KR100294733B1 - 편향 고압 일체형 전원장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 1차권선 및 2차권선을 갖는 플라이백 변성기(flyback transform-er) ; 상기 플라이백 변성기의 1차권선에 직렬로 접속되고, 편향코일 및 제 1커패시터를 포함하는 직렬회로; 상기 편향코일 및 상기 제 1커패시터의 직렬회로에 병렬로 접속된 공진 커패시터; 상기 편향코일 및 상기 제 1커패시터의 직렬회로에 병렬로 접속되고, 구동신호 또는 상기 구동신호에 동기된 신호에 의해 턴-온(turn-on) 및 턴-오프(turn-off)되어, 고전압을 상기 플라이백 변성기의 2차권선에서 발생시키고, 상기 편향코일에 편향전류를 흐르게 하는 제 1스위칭 소자; 상기 플라이백 변성기의 1차권선에 직렬로 접속되고, 제 2스위칭 소자 및 제 2커패시터를 포함하는 병렬접속회로로서, 상기 제 2스위칭 소자가 턴-온시의 턴-온시간 및 턴-오프시의 턴-오프시간을 갖는 병렬접속회로; 및 상기 구동신호에 거의 동기된 상기 제 2스위칭 소자의 턴-온 및 턴-오프시간을 제어하고, 상기 편향코일에 흐르는 상기 편향전류 및 상기 플라이백 변성기의 2차권선에 발생되는 상기 고압을 제어하는 스위칭 제어수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 편향 고압 일체형 전원장치를 제공한다.
Description
본 발명은, 음극선관(CRT) 등에 고압 및 편향전류를 인가하기 위한 전원장치에 관한 것이다.
플라이백 변성기를 사용한 고압발생 회로가 CRT용 전원장치로 사용되어왔다. 상기 플라이백 변성기를 사용한 상기 고압발생 회로는 상기 CRT의 애노드 (anode)에 애노드전압을 공급하고, 상기 CRT의 요오크(yoke)에 편향전류를 공급한다. 이러한 두가지 역활을 단일 플라이백 변성기에 의해 행할 수 있는 전원장치를 편향 고압 일체형 전원장치라 한다.
종래의 경우에, 컴퓨터용 CRT는 고정밀도 영상을 디스플레이하도록 요구된다. 그러므로, 편향전류발생용 회로부 및 고압발생용 회로부를 포함하는 편향 고압 분리형 전원장치가 일반적으로 사용되어 왔다. 그러나, 가격을 줄이고 소형화가 요구되기 때문에, 컴퓨터 CRT 디스플레이용 편향 고압 일체형 전원장치가 요구된다.
이런 편향 고압 일체형 전원장치는 피드백(feedback)에 의하여 상기 고압을 제어한다. 그러나, 상기 고압 부하가 변하는 경우, 상기 고압의 안정화를 위한 제어때문에, 상기 편향전류는 영향을 받아 요동된다(fluctuated). 일반적으로, 상기 스크린의 수평진폭은에 비례하고, 여기서 IDY는 상기 편향전류이며, VH는 상기 플라이백 변성기로부터 츨력되는 고압(애노드 전압)이다. 따라서, 상기 스크린의 진폭은 상기 스크린의 밝기(brightness) 변화에 따라 요동한다.
이런 문제를 해결하기 위해서, 소위 다이오드 변조회로 방식이라 일컫는 전원장치가 제안되어왔다. 이런 전원장치에서, 상기 고압은 상기 플라이백 변성기의 1차권선 입력전압 (+B)를 제어함으로써 안정화되고, 상기 편향전류는 상기 편향전류가 흐르는 경로에 설치된 트랜지스터 바이어스에 의해 제어된다.
그러나, 상기 다이오드 변조회로 방식의 전원장치에서, 상기 전압 +B 제어용 스위칭 소자 및 상기 편향전류 제어용 소자는, 상기 플라이백 변성기의 1차전류를 단속(斷續)하기 위한 별도의 주 스위칭 소자가 필요하고, 전체 소자들의 수가 많아지며, 상기 회로가 복잡해지는 문제가 있다. 또한, 평활회로가 상기 +B 제어부 와 상기 편향전류 제어부 사이에 놓여지기 때문에, 상기 고압 출력전압 및 상기 편향전류의 안정화 응답(responsiveness)이 나빠지는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 상기 고압 및 상기 편향전류을 안정화시킬 수 있고, 우수한 응답을 갖는 편향 고압 일체형 전원장치를 제공하는 것이다.
