KR0182921B1

KR0182921B1 - 발진 전압 안정화 회로를 구비한 디스플레이 장치

Info

Publication number: KR0182921B1
Application number: KR1019960014224A
Authority: KR
Inventors: 이수찬
Original assignee: 김광호; 삼성전자주식회사
Priority date: 1996-05-02
Filing date: 1996-05-02
Publication date: 1999-04-15
Also published as: KR970076433A; US5900702A

Abstract

본 발명은 발진 전압 안정화 회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수평단 및 고압단이 분리된 회로에서의 수평단 및 고압단의 발진회로 또는 수평단과 고압단이 일체로 구성된 회로에서의 발진 회로의 발진 전압을 안정화하기 위한 회로에 관한 것이다.

출력 트랜스의 유기전압이 과도할 때나, 펄스폭 변조 회로의 이상 발진등의 영향으로 발진 전압의 주기가 변하게 될 때, 펄스폭 변조 회로의 저항단에 연결되는 저항값을 정상 동작일 때는 병렬로 연결하고, 이상발진등이 발생할 때 고정 저항만을 연결시키므로써 발진 전압을 안정화시킬 수 있는 발진 전압 안정화 회로이다.

Description

발진 전압 안정화 회로를 구비한 디스플레이 장치

제1도는 일반적인 디스플레이 장치의 수평 회로의 구성을 나타내는 블록 구성도.

제2도는 본 발명에 의한 발진 전압 안정화 회로를 구비한 디스플레이 장치의 구성을 나타내는 블록도.

제3도는 상기 펄스폭 변조 회로(PWM-IC)와 발진 전압 안정화 회로의 관계 및 그 구조를 나타내는 블록도.

제4도는 제3도를 상세히 나타낸 회로도.

제5도는 제4도의 각 노드의 파형도이다.

본 발명은 발진 전압 안정화 회로에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수평단 및 고압단이 분리된 회로에서의 수평단 및 고압단의 발진 회로 또는 수평단과 고압단이 일체로 구성된 회로에서의 발진 회로의 발진 전압을 안정화하기 위한 회로에 관한 것이다.

일반적인 디스플레이 장치의 수평 회로는 제1도에 도시된 바와 같이 수평발진회로(11), 수평 드라이브회로(12), 수평 출력회로(13) 및 편향요크(Deflection Yoke : 이하 DY라 칭함)(14)와, 플라이백트랜스포머(Fly Back Transformer : 이하 FBT라 칭함)(15)를 사용하여 고압을 만들어 주고, 또한 고압을 안정시키고자 하는 고압 안정화 회로(16)와 X-RAY 프로텍션회로(17)를 부가적으로 사용하고 있다.

여기에서 수평 발진 회로(11)에는 블로킹 발진 회로가 많이 사용되며, 디스플레이 장치에서는 칩(CHIP)화 되어 있어 IC내에 그 기능을 포함시켜 사용하고 있다. 수평 드라이브 회로(12)는 수평 출력 회로(13)의 출력 트랜지스터를 온(IN), 오프(OFF)시키는데 충분한 베이스전류를 공급하고, 파형보정을 한다. 출력을 드라이브하는 전압은 펄스 파형도로도 되므로 수평 발진 출력만 충분히 크면 직접 드라이브도 가능하지만 출력단을 직접 발진 회로의 출력 부하로 사용하면 전력이 커서 발진 주파수가 영향을 받아 불안정하게 되기 쉬우므로 드라이브단을 완충 증폭기(버퍼 앰프)로서 동작시키는 경우도 있다. 또한 X-RAY 프로텍션 회로(17)는 상기 FBT(15)의 출력 고압이 일정량을 넘어서면 그것을 감지하여 수평발진회로(11)의 동작을 멈추게 하는 회로로써, 위험한 수준의 X-RAY 방사로부터의 보호와, 편향 요크(DY)의 리드 와이어(LEAD WIRE)가 편향 요크(DY)로부터 이탈되는 경우에 보호를 해주는 회로이다.

