KR100311268B1 - 텔레비젼용과전압보호시스템 - Google Patents

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KR100311268B1 KR1019930025748A KR930025748A KR100311268B1 KR 100311268 B1 KR100311268 B1 KR 100311268B1 KR 1019930025748 A KR1019930025748 A KR 1019930025748A KR 930025748 A KR930025748 A KR 930025748A KR 100311268 B1 KR100311268 B1 KR 100311268B1
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Abstract

제 1 및 제 2 리트레이스 공진 회로(20,30)는 합산된 제 1 및 제 2 전압신호(V1,V2)를 발생시키는 동작을 한다. 제 1 리트레이스 공진 회로에서의 플라이백 변압기(Tr1)의 보조 권선(W3)은 제 1 전압 신호를 나타내는 제 1피드백 신호를 발생시킨다. 조정기(32)는 합산된 제 1 및 제 2 전압신호(HV)를 감지하여 이를 표시하는 제 2 피드백 신호를 발생시킨다. 제 1 및 제 2 피드백 신호는 저항성 합산 접점(R3,R4,∑1) 에서 조합되어 합성 피드백 신호를 발생한다. 과전압 보호 회로(40,50)는 합성 피드백 신호에 응답한다.

Description

텔레비젼용 과전압 보호 시스템
제 1 도는 텔레비젼용 과전압 보호 시스템의 개략도.
제 2 도는 제 1 도의 회로에서 발생되는 필라멘트 펄스와 HVR 펄스의 상대 위상을 도시한 타이밍도.
제 3 도는 본 발명의 장치를 실명하기에 유용한 등노출 그래프.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 과전압 보호 시스템 20: 리트레이스 공진 회로
30 : 부스트 전압 회로 32 : 고전압 조정기
40 : 전압 감지 회로 50 : 트립 회로
본 발명은 텔레비젼 장치용 과전압 보호 시스템 분야에 관한 것으로 특히, 텔레비젼 장치를 음극선판의 등노출(isoexposure) 곡선에 가까운 울터 전압 레벨에서 동작하게 하는 X-방사선 보호 회로에 관한 것이다.
일반적으로, 가능한한 가장 높은 울터 전압으로 수상관을 동작시키는 것이 바람직한데, 이는 빔 스폿의 크기, 회로 구성 및 한계에 관련되어 있기 때문이다. X-방사선이 발생되는 울터 전압 레벨이 그 울터 전압이 어느 정도로 높아야 되는지의 한계들중 하나이다. 식품 의약 협회의 부서인 방사선 건강센터는 최대로 허용가능한 X-방사선에 대한 제한을 설정해 농고 있으며, 음극선관 판매업자는 X-방사선을 발생하는 각 특수관에 대한 울터 전압 대 빔 전류 관계를 명시하고 있다. 이러한 관계는 등노출 곡선으로 표시된다.
등노출 곡선은 제 3 도의 그래프로 도시되어 있다. 등노출 곡선은 시간당 0.5밀리 뢴트겐(mR/Hr)의 레벨에서의 X-방사선을 표시한다. Y 축은 HV 로 표시된 울터 전압 또는 고전압 레벨이다. X 축은 밀리암페어(ma) 단의로 표시된 빔 전류(IBEAM)이다. 도시된 곡선에서, 대략 2 ma 의 최대 빔 전류 레벨은 대략 38 KV 에서의 등노출 곡선에 의해 한정된 안전 레벨을 초과한다. 안전 규칙에 따라서, 텔레비젼 섀시는 수상관을 등노출 곡선을 초과하는 임의의 HV 대 IBEAM점으로 구동시키지 않게 한다. 또한, 섀시에 하나의 결함만이 있을때 조차도 이들 과다 조건이 존재할 수 없음을 필요로 한다. 이러한 결함은 예를들어 고전압 회로, X 선 보호(XRP)회로 및 전원을 포함하여 어떤 회로에서도 발생할 수 있거나 임의의 부품값의 변화로부터도 초래될 수 있다.
