KR100202313B1 - 고압 안정화 회로 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 CRT의 애노드에 고전압을 전달하기 위한 고압 플라이백 트랜스포머의 출력 펄스와 거의 일치하는 펄스를 출력하는 보조 트랜스포머를 플라이백 트랜스포머의 2차측 3차 권선에 부가하여 구성하므로써 안정된 고전압을 발생시킬 수 있으며, 이 보조트랜스포머에 축적된 에너지를 이용하여 고전압 출력을 제어하므로써 보다 안정된 고전압회로를 구현할 수 있는 효과를 가진다.

Description

고압 안정화 회로
제1도는 종래의 고압안정화 회로의 일례를 나타내는 회로도이다.
제2도는 제1도의 전력제어부를 나타내는 회로도이다.
제3도는 종래의 고압안정화 회로의 다른 예를 나타내는 회로도이다.
제4도는 본 발명에 따른 고압안정화 회로를 나타내는 회로도이다.
제5도는 본 발명에 따른 신호 파형도이다.
본 발명은 고압 안정화 회로에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 CRT의 애노드에 고전압을 전달하기 위한 고압 플라이백 트랜스포머의 출력 펄스와 거의 일치하는 펄스를 출력하는 보조 트랜스포머를 부가하여 구성되어 안정된 고전압을 출력할 수 있는 고압안정화 회로에 관한 것이다.
음극선관(Cathode Ray Tube : 이하 CRT라 칭함)의 가속전압의 안정화가 특히 요구되는 디스플레이 장치에서는 급격한 전자 빔(BEAM) 전류의 변화에 대해서 안정한 고전압을 필요로 한다. 일반적으로 사용되고 있는 고전압 안정화회로를 구성하는 방법에는 여러 가지 방법이 있다. 먼저 FBT(Fly Back Transformer : 이하 FBT라 칭함)에서의 공급 전압 방법이 있으며, 이러한 방법은 정류회로의 응답속도에 기인하는 응답속도가 느린 단점이 있다. 다음 방법으로는 FBT 공진 주파수를 고전압 또는 FBT권선에 발생하는 플라이백 펄스의 첨두치 등에 의해 부궤환 제어하는 방식이 있으며, 이러한 방식은 제어 가능 범위가 좁은 문제점이 있다.
제1도는 종래의 전원전압 제어에 의한 고전압 안정화 회로를 나타내고 있다.
FBT의 1 차측 코일에 PCA의 출력단자와, 트랜지스터(Q1)의 콜렉터단이 연결되고, 2 차측 코일에는 CRT의 애노드단 및 오차증폭기(OP1)의 반전단자가 연결되어 구성된다. 상기 PCA 와 FBT의 1 차측 코일 사이에는 출력 캐패시터(C1)이 연결되고, 1차측 코일의 타단에는 상기 트랜지스터(Q1)의 콜렉터단과의 사이에 공진형 캐패시터(C2) 및 댐핑용 다이오드(D1)가 병렬로 연결된다.
FBT의 2차측 코일에는 다이오드(D2)와 고전압 평활용 캐패시터(C3)가 연결되고, 분압용 저항(R1 및 R2)가 연결되어 있다. 상기 오차증폭기(OP1)의 반전단자에 인가되는 전압은 상기 FBT의 2 차측 코일에 연결된 다이오드(D2)을 거쳐 정류되어, 분압용 저항(R1 및 R2)에 의해 분압되어 전달된다. 이때 ER은 기준 전압이고, 트랜지스터(Q1)의 베이스단에는 약 50%의 듀티를 가진 구형파가 가해진다.
이와 같은 고전압 발생회로의 원리 방정식은 하기와 같다.
위 수식에 사용되는 부호는 다음과 같은 의미를 지닌다. VH: 고전압치 , TR: 귀선시간 , EBB: 전원전압, T : 주기시간 , NH: 고전압 권선의 권선수 , NP: 1차권선의 권수. 따라서 전기적으로 제어가능한 파라메터는 EBB, T1, TR이지만, 실제 T는 고정된 값이고 EBB와 TR가 제어 대상이 된다.
