KR0164952B1 - 영상표시기기의 플라이백 트랜스 구동장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 모니터에서 브라운관을 구동시키기 위하여 고압을 발생시키는 플라이백 트랜스(FBT) 구동장치에 있어서, 과도한 수평주파수의 입력에 의한 FBT의 효율저하를 방지하고자 한 영상표시기기의 플라이백 트랜스 구동장치에 관한 것이다.
종래 영상표시기기의 플라이백 트랜스 구동장치는 입력되는 수평주파수 그대로 플라이백 트랜스가 구동하게 되어 있으므로, 수평동기신호가 높아지면 B+전압도 높아져야 하며, 높은 수평주파수를 정류하는 다이오드 및 코일의 열손실 대단히 커지게 되고, 특히 플라이백 트랜스의 2차측 고압전류 다이오드는 수십 킬로 볼트를 정류해야 하므로, 수평주파수가 100KHZ이상 높아지면, 일반 정류 다이오드는 사용할 수 없게 되며, 플라이백 트랜스의 2차측 코일의 경우 효율이 급격히 떨어지게 되어 누설손실이 대단히 커지게 된다.
본 발명에서는 상기에서와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 PWM 방식으로 회로를 구성하여 플라이백 트랜스의 1차측에 공급되는 VCC 전원을 수평주파수와 상관없이 항상 일정하게 유지하여 공급하도록 하고, 수평주파수의 낮은 주파수의 대역에서는 수평주파수를 그대로 이용하여 플라이백 트랜스를 구동시키고, 수평주파수가 높아짐에 따라서 높은 주파수 대역에서는 수평주파수를 1/2로 분주하여 플라이백 트랜스를 구동시키므로서, 높은 주파수 대역의 수평주파수입력시 일반정류 다이오드를 이용하여 플라이백 트랜스의 구동을 가능하게 함과, 높은 주파수대의 수평주파수에 따른 효율저하에 방지하여 효율을 높일 수 있도록 한 것이다.
Description
제1도는 종래 영상표시기기의 플라이백 트랜스 구동장치의 구성을 보인 회로도.
제2도는 본 발명 영상표시기기의 플라이백 트랜스 구동장치의 블럭구성도.
제3도의 (a)~(f)는 본 발명 영상표시기기의 플라이백 트랜스 구동장치에 있어서, 수평동기 제어신호가 하이로 입력될 때 각 부의 출력 파형도.
제4도의 (a)~(f)는 본 발명 영상표시기기의 플라이백 트랜스 구동장치에 있어서, 수평동기 제어신호가 로우로 입력될 때 각 부의 출력 파형도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 수평주파수 분주부 2 : 수평주파수 절환부
3 : PWM 변조부 4 : 고압출력부
5 : 에러앰프 6 : JK 플립플롭
7 : 미분회로부 8,9 : 비교기
본 발명은 모니터에서 브라운관을 구동시키기 위하여 고압을 발생시키는 플라이백 트랜스(FBT) 구동장치에 있어서, 과도한 수평주파수의 입력에 의한 FBT의 효율저하를 방지하고자 한 영상표시기기의 플라이백 트랜스 구동장치에 관한 것이다.
종래 영상표시기기의 플라이백 트랜스 구동장치의 구성은 제1도에 도시된 바와같이, 입력되는 수평동기신호(로)와 피드 백(Feed Back)되어 입력되는 신호를 비교하여 구형파 펄스로 출력하는 PWM변환부(21)와, PWM변환부(21)에서 출력되는 구형파 펄스를 게이트 단자로 입력받아 동작하여 VCC전원을 스위칭 출력하는 전계효과트랜지스터(FET21)와, 입력되는 수평동기신호(fh)에 동기시켜 트랜지스터(Q21)를 구동시키는 고압구동부(22)와, 다이오드(D22)와 콘덴서(C22) 및 내장된 1차측 코일(L22)에 의하여 공진회로를 형성하여 2차측으로 고압의 전압을 발생시키는 플라이백 트랜스(FBT21)와, 플라이백 트랜스(FBT21)에서 발생된 고전압을 검출하여 상기 PWM변환부(21)로 피드 백 시키는 고압검출부(23)로 구성된다.