제 3 도는 또한 두개의 동작 곡선을 도시하고 있다. 상측 곡선은 고전압 HV 의 트래킹이 있을때를 표시한 것이고 하축 곡선은 고전압 HV 트래킹이 없을때를 포시한 곡선이다. 하축 동작 곡선은 본 명세서에 교시된 본 발명을 적용하지 않았을때의 동작을 표시하고 있다. 상측 동작 곡선은 본 발명에 따른 동작을 표시하고 있다. 등노출 곡선 아래의 HV 대 IBEAM레벨에서 섀시는 정상 동작할 것이다. 동작 곡선과 등노출 곡선사이에 있는 그래프상의 4 번째 곡선은 XRP 회로 트립 곡선인데, 이는 XRP 회로가 예를들어 고전압 전원을 차단함으로써 X-방사선의 발생을 방지하는 방식으로 텔레비젼을 디세이블(disable)하는 전압 레벨이다. 동작 곡선과 등노출 곡선간의 간격을 넓게 하려는 경향이 있는 이들 각 곡선과 관런된 허용 오차가 있다. 이들 허용오차는 XRP 회로, 고전압 조정기 및 특수한 동작 특성을 갖는 수상관과 같은 모든 전기 회로 및 부품에 본질적으로 존재하고 있는 고유한 양상이다. 정상 동작시 최악의 상황하에서 X-방사선을 방지하기 위해 등노출 곡선과 동작 곡선사이에 충분한 분리가 있어야 한다. 이러한 분리를 흔히 패드로 칭한다.
울터 전압은 일반적으로 공진 리트레이스 수명 편향 회로의 플라이백 변압기에서 발생된다. 이러한 회로는 29KV 를 발생시킨다. 일부 수상관은 여전히 적당한 동작을 위해 보다 높은 울터 전압을 필요로 한다. 제 2플라이백 변압기를 갖는 제 2 리트레이스 공진 회로는 예를들어 3 KV 의 부스트 전압을 발생시킨다. 두개의 리트레이스 공진 회로의 플라이백 변압기의 적당한 권선은 두 전압의 합인 32 KV 의 울터 전압을 발생시키기 의해 직렬 접속된다. 그러나, 제 2 회로로부터의 고전압이 트래킹되지 안는 종래의 과전압 보호 시스템에서는 동작 곡선이 등노출 곡선과 XRP 트립 곡선 아래로 감소된 정도까지 고전압 조정기의 최대 부스트 전압을 부가할 필요가 있있다. 이러한 제한으로 인해 부스트 전압에도 불구하고 등노출 곡선과 XRP 트립 곡선에 보다 가까운 울터 전압 레벨에서 안전하게 동작하기가 어려웠다.
XRP 회로는 키네(Kine) 울터(HV) 전압값을 검출하여 만일 HV 가 어떤 전압값에 도달하면 HV 전원을 차단하게 된다. 이러한 전압은 키네 X-방사선 특성에 의해 결정된다. 하나의 공지된 동작 방식에 있어서, HV 변압기로부터 피크 검출된 전압은 HV 값을 표시하는데 사용된다. 이 피크 검출된 전압은 HV와 동일한 권선에 의해서는 발생되지 않지만 동일 변압기에 대해 HV 에 비례한다. 또다른 공지된 동작 방식에 있어서, HV 조정기는 HV 를 발생시키는 HV 변압기 권선에 직렬로 펄스 전압을 삽입하여 조정하는데 사용된다. 따라서, 고전압은 HV 권선 전압과 HV 조정기 권선 전압의 피크 검출된 합전압이다. XRP 전압은 상기 구성에서는 HV 에 비례하지 않지만 단지 HV 변압기에 의해 발생되는 일부 HV 에만 비례한다. 만일 등노출 곡선이 어떤 투사형 텔레비젼에서와 같이 충분히 높을 경우, HV 조정기가 승압할 수 있는 것은 무엇이든지 보상하기 위해 큰 패드가 부가될 수 있다. 대부분의 직시영 섀시는 공칭 동작 HV 와 X-방사선이 방출되는 HV 간의 이러한 패드를 감안하기 의해 불필요안 충분한 전압을 갖지 않는다.