이때 FBT의 1 차측 코일에 연결되는 전원조절증폭회로의 형태는, 제2도에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다. 제2a도에서는 전계효과 트랜지스터(Q2)와, 다이오드(D4) 및 PWM IC로 구성되는 스위칭 콘버터(Switching Converter)방식을 나타내고 있고, 제2b도에서는 콜렉터단에 Vss를 인가 받고, 베이스단에는 FBT로부터 궤환되는 신호가 인가되고, 이미터단이 FBT의 1차측 코일에 연결된 스위칭 트랜지스터(Q3)를 사용하는 시리즈 레귤레이터(Series Regulating) 방식을 나타내고 있다.
이 때 상기 트랜지스터(Q2)는 파워 스위칭 트랜지스터이고, L1는 쵸크코일이며, D4는 파워 클램프 다이오드이다. 또한 상기 PWM의 8번단자에는 스위칭 주파수의 트리거 펄스가 가해진다.
동작원리는 FBT의 2차 코일에 발생하는 승압되어진 플라이백 펄스를 다이오드(D2)를 통해 정류하여, 고전압을 저항(R1 및 R2)으로 분압한 전압과 기준 전압을 오차증폭기(OP1)로 비교하여 오차 전압을 얻어낸다. 상기 오차전압은 제2도에 도시된 전력 제어부를 구동시켜 부귀환 제어를 하고 있다.
여기서 출력 캐피시터(C1)에 의해 실선의 응답속도가 늦어지고 수직 블랭킹(BLANKING) 기간에서 부하의 감소와 영상신호에 의한 부하변동 등에 따라서 고전압이 변화하고 화면상에서 화상의 구부러짐등이 발생하는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 종래의 개선 기술에 따른 고압안정화 회로는 제3도에 도시되어 있다.
제1도에 나타난 회로와 달리 플라이백 기간에 있어서 별도 발생한 정(), 또는 부(-)의 펄스를 보조트랜스포머(ST1)를 넣어서 FBT 1차측 공진회로에 직렬로 가해 이 펄스를 제어하는 것이다.
저항(R3 및 R4)으로 분압된 고전압과 기준전압(ER)을 비교기(OP2)로 비교하여 얻어지는 오차 전압으로 제어하게 된다. 이 때 제1도에서와 달리 출력 캐패시터(C1)는 필요하지 않고, 응답속도는 빠르지만, FBT의 1차측 전류가 전부 보조트랜스포머(ST1)를 통해 흐르므로, 큰 용량의 보조 트랜스포머(ST1)가 필요하다. 또한 2차측 플라이 백 펄스가 발생하므로 제어출력용 트랜스포머도 고전압의 것이 필요하게 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 플라이백 트랜스포머의 출력펄스와 거의 일치하는 펄스를 출력하는 보조트랜스포머를, 플라이백 트랜스포머의 3차 권선에 부착하므로써 안정된 고전압을 발생시킬 수 있는 고전압 안정화회로를 제공함을 목적으로 한다.
위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 반전단자에 플라이백 트랜스포머의 2차측 코일로부터 출력되는 플라이백펄스를 정류하여 얻어지는 전압을 인가받고, 비반전단자에 기준전압을 인가받아 두 전압을 비교하는 오차 증폭기와 ; 상기 오차 증폭기의 출력에 의해 변조되고 동시에, 플라이백 펄스에 동기되는 출력신호를 발생하는 펄스폭 변조회로와 ; 상기 펄스폭 변조회로의 출력신호에 따라 스위칭 동작하는 스위칭부와 ; 상기 스위칭부의 동작에 따른 신호를 1차측 코일에 인가받고, 2차측 코일이 상기 플라이백 트랜스포머에 병렬접속되어, 상기 플라이백 트랜스포머의 출력펄스와 거의 일치하는 펄스를 출력하는 보조트랜스포머를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조로하여 본 발명의 구성 및 동작에 대하여 설명한다.
제4도는 본 발명에 따른 고전압 안정화 회로를 나타내는 회로도이다. FBT의 2차측 코일(N2)에는 유도된 전압을 분압하는 저항(R3,R4)이 연결된다.
상기 분압용 저항(R3,R4)을 통해 분압된 전압을 반전단자에 인가받고, 비 반전단자에 기준전압(ER)을 인가 받는 오차 증폭기(OP2)는 상기 분압용 저항(R3,R4)의 접점에 연결된다.
상기 오차 증폭기(OP2)의 출력단에는 오차증폭기(OP2)의 출력신호에 의해 변조되고 동시에, 플라이백 펄스에 동기되는 출력신호를 발생하는 펄스폭 변조회로(10)가 구성된다.