도 1a는 본 발명에 따른 제 1실시예의 편향 고압 일체형 전원장치의 회로도이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 회로에 이용된 제어회로의 회로도이다.
도 1c는 본 발명에 따른 상기 제 1실시예의 다른 편향 고압 일체형 전원장치의 회로도이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1a 및 도 1b에 도시된 상기 고압 일체형 전원장치의 동작을 설명하기 위한 설명회로도이다.
도 3a는 도 2a 및 도 2b에 도시한 커패시터 C1, C2양단의 각 전압파형 및 스위칭 소자 Q1, Q2의 온/오프 동작에 대한 시간관계를 도시한다.
도 3b는 도 2a 및 도 2b에 도시한 1차권선 양단의 전압파형을 도시한다.
도 3c는 상기 편향 고압 일체형 전원장치가 다른 시간에 동작하는 경우의 각 커패시터 C1, C2양단의 전압파형 및 스위칭 소자 Q1, Q2의 온/오프 동작에 대한 시간관계를 도시한다.
도 4는 도 1a 및 도 1b에 도시한 상기 회로도의 여러지점에서 측정한 파형을 도시한다.
도 5는 도 1a 및 도 1b에 도시한 상기 회로도의 여러지점에서 측정한 파형을 도시한다.
도 6a는 도 1a 및 도 1b에 도시한 상기 회로도의 여러지점에서 측정한 파형을 도시하며, 도 6b는 도 6a와 다른 수평주사 주파수에서 동작하는 파형을 도시한다.
도 7은 도 1a 및 도 1b에 도시한 상기 회로도의 여러지점에서 측정한 파형을 도시한다
도 8은 본 발명에 따른 제 2실시예의 편향 고압 일체형 전원장치의 회로도이다.
<도면의 주요부호에 대한 설명>
T ... 플라이백 변성기 L1 ... 1차권선
LDY... 편향코일 D1 ... 댐퍼 다이오드
Cs ... 커패시터 C1 ... 공진 커패시터
C2 ... 공진 커패시터 Q1, Q2 ... 스위칭 소자
본 발명에 따른 편향 고압 일체형 전원장치는, 1차권선 및 2차권선을 갖는 플라이백 변성기; 상기 플라이백 변성기의 1차권선에 직렬로 접속되고, 편향코일 및 제 1커패시터를 포함하는 직렬회로; 상기 편향코일 및 상기 제 1커패시터의 직렬회로에 병렬로 접속된 공진 커패시터; 상기 편향코일 및 상기 제 1커패시터의 직렬회로에 병렬로 접속되고, 구동신호 또는 상기 구동신호에 동기된 신호에 의해 턴-온(turn-on) 및 턴-오프(turn-off)되어, 고압을 상기 플라이백 변성기의 2차권선에서 발생시키고, 상기 편향코일에 편향전류를 흐르게 하는 제 1스위칭 소자; 상기 플라이백 변성기의 1차권선에 직렬로 접속되고, 제 2스위칭 소자 및 제 2커패시터를 포함하는 병렬접속회로로서, 상기 제 2스위칭 소자가 턴-온시의 턴-온시간 및 턴-오프시의 턴-오프시간을 갖는 병렬접속회로; 및 상기 구동신호에 거의 동기된 상기 제 2스위칭 소자의 턴-온 및 턴-오프시간을 제어하고, 상기 편향코일에 흐르는 상기 편향전류 및 상기 플라이백 변성기의 2차권선에 발생되는 상기 고전압을 제어하는 스위칭 제어수단; 을 포함한다.
본 발명에 따르면, 상기 편향전류 및 상기 플라이백 변성기 2차권선의 고압 모두는, 상기 플라이백 변성기의 1차입력전압(+B)를 제어하는 제 2스위칭 소자의 온-시간/오프-시간에 의해 독립적으로 제어될 수 있고, 소자들의 수를 증가시키지 않거나, 또는, 상기 +B 제어부 또는 상기 편향전류 제어부에 접속되는 평활회로가 없기때문에, 상기 고압 출력전압 및 상기 편향전류의 제어시 응답이 떨어지지 않도록 한다.