그러나 기존의 수평 및 고압발진 회로에서는 안정화 회로가 없으므로 이상 발진 현상이 발생하면 비록 보호회로(17)가 동작할지라도 순간적으로 출력 회로에 고전압 또는 고전류가 발생되어 트랜지스터 등에 손상이 오기 쉽고, 이 경우 세트의 불량으로 이어지는 문제점등이 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 발진 전압을 일정하게 유지하여 이상 발진 현상이 발생하지 않도록 하는 발진 전압 안정화 회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 전하를 충·방전하는 캐패시터와 저항의 시정수에 따라 발진 동작을 하는 펄스폭 변조 회로의 발진 전압을 일정하게 유지하여 이상 발진 현상이 발생되지 않도록 하는 디스플레이 장치의 발진전압 안정화 회ㅏ로에 있어서; 발진전압 안정화 회ㅏ로는 출력 트랜스로 부터 유기되는 고전압을 감지하는 펄스입력단과, 펄스입력단을 통해 전달된 펄스를 반전 증폭하여 트리거시키고 그 출력신호를 펄스폭 변조 회로의 캐패시터 단자에 전달하는 강제트리거회로와, 강제트리거 회로의 트리거 단자에 연결된 전하저장 수단과, 강제트리거 회로의 출력 신호를 정류하여 전압의 형태로 바꾸는 신호 변환부와, 신호변환부로부터 전달되는 전압에 따라 스위칭되는 제1스위칭소자를 갖는 전압비교부와, 전압비교부의 출력에 따라 스위칭 되는 제1스위칭 소자를 갖는 제어회로부와, 제어회로부에 의해 제공되는 제어신호에 응답하여 저항값을 변경하는 저항회로부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 제2도는 본 발명에 의한 발진 전압 안정화 회로를 구비한 디스플레이 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

여기서 주의할 점은 상기 제2도는 수평단과 고압단이 분리된 형태의 블록구성을 나타내고 있으나, 수평단 및 고압단이 일체형으로 구성된 회로에도 본 발명의 적용에 따른 효과가 동일하다는 것은 언급의 여지가 없을 것으로 생각된다.

수평회로부는 수평발진회로(21), 수평드라이브회로(22), 수평출력회로(23), 수평레귤레이션회로(24) 및 펄스폭변조회로(Pulse Width Modulation : 이하 PWM-IC라 칭함)(25)와 발진전압안정화회로(100)로 구성된다.

좀더 상세히 설명하자면 인가되는 교류 전압을 직류 전압으로 가변시켜 출력하는 전원 공급단(20)과, 상기 전원 공급단(20)으로부터 제공된 전원을 이용하여 캐패시터의 충·방전 특성에 따른 톱니파를 형성하여 주파수를 발진시키는 수평발진회로(21)와, 상기 수평발진회로(21)의 출력 펄스를 완충 증폭하여 수평 출력 트랜지스터를 온/오프 시키는데 충분한 베이스 전류를 공급하고, 파형 보정을 실행하는 수평드라이브회로(22)와, 상기 수평드라이브회로(22)로부터 충분한 전류를 제공받아 동작하는 수평출력트랜지스터의 스위칭 동작에 따라 편향 코일을 통하여 톱니파 전류를 만드는 수평출력회로(23)와, 상기 수평출력 회로(23)에 수평 사이즈 조절을 위한 신호를 전달하는 수평 레귤레이션 회로(24)와, 상기 수평 레귤레이션 회로(24)의 수평 사이즈 조절을 위한 조절된 듀티값을 제공하는 PWM-IC(25)와, 상기 PWM-IC(25)의 발진 동작을 안정화시키는 발진 전압 안정화 회로(100)를 포함하여 구성된다.

또한 고압회로부는 상기 수평발진부(21)의 발진 주파수를 이용하여 CRT의 애노드단에 인가될 고전압을 유도하기 위한 고압드라이브회로(31)와, 상기 고압드라이브회로(31)의 출력전압을 증폭하여 FBT(33)의 구동 전압으로 변환시키는 고압출력회로(32)와, 상기 고압출력회로(32)의 출력 주기를 조절하기 위한 고압 레귤레이션회로(34) 및 PWM-IC(35)와 발진 전압 안정화 회로(100)로 구성된다.

