KR100291922B1 - 플라즈마 표시 장치 내의 팬-모터 구동기 - Google Patents

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KR100291922B1
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Abstract

본 발명에 따른 팬-모터 구동기는, 플라즈마 표시 장치 내에 마련되어, 플라즈마 표시 장치에서 발생되는 열을 외부로 방출시키는 팬-모터의 양극 및 음극 단자들 사이에 직류 전압을 인가하여 상기 팬-모터를 구동한다. 이 구동기는 직류 전원, 구동 트랜지스터 및 서미스터(thermistor)를 포함한다. 직류 전원의 양극 단자는 팬-모터의 양극 단자와 연결되고, 음극 단자는 접지 단자에 연결된다. 구동 트랜지스터는, 그 컬렉터가 팬-모터의 음극 단자에 연결되고, 그 에미터가 접지 단자에 연결되어, 그 베이스 전위에 비례하여 팬-모터의 구동 전류량을 결정한다. 서미스터는, 구동 트랜지스터의 베이스 전위가 주위 온도에 비례하게 하기 위하여, 주위 온도와 반비례하도록 변하는 저항값을 가지고, 직류 전원의 양극 단자와 구동 트랜지스터의 베이스 사이에 연결된다.

Description

플라즈마 표시 장치 내의 팬-모터 구동기{Fan-motor driver within plasma display apparatus}
본 발명은, 플라즈마 표시 장치 내의 팬-모터 구동기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 플라즈마 표시 장치 내에 마련되어, 플라즈마 표시 장치에서 발생되는 열을 외부로 방출시키는 팬-모터의 양극 및 음극 단자들 사이에 직류 전압을 인가하여 팬-모터를 구동하는 구동기에 관한 것이다.
플라즈마 표시 장치는, 가스 방전에 의하여 자외선을 발생시키고, 발생된 자외선으로써 형광체를 여기시켜, 선택된 화소들에서 빛이 발생되게 하는 장치이다. 이에 따라 상대적으로 큰 전류가 흐르고 이에 상응하는 높은 열이 발생된다. 따라서, 플라즈마 표시 장치의 수명 및 신뢰성을 유지하기 위하여 방열용 팬-모터 및 그 구동기를 마련해야만 한다.
종래의 플라즈마 표시 장치 내의 팬-모터 구동기는, 플라즈마 표시 장치의 팬-모터 구동 전류에 상응하는 온도 특성을 추정하여, 팬-모터의 구동 전류량을 일정한 시간 간격으로 단계적으로 조정한다. 이와 같은 종래의 팬-모터 구동기는, 팬-모터의 실제 온도와 추정 온도 사이의 오차를 갖고, 실시간 제어를 수행하지 못함에 따라, 그 제어의 정밀도가 낮다. 이에 따라, 불필요한 팬-모터의 구동으로 인하여, 팬-모터의 수명이 플라즈마 표시 장치의 수명보다 더 짧아져, 플라즈마 표시 장치가 손상될 위험성이 있다.
본 발명의 목적은, 불필요한 팬-모터의 구동을 방지하여, 팬-모터의 수명이 플라즈마 표시 장치의 수명보다 더 짧아짐으로 인하여 플라즈마 표시 장치가 손상되는 것을 방지할 수 있는 팬-모터 구동기를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 팬-모터 구동기를 보여주는 회로도이다.
도 2는 도 1의 구동기의 서미스터의 온도-저항값 특성을 보여주는 그래프이다.