본 발명의 장치에 따른 과전압 보호 시스템은 HV 부스트 조정기가 사용중일때 HV 에 직접 비례하는 피드백 전압을 초래한다. 이로써 고전압이 트래킹되어 텔레비젼 동작시에 X-방사선을 발생할 위험없이 또는 빈번한 인터럽션을 유발하지 않고도 동작 곡선을 등노출 곡선에 보다 가깝게 한다.
이러한 과전압 보호 시스템에서, 제 1 리트레이스 공진 회로는 제 1 전압 신호를 발생시키고, 제 2 리트레이스 공진 회로는 상기 제 1 리트레이스 공진 회로에 접속되어 있으며 제 1 전압 신호와 합산된 제 2 전압 신호를 발생시킨다. 제 1 리트레이스 공진 회로에서의 플라이백 변압기의 보조 권선은 제 1 전압 신호를 나타내는 제 1 피드백 신호를 발생시킨다. 조정기는 합산된 제 1 및 제 2 전압 신호를 감지하여 합산된 제 1 및 제 2 전압 신호를 나타내는 제 2 피드백신호를 발생시킨다. 제 2 리트레이스 공진 수단은 조정기에 응답한다. 저항성 합산 접점에서는 제 1 및 제 2 피드백 신호를 조합하여 합성 피드백 신호를 발생시킨다. 과전압 보호 회로는 상기 합성 피드백 신호에 응답하여 적어도 하나의 제 1 및 제 2 리트레이스 공진 회로의 동작을 디세이블한다.
과전압 보호 시스템(10)은 제 1 도에 도시된 울터 전압 또는 고전압 HV 을 발생시키는 회로와 X-방사선 보호 회로를 구비한다. 수평 편향을 실행하기 위한 제 1 리트레이스 공진 회로(20)는 수평 구동 신호원(도시되지 않음), 수평 출력 트랜지스터(Q1), 리트레이스 커패시터(C1), 댐퍼 다이오드(Dl) 및 플라이백 변압기(Tr1)를 포함한다. 변압기(Tr1)는 트랜지스터(Q1)에 접속된 권선(W1), 커패시터(C1) 및 B+전압을 발생시키는 다이오드(D1)를 포함한다. 제 1 전압 신호 Vl 는 고전압 발생 회로의 일부를 형성하는 권선(W2)에서 유기된다. 제 3도에 도시된 등노출 그래프에 따르면 제 1 전압 신호는 대략 29.5 KV 이다. 보조 권선(W3)은 권선(W2)에서 유기된 전압에 비례하는 진폭 또는 에너지 레벨을 갖는 필라멘트 펄스를 발생시킨다. 필라멘트 펄스는 저항(R3)을 통해 가산 접점 ∑1 에 공급되는 제 1 피드백 펄스 또는 신호이다.
부스트 전압 회로(30)는 제 2 변압기(Tr2), 수명 구동 신호에 의해 스위칭되는 제 2 트랜지스터(02) 및 변압기(Tr2)의 권선(W5)에 병렬 접속된 플라이백 커패시터(C3)를 포함한다. 제 2 전압 신호는 울터 전압을 발생하는 다이오드 세트인 다이오드(D2) 및 권선(W2)에 직렬 접속된 변압기(Tr2)의 권선(W4)에서 유기된다. 제 2 전압 신호는 대략 2.5 KV 이다. 제 1 및 제 2 전압 신호는 직렬 접속된 권선에 의해 가산되어 커패시터(C2)에서 고전압 신호 HV 를 형성한다. 커패시터(C2)는 키네 커패시턴스와 고전압 스플리터의 커패시턴스와의 조합을 나타낸다. 저항(Rl,R2)에 의해 형성된 전압 분할기는 직렬 통과 조정기로서 구체화될 수 있는 고전압 조정기(32)에 피드백 신호를 제공한다. 전압 분할기는 대략 1/300 의 감소 계수를 제공한다. 부스트 전압은 트랜지스터(Q2)의 드레인으로 공진 회로를 스위칭함으로써 조정되는데, 상기 공진 회로는 고전압 조정(HVR) 펄스를 생성하는 귄선(W5) 및 커패시터(C3)에 의해 형성된다. HVR 펄스의 범위는 조정기(32)의 동작에 좌우되는 대략 50 V 피크와 400 V 피크사이에 있게 된다. HVR 펄스는 또한 제 2 피드백 펄스로서 저항(R4)을 통해 가산 접점 ∑1 에 공급된다. 필라멘트 펄스폭은 HVR 펄스폭보다 좁으며 정상 상태하에서 낮은 진폭을 갖게 된다. 가산 접점 ∑1 은 이 가산 접점의 두 입력단의 컨트리뷰션(contribution)을 갖는 조합된 피드백 펄스를 생성한다. 이 조합된 피드백 펄스는 대칭이 아닌 것으로 보여질 수 있다. 제 2 도에 도시된 바와같이, 필라멘트 펄스는 보다 일찍 발생한다. 이는 필라멘트 펄스의 트레일링 에지(도면에서 우측에지)에서 대략 전도 상태가 시작되는 다이오드(D2)로부터 초래된다.