미 설명부호 R21, R22는 저항 D21, D23, D24, D25, D26은 다이오드, L21, L23, L24, L25, L26은 코일, C21, C23은 콘덴서이다.
이와같이 구성되는 종래 영상표시기기의 플라이백 트랜스 구동장치는 고압검출부(23)에서 출력되는 전압을 검출하여 피드 백 시킨 전압과 입력되는 수평동기신호(fh)를 PWM변환부(21)에서 비교하여 구형파 펄스를 발생시켜 전계효과트랜지스터(FET21)를 구동시켜 주므로서, VCC전원을 스위칭하여 플라이백 트랜스(FBT21)의 1차측 직류전원으로 공급하게 된다.
또한, 입력되는 수평동기신호(fh)는 고압구동부(22)에 입력받아 수평동기신호(fh)와 동기시켜 트랜지스터(Q21)를 구동시켜 플라이백 트랜스(FBT21)를 동작시키게 된다.
상기에서와 같은 동작에 의하여 플라이백 트랜스(FBT21)는 1차측에 코일(L22)과 다이오드(D22) 및 콘덴서(C22)에 의해 형성되는 공진회로에 의하여 교류전압이 플라이백 트랜스(FBT21)의 2차측으로 유기되어 2차측에 형성된 코일(L23, L24, L25) 및 다이오드(D24, D25, D26)에 의해 정류되고, 콘덴서(C23)에 의해 평활되어 고압을 발생시키게 된다.
이때, 상기에서 설명한 바와같이 저항(R21, R22)으로 구성된 고압검출부(23)에서 출력되는 고압을 검출하여 피드 백시켜 상기와 같은 동작과정을 수행하도록 하게 된다.
그러나, 이와같은 종래 영상표시기기의 플라이백 트랜스 구동장치는 PWM변화부(21) 및 고압구동부(22)가 수평동기신호(fh)에 동기화 되어 있으므로, 입력되는 수평주파수 그대로 플라이백 트랜스(FBT21)가 구동하게 되어 있다.
따라서, 수평동기신호(fh)가 높아지면 B+전압도 높아져야 하며, 높은 수평주파수를 정류하는 다이오드(D21) 및 코일(L21)의 열손실 대단히 커지게 되고, 특히 플라이백 트랜스(FBT21)의 2차측 고압전류 다이오드(D23, D24, D25, D26)는 수십 킬로 볼트를 정류해야 하므로, 수평주파수가 100KHZ이상 높아지면, 일반 정류 다이오드는 사용할 수 없게 되며, 플라이백 트랜스(FBT21)의 코일(L23, L24, L25, L26)의 경우 효율이 급격히 떨어지게 되어 누설 손실이 대단히 커지게 된다.
본 발명에서는 상기에서와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 PWM 방식으로 회로를 구성하여 플라이백 트랜스의 1차측에 공급되는 VCC 전원을 수평주파수와 상관없이 항상 일정하게 유지하여 공급하도록 하고, 수평주파수의 낮은 주파수의 대역에서는 수평주파수를 그대로 이용하여 플라이백 트랜스를 구동시키고, 수평주파수가 높아짐에 따라서 높은 주파수 대역에서는 수평주파수를 1/2로 분주하여 플라이백 트랜스를 구동시키므로서, 높은 주파수 대역의 수평주파수입력시 일반정류 다이오드를 이용하여 플라이백 트랜스의 구동을 가능하게 함과, 높은 주파수대의 수평주파수에 따른 효율저하에 방지하여 효율을 높일 수 있도록 한 것이다.