제3도는 상기 펄스폭 변조 회로(25, 35)와 발진 전압 안정화 회로(100)의 관계 및 그 구조를 나타낸 블록도이다. 위에서 언급한 바와 마찬가지로 수평회로 및 고압회로가 분리된 경우를 예로 설명하고 있으며, 이는 수평회로와 고압회로가 일체로 구성된 회로에서도 그 적용 효과는 동일하게 나타난다.

도시된 바와 같이 발진 전압 안정화 회로(100)는 FBT(33) 또는 수평 출력회로(23)의 출력 트랜스로부터 유기되는 전압을 감지하는 펄스입력단(110)과, 상기 펄스 입력단(110)을 통해 전달된 펄스를 반전 증폭하여 트리거 시키고 그 출력 신호를 펄스폭변조회로(PWM-IC)의캐패시터 단자(Ct)에 연결하는 강제트리거회로(120)와, 상기 강제트리거회로(120)의 트리거 단자에 연결되는 전하 저장소자(C1)(170)와, 상기 강제트리거회로(120)의 출력 신호를 정류하여 전압의 형태로 바꾸는 신 변환부(130)와, 상기 신호변환부(130)에서 출력되는 전압의 크기에 따라 턴-온 여부가 결정되는 제1스위칭 소자를 갖는 전압비교부(140)와, 상기 전압비교부(140)의 제1스위칭 소자의턴-온 여부에 따라 그 스위칭 여부가 결정되는 제2스위칭 소자를 갖는 제어회로부(150)와, 상기 제어회로부(150)의 제어 신호에 응답하여 이상 발진 체크시에는 저항값을 일정하게 고정시켜서 상기 펄스폭 변조 집적회로에 의해 발진되는 발진 전압을 안정되게 하기 위한 저항부(160)를 포함하여 구성됨을 나타내고 있다.

제4도에서는 제3도의 발진 전압 안정화 회로를 좀 더 상세히 나타내고 있다. 펄스입력단(110)은 출력트랜스(T)의 2차측 코일 부분으로써 출력트랜스(T)의 이상 고전압의 발생을 검출하기 위한 저항(R1, R2)을 포함하여 구성된다. 강제트리거회로(120)는 상기 펄스입력단(110)의 저항(R1, R2)에 의해 검출되고 분압된 전압을 베이스단에 인가 받아 스위칭 동작하는 제1트랜지스터(Q1)로 구성된다.

이 때, 상기 제1트랜지스터(Q1)의 콜렉터단에는 펄스폭 변조회로(25, 35)의 캐패시터단(Ct)과 상기 제1트랜지스터(Q1)의 스위칭 트리거 단자로 이용되는 전하 저장 수단인 캐패시터(C1)가 연결된다.

한편 신호변환부(130)는 상기 제1트랜지스터(Q1)의 콜렉터단에 베이스단이 연결된 제2트랜지스터(Q2)와, 상기 제2트랜지스터(Q2)의 에미터단에 기준 전압(Vcc)을 전달하는 저항(R3) 및 정류용 다이오드(D1)와 평활용 캐패시터(C2)로 구성된다.

전압비교부(140)는 상기 신호변환부(130)의 출력 전압을 분압하는 저항(R4, R5)과, 레퍼런스 단자에 인가되는 전압의 크기에 따라 온/오프 스위칭 되는 션트 레귤레이터(SR1)와, 상기 션트 레귤레이터(SR1)의 애노드단과 캐소드단에 연결된 저항(R6, R7)으로 구성된다.

제어회로부(150)는 상기 션트 레귤레이터(SR1)의 턴-온 여부에 따라 단락 여부가 정해지는 제너다이오드(ZD1) 및 상기 제너다이오드(ZD1)와 저항(R8)을 통한 전압을 베이스단에 인가받아 스위칭 동작하는 제3트랜지스터(Q3)로 구성된다.

