KR100202951B1 - 모니터에 있어서 수평편향 전원의 과전류 보호회로 - Google Patents

모니터에 있어서 수평편향 전원의 과전류 보호회로 Download PDF

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Abstract

본 발명은 모니터의 수평편향 계통에 전원을 공급하는 직류-직류 변환기의 출력단에서 과전류가 흐를 경우에 이를 검출하여 회로소자를 보호하기 위한 과전류 보호회로에 관한 것이다.
이러한 본 발명의 회로는 직류전압(DCin)을 입력받아 스위칭소자(Q1)가 스위칭하여 소정의 B+ 전압을 발생하고, 이 B+ 전압을 FBT(120)를 통해 수평편향회로에 제공하며, FBT의 이차권선에 유도된 전압이 정류되어 입력되는 궤환전압에 따라 상기 스위칭소자(Q1)를 제어하여 상기 B+ 전압을 안정시키도록 된 직류-직류 변환기(110)가 구비된 모니터의 전원부에서, FBT(120)의 이차권선에 흐르는 아노드 전류를 모니터하여 과전류를 검출하기 위한 과전류 검출수단(150); 및 과전류 검출수단이 과전류를 검출하면 상기 스위칭소자(Q1)를 턴오프하여 B+ 출력을 차단하기 위한 B+ 차단수단(160)으로 구성된다.
따라서, 본 발명에 따른 과전류 보호회로는 FBT의 이차권선을 통해 과전류가 흐르게 되면, 초퍼회로(DC-DC 변환기)의 동작을 중지시켜 B+ 전압을 차단하므로써 회로소자가 과전류에 의해 번아웃되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

모니터에 있어서 수평편향 전원의 과전류 보호회로 (Circuit for protecting circuit elements in horizontal deflection section of a monitor)
본 발명은 모니터의 전원회로에 관한 것으로, 특히 수평편향 계통에 전원을 공급하는 직류-직류 변환기의 출력단에서 과전류가 흐를 경우에 이를 검출하여 회로소자를 보호하기 위한 과전류 보호회로에 관한 것이다.
일반적으로 모니터의 전원계통은 교류전원을 입력받아 정류한 후 트랜스포머를 통해 2차측으로 유도하여 회로에서 요구되는 각종 전원을 제공하는 SMPS 전원부와, SMPS 전원부에서 제공되는 직류전압을 입력받아 FBT에 B+전압을 제공하기 위한 수평 전원부, 및 CRT에서 필요로 하는 고전압, 스크린전압, 제어그리드전압 등을 제공하는 FBT등으로 이루어진다.
모니터에서 수평회로에 B+ 전원을 제공하는 종래의 회로는 도 1에 도시된 바와 같이, DC-DC 변환기(110)가 스위칭모드 파워 서플라이(SMPS: 100)로부터 직류전원을 입력받아 소정의 B+ 전압을 FBT(120)를 통해 수평출력부(130)에 제공하고, FBT(120)가 CRT에 필요로하는 고전압(H.V)을 출력하도록 되어 있다.
도 1을 참조하면, 주전원 공급기(SMPS: 100)는 교류전원(ACin)을 입력받아 모니터에서 필요로 하는 각종 직류(DC)전압을 제공하고, DC-DC 변환기(130)는 고압을 안정화시키면서 수평 편향회로 및 FBT(120)에서 요구되는 B+ 전압을 제공한다.
통상 DC-DC 변환기(110)는 승압형(부스트 업 컨버터)과 강압형(벅 컨버터)이 있는데, 도 1에 도시된 예는 벅 컨버터 형으로서 DC 입력전압(DCin)이 B+ 출력전압보다 항상 높다. 그리고 B+ 출력전압은 직류 입력전압과 스위칭소자의 온오프듀티비에 따라 정해지고, 이 온오프 듀티비는 PWM제어칩(112)이 궤환전류에 따라 조절하게 된다.
즉, FBT(120)의 이차권선에 유도된 전압이 정류되고 리플이 제거된 후 적당한 레벨로 감쇄되어 PWM제어칩(112)의 궤환입력단자(Vfb)로 입력된다. PWM제어칩(112)은 이 궤환신호에 따라 스위칭 소자(Q1)를 온,오프하기 위한 PWM제어신호를 발생한다. PWM제어신호가 '하이'가 되어 스위칭 소자(Q1)가 턴온되면 다이오드(D1)는 역방향 바이어스가 되어 오프되고 인덕터(L1)에는 입력전압(DCin)과 출력전압(B+)과의 차가 인가되어 인덕터 전류가 증가하게 된다.
이어 스위칭 소자(Q1)가 턴오프되면 인덕터(L1)에 역방향으로 전압이 유기되고, 이에 따라 인덕터(L1)를 흐르던 전류는 다이오드(D1)를 통해 흐르면서 전류가 감소하게 된다.
