KR100190345B1 - 수평출력전압 조정기능을 구비한 수평출력회로 - Google Patents

수평출력전압 조정기능을 구비한 수평출력회로 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수평출력전압 조정기능을 구비한 수평출력회로에 관한 것으로, 베이스단에 입력되는 구형파 신호에 의해 도통되어 컬렉터단에 직렬접속된 수평편향코일(10)에 전원(Vcc)을 인가하는 수평출력트랜지스터(Q1)와, 상기 수평출력트랜지스터(Q1)와 각각 병렬연결된 댐퍼 다이오드(D1) 및 콘덴서(CT)와, 상기 수평출력트랜지스터(Q1)와 상기 수평편향코일(1O) 사이에 직렬연결되고, 상기 수평출력트랜지스터(Q1)와 동시에 온오프하는 트랜지스터(Q2)와, 상호 직렬연결되고 그 중간탭은 상기 트랜지스터(Q2)의 베이스단에 접속되어, 상기 수평편향코일(10)에 의해 발생된 역전압펄스를 분압하는 분압콘덴서(C1), (C2), 및 상호 직렬연결되고 그 중간탭은 상기 분압콘덴서(C1), (C2)의 중간탭에 접속되어, 상기 트랜지스터(Q2)을 보호하는 저항(R1) 및 다이오드(D2)를 구비한다. 본 발명은 수평편향코일의 형상을 변경하지 않음은 물론, 수평출력트랜지스터의 정격에 구애됨이 없이 수평출력전압을 조정할 수 있으므로 그 사용범위가 다양해지고 넓어지는 효과가 있다.

Description

수평출력전압 조정기능을 구비한 수평출력회로
제1도는 종래 수평출력회로의 상세회로도.
제2도는 일반적인 수평편향 회로의 구성을 보인 블럭구성도.
제3도는 본 밭명에 따른 수평출력전압 조정기능을 구비한 수평출력회로의 상세회로도.
제4도는 본 발명에 따른 수평출력회로의 동작을 설명하기 위한 도면으로
(a)는 수평출력트랜지스터의 온, 오프에 따른 전류흐름을 설명하는 도면,
(b), (c)는 수평출력트랜지스터가 오프된 경우 분압콘덴서에 의해 역전압펄스분압하는 동작을 설명하는 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 수평편향코일 D.T : 드라이브 트랜스
Q1, Q2 : 트랜지스터 C1, C2 : 분압콘덴서
D1 : 댐퍼 다이오드 R1 : 저항
본 발명은 수평출력전압 조정기능을 구비한 수평출력회로에 관한 것으로, 특히 수평편향코일의 인덕턴스 및 형상을 변형시키지 않고 수평편향코일의 수평출력 전압을 조정할 수 있도록 한 수평출력전압 조정기능을 구비한 수평출력회로에 관한 것이다.
일반적으로 수상관을 이용하여 화상을 재현하려면 수신한 영상신호로 수상판의 전자비임을 제어하는 동시에 그 전자비임을 왼쪽에서 오른쪽으로 수평방향으로 진동시키면서 위에서 아래로 순차이동시켜 송상측에서 분해주사하는 것과 같은 방법으로 조립주사를 하여 수상화면을 형성하도륵 하지 않으면 안된다. 이와 같이 전자비임의 진행방향을 정전적, 자기적인 방법으로 바꿔주는 것을 편향(偏向)이라고 하며, 전자비임을 수평방향으로 편향시키는 것을 수평편향, 수직방향으로 편향시키는 것을 수직편향이라고 한다.
또한, 촬상관이나 수상관의 전자비임을 편향시키려면 수평 및 수직편향용 코일을 마련하고, 여기에 톱니파 전류를 흘려서 전자적으로 편향시켜야 한다. 편향코일에 흐르는 톱니파 전류는 영상신호에 포함해서 전송되어 온 동기신호에 동기시켜 수평주사용으로는 반복주파수가 약 15,175㎐인 톱니파 전류를 수직주사용으로는 약 60㎐의 톱니파 전류를 만든다.