저항부(160)는 상기 제3트랜지스터(Q3)의 에미터단에 연결된 저항(R9)과 콜렉터단의 저항(R10)으로 이루어져 펄스폭 변조 회로의 저항 단자에 연결되는 저항 성분이 상기 제3트랜지스터의 턴온여부에 따라 병렬동작(R9 와 R10) 또는 단일 동작(R10)으로 결정되도록 구성된다.

위와 같이 구성된 본 발명의 동작과 그에 따른 효과에 대하여 상세히 설명한다. 제5도의 (A)와 같은 파형의 전압은 출력 트랜스(T)의 2차측 코일에 위상 반전되어 유기되며 제5도의 (B)에서와 같이 나타난다.

저항(R1, R3)에 의하여 검출되고 분압되어 제1트랜지스터(Q1)의 베이스단에 인가된다. 이 때의 파형은 제5도의 (C)에서 나타난 바와 같다.

이 파형은 제1트랜지스터(Q1)에 의해 트리거되어 증폭되는데 이 때 캐패시터(C1)는 트리거 단자로 사용되며 이 때의 파형은 제5도의 (D)와 같이 나타난다. 이 신호는 다시 제2트랜지스터(Q2)의 베이스에 인가되는데 이 때, 상기 저항9R1, R2)에 의해 검출된 전압이 소정 전압 이상이거나 펄스폭 변조 집적회로(PWM-IC)의 캐패시터 접속단자(Ct)의 주기등이 변화한 경우에 이상 발진이 발생될 우려가 있는 것으로 판단된다.

제2트랜지스터(Q2)는단지 신호 전달용으로 사용되는 것으로써 이 때 에미터단의 신호 파형은 제5도의 (E)와 같이 나타나며, 에미터단에 연결된 다이오드(D1) 및 캐패시터(C2)에 의해 정류된 전압은 제5도의 (F)에서와 같이 나타난다. 다시 저항(R4, R5)에 의해 분압되어 션트 레귤레이터(SR1)의 레퍼런스 단자에 인가된다. 이 때 정류된 전압이 2.5V이상으로 되면 션트 레귤레이터(SR1)의 애노드와 캐소드의 통로가 열리게 되고 이에 따라 애노드에 걸리는 전압은 0V로 떨어지게 되고, 이에 제어회로부(150)의 제너다이오드(ZD1)를 통한 제3트랜지스터(Q3)의 베이스 전위도 제로 전압으로 떨어지게 되므로 제3트랜지스터(Q3)도 턴-오프 된다.

따라서 펄스폭 변조 집적회로(PWM-IC)의 저항값은 저항(R10)과 저항(R9)의 병렬 저항의 합성 저항값에서 저항(R10)의 일정 저항값으로 고정되게 된다. 결국 펄스폭 변조 집적회로의 출력이 일정하게 안정화되므로 이상 발진이 억제되어 시스템이 안정화되게 된다.

마찬가지로 이상 발진 등의 영향을 발진 전압의 주기가 변화되게 되면 펄스폭 변조 집적회로(PWM-IC)의 캐패시터 접속 단자(Ct)를 통하여 제1트랜지스터(Q1)의 콜렉터단에 전달되고, 이 전압은 상술한 바와같이 제2트랜지스터(Q2) 및 다이오드(D1)를 거쳐 션트 레귤레이터(SR1)의 레퍼런스 단자에 인가된다.

이후 제너 다이오드(ZD1)의 스위칭 동작에 의해 제3트랜지스터(Q3)의 동작여부가 결정되고, 이에 따라 펄스폭 변조 회로(PWM-IC)의 저항값은 저항(R9, R10)의 병렬 동작에서 저항(R10)의 단독 연결로 변화되고, 펄스폭 변조 회로(PWM-IC)의 발진 전압을 안정화시키게 된다.

이상과 같이 본 발명은 수평이나 고압 회로의 출력 트랜스의 과전압 유기 또는 이상 발진등에 의한 회로의 손상을 방지할 수 있으며, 발진 전압을 항상 일정하게 하여 안정된 동작을 수행함으로써 디스플레이 장치등의 품질 향상에 기여할 수 있다.

