KR100190165B1

KR100190165B1 - 광대역 고압 안정화 회로

Info

Publication number: KR100190165B1
Application number: KR1019960061626A
Authority: KR
Inventors: 이수찬
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1996-12-04
Filing date: 1996-12-04
Publication date: 1999-06-01
Also published as: KR19980043673A; US5994852A

Abstract

본 발명은 수평 동기 주파수 신호를 인식하는 마이컴이 주파수 대역에 따라 스위칭 신호를 제공하고, 이 스위칭 신호에 따라 턴-온 여부가 결정되는 스위칭 소자와 전하 저장 수단을 플라이백 트랜스포머(FBT)의 1 차측 코일에 연결하므로써 수평 주파수의 변화 또는 고압의 변화에 따라 FBT에 적정 전압을 공급할 수 있는 광대역 고압 안정화 회로에 관한 것으로서, 입력되는 수평 주파수에 따라 고압 출력단에 흐르는 전압을 조절할 수 있으며, 그에 따라 고압 출력의 안정화를 기대할 수 있는 효과를 가진다.

Description

광대역 고압 안정화 회로

본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수평 동기 주파수 신호를 인식하는 마이컴이 주파수 대역에 따라 스위칭 신호를 제공하고, 이 스위칭 신호에 따라 턴-온 여부가 결정되는 스위칭 소자와 전하 저장 수단을 플라이백 트랜스포머(FBT)의 1 차측 코일에 연결하므로써 수평 주파수의 변화 또는 고압의 변화에 따라 FBT에 적정 전압을 공급할 수 있는 광대역 고압 안정화 회로에 관한 것이다.

일반적으로 디스플레이 장치의 수평 회로는 도 1에 나타난 바와 같이 구성된다. 수평 동기 신호(H_sync) 및 수직 동기신호(V_sync)를 인가받아 제어신호를 출력하는 마이컴(34)과, 인가되는 교류 전압을 직류 전압으로 가변시켜 출력하는 전원 공급단으로부터 제공된 전원을 이용하여 캐패시터의 충· 방전 특성에 따른 톱니파를 형성하여 주파수를 발진시키는 수평 발진 회로(11)와, 상기 수평 발진 회로(11)의 출력 펄스를 완충 증폭하여 수평 출력 트랜지스터를 온/오프 시키는데 충분한 베이스 전류를 공급하고, 파형 보정을 실행하는 수평 드라이브 회로(12)와, 상기 수평 드라이브 회로(12)로부터 충분한 전류를 제공받아 동작하는 수평 출력 트랜지스터의 스위칭 동작에 따라 편향 코일을 통하여 톱니파 전류를 만드는 수평 출력 회로(13)와, 상기 수평 출력 회로(13)에 수평 사이즈 조절을 위한 신호를 전달하는 수평 레귤레이션 회로(14)와, 수평 발진 회로(11)의 발진 주파수를 이용하여 CRT의 애노드단에 인가될 고전압을 유도하기 위한 고압 드라이브 회로(15)와, 상기 고압 드라이브 회로(15)의 출력 전압을 증폭하여 FBT(17)의 구동 전압으로 변환시키는 고압 출력 회로(16)와, 상기 고압 출력 회로(16)의 출력 주기를 조절하기 위한 고압 레귤레이션 회로(18)와, 상기 FBT(15)의 출력 고압이 일정량을 넘어서면 그것을 감지하여 수평 발진 회로(11)의 동작을 멈추게 하는 X-RAY 프로텍션 회로(19)를 포함하여 구성된다.

음극선관(Cathode Ray Tube : CRT)의 애노드 전압은 수평 출력의 플라이백 펄스를 이용한 방법이거나, 또는 수평 출력과는 별도로 이와 유사하게 구성된 회로를 이용하여 FBT를 동작시켜 23KV 이상을 만들어 낸다. 그러나 이러한 CRT에 걸리는 애노드 전류는 로드(LOAD)변화 즉, 화면의 밝기에 의해 변동하므로 수평 주파수가 달라지면 플라이백 전압은 동시에 변하게 되고, 결국에는 고압이 달라지게 된다.

이 고압의 변동에 따라 노이즈가 발생하게 되어 화면의 크기를 변화시키고 포커스에 영향을 주므로, 화면 상태를 나쁜쪽으로 유도하는 것이다.