이러한 종래 수평편향회로에 있어서 수평편향코일에 약 15,750㎐의 톱니파전류를 흘려서 수상관의 전자비임을 좌우로 편향시키도록 하는 수평출력회로의 구성은 제1도에 도시되어 있다. 도시한 바와 같이, 수평출력트랜지스터(Q1)의 스위칭 동작을 이용한 회로이며, 댐퍼 다이오드(D1)와의 조합에 의해서 수평편향코일(10)에 톱니파 전류를 흘리게 된다. 수평출력트랜지스터(Q1)는 베이스에 드라이브용 트랜스(D.T)로부터 가해지는 구형파의 극성에 의해서, 또는 댐퍼 다이오드(D1)가 콘덴서(CT)에 충전되는 전압의 극성에 의해서 도통하여 스위치로서 동작함으로써 수평편향코일(10)에 흐르는 전류를 변화시켜 소정 주파수 예를 들어 15.75㎐의 주파수를 갖는 톱니파 전류를 흐르게 할 수 있게 된다.
또한, 이때 수평편향코일(10)에서 발생되는 전압은 수평출력트랜지스터(Q1)의 정격에 준하여 1.2kV를 넘지 않는 범위로 제한되며, 이를 위하여 수평편향코일(10)의 인덕턴스(LDV) 및 인가전압(Vcc)이 선정되어진다.
한편, 일반적으로 편향에 필요한 전력은 수평편향코일(10)의 형상이 같은 경우 수상관의 애노드 전압에 비례하고 편향각의 거의 제곱에 비례한다. 따라서, 같은 형상의 수평편향코일에서는 수상관의 애노드 전압이 높고 편향각이 클수록 필요한 전압은 커진다. 또, 편향에 필요한 전력은 수평편향코일의 형상에 따라서도 다른데 거의 코일의 지름에 비례하고 코일의 길이에 반비례한다.
이러한 점으로 유추하여 알 수 있듯이 만약 수평편향코일의 형상을 변경시키지 않고 동일한 인덕턴스(LDV)를 갖는 수평편향코일(10)을 사용하여 수평편향코일의 전력을 높이고자 하는 경우에는 수평편향코일의 형상을 변경시키거나 인가전압(Vcc)을 증가시켜야 하나, 인가전압(Vcc)을 증가시키는 것은 수평출력트랜지스터(Q1)의 정격에 의해 제한을 받게 되므로 그 실현이 어려우며, 따라서, 코일의 형상을 변경시키도록 수평편향코일의 형상을 다시 설계해야 하는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하고자 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 수평편향코일의 형상을 변경시키지 않으며 수평출력트랜지스터의 정격에 구애받지 않고도 동일한 인덕턴스를 갖는 수평편향코일의 출력전압을 변경시킬수 있도록 된 수평출력전압 조정기능을 구비한 수평출력회로를 제공함에 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적은 베이스단에 입력되는 구형파 신호에 의해 도통되어 컬렉터단에 직렬접속된 수평편향코일에 전원을 인가하는 수평출력트랜지스터와, 상기 수평출력트랜지스터와 각각 병렬연결된 댐퍼 다이오드 및 콘덴서를 구비하여 상기 수평편향코일에 톱니파전류를 발생시키는 수평출력회로에 있어서, 상기 수평출력트랜지스터와 상기 수평편향코일 사이에 직렬연결되고, 상기 수평출력트랜지스터와 동시에 온오프하는 트랜지스터, 상호 직렬연결되고 그 중간탭은 상기 트랜지스터의 베이스단에 접속되어, 상기 수평편향코일에 의해 발생된 역전압펄스를 분압하는 분압콘덴서, 및 상호 직렬연결되고 그 중간탭은 상기 분압콘덴서의 중간탭에 접속되어, 상기 트랜지스터을 보호하는 저항 및 다이오드에 의하여 달성된다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제2도는 일반적인 수평편향회로의 구성을 보인 블럭도이다. 도시한 바와 같이, 수평편향회로는 톱니파 전압을 발생하는 수평발진회로(20)와, 상기 수평발진회로(20)에 의해 발생된 톱니파 전압을 정형 및 증폭하는 수평드라이브회로(30)와, 상기 수평드라이브회로(30)에 의해 정형 및 증폭된 신호를 다시 증폭하여 수평편향코일(10)에 톱니파 전류를 인가하는수평출력회로(40)로 구성되어 있다. 또한, 제2도에서 파선으로 도시한 바와 같이 수평동기 AFC회로로 구현되는 동기회로와, 고전압을 발생하는 고압발생회로 및 구동전원을 발생하는 전원회로등이 부가된다.