도 3은 도 1의 구동기의 제어기에 내장된 방열특성 데이터를 보여주는 그래프이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
11...팬-모터, Q1...구동 트랜지스터,
Rth...서미스터, 12...아날로그/디지털 변환기,
13...제어기, Q2...제어 트랜지스터,
VCC...직류 전원의 양극 단자, C1...캐페시터,
R1, ..., R7...저항기, D...다이오드,
121...전위출력 단자, 131...제어입력 단자,
VR...가변저항기, Rt...서미스터 저항값,
Tt...서미스터 온도, Tp...플라즈마 표시 장치의 온도,
t...시간.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 팬-모터 구동기는, 플라즈마 표시 장치 내에 마련되어, 상기 플라즈마 표시 장치에서 발생되는 열을 외부로 방출시키는 팬-모터의 양극 및 음극 단자들 사이에 직류 전압을 인가하여 상기 팬-모터를 구동하는 구동기이다. 이 구동기는 직류 전원, 구동 트랜지스터 및 서미스터를 포함한다. 상기 직류 전원의 양극 단자는 상기 팬-모터의 양극 단자와 연결되고, 음극 단자는 접지 단자에 연결된다. 상기 구동 트랜지스터는, 그 컬렉터가 상기 팬-모터의 음극 단자에 연결되고, 그 에미터가 상기 접지 단자에 연결되어, 그 베이스 전위에 비례하여 상기 팬-모터의 구동 전류량을 결정한다. 상기 서미스터는, 상기 구동 트랜지스터의 베이스 전위가 주위 온도에 비례하게 하기 위하여, 주위 온도와 반비례하도록 변하는 저항값을 가지고, 상기 직류 전원의 양극 단자와 상기 구동 트랜지스터의 베이스 사이에 연결된다.
상기 구동 트랜지스터의 베이스 전위는 주위 온도에 비례해지므로, 팬-모터의 실제 온도에 따른 실시간 제어가 수행될 수 있다. 이에 따라, 제어의 정밀도가 높아지므로, 불필요한 팬-모터의 구동을 방지하여, 팬-모터의 수명이 플라즈마 표시 장치의 수명보다 더 짧아짐으로 인하여 플라즈마 표시 장치가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
바람직하게는, 아날로그/디지털 변환기, 제어기 및 제어 트랜지스터가 더 포함된다. 상기 아날로그/디지털 변환기는 상기 구동 트랜지스터의 베이스와 상기 접지 단자 사이의 전압을 디지털 신호로 변환시킨다. 상기 제어기는, 상기 아날로그/디지털 변환기로부터의 디지털 신호를 처리하여, 상응하는 전위 제어신호를 발생시킨다. 상기 제어 트랜지스터는, 그 컬렉터가 상기 직류 전원의 양극 단자에 연결되고, 그 에미터가 상기 구동 트랜지스터의 베이스에 연결되며, 그 베이스에 상기 제어기로부터의 전위 제어신호가 입력되어, 상기 제어기로부터의 전위 제어신호에 따라 턴-온(turn-on) 또는 턴-오프(turn-off)되면서 상기 구동 트랜지스터의 베이스 전위를 제어한다.
이에 따라, 상기 제어기는 상기 구동 트랜지스터의 전압을 지속적으로 모니터링하여 제어하므로, 예기치 않은 원인으로 인한 오동작이 방지될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예가 상세히 설명된다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 팬-모터(11) 구동기는 직류 전원(도시되지 않음), 구동 트랜지스터(Q1), 서미스터(Rth), 아날로그/디지털 변환기(12), 제어기(13) 및 제어 트랜지스터(Q2)를 포함한다.
직류 전원의 양극 단자(VCC)는 팬-모터(11)의 양극 단자와 연결되고, 음극 단자는 접지 단자에 연결된다. 구동 트랜지스터(Q1)는, 그 컬렉터가 팬-모터(11)의 음극 단자에 연결되고, 그 에미터가 접지 단자에 연결되어, 그 베이스 전위에 비례하여 팬-모터(11)의 구동 전류량을 결정한다. 서미스터(Rth)는, 구동 트랜지스터(Q1)의 베이스 전위가 주위 온도에 비례하게 하기 위하여, 주위 온도와 반비례하도록 변하는 저항값을 가지고, 직류 전원의 양극 단자(VCC)와 구동 트랜지스터(Q1)의 베이스 사이에 연결된다. 즉, a점과 구동 트랜지스터(Q1)의 베이스 사이에는, 제2 저항기(R2), 서미스터(Rth) 및 다이오드(D)가 직렬 연결되어 있다. 여기서, 다이오드(D)는 구동 트랜지스터(Q1)의 베이스로부터의 역전류를 방지한다. b점과 구동 트랜지스터(Q2)의 베이스 사이에 연결된 제3 저항기(R3)와 캐페시터(C1)는, 전원 전압이 안정되지 못하더라도 일정한 전류를 흘려준다. 즉, 구동 트랜지스터(Q2)의 베이스 구동 전류는, 캐페시터(C1)로부터의 전류와 다이오드(D)로부터의 전류가 합쳐진 것이다.