이러한 노이즈를 제거하기 위해 별도의 레귤레이션 회로가 부가되어야 한다. 앞에서 언급한 수평 출력의 Vcc 레귤레이션 회로와 유사하게 초퍼 회로를 구성하여 이를 해결할 수 있다. 이 때는 FBT의 전압을 피드백 하여 펄스폭 변조시켜야 한다.

도 2는 종래 기술에 따른 고압 안정화 회로를 나타내고 있다. 수평 발진 회로의 발진 주파수를 이용하여 CRT의 애노드단에 인가될 고전압을 유도하기 위한 고압 드라이브 회로(21)와, 상기 고압 드라이브 회로(21)의 출력 신호를 베이스단에 인가 받는 고압 출력 트랜지스터(Q1)와, 상기 고압 출력 트랜지스터(Q1)의 콜렉터단과 에미터단에 병렬로 연결된 댐핑용 다이오드(D1) 및 캐패시터(C1,C2)와, 플라이백 트랜스포머(FBT)(22)의 2 차측 코일에 유기되는 전압을 정류하는 다이오드(D2)와, 상기 FBT(22)의 2 차측 유도 전압을 피드백 받아 펄스폭 변조하는 PWM-IC(Pulse Width Modulation IC)(23)와, 상기 PWM-IC(23)의 출력 신호에 의해 스위칭되어 상기 FBT(22)의 1 차측 코일의 흐르는 전류를 제어하는 전계효과 트랜지스터(FET2)를 포함하여 구성된다.

자동 주파수 제어 및 발진 회로(도시되지 않음)에서 만들어진 수평 편향 신호는 드라이브 회로(21)에 가해진다. 상기 드라이브 회로(21)의 출력 신호에 따라 고압 출력 트랜지스터(Q1)의 베이스에 적정한 전류가 공급된다.

FBT의 역기전력에 의하여 발생되는 고압 펄스는 정류용 다이오드(D2)를 거쳐 PWM-IC(23)에 피드백된다. 이 때 PWM-IC(23)는 입력된 펄스의 듀티를 조절하여 출력하므로써 전계효과 트랜지스터(Q2)의 스위칭을 제어하고, 이에 따라 상기 캐패시터(C1)의 충· 방전 타임이 PWM-IC(23)에 따라 조절되어 고압 회로의 안정화를 실현할 수 있도록 동작한다.

이 때 상기 캐패시터(C1)는 그 용량을 가변하기 어려운 소자로 구성되어 있어서, 단일 대역의 수평 주파수의 고압 안정화에는 별 어려움이 없으나, 입력되는 수평 주파수가 변동되는 경우에는 고압 회로의 노이즈 발생을 차단하기에 부족함이 많다.

또한 주파수가 증가하면 공진에 의한 귀선시간 (Retrace time)은 일정하나 상대적으로 수평 한 주기에서 차지하는 값이 크므로 레귤레이션(Reglation)범위가 작아진다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 상기 캐패시터(C1)를 고압 출력 회로에서 제외시키고, 수평 주파수에 따라 제어 신호를 달리하는 마이컴과, 상기 마이컴의 스위칭 신호에 동작되는 스위칭 소자와, 상기 스위칭 소자에 따라 선택적으로 접속되는 다수의 캐패시터를 FBT의 1 차측 코일에 접속하여 광대역의 주파수에 대응하여 고압 회로의 안정화를 실행하는 광대역 고압 안정화 회로를 제공함을 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 수평 동기 주파수를 입력받아 주파수 대역에 따른 신호를 출력하는 마이컴과, 상기 마이컴의 출력 신호에 따라 플라이백 트랜스포머(FBT)의 1 차측에 흐르는 전류량을 조절하므로써 상기 마이컴에 입력되는 주파수의 가변에 대응할 수 있도록 하는 안정화 회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이 때 상기 안정화 회로는 상기 마이컴의 제어신호에 따라 스위칭되는 스위칭 소자와, 상기 스위칭 소자의 턴-온 여부에 따라 FBT(FlyBack Transformer)의 1 차측 코일에 흐르는 전류량을 조절하기 위한 전하 저장 수단으로 다수의 캐패시터를 포함하여 구성된 점이 세부적인 특징이다.

도 1은 일반적인 디스플레이 장치의 수평 회로의 구성을 나타내는

블록도,

도 2는 종래의 기술에 따른 고압 안정화 회로를 나타내는 회로도,

도 3은 본 발명에 따른 광대역 고압 안정화 회로를 나타내는

회로도,

도 4는 도 3의 각 노드에서 발생하는 신호의 파형도이다.