다시 제 1 도와 관련하여, 과전압 보호 화로는 전압 감지 회로(40)와 트립 회로(50)를 포함한다. 회로(40)와 회로(50)간의 차이는 약간 임의적이다. 연속적인 조합 피드백 펄스는 다이오르(D3)에 의해 정류되어 커패시터(C5)양단에 전압 레벨을 형성한다. 필더 커패시터(C4)는 다이오드(D3)와 병렬 접속되어 있다. R6,R7 및 R8 로 조정 가능한 저항(R5)은 트랜지스터(Q3)의 베이스에서의 바이어스 레벨을 결정한다. 전압 레벨은 제너 다이오드(Z1)가 역바이어스되어 도통될 때 제너 다이오드(Z1)와 저항(R9)을 통해 트랜지스터(03)의 에미터에 접속된다. 제너 다이오드(Z1)는 10V 로 정해진다. 트랜지스터(03)는 에미터와 베이스간 전압이 대략 0.7 V 를 초과할 때 도통하게 된다. 이는 저항(R7) 양단의 전압 Vtrip이 대략 0.7 V 를 초과할 때 일어나게 된다. 이는 저항(R5)의 조절에 의해 정확히 설정될 수 있다.
트립 회로(50)는 보통 비전도성인 실리콘 제어 정류기(SCR1)를 포함한다. SCR1 의 애노드는 논리 센스에 있어서 일반적으로 하이이다. 트랜지스터(Q3)가 도통하면 키패시터(C6)는 충전된다. 켜패시터(C6) 양단의 전압이 충분히 높을 경우, SCR1 은 전도 상태로 게이트될 것이다. SCR1 의 애노드는 접지 전위로 하락된다. SCR1의 애노드는 X-방사선 보호를 의해 ON/OFF 신호를 제공한다. 제어 신호는 마이크로프로세서에 명령 신호로서 전원 및/또는 수평 편향 회로 및/또는 부스트 회로를 디세이블하는데 사용될 수 있는데, 상기 마이크로 프로세서는 X-방사선의 발생을 막기 위해 텔레비젼 회로의 일부 또는 전부를 교대로 디세이블할 것이다.
트립 전압 Vtrip을 한정하는 두개의 피드백 펄스 신호를 조합하고 고전압을 트래킹하면 안전성에 영향을 미치지 않고도 제 3 도에 도시된 것처럼 공지된 회로에 의한 것보다는 등노출 곡선에 보다 가까운 동작 곡선을 한정할 수 있게 된다. 게다가, 약간의 저항의 허용오차만이 정확한 제어를 위해 중요하다.
저항(R7,R8,R9)은 1% 의 허용오차를 가지며 저항(R3,R4)은 2% 의 허옹오차를 가진다. 이는 과전압 보호 회로의 비용을 감소시키고 동작 곡선과 등노출 곡선간의 패드를 작게하는 역할을 한다.

