KR200193174Y1

KR200193174Y1 - 엘씨디 백라이트용 인버터 보호장치

Info

Publication number: KR200193174Y1
Application number: KR2020000007197U
Authority: KR
Inventors: 이재두
Original assignee: 엘지전자주식회사
Priority date: 2000-03-14
Filing date: 2000-03-14
Publication date: 2000-08-16
Anticipated expiration: 2010-03-14

Abstract

본 고안에 따른 LCD 백라이트용 인버터 보호장치는, 인버터 구동전압을 스위칭 출력하여 램프 구동용 교류고압을 만드는 직류/교류 변환수단과, 상기 직류/교류 변환수단으로부터 교류고압을 인가받아 램프에 전류를 흘려주는 출력 콘넥터와, 상기 출력 콘넥터의 저압측에서 발생되는 전압을 검출하고, 그 검출된 전압에 따라 램프의 상태를 마이컴에 전달하여 입력전압 또는 기타 고압출력에 필요한 회로전압을 차단시켜 주기 위한 램프전압 검출수단을 포함한 것을 특징으로 한다.

상기 램프전압 검출수단은 출력 콘넥터의 저압측에 발생되는 전압에 따라 온,오프 스위칭하는 제 1스위칭소자와, 정전압을 출력하는 정전압 발생부와, 상기 정전압 발생부의 정전압에 대해 상기 제 1스위칭소자의 온,오프 상태에 따라 분압되는 전압 레벨을 마이컴에 인가하는 분압 저항으로 구성된 것을 특징으로 한다.

이 같은 본 고안에 의하면, 인버터 출력에 연결되어 있는 램프가 빠지거나 램프 그라운드 선이 외부 그라운드에 전기적으로 연결되었을 경우, 램프의 비정상적인 상태를 검출하고, 이에 따라 램프 구동용 교류 고압의 발생을 차단시켜 줄 수 있도록 함에 있다.

Description

엘씨디 백라이트용 인버터 보호장치{Device for protection of inverter for back light of LCD}

본 고안에 따른 LCD 백라이트 인버터 보호장치는 특히, 램프의 동작상태를 검출하여 그 검출된 값에 따라 인버터의 고압발생을 제어할 수 있도록 한 인버터 보호장치에 관한 것이다.

근래에는 뷰파인더의 표시수단으로서 종래의 무겁고 크기가 큰 CRT 디스플레이 대신 소형, 경량의 액정디스플레이(Liquid Crystal Display; LCD)를 채택하는 경우가 많다.

일반적으로 LCD는 그 자체로는 발광하지 못하는 수광소자이므로, 액정판 후면에 투과율이 큰 백라이트(back light)를 부착시킴으로서, 균일한 휘도로 LCD에 표시된 화상 정보를 선명하게 볼 수 있도록 만들어 진다. 보통 백라이트의 발광수단으로 백라이트 램프(Lamp)를 사용한다. 백라이트 램프는 일반 조명용의 형광 램프를 가능한 한 그 효율성을 유지시키면서, 백라이트의 크기에 맞도록 축소화한 것이다. 이러한 백라이트 구동을 위한 인버터는 도 1과 같다.

도 1은 종래 LCD 백라이트 인버터 제어장치를 보인 회로 구성도이다.

인버터 구동전압(Vcc1)을 램프 구동용 교류 고압으로 변환하여 출력하는 직류/교류 변환부(101)와, 상기 직류/교류 변환부(101)의 출력 교류전압에 직렬로 연결되어 있는 램프 양단에 전류를 흘려주는 출력 콘넥터(102)로 구성된다.

여기서, 상기 직류/교류 변환부(101)는 인버터 구동전압(Vcc1)을 교대로 스위칭 출력하는 스위칭소자(Q1,Q2)와, 상기 스위칭 소자(Q1,Q2)의 스위칭에 의해 유기되는 전압을 내부 권선비(n1:n2)에 의해 2차측(n2)에 고압을 유기시키는 트랜스(T1)를 포함한 구성이다.