또한 상기 펄스폭 변조회로(10)의 출력단에는 출력신호에 따라 스위칭 동작하는 스위칭부(20)가 연결된다.
상기 스위칭부(20)의 동작에 따른 신호를 1차측 코일에 전달받고, 1차측 코일의 타단에는 상기 FBT의 1차측에 인가되는 신호를 인가받으며, 2차측 코일이 상기 FBT의 2차측 병렬접속되어, 상기 FBT의 출력펄스와, 거의 일치하는 펄스를 출력하는 보조트랜스포머(ST2)를 포함하여 구성된다.
상기 스위칭부(20)의 스위칭 트랜지스터(Q6)의 드레인단에는 클램프용 다이오드(D8)가 연결된다. 상기 보조트랜스포머(ST2)와 FBT 3차 권선사이(N3)에는 결합용 다이오드(D7)가 구성된다.
상기 제3도에서와 동일한 구성의 소자는 동일부호를 사용하여 나타내고 있다. 상기 펄스폭변조회로(10)는 오차증폭기(OP)로부터 전달되는 신호에 따라 변조되지만, 출력신호는 상기 스위칭 트랜지스터(Q6)를 도통하지 않는 시간에 동기되고 리딩에지 쪽이 변화하도록 구성되어 있다.
상기 펄스폭 변조회로(10)의 출력에 따라, 스위칭트랜지스터(Q6)가 도통되고, 이 때 보조트랜스포머(ST2)에는 아래와 같은 에너지가 축적된다.
여기에서 PST는 ST의 축적에너지, LPPST의 1차코일 인덕턴스, TC는 QC의 도통기간, VSS는 전원전압을 나타낸다.
이러한 에너지는 상기 스위칭 트랜지스터(Q6)가 턴-오프되는 순간에 해방되어지고, 보조트랜스포머(ST2)의 2차 권선에 높은 펄스 전압을 발생한다.
이 다이나믹 펄스는 상기 FBT의 플라이백 펄스의 발생시간과 동기되어 있기 때문에, 상술한 펄스 전압이 플라이백 펄스 전압을 초과한 시점에서 결합용 다이오드(D7)가 도통된다.
따라서 플라이백 펄스 전압이 보조 트랜스포머(ST2)에 축적된 에너지에 따라서 변화하는 것이 되고, 또한 고전압 출력값이 제어되는 것이다.
제5도에서는 본 발명에 따른 신호 파형을 나타내고 있다. (a)는 상기 스위칭 트랜지스터(Q6)의 드레인단에 인가되는 전압의 파형도, (b)는 상기 스위칭 트랜지스터(Q6)의 드레인단에 흐르는 전류의 파형도, (c)는 상기 FBT의 2차측 코일에 발생되는 펄스 전압이다. 이 때 1은 보조 트랜스포머(ST)가 없을 때, 2는 보조 트랜스포머에서 에너지를 발생시킬 때를 의미한다. 즉, PWM 동기 신호로서는 수평 동기신호와 동기된 어떠한 신호라도 무관하다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 플라이백트랜스포머의 2차측에 별렬로 별도로 보조트랜스포머를 부가하여 구성하고, 이 보조트랜스포머에 축적된 에너지를 이용하여 고전압 출력을 제어하므로써 보다 안정된 고전압회로를 구현할 수 있는 효과를 가진다.

Claims (1)

  1. 플라이백트랜스포머와, 상기 플라이백 트랜스포머의 2차측 코일에서 출력되어 정류된 유도전압을 반전단자에 인가받고, 비반전단자에 기준전압을 인가받아 두 전압을 비교하는 오차증폭기와; 상기 오차증폭기의 출력에 따라 플라이백 펄스에 동기되는 출력신호를 발생하는 펄스폭변조회로와; 상기 펄스폭 변조회로의 출력신호에 따라 스위칭 동작하는 스위칭부와; 상기 스위칭부의 동작에 따른 신호를 1차측 코일에 인가받고, 2차측 코일이 상기 플라이백 트랜스포머에 병렬로 접속되어, 상기 플라이백트랜스포머의 출력 펄스에 가까운 펄스를 출력하는 보조트랜스포머를 포함하는 고압 안정화 회로.
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