상기 수평발진회로(20)는 블로킹 발진회로 및 에미터 결합 멀티바이브레이터발진회로등으로 구현될 수 있는데, 에미터 결합 멀티바이브레이터 발진회로는 블로킹 발진과 하아틀리 발진을 조합하여 이루어지며, 인덕터(L)과 콘덴서(C)의 시정수에 의해 공진주파수가 약 15.75㎐인 공진회로를 구성하게 된다.
상기 수평드라이브회로(30)는 상기 수평발진회로(20)와 상기 수평출력회로(40) 사이에 증폭회로를 두고 펄스전압을 증폭하는 동시에 파형정형한 구형파신호를 상기 수평출력회로(40)에 인가하며, 이를 위해 드라이브용 트랜스(D.T)를 구비한다.
상기 수평출력회로(40)는 상기 수평드라이브회로(30)로부터 인가되는 구형파신호에 따라 상기 수평편향코일(10)에 톱니파 전류를 인가하며, 상기 수평편향코일(10)에 인가되는 수평출력전압을 조정할 수 있는데, 이를 제3도에 따라 구체적으로 설명한다.
제3도에 도시한 바와 같이, 상기 수평출력회로(40)는 전원(Vcc) 베이스단에 입력되는 구형파 신호에 의해 도통되어 수평편향코일(10)에 전원(Vcc)을 인가하는 수평출력트랜지스터(Q1)와, 상기 수평출력트랜지스터(Q1)와 각각 병렬연결된 댐퍼 다이오드(D1) 및 콘덴서(CT)를 구비한다.
또한, 상기 수평출력회로(40)는 상기 수평출력트랜지스터(Q1)와 상기 수평편향코일(I0) 사이에 직렬연결된 트랜지스터(Q2)와, 상기 트랜지스터(Q2)의 베이스단에 접속되는 분압콘덴서(C1), (C2), 및 상기 분압콘덴서(C1), (C2)의 중간탭에 접속되는 접속되는 저항(R1) 및 다이오드(D2)를 추가로 구비한다.
상기 저항(R1)과 다이오드(D2)는 상기 트랜지스터(Q2)의 베이스에 순방향으로 접속되어 있고, 상기 수평출력트랜지스터(Q1)의 온, 오프에 따라 상기 트랜지스터(Q2)도 동시에 온, 오프하게 된다. 상기 저항(R1)과 상기 다이오드(D2)는 트랜지스터(Q2)를 보호하는 역할을 수행합니다.
상기 트랜지스터(Q2)는 컬랙터단이 상기 수평편향코일(10)에 직렬연결되고 베이스단은 상기 분압콘덴서(C1), (C2)의 중간탭에 연결되며, 에미터단은 상기 수평출력트랜지스터(Q1)에 직렬연결되어 있다.
상기 분압콘덴서(C1)는 일단이 상기 트랜지스터(Q2)와 상기 수평편향코일(10)의 중간탭에 접속되고, 상기 분압콘덴서(C2)의 일단은 접지된다. 또, 상기 다이오드(D2)의 애노드측은 접지되어 있다.
상기 수평츨력트랜지스터(Q1)는 상기 수평드라이브회로(30)의 드라이브용 트
랜스(D.T)로부터 구형파신호를 입력받아 온오프된다. 또, 상기 수평출력트랜지스터(Q1)와 상기 트랜지스터(Q2)는 NPN 트랜지스터 혹은 전계효과 트랜지스터(FET)로 양호하게 구현된다.
상기와 같은 구성을 갖는 븐 발명에 따른 수평출력전압 조정기능을 구비한 수평출력회로의 동작과 작용효과를 제3도와 제4에 따라 설명한다.