미 설명 부호 L1은 라인필터, R1~R3은 저항, C1~C3는 콘덴서, D1은 다이오드이다.

상기와 같이 구성되는 종래의 LCD 백라이트용 인버터 제어장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 인버터 구동전압(Vcc1)이 라인필터를 통해 직류/교류 변환부(101)로 입력되며, 상기 직류/교류 변환부(101)는 인버터 구동전압(Vcc1)을 복수개의 스위칭 소자(Q1,Q2)가 교대로 스위칭 동작(PUSH-PULL)하여 그 콜렉터에 인가되는 인버터 구동전압(Vcc1)을 트랜스(T1)의 1차측으로 출력하고, 상기 트랜스(T1)는 1차측(n1)으로 유기되는 전압을 그 권선비(n1:n2)에 의해 2차측(n2)으로 교류 고압을 출력 콘넥터(103)로 출력하게 된다.

상기 직류/교류 변환부(101)로부터 출력되는 교류고압은 출력 콘넥터(103)의 고압측(2) 및 저압측(3)에 각각 연결되어 램프에 전류를 흘려준다. 이때 출력 콘넥터(103)의 저압측에는 램프에 흐르는 전류와 저항 용량값(R3)에 해당하는 전압이 발생한다. 즉, 저압측에는 램프에 흐르는 전류×R3 용량값에 해당하는 전압이 걸린다.

그러나, 종래에는 출력 콘넥터(102)의 램프가 빠지거나 램프 그라운드(GND) 선이 외부 그라운드(GND)에 접촉되었을 지라도 직류/교류 변환부(101)는 정상동작하게 되고, 이로 인해 출력 콘넥터(102)의 고압측(2)에는 고압(1000V 이상)이 계속 걸리고 그 저압측(1)에는 전압이 발생하지 않는다.

따라서, 상기와 같은 램프의 비정상적인 상태에서도 직류/교류 변환부(101)의 푸시풀 회로가 계속 동작하여 승압된 전압이 항상 공급되므로, 방전등 신뢰성에 문제점이 발생할 수 있으며, 또 전력 손실이 클 뿐 만 아니라 트랜스(T1)의 고압 아크 방전으로 인한 화재등이 발생될 수 있는 문제점이 있다.

본 고안은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 인버터 출력에 연결되어 있는 램프가 빠지거나 램프 그라운드 선이 외부 그라운드에 전기적으로 연결되었을 경우 등과 같은 램프의 비정상적인 상태를 검출하고, 이에 따라 램프 구동용 교류 고압의 발생을 차단시켜 줄 수 있도록 한 LCD 백라이트용 인버터 보호장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 엘씨디 백라이트용 인버터 보호장치를 보인 회로 구성도.

도 2는 본 고안에 따른 엘씨디 백라이트용 인버터 보호장치를 보인 회로 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

101,201...직류/교류 변환부 102,202...출력 콘넥터

203...램프전압 검출부 203a...정전압 발생부

상기한 목적 달성을 위한, 본 고안에 따른 LCD 백라이트용 인버터 보호장치는,

인버터 구동전압을 스위칭 출력하여 램프 구동용 교류고압을 만드는 직류/교류 변환수단과,

상기 직류/교류 변환수단으로부터 교류고압을 인가받아 램프에 전류를 흘려주는 출력 콘넥터와,

상기 출력 콘넥터의 저압측에서 발생되는 전압을 검출하고, 그 검출된 전압에 따라 램프의 상태를 마이컴에 전달하여 입력전압 또는 기타 고압출력에 필요한 회로전압을 차단시켜 주기 위한 램프전압 검출수단을 포함한 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 램프전압 검출수단은 출력 콘넥터의 저압측에 발생되는 전압에 따라 온,오프 스위칭하는 제 1스위칭소자와, 정전압을 출력하는 정전압 발생부와, 상기 정전압 발생부의 정전압에 대해 상기 제 1스위칭소자의 온,오프 상태에 따라 분압되는 전압 레벨을 마이컴에 인가하는 분압 저항으로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 2는 본 발명에 따른 LCD 백라이트용 인버터 보호장치의 실시예를 보인 회로 구성도이다.

