KR100327320B1 - 복수의 냉음극 형광램프 구동 장치 - Google Patents

복수의 냉음극 형광램프 구동 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 입력 전압을 2차측으로 유기 시키는 트랜스와, 상기 트랜스의 출력단에 병렬로 연결되며 각각 상기 트랜스에서 출력되는 전압으로 구동하는 제 1, 제 2냉음극 형광 램프를 구비한 냉음극 형광 램프의 구동 전압 제어장치에 관한 것으로 특히, 제 1냉음극 형광램프를 도통하는 전류의 크기를 감지하는 제 1전류 감지수단과, 제 2냉음극 형광램프를 도통하는 전류의 크기를 감지하는 제 2전류 감지수단과, 제 2전류 감지수단을 통해 감지되어진 제 2냉음극 형광램프 도통전류의 크기와 제 1냉음극 형광램프를 도통하는 전류의 크기를 비교하여 제 1냉음극 형광램프 도통전류의 크기를 보상하는 제 1전류 보상수단, 및 제 1전류 감지수단을 통해 감지되어진 제 1냉음극 형광램프 도통전류의 크기와 제 2냉음극 형광램프를 도통하는 전류의 크기를 비교하여 제 2냉음극 형광램프 도통전류의 크기를 보상하는 제 2전류 보상수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 냉음극 형광램프 구동 장치를 제공하면, 복수의 냉음극 형광램프를 구비하더라도 각 램프를 도통하는 전류의 크기가 동일하기 때문에 램프의 노후화 진행 속도가 거의 동일하며 주파수 간섭에 따른 부작용을 방지할 수 있다는 효과가 있다.

Description

복수의 냉음극 형광램프 구동 장치{Driving device of multi CCFL}
본 발명은 냉음극 형광램프의 구동 제어 장치에 관한 것으로 특히, 냉음극 형광램프 두 개를 사용하는 경우 냉음극 형광램프의 구동시 각 램프의 편차에 의해 안정적인 램프의 성능을 발휘하지 못하는 것을 방지하기 위하여 램프의 편차에 관계없이 일정한 전류의 흐름을 유지할 수 있도록 하기 위한 두 개의 냉음극 형광램프 구동 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 노트북 컴퓨터 등과 같이 LCD를 사용하는 전자장치에는 사용자가 LCD 디스플레이장치에 표시되는 문자 혹은 도형들을 정확하게 볼 수 있도록 LCD 후면에 백라이트라는 조명 수단을 구비하게 된다.
이때, 흔히 백라이트로 사용되는 냉음극 형광램프(CCFL)는 DC/DC 변압 방식에 의해 구동용 전압을 발생시키며, 상기 냉음극 형광램프(CCFL)의 구동 전압을 일정하게 유지하기 위해서, 상기 냉음극 형광램프(CCFL)에 구동 전압을 공급해 주는 트랜스의 일차측 전압을 측정한 후 그 측정 결과에 따라 상기 트랜스의 일차측 전압을 조정하여 냉음극 형광램프의 구동 전압을 일정하게 제어한다.
첨부한 도면 도 1은 종래의 냉음극 형광램프(CCFL)의 구동 전압 제어장치의 일 실시 예를 보인 블록 구성도이다.
도시된 바와 같이, 입력 전압(VCC)을 스위칭 하기 위한 스위치(1)와, 상기 스위치(1)를 통한 전압을 1차측으로 입력받고 그 1차측 입력 전압을 2차측으로 유기 시켜 출력하는 트랜스(2)와, 상기 트랜스(2)의 출력 전압에 의해 구동하는 냉음극 형광램프(3)와, 상기 트랜스(2)의 일차측 전압을 측정하고, 그 측정 결과에 따라 상기 트랜스(2)의 일차측 전압을 제어하여 트랜스(2)의 출력측 전압을 조정하는 제어부(4)로 구성되었다.
이와 같이 구성된 종래 냉음극 형광램프의 구동 전압 제어장치는, 먼저 제어부(4)의 제어에 의해 스위치(1)가 동작을 하여 입력 전압(VCC)을 트랜스(2)에 공급해 준다.
그러면 트랜스(2)는 1차측으로 입력되는 전압을 2차측으로 유기 시켜 냉음극 형광램프(3)에 구동용 전압을 공급해 주게 되며, 상기 냉음극 형광램프(3)는 그 구동 전압에 의해 구동을 한다.
여기서, 초기에 냉음극 형광램프(3)에 공급되는 구동 전압을 제어하기 위해서 제어부(4)에서는 저항을 이용하여 트랜스(2)의 일차측 입력 전압을 감지하게 되고, 그 감지 결과에 따라 상기 트랜스(2)의 1차측 전압을 조정하여 트랜스(2)의 2차측 출력 전압, 즉, 냉음극 형광램프(3)의 구동용 전압을 조정하는 방식이다.
