전류 파형도이다.

PWM 디밍은 도 6에 나타낸 바와 같은 파형에서 T1과 T2의 비율을 조절함으로써 밝기를 제어한다. 즉, T2의 비율이 늘어남에 따라 밝기는 감소하게 되며, 램프의 구동 주파수와는 별개로 1/(T1 + T2)에 해당하는 주파수로 ON과 OFF를 반복하면서 동작한다.

상기, PWM공급부(11)는 상기와 같은 파형의 신호를 컨트롤부(12)에 입력시키며, 상기 컨트롤부(12)가 구동신호를 출력시켜 MOS-FET를 동작시키고, MOS-FET에서 출력된 신호가 트랜스포머(T)를 통해 변압되어, 램프(L)가 동작한다.

한편, 본 발명 중 상기 최저레벨유지부(13)는 상기 드리이브IC의 FB단에 연결되는 것으로, 입력 전류를 특정 값으로 일정하게 입력시키는 저항군(13a); 상기 저항군(13a)으로부터 동작 신호를 입력받아 동작하는 트랜지스터1(13b); 상기 트랜지스터1(13b)의 도통 상태에 따라 동작하여 상기 입력신호를 출력시켜, 구동신호출력단(FB단)으로 입력하는 트랜지스터2(13c)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 저항군(13a)은 트랜지스터1(13b)의 베이스단 사이에 직렬 연결되는 레지스터1,2,3(R1)(R2)(R3)일 수 있으며, 상기 트랜지스터1(13b)의 이미터는 트랜지스터2(13c)의 베이스에 연결된다.

이와 같이 되면, 상기 저항군(13a)은 입력되는 전원을 전압 강하시켜, 특정 값 즉, 0.6V를 트랜지스터1(13b)의 구동신호로 입력한다.

그러면, 트랜지스터1(13b)은 도통 상태가 되며, 상기 도통에 의해 이미터측에 베이스가 연결된 트랜지스터2(13c)가 구동신호를 입력받아 도통 상태가 되므로, 0.6V가 이미터 단으로 출력되어 드라이브IC의 구동신호출력단(FB단)으로 입력된다.

이하, 본 발명이 전체적인 동작 상태를 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 첨부 도면 도 4에 도시된 A단의 전압을 0.6V정도로 셋팅하면, B단의 전압은 그 전압이 항상 유지되며, 이 전압이 구동신호출력단(FB단)에 입력된다. 즉, 상기 저항군(13a)이 입력되는 전원을 전압 강하시켜, 0.6V를 트랜지스터1(13b)의 구동신호로 입력시켜 트랜지스터1(13b)이 도통 상태가 되면, 이미터측에 베이스가 연결된 트랜지스터2(13c)가 구동신호를 입력받아 도통 상태가 되어 0.6V를 이미터 단으로 출력시켜, 드라이브IC의 구동신호출력단(FB단)으로 입력시킨다.

그리되면, 구동신호출력단(FB단)의 신호는 기존과는 달리 로우 레벨이 플로팅(Floating)되게 되고, 출력되는 전압에 의해 종래와 비교되는 파형이 만들어진다. 즉, 첨부 도면 도 5에 도시된 바와 같이, 구동신호출력단(FB단)의 출력신호의 Low구간인 출력전류가 없어야 되는 구간에도 출력전류인 0.6V가 존재하게 되어, 종래 구성의 설명에서와 같이 방전 시 0V까지 완전 방전되지 않는 경우의 발생을 사전에 없애고, 이를 통해 특성적으로 나타나는 트랜스포머에서 발생되는 소음을 감소시킬 수 있다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

본 발명에 의하면, 구동신호출력단의 출력신호의 Low구간인 출력전류가 없어야 되는 구간에도 출력전류인 0.6V가 존재하도록 하여, 출력레벨이 0 까지 완전 방전되지 않는 경우의 발생을 사전에 없앰으로써, 트랜스포머에서 소음이 발생하는 것을 감소시킬 수 있다.

Claims (4)

1. 비교기를 통해 입력되는 전류 피드백 신호와 출력 전류의 양을 비교 조절하면서 0 레벨과 HIGH 레벨로 스윙하는 램프 구동신호를 출력하는 램프구동회로에 있어서,

   램프구동회로의 구동신호출력단에 0 레벨 이상의 최저 레벨 신호를 제공하는 최저레벨유지부는

   상기 구동신호출력단에 연결되는 것으로, 트랜지스터1의 베이스단 사이에 직렬 연결되는 레지스터1,2,3이고, 상기 트랜지스터1의 이미터는 트랜지스터2의 베이스에 연결되어 입력 전류를 특정 값으로 일정하게 입력시키는 저항군;

   상기 저항군으로부터 동작 신호를 입력받아 동작하는 트랜지스터1;

   상기 트랜지스터1의 도통 상태에 따라 동작하여 상기 입력신호를 출력시켜, 상기 구동신호출력단으로 입력하는 트랜지스터2를 포함하며,

   상기 최저레벨유지부는 상기 구동신호출력단에 0 레벨 이상의 최저 레벨 신호를 제공하여 출력전류가 발생하지 않는 구간에 출력전류를 발생시키는 것을 특징으로 하는 램프구동회로.
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