먼저, 제3도에서 상기 수평출력트랜지스터(Q1)은 베이스단을 통해 인가되는 구형파신호에 따라 온오프하게 되는데, 드라이브 트랜스(D.T)로부터 +전압의 구형파신호(t1-t2 기간)가 인가되면 턴온된다. 상기 수평출력트랜지스터(Q1)가 턴온됨에 따라 상기 트랜지스터(Q2)는 동시에 턴온된다. 이에 따라 전원(Vcc)은 대부분 상기 수평편향코일(10)에서 전압강하되고 상기 수평츨력트랜지스터(Q1)와 상기 트랜지스터(Q2)에는 상대적으로 적은 전압(수 V)이 인가되며, 제4의 (a)에 도시한 바와 같이 전류(i1)가 상기 수평편향코일(10)과 상기 수평출력트랜지스터(Q1) 및 상기 트랜지스터(Q2)를 통해 흐르게 된다. 이에 따라 상기 수평편향코일(10)은 에너지를 축적하기 시작하며, 시정수가 크므로 전류는 점차 선형적으로 증가하게 된다.
한편, 상기 수평출력트랜지스터(Q1)은 베이스단에 연결된 드라이브 트랜스(D.T)로부터 -전압의 구형파신호(t2-t3 기간)가 인가되면 턴오프된다. 상기 수평출력트랜지스터(Q1)가 턴오프됨에 따라 상기 트랜지스터(Q2)도 동시에 턴오프된다. 상기 트랜지스터(Q2)가 오프되면, 상기 수평편향코일(10)과 상기 큰덴서(CT)에 의해 공진회로가 구성되어 전류를 급격히 차단하게 됨에 따라 상기 수평편향코일(10)의 역기전력에 의해 역전압펄스(Vcp)가 발생하게 된다. 이 역전압펼스(Vcp)에 의해 유기되는 전류(i2)는 제4도의 (a)에 도시한 바와 같이 상기 콘덴서(CT) 및 상기 분압콘덴서(C1), (C2)를 통해 흐르게 되어 충전시키게 된다.
이때, 상기 콘덴서(CT)에는 상기 역전압펼스(Vcp) 전체가 겉리고, 상기 분압콘덴서(C1), (C2)에는 역전압펄스(Vcp)를 분압하여 걸리게 되는데, 상기 수평편향코일(10)에서 발생된 역전압펄스(Vcp)는 전원(Vcc)의 전압(수평출력전압)에 비례하게 된다. 즉, 제4도의 (b)에 도시한 바와 같이 상기 수평편향코일(10)에 의해 발생되는 역전압펄스(Vcp)는 분압콘덴서(C1), (C2)의 용량값에 반비례하여 상기 분압콘덴서(C1), (C2)에 의해 분압되는데, 상기 분압콘덴서(C1)에 분압되는 전압은[C2/(C1+C2)].Vcp이고 상기 분압콘덴서(C2)에 분압되는 전압은 [C1/(C1+C2)].Vcp이다.
상기 분압콘덴서(C1)에 의해 분압된 전압은 상기 트랜지스터(Q2)의 컬렉터전압이 되고, 상기 분압콘덴서(C2)에 의해 분압된 전압은 상기 수평출력트랜지스터(Q1)의 컬렉터전압이 된다. 따라서, 상기 수평출력트랜지스터(Q1)와 상기 트랜지스터(Q2)는 상기 수평편향코일(10)에 의해 발생된 역전압펄스(Vcp)를 분압합 수 있게 되며, 상기 분압콘덴서(C1)와 상기 분압콘덴서(C2)의 용량값이 동일하게 설정할 경우 상기 수평출력트랜지스터(Q1)와 상기 트랜지스터(Q2)에 각각 동일한 전압이 걸리게 된다.
즉, 제4도의 (c)에 도시한 바와 같이, 상기 수평출력트랜지스터(Q1)와 상기 트랜지스터(Q2)가 오프된 상태에서 상기 수평편향코일(10)에서 밭생된 역전압펄스(Vcp)는 상기 분압콘덴서(C1)와 상기 분압콘덴서(C2)에 의해 분압된다.