따라서, 상기 편향전류 및 상기 고압 모두는, 상기 제 2스위칭 소자의 온-시간/오프-시간을 안정한 방향으로 제어하기 위하여, 상기 편향전류 및 상기 고압 츨력전압을 각각 검출함으로써, 동시에 안정화될 수 있다.
MOS-FET를 상기 제 2스위칭 소자로 설치함으로써, 스위칭 손실을 줄일 수 있고, 상기 MOS-FET의 기생 커패시턴스를 사용 할 수 있으므로, 분리된 구성요소로서 상기 제 2커패시터의 설치가 불필요하거나, 또는, 상기 제 2커패시터의 커패시티를 줄일 수 있다.
본 발명을 설명할 목적으로, 이하에서, 여러가지 형태의 도면이 도시되지만, 본 발명이 도시된 이러한 정확한 배열 및 수단에 제한되지 않음을 이해할 수 있다.
본 발명의 다른 특징 및 이점들을, 첨부된 도면을 참조로하여 다음의 본 발명의 설명으로부터 명백히 하고자 한다.
이하, 본발명에 따른 실시예들은 도면을 참조하여 자세히 설명된다.
본 발명에 따른 제 1실시예의 편향 고압 일체형 전원장치는 도 1a, 1b, 2a, 2b, 3a, 3b, 4 내지 5, 6a 및 6b를 참조하여 설명된다.
도 1a는 상기 제 1실시예를 도시한다. 도 1a에 도시된 바와같이, 상기 편향 고압 일체형 전원장치는 1차권선 L1 및 2차권선 L2를 갖는 플라이백 변성기를 포함한다. 편향코일 LDY, 전류 변성기 CT 및 커패시터 Cs를 포함하는 직렬회로가 플라이백 변성기 T의 1차권선 L1에 접속되고, 댐퍼(damper) 다이오드 D1 및 스위칭 소자 Q1은 편향코일 LDY및 커패시터 Cs의 직렬회로에 각각 병렬 접속된다. 또한, 공진 커패시터 C1은 편향코일 LDY및 커패시터 Cs의 직렬회로에 병렬 접속된다. 상기 공진 커패시터의 실제 커패시턴스는, 상기 1차측으로 변환되고 플라이백 변성기 T의 권선 전체에 분포된 커패시턴스, 개별소자로서의 공진 커패시터 C1의 커패시턴스, 및 스위칭 소자 Q1의 기생 커패시턴스 등을 결합한 양이다.
일반적으로, 선형 보정회로 및 핀왜곡(pin distortion) 보정회로와 같은 보정회로가 편향코일 LDY에 직렬 접속되지만, 이러한 보정회로는 본 실시예의 상세한 설명 및 상기 회로도에서 생략되었다.
스위칭 소자 Q2, 커패시터 C2 및 다이오드 D2를 포함하는 병렬접속회로가 상기 플라이백 변성기의 1차권선 L1에 직렬 접속되고, 여기서, D2는 FET로 된 스위칭 소자 Q2의 기생 다이오드를 나타내고, C2는 Q2의 기생 커패시턴스를 나타낸다. 분리된 커패시터를 Q2의 소스와 드레인 사이에 병렬 접속시킴으로써, C2의 정전 커패시턴스를 필요한 소정의 값으로 결정할 수 있다. 또한, 분리된 구성요소로서의 다이오드를 Q2의 소스와 드레인 사이에 병렬 접속시킬 수 있다.
정류 다이오드 D3 및 D4는 플라이백 변성기 T의 2차권선 L2에 접속된다. 구동회로 10은 스위칭 소자 Q1을 턴-온/턴-오프하는 구동신호를 받는다. 제어회로 11은 상기 구동신호를 받고, 또한, 저항 R1 및 R2로 구성되는 전압분배회로의 고압 제어신호 Va를 받고, 편향코일 LDY및 커패시터 Cs 사이에 설치된 전류 변성기 CT에 의해 검출된 편향전류 제어신호 Vb를 받는다.