Claims (19)

  1. (2회 정정) 텔레비젼 장치용의 과전압 보호 시스템에 있어서, 제1 플라이백 변압기를 포함하고, 제1 전압 신호를 발생하도록 동작할 수 있는 제1 공진 리트레이스 수단과; 제2 플라이백 변압기를 포함하고, 상기 제1 공진 리트레이스 수단에 접속되며, 상기 제1 전압 신호에 합산되는 제2 전압 신호를 발생하도록 동작할 수 있는 제2 공진 리트레이스 수단과; 상기 제1 전압 신호를 나타내는 제1 피드백 신호를 발생하는 수단과; 상기 합산된 제1 및 제2 전압 신호를 나타내는 제2 피드백 신호를 발생하는 수단과; 상기 제1 및 제2 피드백 신호를 조합하여 합성 피드백 신호를 발생하는 수단과; 상기 합성 피드백 신호에 응답하여 상기 제1 및 제2 공진 리트레이스 수단중의 적어도 하나의 동작을 디세이블시키는 과전압 보호 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 과전압 보호 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 피드백 신호 발생 수단은 상기 합산된 제1 및 제2 전압 신호를 감지하는 회로를 포함하며, 상기 제2 공진 리트레이스 수단은 상기 감지 회로에 응답하는 것을 특징으로 하는 과전압 보호 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 합산된 제1 및 제2 전압 신호는 고전압 신호이고, 상기 과전압 보호 회로는 X-방사선 보호 회로인 것을 특징으로 하는 과전압 보호 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 피드백 신호를 발생하는 수단은 상기 제1 플라이백 변압기의 권선을 포함하는 것을 특징으로 하는 과전압 보호 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제2 플라이백 변압기는 상기 합산된 제1 및 제2 전압을 나타내는 공급 전압의 소스와 스위칭 회로 사이에 접속된 권선을 갖는 것을 특징으로 하는 과전압 보호 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 플라이백 변압기는 제1 공급 전압 소스와 제1 스위칭 회로 사이에 접속된 1차 권선, 상기 제1 전압 신호를 발생하는 2차 권선 및 상기 제1 피드백 신호를 발생하는 보조 권선을 갖고; 상기 제2 플라이백 변압기는 상기 합산된 제1 및 제2 전압을 나타내는 공급전압의 제2 소스와 제2 스위칭 회로 사이에 접속된 1차 권선 및 상기 제1 플라이백 변압기의 상기 2차 권선에 인가되는 상기 제2 전압 신호를 발생하는 2차 권선을 가지며, 상기 제2 피드백 신호가 상기 제2 스위칭 회로 양단에 걸리는 전압이 되는 것을 특징으로 하는 과전압 보호 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 조합 수단은 저항성 가산 접점을 포함하는 것을 특징으로 하는 과전압 보호 시스템.
  8. 텔레비젼 장치용 과전압 보호 시스템에 있어서, 각각의 권선이 직렬 접속되어 각 권선에서 각각 유기된 제1 및 제2 전압 신호의 합으로 형성된 고전압 신호를 발생하는 제1 및 제2 플라이박 변압기와; 상기 제1 전압 신호를 나타내는 제1 피드백 펄스를 연속적으로 발생하는 상기 제1 플라이백 변압기의 제2 권선과; 상기 고전압 신호에 응답하여 상기 고전압 신호를 나타내는 제2 피드백 펄스를 연속적으로 발생하는 조정 회로와; 상기 제1 및 제2 피드백 펄스를 조합하여 연속적인 합성 피드백 펄스를 형성하는 수단과; 상기 합성 피드백 펄스에서의 에너지를 나타내는 연속 신호를 발생하는 수단과; 상기 연속 신호를 감지하고, 과전압 보호 회로의 동작을 개시시키기 위한 제어 신호를 발생하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 과전압 보호 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 각각의 상기 변압기는 공진 리트레이스 회로의 일부를 형성하는 것을 특징으로 하는 과전압 보호 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 공진 리트레이스 회로 중의 한 회로가 상기 조정 수단에 의해 제어되는것을 특징으로 하는 과전압 보호 시스템.
  11. 제8항에 있어서, 상기 연속 신호는 전압 레벨 신호인 것을 특징으로 하는 과전압 보호 시스템.