본 발명 영상표시기기의 플라이백 트랜스 구동장치는 제2도에 도시된 바와같이, 수평동기신호(fh)를 입력받아 수평주파수를 1/2로 분주하는 수평주파수 분주부(1)와, 수평동기 제어신호(P)를 입력받아 수평주파수 분주부(1)에서 분주되어 출력된 수평주파수와 분주되지 않은 수평주파수를 선택절환하는 수평주파수 절환부(2)와, 수평주파수 절환부(2)에서 출력되는 수평주파수를 입력받아 PWM 변조하여 에러앰프(5)에서 검출된 비교전압과 비교하여 고압출력부(4)를 구동시키는 구형파 펄스를 출력하는 PWM 변조부(3)와, PWM 변조부(3)로부터 출력되는 구형파 펄스를 인가받아 구동하여 고압을 발생시켜 출력하는 고압출력부(4)와, 출력되는 고압을 검출하여 피드 백 되어진 전압을 인가받아 기준전압(Vref)과 비교하여 에러(error)를 검출하는 에러앰프(5)로 이루어진다.
그리고 상기 수평주파수 분주부(1)는 수평동기신호(fh)를 입력받아 수평주파수를 1/2분주하는 JK 플립플롭(6)을 구성요소로 하고, 상기 수평주파수 절환부(2)는 다수개의 넨드게이트(NAND GATE)(G1, G2, G3, G4)를 구성요소로 하여 수평동기제어신호(P)를 입력받아 수평동기신호(fh)와 상기 JK 플립플롭(6)에서 1/2분주된 수평주파수와 분주되지 않은 수평주파수를 선택절환하도록 이루어져 있다.
또한, PWM 변조부(3)는 상기 수평주파수 절환부(2)로부터 출력되는 신호를 미분출력하는 미분회로부(7)와, 미분회로부(7)로부터 인가되는 신호에 의해 스위칭되는 트랜지스터(Q2)와, 트랜지스터(Q2)를 통해 부단자로 입력된 신호와 에러앰프(5)에서 출력된 신호와 비교하여 구형파를 출력하는 비교기(8)를 구성요소로 하고 있으며, 상기 고압출력부(4)는 상기 PWM 변조부(3)로 출력되는 구형파 펄스를 입력받아 스위칭 구동되는 전계효과트랜지스터(FET1)와, 전계효과트랜지스터(FET1)의 스위칭 구동에 의하여 구동되어 1차측에 공급되는 전원을 공급받아 2차측으로 고압을 발생시키는 플라이백 트랜스(FBT1)와, 플라이백 트랜스(FET1)에서 발생된 고압을 검출하여 피드 백 시키는 저항(R11, R12)을 구성요소로 하고 있으며, 상기 에러앰프(5)는 저항(R11, R12)에서 검출되어 피드 백 된 전압을 입력받아 기준전압(Vref)과 비교하여 상기 비교기(8)의 정단자로 출력하는 비교기(9)를 구성요소로 하고 있다.
미 설명부호 R1~R10은 저항, ZD1~ZD3는 제너 다이오드, D1~D5는 다이오드, C1~C7은 콘덴서, Q1, Q3, Q4는 트랜지스터이다.
이와같이 구성되는 본 발명 영상표시기기의 플라이백 트랜스(FBT) 구동장치는 높은 주파수대의 수평주파수가 입력시에도 일반적인 플라이백 트랜스를 이용하여 높은 고압출력효율을 내고자 한 것으로, 첨부된 도면을 참조하여 입력되는 수평주파수에 따른 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
도면 제3도는 낮은 수평주파수가 입력되어 수평동기제어신호(P)가 하이(High)일 경우의 각 부 파형을 나타낸 도면으로서, 먼저 제3도를 참조하여 설명하면, 낮은 주파수 즉, 약 60kHz까지의 수평주파수가 입력되면, 수평동기제어신호(P)가 하이로 입력되므로, 선택절환부(2)의 넨드게이트(G1)는 넨드게이트(G2)에 의하여 오프되므로서, JK 플립플롭(6)에 의해 1/2분주된 제3도의 (b)와 같은 신호는 넨드게이트(G2)에 의해 출력되어지지 못하게 된다.