고압 제어신호 Va 및 편향전류 제어신호 Vb는, 각각 현재의 상기 고압 및 상기 편향전류를 나타내고, 상기 고압 및 상기 편향전류의 피드백 제어용 신호로서 사용된다.
도 1b에 도시된 바와같이, 제어회로 11은, 두개의 비교기 21 및 파형발생 회로 23을 갖는 비교회로 24, 및 두개의 비교기 22 및 파형발생 회로 23을 갖는 비교회로 25를 포함한다. 파형발생 회로 23은 상기 구동신호(수평구동신호)를 받고, 삼각파를 발생한다. 비교회로 24에서, 편향전류 제어신호 Vb는, 파형발생회로 23의 삼각파와 비교되어, 스위칭 소자 Q2의 온-시간 및 오프-시간 중 하나를 나타내는 신호를 발생시킨다. 같은 방법으로, 비교회로 25에서, 고압 제어신호 Va는, 파형발생 회로 23의 삼각파와 비교되어, 스위칭 소자 Q2의 온-시간 및 오프-시간 중 다른하나를 나타내는 신호를 발생시킨다. 비교회로 24 및 25에서 발생된 신호들은 합성되고, 상기 합성된 신호는 스위칭 소자 Q2용 제어신호로서 스위칭 소자 Q2에 공급된다. 스위칭 소자 Q2용 제어신호를 발생하는 자세한 방법은 후에 설명하고자 한다.
도 1c는 제 1실시예의 다른 예이고, 편향 고압 일체형 전원장치는, p-채널 MOSFET을 사용한 스위칭 소자 Q2를 포함한다. 보호용 다이오드 DR은 스위칭 소자 Q2의 드레인에 접속된다. 보호용 다이오드 DR을 설치함으로써, 작은 항복전압( breakdown voltage)을 갖는 p-채널 MOSFET의 사용이 가능하다. 따라서, 스위칭 소자 Q2 양단에 인가된 전압의 최대값이 작거나, 또는, 스위칭 소자 Q2의 항복전압이 크면, 보호용 다이오드 DR은 불필요하다. Q2의 게이트 전위를 +B로 클램프하기위하여, 클램프 다이오드 D5가 스위칭 소자 Q2의 게이트와 소스 사이에 설치된다.상기 회로의 다른 부분은 도 1a에 도시된 것과 같다.
상기 예에 따른면, 상기 소스는 +B에 접속되고, 스위칭 소자 Q2의 게이트가 상기 +B의 기준에 의해 제어될 수 있음으로, 상기 게이트 제어신호를 발생하는 펄스 변성기가 필요없고, 스위칭 소자 Q2는 상기 회로를 간략화하는 커패시터 Cc에의한 용량성 결합을 통하여 구동될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 상기 편향 고압 일체형 전원장치의 동작을 도 2a, 2b, 및 3a 내지 3c를 참조하여 설명하고자 한다.
도 2a 및 도 2b는 도 1a 및 도 1b에 도시된 상기 편향 고압 일체형 전원장치의 동작을 위한 필수 구성요소를 도시한다. 먼저, 스위칭 소자 Q1 및 Q2가 턴-온되어, 에너지가 상기 플라이백 변성기의 1차권선 L1에 축적된다. 스위칭 소자 Q1이 턴-오프되면, L1에 축적된 에너지는 커패시터 C1에 전달되어 커패시터 C1에서 전압을 발생시킨다. 상기 에너지가 전달되는 동안 스위칭 소자 Q2가 턴-오프되면, 도 2b에 도시한 바와같이, 등가 공진회로가 형성되고, C1 및 C2에 의한 직렬결합 커패시턴스 CT에서 전압이 발생된다. 도 3a는 커패시터 C1 및 C2 각각의 양단 전압 Vc1 및 Vc2의 파형을 도시한다. 도 3b는 플라이백 변성기 T의 1차권선 L1 양단에 발생하는 전압파형을 도시한다. VT는, L1의 에너지가 결합 커패시턴스 CT로 이동되는 과정에서의 결합 커패시턴스 CT에 발생된 전압을 나타낸다. VT1및 VT2는 커패시턴스 C1 및 C2의 반비례에 의해 분활되는 VT값을 나타낸다.