Claims

전하는 충·방전하는 캐패시터와 저항의 시정수에 따라 발진 동작을 하는 펄스폭 변조 회로의 발진 전압을 일정하게 유지하여 이상 발진 현상이 발생되지 않도록 하는 디스플레이 장치의 발진전압 안정화회로에 있어서; 상기 발진전압 안정화회로는 출력 트랜스로부터 유기되는 고전압을 감지하는 펄스입력단과, 상기 펄스입력단을 통해 전달된 펄스를 반전 증폭하여 트리거시키고 그 출력신호를 펄스폭 변조 회로의 캐패시터 단자에 전달하는 강제트리거회로와, 상기 강제트리거 회로의 트리거 단자에 연결된 전하저장 수단과, 상기 강제트리거 회로의 출력 신호를 정류하여 전압의 형태로 바꾸는 신호변환부와, 상기 신호변화부로부터 전달되는 전압에 따라 스위칭되는 제1스위칭소자를 갖는 전압비교부와, 상기 전압비교부의 출력에 따라 스위칭 되는 제2스위칭 소자를 갖는 제어회로부와, 상기 제어회로부에 의해 제공되는 제어신호에 응답하여 저항값을 변경하는 저항회로부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 발진 전압 안정화 회로.
제1항에 있어서, 상기 강제트리거 회로는 상기 펄스입력단으로부터 유기된 전압을 저항을 통해 분압하여 베이스단에 인가 받고, 콜렉터단이 펄스폭 변조회로의 캐패시터 단자에 연결된 제1트랜지스터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 발진 전압 안정화 회로.
제1항에 있어서, 상기 전압비교부의 제1스위칭 소자는 상기 신호변환부를 거친 출력전압을 레퍼런스 단자에 전달받아, 인가된 전압이 2.5V를 넘으면 애노드 전압이 0V로 컷다운 되는 션트-레귤레이터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 발진 전압 안정화 회로.
제1항에 있어서, 상기 제어회로부의 제2스위칭 소자는 상기 전압비교부의 출력전압을 제너 다이오드를 통해 베이스단에 인가 받고, 온/오프 동작에 따라 에미터단과 콜렉터단에 연결된 저항들의 병렬 구동을 제어하는 트랜지스터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 발진 전압 안정화 회로.
교류 전압을 직류 전압으로 가변시켜 출력하는 전원 공급단과, 상기 전원 공급단으로부터 제공되는 직류전압을 이용하여 주파수를 발진시키고, 캐패시터의 충·방전 특성에 일치하는 톱니파를 형성하는 수평발진회로와, 상기 수평발진회로의 출력 펄스를 증폭하여 수평출력트랜지스터를 온/오프시키는데 충분한 베이스 전류를 공급하고, 파형을 보정하는 수평드라이브회로와, 상기 수평드라이브회로로부터 제공되는 전류에 의해 동작하는 수평출력트랜지스터의 스위칭 동작에 따라 편향 코일을 통하여 톱니파 전류를 생성하는 수평출력회로와, 화상의 수평 사이즈 조절을 위한 신호를 상기 수평출력회로에 전달하는 수평레귤레이션 회로와, 상기 수평레귤레이션 회로의 수평 사이즈 조절을 위한 조절된 듀티값을 제공하는 펄스폭변조회로와, 상기 펄스폭변조회로의 발진 동작을 안정화시키는 발진 전압 안정화 회로를 포함하는 디스플레이 장치에 있어서; 상기 발진 전압 안정화 회로가 출력 트랜스로부터 유기되는 고전압을 감지하는 펄스입력단과, 상기 펄스입력단을 통해 전달된 펄스를 반전 증폭하여 트리거시키고 그 출력신호를 펄스폭 변조 회로의 캐패시터 단자에 전달하는 강제트리거회로와, 상기 강제트리거 회로의 트리거 단자에 연결된 전하저장 수단과, 상기 강제트리거 회로의 출력 신호를 전압의 형태로 바꾸는 신호변환부와, 상기 신호변환부로부터 전달되는 전압에 따라 스위칭되는 제1스위칭소자를 갖는 전압비교부와, 상기 전압비교부의 출력에 따라 스위칭 되는 제2스위칭 소자를 갖는 제어회로부와, 상기 제어회로부에 의해 제공되는 제어신호에 응답하여 저항값을 변경하는 저항부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 디플레이 장칭.