d점의 전위는 실질적으로 구동 트랜지스터(Q1)의 베이스 전위를 가리킨다. 왜냐하면, 구동 트랜지스터(Q1)의 베이스 전위와 가변 저항기(VR)에 흐르는 전류가 서로 비례하기 때문이다. d점의 전위는 전위출력 단자(121)를 통하여 아날로그/디지털 변환기(12)에 입력된다. 아날로그/디지털 변환기(12)는 구동 트랜지스터(Q1)의 베이스와 접지 단자 사이의 전압을 디지털 신호로 변환시킨다. 제어기(13)는, 아날로그/디지털 변환기(12)로부터의 디지털 신호를 처리하여, 상응하는 전위 제어신호를 발생시킨다. 제어기(13)로부터의 전위 제어신호는, 제어입력 단자(131) 및 제7 저항기(R7)를 통하여 제어 트랜지스터(Q2)의 베이스에 입력된다. 제어 트랜지스터(Q2)는, 그 컬렉터가 제6 저항기(R6)를 통하여 직류 전원의 양극 단자(VCC)에 연결되고, 그 에미터가 가변 저항기(VR) 및 다이오드(D)를 통하여 구동 트랜지스터(Q1)의 베이스에 연결되어 있다. 제어 트랜지스터(Q2)는, 제어기(13)로부터 입력되는 베이스 구동 신호에 따라 턴-온 또는 턴-오프되면서 구동 트랜지스터(Q2)의 베이스 전위를 제어한다. 제어 트랜지스터(Q2)의 베이스와 접지 단자 사이에 연결된 제5 저항기(R5)는, 제어 트랜지스터(Q2)의 베이스 구동 전류의 범위를 설정한다.
다음은 도 1의 구동기의 동작 과정을 살펴보기로 한다.
제1 저항기(R1)의 저항값을 R1, 제2 저항기(R2)의 저항값을 R2, 그리고 서미스터(Rth)의 저항값을 Rth라 가정하면, a점과 d점 사이의 저항값는 아래의 수학식 1에 의하여 결정된다.
상기 수학식 1에 의하면, a점과 d점 사이의 저항값는 서미스터(Rth)의 저항값을 Rth에 비례한다. 도 2를 참조하면, 서미스터(Rth)의 저항값은 주위 온도(Tt) 즉, 플라즈마 표시 장치의 온도에 반비례하여 변화함을 알 수 있다. 이에 따라, a점과 d점 사이의 저항값는 플라즈마 표시 장치의 온도에 반비례하여 변화한다. 즉, 다이오드(D)를 통하여 구동 트랜지스터(Q1)의 베이스로 흐르는 전류의 양이 플라즈마 표시 장치의 온도에 비례해진다.
플라즈마 표시 장치의 온도가 기준 온도보다 더 높아지면, 구동 트랜지스터(Q1)의 베이스로 흐르는 전류의 양이 상대적으로 많아진다. 즉, 팬-모터(11)에 흐르는 구동 전류의 양이 상대적으로 많아지므로, 팬-모터(11)의 회전 속도가 상대적으로 빨라진다.
이와 반대로, 플라즈마 표시 장치의 온도가 기준 온도보다 더 낮아지면, 구동 트랜지스터(Q1)의 베이스로 흐르는 전류의 양이 상대적으로 적아진다. 즉, 팬-모터(11)에 흐르는 구동 전류의 양이 상대적으로 적아지므로, 팬-모터(11)의 회전 속도가 상대적으로 느려진다.
이와 같은 팬-모터(11)의 구동은, 아날로그/디지털 변환기(12), 제어기(13) 및 제어 트랜지스터(Q2)에 의하여 모니터링 및 제어된다.