도 3a에 도시된 바와같이, 스위칭 소자 Q2가 턴-오프되기 전에 스위칭 소자 Q1이 턴-오프되는 경우(상기 플라이백 펄스 주기 동안)에는, 스위칭 소자 Q2가 턴-온된 후 스위칭 소자 Q1이 턴-오프될 때까지의 시간 t1은 1차권선 L1의 축적시간이고, 또한, 1차권선 L1에 축적된 에너지는 커패시터 C1을 충전하는 에너지이다. 스위칭 소자 Q2가 턴-오프된 후, 1차권선 L1의 유도성 효과에 의해. 커패시터 C2를 통하여 1차권선으로 전류가 흐르게 되므로, 스위칭 소자 Q2의 오프-시간에 대응하는 진폭의 역펄스 전압 Vc2가 커패시터 C2에 발생된다. 스위칭 소자 Q2의 온-시간이 공통(commom)이면, 전압 Vc1이 거의 일정해지는 한편, Vc2는 스위칭 소자 Q2의 오프-시간에 대응하는 피크값이 되고, 상기 플라이백 변성기에 공급되는 고압 출력전압은 전압 Vc1 및 Vc2의 합에 거의 비례한다. 한편, 상기 편향전류는, 전압 Vc1에 대략적으로 비례하고, 전압 Vc1이 일정하기 때문에, 거의 변하지 않는다.
따라서, 스위칭 소자 Q2가 턴-오프 되기전에 스위칭 소자 Q1이 턴-오프되는경우에는, 상기 편향전류를 검출하여 스위칭 소자 Q2의 온-시간을 제어하고, 상기 고압 출력전압을 검출하여 스위칭 소자 Q2의 오프-시간을 제어함으로써, 상기 편향전류 및 상기 고압 출력전압 모두가 동시에 안정화될 수 있다.
본 발명에 따른 편향 고압 일체형 전원장치는 다른 시간에 의해 제어될 수 있다. 도 3c에 도시된 바와같이, 스위치 소자 Q2가 턴-오프된 후 스위칭 소자 Q1이 턴-오프되는 경우(상기 플라이백 펄스 주기의 직전)에는, 스위칭 소자 Q2의 온-주기(t1)는 인턱터 L1에 축적시간이고, 인덕터 L1에 축적되는 에너지는 스위칭 소자 Q2의 온-주기에 비례한다. 따라서, Vc1은 스위칭 소자 Q2의 오프-시간에 의해 변한다. 스위칭 소자 Q2가 턴-오프된 후, 커패시터 C2를 통하여 1차권선 L1에 전류가 흐르고, 스위칭 소자 Q2의 오프-시간에 대응하는 진폭의 역펄스 전압 Vc2가 발생된다. 즉, 스위칭 소자 Q2의 온-시간이 공통이고, 상기 오프-시간만 변하는 경우에, 전압 Vc1 및 Vc2 모두는 스위칭 소자 Q2의 오프-시간에 변하지만, 상기 진폭의 변화방향은 서로 반대이고, 전압 Vc1+Vc2는 거의 일정하게 된다. 즉, 스위칭 소자 Q2의 온-시간이 일정하면, 상기 고압 출력전압은 일정하게 되고, Vc1은 스위칭 소자 Q2의 오프-시간에 따라 변하며, 상기 편향전류도 변한다.
따라서, 스위칭 소자 Q2가 턴-오프된 후 스위칭 소자 Q1이 턴-오프되면, 상기 고압 출력전압을 검출하여 스위칭 소자 Q2의 온-시간을 제어하고, 상기 편향전류를 검출하여 스위칭 소자 Q2의 오프-시간을 제어함으로써, 편향전류 및 상기 고압 출력전압를 동시에 안정화시킬 수 있다.
위에서 설명한 동작을 구현하기 위하여, 스위칭 소자 Q2는 도 1a 또는 도 1b에 도시된 제어회로 11에 의해 제어된다. 이하, 스위칭 소자 Q2를 제어하는 제어신호의 발생 및 상기 편향 고압 일체형 전원장치의 동작을 자세히 설명하고자 한다.