수평 편향부(130)는 컴퓨터 본체로부터 입력된 수평 동기주파수(H.sync)에 로킹된 발진펄스를 내부의 구동부에서 구동한 후 이 구동신호에 따라 수평출력 트랜지스터를 온,오프하여 수평 편향코일에 톱니파 전류를 흐르게 하고, 수평 편향코일에 흐르는 전류에 의해 형성된 자계가 CRT의 케소드에서 방출된 열전자를 편향시켜 화면을 표시하게 한다.
FBT(120)는 CRT에서 필요로 하는 아노드 전압(H.V)과 포커스전압, 스크린전압 등을 발생하고, 아노드에 흐르는 전류( 아노드 전류, 빔전류라고도 한다)는 화면의 밝기에 따라 증감되는데, 화면이 너무 밝게 되면 유해 전자파가 많이 발생되어 사용자에게 해를 끼치게 되고, CRT의 수명을 단축시키게 되므로 이를 적절히 제한하기 위한 자동 휘도 제한(ABL: Automatic Brightness Limit)회로가 FBT의 이차권선 측에 연결되어 있다.
이와 같이 CRT를 보호하기 위한 자동 휘도 제한(ABL)회로는 CRT 아노드에 고압을 제공하는 권선에 연결된 저항으로 아노드 전류의 변동에 따른 전압을 검출하는데, 이 검출전압은 아노드 전류가 증가하면 높아지고, 아노드 전류가 감소하면 낮아진다. 그리고 이 ABL회로는 비디오 프리앰프의 콘트라스트 조절단이나 브라이트니스 조잘단자에 연결되어 밝기를 제어한다.
그런데 이러한 B+회로에서 아노드에 인가되는 전압은 매우 큰 고압이나 FBT를 통해 궤환되는 전압은 상대적으로 작기 때문에 출력전압의 변동을 제대로 검출하지 못하는 문제점이 있다.
즉, 아노드에 과전류가 흐를 경우에 종래의 회로에서는 이를 검출하여 B+ 출력을 차단하는 회로가 없었기 때문에 과전류로 인해 회로소자가 번아웃될 우려가 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 과전류가 흐르면 이를 검출하여 B+ 입력을 차단하므로써 회로소자를 보호하도록 된 수평 편향전원의 과전류 보호회로를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 회로는, 직류전압을 입력받아 스위칭 소자가 스위칭하여 소정의 B+ 전압을 발생하고, 이 B+ 전압을 FBT를 통해 수평편향회로에 제공하며, FBT의 이차권선에 유도된 전압이 정류되어 입력되는 궤환전압에 따라 상기 스위칭소자를 제어하여 상기 B+전압을 안정시키도록 된 직류-직류 변환기가 구비된 모니터의 전원부에 있어서, 상기 FBT의 이차권선에 흐르는 아노드 전류를 모니터하여 과전류를 검출하기 위한 과전류 검출수단; 및 상기 과전류 검출수단이 과전류를 검출하면 상기 스위칭소자를 턴오프하여 B+ 출력을 차단하기 위한 B+ 차단수단으로 구성된 것을 특징으로 한다.
도 1은 종래의 수평편향 전원 계통을 도시한 회로도,
도 2는 본 발명에 따라 과전류 보호회로가 구비된 수평편향 전원 계통을 도시한 회로도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100: 주전원공급부(SMPS)110: DC-DC 변환기
120: FBT130: 수평출력부
140: 전압궤환부150: 과전류 검출부
160: B+ 차단부
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 과전류 보호회로가 구비된 수평전원 공급계통은 도 2에 도시된 바와 같이, 직류-직류 변환기(110)와, FBT(120), 전압궤환부(140), 수평출력부(130), 및 과전류 보호회로로 구성되고, 과전류 보호회로는 FBT(120)의 이차권선에 흐르는 아노드 전류를 모니터하여 과전류를 검출하기 위한 과전류 검출부(150와, 상기 과전류 검출부(150)가 과전류를 검출하면 상기 스위칭 소자를 턴오프하여 B+ 출력을 차단하기 위한 B+ 차단부(160)로 구성된다.
또한 상기 과전류 검출부(150)는 ABL회로에 일단이 연결되며 서로 병렬로 연결되는 저항(R5) 및 인덕터(L1), 이 저항(R5) 및 인덕터(L1)에 연결되는 커패시터(C3)로 구성되고, B+ 차단부(160)는 과전류 검출부(150)의 출력전압이 소정의 기준전압보다 높아지면 도통되는 제너다이오드(ZD1)와, 상기 제너다이오드(ZD1)가 도통되면 턴온되는 트랜지스터(Q4), 및 트랜지스터(Q4)가 턴온되면 이에 따라 턴온되어 상기 스위칭 소자(Q1)를 턴오프하여 B+출력을 차단하도록 된 트랜지스터(Q5)로 구성된다.