제5항에 있어서, 상기 강제트리거 회로는 상기 펄스입력단으로부터 유기된 전압을 저항을 통해 분압하여 베이스단에 인가 받고, 콜렉터단이 펄스폭 변조회로의 캐패시터 단자에 연결된 제1트랜지스터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 발진 전압 안정화 회로.
제5항에 있어서, 상기 전압비교부의 제1스위칭 소자는 상기 신호변환부를 거친 출력전압을 레퍼런스 단자에 전달받아, 인가된 전압이 2.5V를 넘으면 애노드 전압이 0V로 컷다운 되는 션트-레귤레이터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 발진 전압 안정화 회로.
제5항에 있어서, 상기 전압비교부의 제2스위칭 소자는 상기 전압비교부의 출력전압을 제너 다이오드를 통해 베이스단에 인가 받고, 온/오프 동작에 따라 에미터단과 콜렉터단에 연결된 자항들의 병렬 구동을 제어하는 트랜지스터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 발진 전압 안정화 회로.
수평발진회로의 발진 주파수를 이용하여 음극선관(CRT)의 애노드단에 제공되는 고전압을 유도하는 고압드라이브회로와, 상기 고압드라이브회로의 출력 전압을 증폭하여 플라이백트랜스포머(FBT)의 구동전압으로 제공하는 고압출력회로와, 상기 고압출력회로의 출력주기를 조절하는 고압레귤레이션회로와, 상기 고압레귤레이션회로의 출력신호를 조절하기 위해 조절된 듀티값을 제공하는 펄스폭변조회로와, 상기 펄스폭변조회로의 발진 동작을 안정화시키는 발진전압안정화회로를 구비하는 디스플레이 장치에 있어서; 상기 발진 전압 안정화 회로는 출력 트랜스로부터 유기되는 고전압을 감지하는 펄스입력단과, 상기 펄스입력단을 통해 전달된 펄스를 반전 증폭하여 트리거시키고 그 출력신호를 펄스폭 변조 회로의 캐패시터 단자에 전달하는 강제트리거회로와, 상기 강제트리거 회로의 트리거 단자에 연결된 전하저장 수단과, 상기 강제트리거 회로의 출력 신호를 정류하여 전압의 형태로 바꾸는 신호변환부와, 상기 신호변환부로부터 전달되는 전압에 따라 스위칭되는 제1스위칭소자를 갖는 전압비교부와, 상기 전압비교부의 출력에 따라 스위칭 되는 제2스위칭 소자를 갖는 제어회로부와, 상기 제어회로부에 의해 제공되는 제어신호에 응답하여 저항값을 변경하는 저항부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제9항에 있어서, 상기 강제트리거 회로는 상기 펄스입력단으로부터 유기된 전압을 저항을 통해 분압하여 베이스단에 인가 받고, 콜렉터단이 펄스폭 변조회로의 캐패시터 단자에 연결된 제1트랜지스터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 발진 전압 안정화 회로.
제9항에 있어서, 상기 전압비교부의 제1스위칭 소자는 상기 신호변환부를 거친 출력전압을 레퍼런스 단자에 전달받아, 인가된 전압이 2.5V를 넘으면 애노드 전압이 0V로 컷다운 되는 션트-레귤레이터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 발진 전압 안정화 회로.
제9항에 있어서, 상기 제어회로부의 제2스위칭 소자는 상기 전압비교부의 출력전압을 제너 다이오드를 통해 베이스단에 인가 받고, 온/오프 동작에 따라 에미터단과 콜렉터단에 연결된 저항들의 병렬 구동을 제어하는 트랜지스터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 발진 전압 안정화 회로.