도 4는 도 1a에 도시된 회로도의 여러지점에서 신호파형을 도시한다. 파형 (a)는 구동회로 10에 구동 입력신호를 나타내고, 파형 (b)는 AFC(Automatic Freq- uency Control) 펄스가 상기 클램프 회로에 의해 클램프되는 수평 구동신호를 나타낸다. 파형 (c)는 파형 (b)의 반전신호를 나타내고, 파형 (d)는 상기 반전된 신호를 적분하여 발생되는 비교 삼각파 신호를 나타낸다. 파형 (e)는 상기 편향전류의 검출을 통해 발생된 전압신호 Va와 상기 삼각파의 비교를 통하여 얻어지는 사각파 신호를 나타낸다. 파형 (f)는 상기 신호 (c)와 상기 신호 (e)를 AND연산한 결과 신호를 나타내고, 파형 (g)는 상기 고압 출력전압의 검출을 통해 전압신호 Vb와 상기 삼각파의 비교를 통하여 발생되는 사각파 신호를 나타낸다. 파형 (h)는 상기 신호 (b)와 상기 신호 (g)를 AND연산한 결과를 나타낸다. 파형 (i)는 상기 신호 (f)와 상기 신호 (h)를 OR연산한 결과 신호를 나타낸다. 상기 신호 (i)는 스위칭 소자 Q2용 제어신호이고, 스위칭 소자 Q2에 인가 된다.
도 4에서, 파형 (j)는 커패시터 C1의 전압 Vcp를 나타내고, 파형 (k)는 커패시터 양단전압 Vc2를 나타낸다.
일반적으로, 스위칭 소자 Q2의 오프-시간은, 고압 제어신호 Vb와 수평 구동신호 (b)에의해 발생된 삼각파형 (d)의 비교를 함으로써 결정된다. 이와 같은 방법으로, 스위칭 소자 Q2의 온-시간은, 편향전류 제어신호 Va와 수평 구동신호 (b)에의해 발생된 삼각파형 (d)의 비교를 함으로써 결정된다.
도 4에서, 스위칭 소자 Q1이 턴-오프되기 전에 Q2가 턴-온되는 한편, 에너지가 상기 플라이백 변성기의 1차권선에 축적된 다음, Q1이 턴-오프됨으로써, L1에 축적된 에너지가 커패시터 C1으로 이동되고, 상기 플라이백 펄스가 발생된다. 도 4(b)의 파형에 지시된 상기 수평 구동신호는 상기 플라이백 변성기의 3차권선(그림에는 미도시)으로 부터 출력되는 클립(clip)된 플라이백 펄스이다. 그 다음, 스위칭 소자 Q2가 턴-오프됨으로써, 1차권선 L1으로부터 커패시터 C1으로 흐르는 전류는 차단되고, 전압 Vc2가 커패시터 C2에 발생된다.
도 5는 Vcp 및 Vc2에 관련된 파형을 도시한다. 상기 플라이백 변성기의 1차권선에 인가되는 전압은 전압 Vcp+Vc2이다(Vc2가 역전압으로 발생되고, 그림에서 아래방향으로 표시하였기 때문에, 1차권선에 인가되는 전압의 증가는 상기 방향으로 발생된다). Vc2의 피크전압은 스위칭 소자 Q2의 오프-시간에 의해 변화된다. 위에서 설명한 전압신호 Vb는 검출되어 반전 증폭회로를 통과한 고압 출력전압의 신호이다. 상기 고압 출력전압이 증가하면, 전압신호 Vb는 줄어든다. 따라서, 상기 고압 출력전압이 떨어지면, 전압 Vb는 증가하여 Q2의 오프-시간을 빠르게 한다. 반대로, 상기 고압 출력전압이 증가하면, 전압 Vb가 떨어져서 Q2의 오프-시간을 지연시킨다. 따라서, 상기 고압 출력전압은 안정화된다.
도 6a 및 도 6b는 전압 Vcp 및 편향전류 IDY에 관련된 파형을 도시한다. Vcp는, 스위칭 소자 Q2가 턴-온 후 스위칭 소자 Q1이 턴-오프될 때까지의 시간에 비례하고, 편향전류 IDY의 피크값이 Vcp의 피크값에 거의 비례하기 때문에, 상기 편향전류는 스위칭 소자 Q2의 온-시간에 의해 제어될 수 있다. 편향전류 IDY가 줄어들면, 전압신호 Va가 떨어지기 때문에, 상기 편향전류가 줄어들면, 스위칭 소자 Q2의 온-시간은 빨라져서 상기 편향전류를 증가시킨다. 반대로, 상기 편향전류가 증가하면, 스위칭 소자 Q2의 온-시간이 지연되어 상기 편향전류를 감소시킨다. 따라서, 상기 편향전류는 안정화된다.