넨드게이트(G3, G4)를 통해 분주되어지지 않은 제3도의 (a)에 도시된 바와같은 수평동기신호(fh)가 미분회로부(7)로 인가되어진다.
이후, 미분회로부(7) 및 트랜지스터(Q2)를 거쳐 (d)에 도시된 바와같은 'd'점 파형이 되어 비교기(8)의 부단자로 입력되어지며, 비교기(8)에서는 부단자로 입력되어진 'd'점파형과, 고압출력부(4)로부터 피드 백 되어 에어앰프(5)로부터 인가된 'e'와 같은 신호와 비교하여 제3도의 (e)에 도시된 바와같은 구형파 펄스를 출력시켜 고압출력부(4)의 전계효과트랜지스터(FET1)을 구동시킨다.
상기의 전계효과트랜지스터(FET1)가 구동되어지면, 플라이백 트랜스(FET1)의 1차측에 전원이 공급되어 2차측으로 고압을 발생시켜 출력하게 되며, 출력되는 전압을 저항(R11, R12)에서 검출하여 피드 백 시키게 된다.
상기에서 피드 백 되는 전압은 에러앰프(5)의 비교기(9)의 부단자로 인가되고, 비교기(9)에서는 피드 백 되어진 전압을 기준전압(Vref)과 비교하여 비교된 전압을 비교기(8)로 출력하게 된다.
그러면, 비교기(8)에서는 상기에서 설명한 바와같이, 비교기(9)에서 비교출력된 전압을 인가받아 미분회로부(7)를 거쳐 인가된 신호전압과 비교하여 전계효과트랜지스터(FET1)를 구동시키게 된다.
이때, 전계효과트랜지스터(FET1)의 1차측에 공급되는 전원은 수평주파수에 따라서 항상 일정한 직류전압을 공급하여 주므로서, 플라이백 트랜스(FBT1)의 2차측으로 고압을 발생시키게 되는 바, 상기와 같이 가능하게 되는 이유는 상기에서 설명한 바와같이 비교기(8)에서 제3도의 (d)에서와 같이, 피드 백 되어진 전압과 미분회로부(7)를 거쳐 인가되는 신호전압을 비교 즉, 'e'와 'd'의 전압변화분을 감지하여 제3도의 (e)와 같은 펄스의 듀티를 수평주파수에 따라 변화시켜 전계효과트랜지스터(FET1)를 구동시키기 때문이다.
여기서, 전계효과트랜지스터(FET1)의 드레인에는 수평펄스 듀티에 따라 제3도의 (f)와 같은 파형이 나타나게 되며, 이와같이 1차측에 공급되는 전원은 2차측으로 유기되어 코일(L2~L4)로 파형증폭한후, 다이오드(D3~D5)에 의해 다단정류되어 콘덴서(C7)에 의해 평활된 고압을 발생시키게 되는 것이다.
한편, 수평동기제어신호(P)가 로우(Low)일 때 즉, 수평주파수가 100kHz이상일때의 회로의 동작상태를 제4도를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
수평동기제어신호(P)가 로우로 입력되며, 넨드게이트(G3)는 오프되고, 넨드게이트(G1)가 온 되어진다.
따라서, JK 플립플롭(6)에 의해 제4도의 (b)와 같은 1/2분주된 수평동기신호(fh)가 넨드게이트(G4)를 통해 미분회로부(7)로 인가되어 진다.
이후, 미분회로부(7)를 거친 신호전압은 비교기(8)에 인가되어 상기에서 설명한 바와같은 동작과정에 의하여 플라이백 트랜스(FBT1)를 구동시켜 고압을 발생시키게 되는 바, 수평주파수가 120kHz가 입력되어진다고 가정하면 넨드게이트(G4)의 출력은 JK 플립플롭(6)에서 1/2로 분주된 60kHz가 되는 것이다.