따라서, 근래 들어 고성능을 유지하면서 박형의 노트북 등을 요구하는 사용자의 욕구에 따라 부피가 작은 램프 두 개 내지 네 개를 병렬로 연결하여 일정 조도(백라이트 효과)를 유지하면서도 그 부피가 작아지도록 하는 방식은 첨부한 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 단순히 트랜스(2)의 출력전압을 두 개 이상의 냉음극 형광램프(3A, 3B)가 병렬로 분기하여 사용하는 방식이다.
이때, 상기 냉음극 형광램프(3A, 3B) 각각은 동일한 특성 및 성능을 갖는 동일 제품을 사용하기 때문에 상기 트랜스(2)의 2차측 전류(isec)는 상기 제 1냉음극 형광램프(3A)와 제 2냉음극 형광램프(3B)를 경유하는 각 루프전류(ia, ib)의 합과 동일하며, 이론적으로는 상기 제 1루프전류(ia)와 제 2루프전류(ib)가 동일하여야 한다.
그러나, 실질적으로는 아무리 하나의 스펙(spec)에 맞추어 동일한 설비로 생산하는 제품이라 할지라도 그 성능이 모두 동일한 것은 아니기 때문에, 일정치 이상의 성능값이 나오면 각 제품의 편차를 무시하게 된다. 그러나, 이러한 편차는 최악의 경우 예를 들어, 상기 냉음극 형광램프(3A, 3B) 각각은 100옴(Ω)이지만 ±5% 편차를 인정한다는 생산 규정을 갖는다고 가정하면, 상기 냉음극 형광램프(3A, 3B)의 저항치는 동일 할 수도 있지만 최대 10%의 편차를 가질 수도 있는 것이다.
따라서, 상술한 바와 같이 냉음극 형광램프의 고유한 편차가 존재하기 때문에, 첨부한 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 두 개의 램프를 단순히 병렬로 연결하여 사용하는 방식은 각 램프의 구동 전압의 조정을 동일하게 수행하는 제어부(4)에 의해 램프의 노후화가 각기 다르게 나타나는 현상이 발생된다.
이는 사용자가 의식하지 못하는 가운데 눈의 피로도를 증가시키며 그로 인해 제품 및 생산회사의 신뢰도가 낮아지는 문제점이 발생되었다.
이러한 문제점을 해소하기 위해서는 제품생산시 병렬 연결되는 냉음극 형광램프의 특성을 미리 확인하여야 하겠지만 이는 대량생산의 어려움이 있으며, 램프의 구동 전압 제어를 위한 제어부를 별개로 사용하는 경우는 생산 단가의 상승요인 및 인버터 발진주파수가 매칭되지 못하여 램프간 간섭현상이 발생되는 문제점이 발생되었다.
상기 종래 기술의 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은 냉음극 형광램프 두 개를 사용하는 경우 냉음극 형광램프의 구동시 각 램프의 편차에 의해 안정적인 램프의 성능을 발휘하지 못하는 것을 방지하기 위하여 램프의 편차에 관계없이 일정한 전류의 흐름을 유지할 수 있도록 하기 위한 두 개의 냉음극 형광램프 구동 장치를 제공하는 데 있다.
도 1은 종래 CCFL의 구동 전압 제어장치의 일 실시 예를 보인 블록 구성도
도 2는 복수의 CCFL의 구동 전압 제어장치의 일 실시 예를 보인 블록 구성도
도 3은 본 발명에 따른 복수의 냉음극 형광램프 구동 장치의 개념 구성 예시도
도 4는 도 3에 도시되어 있는 본 발명에 따른 구동 장치의 실질 구성 예시도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 스위치 2 : 트랜스
3A, 3B : CCFL 4 : 제어부
ICT : 전류제어용 트랜스
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 입력 전압을 2차측으로 유기 시키는 트랜스와, 상기 트랜스의 출력단에 병렬로 연결되며 각각 상기 트랜스에서 출력되는 전압으로 구동하는 제 1, 제 2냉음극 형광 램프를 구비한 냉음극 형광 램프의 구동 전압 제어장치에 있어서: 상기 제 1냉음극 형광램프를 도통하는 전류의 크기를 감지하는 제 1전류 감지수단과, 상기 제 2냉음극 형광램프를 도통하는 전류의 크기를 감지하는 제 2전류 감지수단과, 상기 제 2전류 감지수단을 통해 감지되어진 제 2냉음극 형광램프 도통전류의 크기와 제 1냉음극 형광램프를 도통하는 전류의 크기를 비교하여 상기 제 1냉음극 형광램프 도통전류의 크기를 보상하는 제 1전류 보상수단, 및 상기 제 1전류 감지수단을 통해 감지되어진 제 1냉음극 형광램프 도통전류의 크기와 제 2냉음극 형광램프를 도통하는 전류의 크기를 비교하여 상기 제 2냉음극 형광램프 도통전류의 크기를 보상하는 제 2전류 보상수단을 포함하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징은, 입력 전압을 2차측으로 유기 시키는 트랜스와, 상기 트랜스의 출력단에 병렬로 연결되며 각각 상기 트랜스에서 출력되는 전압으로 구동하는 제 1, 제 2냉음극 형광 램프를 구비한 냉음극 형광 램프의 구동 전압 제어장치에 있어서: 상기 트랜스의 전압 출력단에 연결되어 있는 제 1냉음극 형광램프의 타단에 1차측 코일의 일단이 연결되고, 상기 제 1냉음극 형광램프와 병렬로 연결되어 있는 상기 제 2냉음극 형광램프의 타단에 2차측 코일의 일단이 연결되어 있으며, 상기 1차측 코일과 2차측 코일의 권선 방향이 서로상반되도록 구형되어진 전류제어용 트랜스를 구비하는 데 있다.