도 6a 및 도 6b는 다른 수평주사 주파수의 경우를 도시한다. 스위칭 소자 Q2가 턴-온된 후 스위칭 소자 Q1이 턴-오프될 때 까지의 펄스폭이 일정하면, 편향전류 IDY가 일정해지고, 상기 편향전류는, 상기 수평주사 주파수에 관계없이 유사한 제어에 의해 제어될 수 있다. 따라서, 이러한 시스템은, 소위 멀티-주사 CRT라 일컫는 컴퓨터의 디스플레이 장치용으로 사용되는 광(廣)대역 수평주사 주파수 범위를 위한 CRT에 적용될 수 있다.
MOS-FET이 상기 +B 제어회로부의 스위칭 소자 Q2로서 사용되기 때문에, 상기 구동회로는 간단해진다. 또한, 상기 MOS-FET의 기생 커패시턴스를 이용할 수 있어, 분리 구성요소로서 커패시터 C2가 필요없고, 커패시터 C2의 커패시턴스를 줄일 수 있다.
도 5는 상기 수평 구동신호가 'H'레벨의 주기(상기 플라이백 펄스 주기)에 있으면, 스위칭 소자 Q2가 턴-오프되는 경우를 나타내는 한편, 도 7은 스위칭 소자 Q2가 상기 플라이백 펄스 주기 직전에 턴-오프되는 경우를 나타낸다.
도 7에 도시한 바와같이, 스위칭 소자 Q2의 오프-시간이 변하면, 그에 따라Vcp도 변하므로, 편향전류 IDY가 변한다. 한편, Vc2 의 피크전압도 스위칭 소자 Q2의 오프-시간에 의해 변한다. 상기 플라이백 변성기의 1차권선 L1에 인가되는 전압이 Vcp+Vc2이지만, 스위칭 소자 Q2의 오프-시간의 변화로 인한 Vc2 및 Vcp의 변화 방향은 서로 반대이며, 스위칭 소자 Q2의 온-시간이 공통이고, 상기 온-시간만 변하면, Vcp+Vc2는 거의 일정하게 된다.
따라서, 스위치 소자 Q2가 턴-오프된 후 스위칭 소자 Q1이 턴-오프되면, 상기 고압 출력전압을 검출하여 스위칭 소자 Q2의 온-시간을 제어하고, 상기 편향전류를 검출하여 스위칭 소자 Q2의 오프-시간을 제어함으로써, 상기 편향전류 및 상기 고압 출력전압은 동시에 안정화될 수 있다.
도 8은 제 2실시예의 편향 고압 일체형 전원장치의 회로도이다. 이 실시예에서, 도 3에 도시된 회로의 스위칭 소자 Q2를 포함하는 공진회로의 위치가 변하였다. 스위칭 소자 Q2 및 커패시터 C2의 회로부분이 접지측에 설치되면, 유사한 효과를 얻는다.
상기 실시예에서, 상기 편향전류가 전류 변성기를 사용하여 검출되지만, 스위칭 소자 Q1의 전압 Vcp의 피크전압은 상기 편향전류의 피크전압에 거의 비례하고, 상기 편향전류는 Vcp의 피크값으로 직접 검출될 수 있다. 상기 실시예의 다른예는, 바이폴라형 트랜지스터가 주 스위칭 소자 Q1에 사용되고, 유니폴라형 트랜지스터(FET)가 제 2스위칭 소자 Q2로 사용되지만, 상기 바이폴라형 트랜지스터 또는 상기 유니폴라형 트랜지스터는 스위칭 소자 Q1 및 Q2의 각각에 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 실시예들이 개시되었으나, 여기서 개시된 원리를 수행하는 다양한 모드가 다음의 청구범위내에서 생각될 수 있다. 그러므로, 본 발명의 범위는, 단지 청구범위에 의해서만 제한되는 것으로 이해될 수 있다.