이어서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 동작을 자세히 설명하면 다음과 같다.
직류-직류 변환기(110)는 다이오드(D1)를 통해 트랜스포머(T1)로 직류전압(DCin)을 입력받고, 스위칭소자(Q1)의 온,오프에 따라 B+ 전압을 FBT(120)를 통해 수평 편향회로(130)에 제공한다.
이때 출력전압(B+)을 모니터하기 위하여 FBT의 이차측에 유도된 전압은 다이오드(D5)에서 정류된 후 평활 커페시터(C5)에서 리플이 제거되고, 저항(R6,VR1)에서 적절히 레벨이 감쇄된 후 트랜지스터(Q3)에 인가된다. 이때 트랜지스터(Q3)의 에미터에 연결된 제너다이오드(ZD2)에 의해 동작전압이 정해지고, 트랜지스터(Q3)가 턴온되는 전압의 범위는 가변저항(VR1)의 값에 의해 조절될 수 있다.
만일, 궤환전압이 커져 트랜지스터(Q3)가 턴온되면 스위칭소자(Q1)의 에미터와 베이스에 연결된 트랜지스터(Q2)가 턴온되어 스위칭소자(Q1)가 턴오프된다.
한편, 궤환전압이 작아 트랜지스터(Q3)가 턴오프되면 이에 따라 트랜지스터(Q2)가 턴오프되고, 트랜지스터(Q2)가 턴오프되면 스위칭소자(Q1)가 턴온된다. 따라서 입력전류는 트랜지스터(Q1)를 통해 흐르게 된다.
다른 한편, FBT(120)의 아노드전압 공급선로를 통해 과전류가 흐르게 되면, 저항(R5)과 인덕터(L1)를 통해 그 전류가 커패시터(C3)를 충전시키게 되고, 커패시터(C3)의 충전전압이 제너다이오드(ZD1)의 기준전압을 넘어서게 되면 트랜지스터(Q4)를 턴온시키게 된다. 트랜지스터(Q4)가 턴온되면 트랜지스터(Q5)의 베이스에 '하이'가 인가되어 트랜지스터(Q5)가 턴온되고, 트랜지스터(Q5)가 턴온되면 스위칭 소자(Q1)의 베이스를 '로우'로 묶어 스위칭 동작을 중지시키게 된다. 따라서 B+ 출력전압이 차단되게 된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 과전류 보호회로는 FBT의 이차권선을 통해 과전류가 흐르게 되면, 초퍼회로(DC-DC 변환기)의 동작을 중지시켜 B+ 전압을 차단하므로써 회로소자가 과전류에 의해 번아웃되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 직류전압(DCin)을 입력받아 스위칭소자(Q1)가 스위칭하여 소정의 B+ 전압을 발생하고, 이 B+ 전압을 FBT(120)를 통해 수평편향회로에 제공하며, FBT의 이차권선에 유도된 전압이 정류되어 입력되는 궤환전압에 따라 상기 스위칭소자(Q1)를 제어하여 상기 B+ 전압을 안정시키도록 된 직류-직류 변환기(110)가 구비된 모니터의 전원부에 있어서,
    상기 FBT(120)의 이차권선에 흐르는 아노드 전류를 모니터하여 과전류를 검출하기 위한 과전류 검출수단(150); 및
    상기 과전류 검출수단이 과전류를 검출하면 상기 스위칭소자(Q1)를 턴오프하여 B+ 출력을 차단하기 위한 B+ 차단수단(160)으로 구성되는 모니터에 있어서 수평편향 전원의 과전류 보호회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 과전류 검출수단(150)은 ABL회로에 일단이 연결되며 서로 병렬로 연결되는 저항(R5) 및 인덕터(L1), 이 저항(R5) 및 인덕터(L1)에 연결되는 커패시터(C3)로 구성되는 것을 특징으로 하는 모니터에 있어서 수평편향 전원의 과전류 보호회로.
  3. 제1항에 있어서, 상기 B+ 차단수단(160)은 상기 과전류 검출수단의 출력전압이 소정의 기준전압보다 높아지면 도통되는 제너다이오드(ZD1)와, 상기 제너다이오드(ZD1)가 도통되면 턴온되는 트랜지스터(Q4), 및 이 트랜지스터가 턴온되면 이에 따라 턴온되어 상기 스위칭소자(Q1)를 턴오프하여 B+ 출력을 차단하도록 된 트랜지스터(Q5)로 구성되는 것을 특징으로 하는 모니터에 있어서 수평편향 전원의 과전류 보호회로.
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