구동 트랜지스터(Q1)의 베이스 전위에 상응하는 d점의 전위는 전위출력 단자(121)를 통하여 아날로그/디지털 변환기(12)에 입력된다. 아날로그/디지털 변환기(12)는 구동 트랜지스터(Q1)의 베이스와 접지 단자 사이의 전압을 디지털 신호로 변환시킨다.
제어기(13)는, 내장된 방열특성 데이터를 참조하여, 아날로그/디지털 변환기(12)로부터의 디지털 신호를 모니터링한 후, 모니터링 결과에 상응하는 전위 제어신호를 발생시킨다. 도 3은 도 1의 구동기의 제어기에 내장된 방열특성 데이터를 보여준다. 도 3에서 플라즈마 표시 장치의 온도(Tp)는 d점의 전위에 의하여 판정된다. 도 3을 참조하면, 제어기(13)는, 시간(t)에 대한 플라즈마 표시 장치의 온도(Tp)가 설정된 각 상한 온도를 넘는 시점들(t1, ..., t6)에서 전위 제어 신호로써 제어 트랜지스터(Q2)를 턴-온시킨다. 이에 따라, d점의 전위가 보다 높아져서 팬-모터(11)에 흐르는 구동 전류의 양이 보다 많아지므로, 팬-모터(11)의 회전 속도가 보다 빨라진다.
이상 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 팬-모터 구동기에 의하면, 팬-모터(11)의 구동 트랜지스터(Q1)의 베이스 전위가 주위 온도에 비례해지므로, 팬-모터(11)의 실제 온도에 따른 실시간 제어가 수행될 수 있다. 이에 따라, 제어의 정밀도가 높아지므로, 불필요한 팬-모터(11)의 구동을 방지하여, 팬-모터(11)의 수명이 플라즈마 표시 장치의 수명보다 더 짧아짐으로 인하여 플라즈마 표시 장치가 손상되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제어기(13)는 구동 트랜지스터(Q1)의 전압을 지속적으로 모니터링하여 제어하므로, 예기치 않은 원인으로 인한 오동작이 방지될 수 있다.
본 발명은, 상기 실시예에 한정되지 않고, 청구범위에서 정의된 발명의 사상 및 범위 내에서 당업자에 의하여 변형 및 개량될 수 있다.

Claims (2)

  1. 플라즈마 표시 장치 내에 마련되어, 상기 플라즈마 표시 장치에서 발생되는 열을 외부로 방출시키는 팬-모터의 양극 및 음극 단자들 사이에 직류 전압을 인가하여 상기 팬-모터를 구동하는 구동기에 있어서,
    그 양극 단자가 상기 팬-모터의 양극 단자와 연결되고, 그 음극 단자가 접지 단자에 연결된 직류 전원;
    그 컬렉터가 상기 팬-모터의 음극 단자에 연결되고, 그 에미터가 상기 접지 단자에 연결되어, 그 베이스 전위에 비례하여 상기 팬-모터의 구동 전류량을 결정하는 구동 트랜지스터; 및
    상기 구동 트랜지스터의 베이스 전위가 주위 온도에 비례하게 하기 위하여, 주위 온도와 반비례하도록 변하는 저항값을 가지고, 상기 직류 전원의 양극 단자와 상기 구동 트랜지스터의 베이스 사이에 연결된 서미스터를 포함한 팬-모터 구동기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구동 트랜지스터의 베이스와 상기 접지 단자 사이의 전압을 디지털 신호로 변환시키는 아날로그/디지털 변환기와,
    상기 아날로그/디지털 변환기로부터의 디지털 신호를 처리하여, 상응하는 전위 제어신호를 발생시키는 제어기와,
    그 컬렉터가 상기 직류 전원의 양극 단자에 연결되고, 그 에미터가 상기 구동 트랜지스터의 베이스에 연결되며, 그 베이스에 상기 제어기로부터의 전위 제어신호가 입력되어, 상기 제어기로부터의 전위 제어신호에 따라 턴-온 또는 턴-오프되면서 상기 구동 트랜지스터의 베이스 전위를 제어하는 제어 트랜지스터가 더 포함된 팬-모터 구동기.
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