이하 첨부된 도 3을 참조로 하여 본 발명의 구성에 대하여 설명한다.

도시된 바와 같이, 본 발명은 CRT의 애노드단에 인가될 고전압을 유도하기 위한 고압 드라이브 회로(31)와, 상기 고압 드라이브(31)의 출력 신호를 베이스단에 인가받는 고압 출력 트랜지스터(Q1)와, 상기 트랜지스터(Q1)의 콜렉터단과 에미터단에 병렬로 연결된 댐핑용 다이오드(D1) 및 캐패시터(C2)와, FBT(32)의 2 차측 코일에 유기되는 전압을 정류하는 다이오드(D2)와, 상기 FBT(32)의 2 차측 유도 전압을 피드백받아 펄스폭 변조하는 PWM-IC(33)와, 상기 PWM-IC(33)의 출력 신호에 의해 스위칭되어 상기 FBT(32)의 1 차측 코일의 흐르는 전류를 제어하는 전계효과 트랜지스터(FET2)와, 수평 동기 신호를 입력받아 주파수 대역에 따라 출력 신호를 달리하는 마이컴(34)과, 상기 마이컴(34)과 FBT(32)의 1 차측사이에 안정화 회로(100)가 연결된다.

이 때 상기 안정화회로(100)는 상기 마이컴(34)의 출력 신호에 따라 스위칭되는 전계효과 트랜지스터(FET3)와, 상기 전계효과 트랜지스터(FET3)의 드레인단과 FBT(32)의 1 차측 코일 사이에는 서로 직렬로 연결된 캐패시터(C3,C4)가 접속되어 구성된다.

위와 같은 구성의 본 발명의 동작은 다음과 같다.

종래의 고압 출력회로에서와 동일한 소자의 동작은 전술되었으므로 생략하기로 한다. 수평 동기 주파수(H_Sync)를 입력받은 마이컴(34)은 입력된 수평 주파수를 대역 필터링한다. 이 때 마이컴(34)의 출력 신호는 입력된 수평 신호가 저주파 대역의 주파수인 경우에는 하이 신호로, 입력된 수평 신호가 고주파 대역의 주파수인 경우에는 로우 신호로 출력된다. 이러한 출력 신호 (하이 또는 로우)에 따라 전계효과 트랜지스터(FET3)의 턴-온 여부가 결정되는 데, 이는 FBT(32)의 1 차측 코일에 연결될 캐패시터를 선택하게 되는 신호로 작용한다. 여기에서 캐패시터(C3)는 캐패시터(C4)보다 용량이 큰 것을 사용하는 것이 바람직하다.

먼저 상기 마이컴(34)의 출력 신호가 하이 일 때, 즉 입력된 수평 주파수가 저주파 대역의 신호일 때는 상기 전계효과 트랜지스터(FET3)는 턴-온 상태를 유지한다. 따라서 상기 FBT(32)의 1 차측 코일에는 캐패시터(C3)가 연결된다.

만일 상기 마이컴(34)의 출력 신호가 로우 인 경우, 즉 입력된 수평 주파수가 고주파 대역의 신호일 때는 상기 전계효과 트랜지스터(FET3)는 턴-오프 되며, 상기 FBT(32)의 1 차측 코일에는 캐패시터(C3 및 C4)가 연결된다.

도 4는 도 3의 각 노드에서 발생되는 신호의 파형을 나타내고 있으며 도 3 과 더불어 도 4를 참조로하여 설명한다.

고압 드라이브 회로(31)의 출력신호가 고압 출력 트랜지스터(Q1)의 베이스단(a 노드)에 인가되며 이는 도 4의 (A)에서 보는 바와 같은 구형파이다. 상기 고압 출력 트랜지스터(Q1)의 에미터단(b 노드)에서는 도 4의 (B)와 같은 파형이 발생한다.

한편 펄스폭 변조회로(PWM-IC)(33)으로부터 전계효과 트랜지스터(FET 2)(의 게이트단(c 노드)에 출력되는 신호는 도 4(A)의 펄스폭보다는 작은 폭을 가지고, 도 4(B)의 다운(DOWN)타임에 동시에 다운(DOWN)되어 도 4(C)에서와 같이 나타난다.

상기 FET2의 드레인단(d 노드)에서 나타나는 파형은 도 4(D)에서와 같이 도 4(C)의 신호가 반전되어 진행되다가 다시 도 4(B)의 라이징(RISING)타임에 다운(DOWN)되는 신호를 나타내고 있다.