  12. 텔레비젼 장치용의 과전압 보호 시스템에 있어서, 제1 전압 신호를 발생하도록 동작할 수 있는 제1 플라이백 변압기와; 상기 제1 플라이백 변압기에 접속되고, 상기 제1 전압 신호와 합산되는 제2 전압 신호를 발생하도록 동작할 수 있는 제2 플라이백 변압기와; 상기 제1 전압 신호를 나타내는 제1 피드백 신호를 발생하는 수단과; 상기 합산된 제1 및 제2 전압 신호를 나타내는 제2 피드백 신호를 발생하는 수단과; 상기 제1 및 제2 피드백 신호를 조합하여 합성 피드백 신호를 발생하는 수단과; 상기 합성 피드백 신호에 응답하여 상기 제1 및 제2 플라이백 변압기 중의 적어도 한 변압기의 동작을 디세이블시키는 과전압 보호 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 과전압 보호 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제2 피드백 신호 발생 수단은 상기 합산된 제1 및 제2 전압 신호를 감지하는 회로를 포함하며, 상기 제2 플라이백 변압기는 상기 감지 회로에 응답하는 것을 특징으로 하는 과전압 보호 시스템.
  14. 제12항에 있어서, 상기 합산된 제1 및 제2 전압 신호는 고전압 신호이고, 상기 과전압 보호 회로는 X-방사선 보호 회로인 것을 특징으로 하는 과전압 보호 시스템.
  15. 제12항에 있어서, 상기 제1 피드백 신호를 발생하는 수단은 상기 제1 플라이백 변압기의 권선을 포함하는 것을 특징으로 하는 과전압 보호 시스템.
  16. 제12항에 있어서, 상기 제2 플라이백 변압기는 상기 합산된 제1 및 제2 전압을 나타내는 공급전압의 소스와 스위칭 회로 사이에 접속된 권선을 갖는 것을 특징으로 하는 과전압 보호 시스템.
  17. 제12항에 있어서, 상기 제1 플라이백 변압기는 제1 공급 전압 소스와 제1 스위칭 회로 사이에 접속된 1차 권선, 상기 제1 전압 신호를 발생하는 2차 권선 및 상기 제1 피드백 신호를 발생하는 보조 권선을 갖고; 상기 제2 플라이백 변압기는 상기 합산된 제1 및 제2 전압을 나타내는 공급전압의 제2 소스와 제2 스위칭 회로 사이에 접속된 1차 권선 및 상기 제1 플라이백 변압기의 상기 2차 권선에 인가되는 상기 제2 전압 신호를 발생하는 2차 권선을 가지며, 상기 제2 피드백 신호가 상기 제2 스위칭 회로 양단에 걸리는 전압인 것을 특징으로 하는 과전압 보호 시스템.
  18. 제12항에 있어서, 상기 조합 수단은 저항성 가산 접점을 포함하는 것을 특징으로 하는 과전압 보호 시스템.
  19. 텔레비젼 장치용의 과전압 보호 시스템에 있어서, 제1 플라이백 변압기를 포함하고, 제1 전압 신호를 발생하도록 동작할 수 있는 공진 리트레이스 수단과; 스위칭 회로와; 공급 전압 소스와 상기 스위칭 회로 사이에 접속되고, 상기 제1 전압 신호와 합산되는 제2 전압 신호를 발생하며, 상기 공급 전압이 상기 합산된 제1 및 제2 전압을 나타내는 제2 플라이백 변압기와; 상기 제1 전압 신호를 나타내는 제1 피드백 신호를 발생하는 수단과; 상기 합산된 제1 및 제2 전압 신호를 나타내는 제2 피드백 신호를 발생하는 수단과; 상기 제1 및 제2 피드백 신호를 조합하여 합성 피드백 신호를 발생하는 수단과; 상기 합성 피드백 신호에 응답하여 상기 공진 리트레이스 수단과 상기 스위칭 회로 중의 적어도 하나의 동작을 디세이블시키는 과전압 보호 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 과전압 보호 시스템.
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