인버터 구동전압(Vcc1)을 스위칭 출력하여 램프 구동용 교류고압을 만드는 직류/교류 변환부(201)와, 상기 직류/교류 변환부(201)로부터 교류고압을 인가받아 램프에 흘려주는 출력 콘넥터(202)와, 상기 출력 콘넥터(202)의 저압측에서 발생되는 전압을 검출하여 그 결과에 따라 직류/교류 변환부(201)의 입력 전원전압(Vcc1)을 차단시켜 주기 위한 램프전압 검출부(203)를 포함하는 구성이다.

여기서, 상기 램프전압 검출부(203)는 상기 출력 콘넥터(202)의 저압측에 발생되는 전압에 따라 온,오프 스위칭하는 제 1스위칭소자(Q13)와, 전원전압(Vcc1)을 입력받아 정전압을 출력하는 정전압 발생부(203a)와, 상기 정전압 발생부(203a)의 정전압과 상기 제 1스위칭소자(Q13)의 온,오프 상태에 따른 콜렉터측 전위를 분압하여 마이컴에 인가하는 분압저항(R16,R17)을 포함하는 구성이다.

미 설명 부호 R11~R15,R18은 저항, C11~C13은 콘덴서, Q11,Q12,Q14는 스위칭소자, D11은 다이오드,ZD11은 제너 다이오드이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 LCD백라이트용 인버터 보호장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하며, 종래와 동일부분에 대해서는 간략하게 설명하기로 한다.

먼저, 직류/교류 변환부(201)에는 인버터 구동전압(Vcc1)이 모델별로 12~24V 전원으로 입력되면, 내부의 푸시풀로 연결된 복수개의 스위칭소자(Q11,Q12)가 스위칭하여 트랜스(T11)를 통해 교류고압을 출력 콘넥터(202)에 출력하게 된다.

그리고, 상기 트랜스(T11)로부터 출력되는 인버터 구동용 교류고압의 정극성 단자(+)는 출력 콘넥터(202)의 고압측(n2)에, 교류 고압의 부극성 단자(-)는 출력 콘넥터(202)의 저압측(n1)에 연결되어 상기 출력 콘넥터(202)를 통해서 램프를 동작시켜 준다.

이때 출력 콘넥터(202)의 저압측 'A' 지점에는 램프에 흐르는 전류와 저항 용량값(R13)에 해당하는 전압(램프에 흐르는 전류×R13)이 발생한다.

이러한 출력콘넥터(202)의 저압측(n1)에 발생되는 전압을 램프전압 검출부(203)에서 검출하여 그 램프상태에 따라 하이 또는 로우신호를 마이컴에 공급하여 인버터 전원전압을 제어하게 된다. 이는 출력콘넥터(202)의 저압측(n1)은 램프가 비정적인 상태일 경우에는 제로('0') 전압이 됨을 이용하기 위함이다.

이를 위해서, 램프가 온 되어 있거나, 정상적으로 꽂혀 있을 때에는, 상기 출력콘넥터(202)의 저압측에는 상기와 같은 전압(램프에 흐르는 전류×R13)이 발생되며, 그 전압은 다이오드(D11) 및 콘덴서(C13)를 통해 정류되고, 이 정류된 전압은 램프전압 검출부(203)의 제 1스위칭소자(Q13)의 베이스측 저항(R15)을 통해 입력된다.

그러면, 제 1스위칭소자(Q13)는 턴-온 되고, 상기 제 1스위칭소자(Q13)의 콜렉터에 접속된 저항(R16)은 상기 제 1스위칭소자(Q13)의 턴-온에 의해 그라운드에 접지(GND1)된다.