Claims (9)
1차권선 및 2차권선을 갖는 플라이백 변성기(flyback transformer);
상기 플라이백 변성기의 1차권선에 직렬로 접속되고, 편향코일 및 제 1커패시터를 포함하는 직렬회로;
상기 편향코일 및 상기 제 1커패시터의 직렬회로에 병렬로 접속된 공진 커패시터;
상기 편향코일 및 상기 제 1커패시터의 직렬회로에 병렬로 접속되고, 구동신호 또는 상기 구동신호에 동기된 신호에 의해 턴-온(turn-on) 및 턴-오프(turn-off)되어, 고전압을 상기 플라이백 변성기의 2차권선에서 발생시키고, 상기 편향코일에 편향전류를 흐르게 하는 제 1스위칭 소자(switching element);
상기 플라이백 변성기의 1차권선에 직렬로 접속되고, 제 2스위칭 소자 및 제 2커패시터를 포함하는 병렬접속회로로서, 상기 제 2스위칭 소자가 턴-온시의 턴-온시간 및 턴-오프시의 턴-오프시간을 갖는 병렬접속회로; 및
상기 구동신호에 거의 동기된 상기 제 2스위칭 소자의 상기 턴-온 및 상기 턴-오프시간을 제어하고, 상기 편향코일에 흐르는 상기 편향전류 및 상기 플라이백 변성기의 2차권선에 발생되는 상기 고전압을 제어하는 스위칭 제어수단;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 편향 고압 일체형 전원장치.
제 1항에 있어서, 상기 스위칭 제어수단이 상기 플라이백 변성기에 흐르는상기 편향전류를 검출하고, 상기 검출된 편향전류에 의해 상기 제 2스위칭 소자의 상기 턴-온시간을 제어하여, 상기 편향전류을 안정화시키고, 상기 플라이백 변성기의 2차권선에서 상기 고전압을 검출하고, 상기 제 2스위칭 소자의 상기 턴-오프시간을 제어하여, 상기 고전압을 안정화시키는 것을 특징으로 하는 편향 고압 일체형 전원장치.
제 2항에 있어서, 상기 제 2스위칭 소자가 MOS-FET로 구성되는 것을 특징으로하는 편향 고압 일체형 전원장치.
제 1항에 있어서, 상기 스위칭 제어수단이 상기 플라이백 변성기에 흐르는 상기 편향전류를 검출하고, 상기 검출된 편향전류에 의해 상기 제 2스위칭 소자의 상기 턴-오프시간을 제어하여, 상기 편향전류을 안정화시키고, 상기 플라이백 변성기의 2차권선에서 상기 고전압을 검출하고, 상기 제 2스위칭 소자의 상기 턴-온시간을 제어하여, 상기 고전압을 안정화시키는 것을 특징으로 하는 편향 고압 일체형 전원장치.
제 4항에 있어서, 상기 제 2스위칭 소자가 MOS-FET로 구성되는 것을 특징으로하는 편향 고압 일체형 전원장치.
제 1항에 있어서, 상기 제 1스위칭 소자는 접지단자에 접속된 제 1주단자(main terminal) 및 상기 1차권선의 일단에 접속된 제 2주단자를 가지며, 상기 병렬접속회로가 전압원과 상기 1차권선의 타단 사이에 결합(coupled)되는 것을 특징으로하는 편향 고압 일체형 전원장치.
제 1항에 있어어, 상기 제 1스위칭 소자가 제 1 및 제 2주단자를 가지며, 상기 제 1주단자는 상기 병렬접속회로를 통하여 접지단자에 접속되고, 상기 제 2단자가 상기 1차권선의 일단에 접속되며, 상기 1차권선의 타단이 전압원에 결합되는 것을 특징으로하는 편향 고압 일체형 전원장치.
제 2항에 있어서, 상기 제 2스위칭 소자가 턴-오프되기전에 상기 제 1스위칭 소자가 턴-오프되는 것을 특징으로 하는 편향 고압 일체형 전원장치.
제 4항에 있어서, 상기 제 2스위칭 소자가 턴-오프된 다음 상기 제 1스위칭 소자가 턴-오프되는 것을 특징으로 하는 편향 고압 일체형 전원장치.
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