즉, 수평동기신호(fh)는 120kHz로 대단히 높은 주파수로 입력되지만 실제 플라이백 트랜스(FBT1)의 구동주파수는 입력되는 주파수의 반인 60kHz로 동작하게 되는 것이다.
이상에서 설명한 바와같이, PWM 방식으로 회로를 구성하여 플라이백 트랜스의 1차측에 입력되는 전원을 수평주파수에 상관없이 일정하게 유지하도록 하고, 입력되는 수평주파수에 따라 플라이백 트랜스의 구동주파수를 따르게 제어하여 주므로서, 수평주파수가 높아지더라도 일반적인 플라이백 트랜스로 회로를 구성하더라도 이에따른 효율저하 및 열적손실을 해결할 수 있게 되며, 저 가격대의 플라이백 트랜스의 고압구동효율을 상승시킬 수 있게 되므로서, 제품의 상품화에 있어서 기술적인 효과가 있다.
Claims (2)
- 수평동기신호(fh)를 입력받아 수평주파수를 1/2로 분주하는 수평주파수 분주부(1)와, 수평동기제어신호(P)를 입력받아 수평주파수 분주부(1)에서 분주되어 출력된 수평주파수와 분주되지 않은 수평주파수를 선택절환하는 수평주파수 절환부(2)와, 수평주파수 절환부(2)에서 출력되는 수평주파수를 입력받아 PWM 변조하여 에러앰프(5)에서 검출된 비교전압과 비교하여 고압출력부(4)를 구동시키는 구형파 펄스를 출력하는 PWM 변조부(3)와, PWM 변조부(3)로부터 출력되는 구형파 펄스를 인가받아 구동하여 고압을 발생시켜 출력하는 고압출력부(4)와, 출력되는 고압을 검출하여 피드 백 되어진 전압을 인가받아 기준전압(Vref)과 비교하여 에러(error)를 검출하는 에러앰프(5)로 구성된 것을 특징으로 하는 영상표시기기의 플라이백 트랜스(FBT) 구동장치.
- 제1항에 있어서, 상기 수평주파수 분주부(1)는 수평동기신호(fh)를 입력받아 수평주파수를 1/2분주하는 JK 플립플롭(6)을 구성요소로 하고, 상기 수평주파수 절환부(2)는 다수개의 넨드게이트(NAND GATE)(G1, G2, G3, G4)를 구성요소로 하여 수평동기제어신호(P)를 입력받아 수평동기신호(fh)와 상기 JK 플립플롭(6)에서 1/2분주된 수평주파수와 분주되지 않은 수평주파수를 선택절환하도록 이루어져 있으며, 상기 PWM 변조부(3)는 상기 수평주파수 절환부(2)로부터 출력되는 신호를 미분출력하는 미분회로부(7)와, 미분회로부(7)로부터 인가되는 신호에 의해 스위칭되는 트랜지스터(Q2)와, 트랜지스터(Q2)를 통해 부단자로 입력된 신호와 에러앰프(5)에서 출력된 신호와 비교하여 구형파를 출력하는 비교기(8)를 구성요소로 하고 있으며, 상기 고압출력부(4)는 상기 PWM 변조부(3)로 출력되는 구형파 펄스를 입력받아 스위칭 구동되는 전계효과트랜지스터(FET1)와, 전계효과트랜지스터(FET1)의 스위칭 구동에 의하여 구동되어 1차측에 공급되는 전원을 공급받아 2차측으로 고압을 발생시키는 플라이백 트랜스(FBT)와, 플라이백 트랜스(FET1)에서 발생된 고압을 검출하여 피드 백 시키는 저항(R11, R12)을 구성요소로 하고 있으며, 상기 에러앰프(5)는 저항(R11, R12)에서 검출되어 피드 백 된 전압을 입력받아 기준전압(Vref)과 비교하여 상기 비교기(8)의 정단자로 출력하는 비교기(9)를 구성요소로 하고 있는 것을 특징으로 하는 영상표시기기의 트랜스(FBT) 구동장치.
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