그리고, 램프전압 검출부(203)의 정전압 발생부(203a)는 제 2스위칭소자(Q14)와 제너다이오드(ZD11)로 구성되어, 상기 제 2스위칭소자(Q14)의 콜렉터 및 베이스에 전원전압(Vcc1)이 인가되고, 그 에미터에 제너다이오드(ZD11)의 캐소드단(K)가 연결되어 상기 제너 다이오드(ZD11)에 의해 제 2스위칭소자(Q14)의 에미터에는 정전압(마이컴 전압:5V)이 인가된다.

상기 정전압 발생부(203a)로부터 출력되는 전압은 제 2스위칭소자(Q14)의 에미터에 접속된 저항(R17)으로 인가되며, 이 전압은 저항(R16)(R17)에 의해 분압되며, 이 분압된 전압이 마이컴으로 공급된다. 이때의 저항값은 R17이 R16보다 몇 십배 이상 크게 설정되어 있어, 저항(R17)에 대부분의 전압이 걸리고, R16에는 적은 전압이 걸리게 된다.

이러한 분압 저항(R16,R17)에 의해 분압된 전압은 마이컴에 전달되며, 이때의 마이컴은 상기의 램프 온 신호를 로우레벨로 인식하여 파워 온/오프 단자에 계속 파원 온 신호를 내보내 계속 인버터가 동작되도록 한다.

한편, 램프가 오프되거나 빠졌을 때와 같이 램프가 비정상적인 상태일 경우에는, 출력콘넥터(202)의 저압측(n1)에 흐르는 전압이 없고, 이로 인해 램프전압 검출부(203)의 제 1스위칭소자(Q13)는 턴-오프된다.

상기 제 1스위칭소자(Q13)가 턴-오프되면 그 콜렉터에 접속된 저항은 일측단자가 플로팅되므로, 정전압발생부(203a)로부터 발생되는 전압이 저항(R17)을 통해 마이컴에 공급된다. 즉, 정전압 발생부(203a)로부터 출력되는 전압은 전압 분압없이 저항(R17)에서 전압강하되어 하이레벨의 램프-오프신호로 마이컴에 전달된다.

이때의 마이컴은 하이레벨의 램프-오프신호를 인식하여 파워 온/오프 단자에 파워 오프신호를 출력하여 인버터의 동작을 오프시키도록 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 LCD 백라이트용 인버터 보호장치는, 램프가 오프 혹은 램프가 빠졌을 때와 같은 상태를 검출하여 마이컴에 전달하여 인버터의 파워 온/오프 단자에 파워 오프신호를 내보내도록 하여 인버터의 동작을 차단하여 고압의 방전으로 인한 신뢰성 문제를 예방하는 효과가 있다.

Claims

인버터 구동전압을 스위칭 출력하여 램프 구동용 교류고압을 만드는 직류/교류 변환수단과,

상기 직류/교류 변환수단으로부터 교류고압을 인가받아 램프에 전류를 흘려주는 출력 콘넥터와,

상기 출력 콘넥터의 저압측에서 발생되는 전압을 검출하고, 그 검출된 전압에 따라 램프의 상태를 마이컴에 전달하여 입력전압 또는 기타 고압출력에 필요한 회로전압을 차단시켜 주기 위한 램프전압 검출수단을 포함한 것을 특징으로 하는 LCD 백라이트용 인버터 보호장치.
제 1항에 있어서,

상기 램프전압 검출수단은 출력 콘넥터의 저압측에 발생되는 전압에 따라 온,오프 스위칭하는 제 1스위칭소자와, 정전압을 출력하는 정전압 발생부와, 상기 정전압 발생부의 정전압에 대해 상기 제 1스위칭소자의 온,오프 상태에 따라 분압되는 전압 레벨을 마이컴에 인가하는 분압 저항으로 구성된 것을 특징으로 하는 LCD 백라이트용 인버터 보호장치.