캐패시터(C3,C4)의 접점(e 노드)에서 나타나는 파형은 도 4(E)에서와 같이 도 4(B)와 동일하게 나타나게 된다.

여기에서 본 발명의 동작에 따른 신호의 변화를 살펴보기로 한다.

상기 FET3의 턴-온 여부는 마이컴(34)의 출력신호에 따라 제어된다.

상기 마이컴(34)의 출력신호는 입력되는 수평 동기신호가 일반적으로 31 ㎑ 정도의 저주파인 경우 하이신호를 나타낸다. 이에 따라 FET3이 턴-온되고 결국 FBT(32)의 1 차측에는 캐패시터(C3)만이 연결된다.

한편 입력되는 수평동기 신호가 고주파인 경우 마이컴(34)은 로우 신호를 출력하고 이에 따라 전계효과 트랜지스터(FET3)이 턴-오프된다. 따라서 FBT(32)의 1 차측에는 캐패시터C3와 C4가 함께 연결된다.

따라서, 고주파 대역의 수평 주파수가 입력될 때에는 고압 출력단의 FBT(32)의 1 차측 코일에 연결되는 전하 저장소자 캐패시터 C3와 C4에 의해 흐르는 전류의 양이 많아지고, 귀선시간(Retrace time)의 듀티가 작아지므로 상대적으로 PWM-IC(33)의 듀티 조절 폭이 넓어진다. 그러므로 종래의 세튜레이션(Saturation)현상을 방지하고 고압 안정화를 고주파에서 실현할 수 있다.

결국 FBT(32)의 2 차측 코일에 유기되는 전압의 크기가 입력된 수평 주파수에 따라 가변됨과 동시에 PWM-IC(33)의 듀티 조절값에도 영향을 주게 되어 고압 회로의 안정화를 꾀할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 입력되는 수평 주파수에 따라 고압 출력단에 흐르는 전압을 조절할 수 있으며, 그에 따라 고압 출력의 안정화를 기대할 수 있는 효과를 가진다.

Claims

CRT의 애노드단에 공급되는 고전압을 제공하기 위한 고압 드라이브 회로와,

상기 고압드라이브 회로의 출력전압을 증폭하는 고압출력회로와,

상기 고압출력회로의 출력주기를 조절하기 위한 고압레귤레이션 회로와,

상기 고압 출력회로에 연결되어 CRT의 애노드단 등에 고압을 유도하는 FBT(Fly Back Transformer)를 포함하는 디스플레이 장치의 고압 안정화 회로에 있어서 ;

상기 FBT의 1 차측 코일에는 수평 동기 주파수를 입력받아 주파수 대역에 따른 제어신호를 출력하는 마이컴과 ,

상기 마이컴의 출력신호에 따라 스위칭하는 스위칭 소자와,

상기 스위칭 소자의 턴-온 여부에 따라 선택적으로 접속되어 FBT(Fly Back Transformer)의 1 차측 코일에 흐르는 전류량을 조절하기 위한 다수의 전하 저장수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 고압 안정화 회로.
제 1 항에 있어서,

상기 마이컴은 입력되는 수평 동기 주파수가 저주파 대역의 신호일 때 하이 신호를, 고주파 대역의 신호일 때 로우 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 광대역 고압 안정화 회로.
CRT의 애노드단에 공급되는 고전압을 제공하기 위한 고압 드라이브 회로와,

상기 고압드라이브 회로의 출력전압을 증폭하는 고압출력회로와,

상기 고압출력회로의 출력주기를 조절하기 위한 고압레귤레이션 회로와,

상기 고압 출력회로에 연결되어 CRT의 애노드단 등에 고압을 유도하는 FBT(Fly Back Transformer)를 포함하는 디스플레이 장치의 고압 안정화 회로에 있어서 ;

상기 FBT의 1 차측 코일에는 수평 동기 주파수를 입력받아 주파수 대역에 따른 신호를 출력하는 마이컴과 ,

상기 마이컴의 출력신호에 따라 상기 FBT의 1차측에 흐르는 전류량을 조절하므로써 광대역의 수평동기 신호의 입력에 대해 안정된 신호를 제어할 수 있는 안정화회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 고압 안정화 회로.
제 3 항에 있어서,

상기 마이컴은 입력되는 수평 동기 주파수가 저주파 대역의 신호일 때 하이 신호를, 고주파 대역의 신호일 때 로우 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 광대역 고압 안정화 회로.