이후, 상기 콘덴서(CT)와 상기 분압콘덴서(C1), (C2)에서 충전이 완료되면 상기 댐퍼 다이오드(D1)가 도통되어 방전하게 되므로 더 이상 발진이 이루어지지 않게 된다.
본 발명에 따른 수평출력회로(40)는 수평출력트랜지스터(Q1)의 정격에 구애됨이 없이 상기 수평편향코일(10)에 인가하는 수평출력전압을 2kV로 증가시켜 선정할 수 있으며, 이는 종래기술에서 수평출력트랜지스터(Q1)의 정격에 준하여, 수평출력전압을 약 1.2kV 이내로 선정해야 하는 제한을 극복할 수 있게 된다.
다시 말해, 본 발명에 따른 수평출력회로에 있어서는 수평출력트랜지스터(Q1)의 정격이 1.2kV 이내로 제한을 받더라도 수평편향코일(10)에 인가되는 수평출력전압은 상기 수평출력트랜지스터(Q1)의 정격전압(최대 1.2kV)과 상기 트랜지스터(Q2)의 정격전압의 합으로 결정되므로 상기 수평편향코일(10)에 인가되는 수평출력 전압을 최대 2kV 까지 승압시킬 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 수평편향코일에 인가되는 수평출력전압이 수평출력트랜지스터의 정격에 준하여 선정되었던 종래의 문제점을 해결하기 위하여 수평출력트랜지스터와 수평편향코일 사이에 트랜지스터를 직렬연결하고 그 트랜지스터의 베이스에 분압콘덴서를 연결하므로써 수평편향코일에 의해 발생되는 역전압펄스를 분압하므로 기존의 수평출력전압 보다 높은 전압을 사용할 수 있다. 일예로, 종래와 동일한 인덕턴스값을 갖는 수평편향코일의 수평출력전압을 약 2kV 까지 증가시킬 수 있고, 수평편향주파수가 15.75㎑로 제한되는 기존의 수평편향코일을 그대로 사용하더라도 약 40㎑의 수평편향주파수를 갖는 톱니파신호를 발생시킬 수 있다.
본 발명은 수평편향코일의 형상을 변경하지 않음은 물론, 수평출력트랜지스터의 정격에 구애됨이 없이 수평출력전압을 조정할 수 있으므로 그 사용범위가 다양하고 넓어지게 되는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 베이스단에 입력되는 구형파 신호에 의해 도통되어 컬렉터단에 직렬접속된 수평편향코일(10)에 전원(Vcc)을 인가하는 수평출력트랜지스터(Q1)와, 상기 수평출력트랜지스터(Q1)와 각각 병렬연결된 댐퍼 다이오드(D1) 및 콘덴서(CT)를 구비하여 상기 수평편향코일(10)에 톱니파전류를 발생시키는 수평출력회로에 있어서, 상기 수평출력트랜지스터(Q1)와 상기 수평편향코일(10) 사이에 직렬연결되고, 상기 수평출력트랜지스터(Q1)와 동시에 온오프하는 트랜지스터(Q2), 상호 직렬연결되고 그 중간탭은 상기 트랜지스터(Q2)의 베이스단에 접속되어, 상기 수평편향코일(10)에 의해 발생된 역전압펄스를 분압하는 분압콘덴서(C1), (C2) 및 상호 직렬연결되고 그 중간탭은 상기 분압콘덴서(C1), (C2)의 중간탭에 접속되어, 상기 트랜지스터(Q2)을 보호하는 저항(R1) 및 다이오드(D2)를 구비한 것을 특징으로 하는 수평출력전압 조정기능을 구비한 수평출력회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 트랜지스터(Q2)는 NPN 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 수평출력전압조정기능을 구비한 수평출력회로.
  3. 제1항에 있어서, 상기 트랜지스터(Q2)는 전계효과 트랜지스티(FET)인 것을 특징으로 하는 수평출력전압 조정기능을 구비한 수평출력회로.
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