본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
우선, 본 발명에서 적용되는 기술적 사상을 간략히 살펴보면, 종래 기술에서 문제점이 발생되는 직접적인 원인이 각 램프를 도통하는 전류의 크기가 다르기 때문이므로 이를 해소하기 위하여 본 발명에서는 램프를 직렬로 연결하면 각 램프를 경유하는 전류는 동일하게 하면 된다는 점에 착안하였다.
이하, 상기와 같은 기술적 사상에 따른 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 복수의 냉음극 형광램프 구동 장치의 개념 구성 예시도로서, 첨부한 도 2의 일반적인 병렬구성에 제 1냉음극 형광램프(3A)를 도통하는 전류의 크기를 감지하는 제 1전류 감지수단(5A)과, 제 2냉음극 형광램프(3B)를 도통하는 전류의 크기를 감지하는 제 2전류 감지수단(5B)과, 상기 제 2전류 감지수단(5B)을 통해 감지되어진 제 2냉음극 형광램프(3B) 도통전류의 크기와 제 1냉음극 형광램프(3A)를 도통하는 전류의 크기를 비교하여 상기 제 1냉음극 형광램프(3A) 도통전류의 크기를 보상하는 제 1전류 보상수단(6A), 및 상기 제 1전류 감지수단(5A)을 통해 감지되어진 제 1냉음극 형광램프(3A) 도통전류의 크기와 제 2냉음극 형광램프(3B)를 도통하는 전류의 크기를 비교하여 상기 제 2냉음극 형광램프(3B) 도통전류의 크기를 보상하는 제 2전류 보상수단(6B)으로 구성되었다.
이와 같은 구성은 본 발명에 적용되는 기술적 사상을 도시화한 것으로 첨부한 도 3의 기술적 사상을 실질적으로 구체화한 것은 첨 부한 도 4에 도시되어 있는 바와 같다.
도 4는 도 3에 도시되어 있는 본 발명에 따른 구동 장치의 실질 구성 예시도로서, 트랜스(T)의 전압 출력단에 연결되어 있는 제 1냉음극 형광램프(3A)의 타단에 1차측 코일의 일단이 연결되고 상기 제 1냉음극 형광램프(3A)와 병렬로 연결되어 있는 제 2냉음극 형광램프(3B)의 타단에 2차측 코일의 일단이 연결되어 있으며 상기 1차측 코일과 2차측 코일의 권선 방향이 서로 상반되도록 구형되어진 전류제어용 트랜스(ICT)를 구비하고 있다.
상술한 도 4의 구성을 예로 들어 본 발명에 따른 구동 장치의 동작을 살펴보면, 트랜스 포머의 특성상 1차측 혹은 2차측에 도통되는 전류에 의해 다른 타측으로는 그에 상응하는 유기 전류가 발생되며 더욱이 권선 방향이 상이한 경우 유기되는 전류의 방향이 상이하게 된다.
따라서, 첨부한 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 병렬 연결된 두 개의 냉음극 형광램프(3A, 3B)를 통해 도통하는 전류가 서로 상이하다고 하더라도 즉, 예를 들어 제 1냉음극 형광램프(3A)를 통해 도통하는 전류가 제 2냉음극 형광램프(3B)를 통해 도통하는 전류에 비하여 크다고 하는 경우, 트랜스(ICT)의 1차측을 경유하는 상기 제 1냉음극 형광램프(3A) 도통전류에 의해 상기 트랜스(ICT)의 2차측에는 그에 상응하는 전류가 역방향으로 흐르게되며 그에 따라 전체적으로 상기 제 2냉음극 형광램프(3B)를 통해 도통하는 전류의 크기가 상기 제 1냉음극 형광램프(3A)를 통해 도통하는 전류에 대응하는 크기로 변화되어 진다.
따라서, 상기 냉음극 형광램프(3A, 3B) 각각의 고유 임피던스가 달라 분기되는 전류의 량이 다르다 할지라도 상기 트랜스(ICT)에 의해 보상되어 지는 것이다.
이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
상술한 바와 같이 동작하는 본 발명에 따른 복수의 냉음극 형광램프 구동 장치를 제공하면, 복수의 냉음극 형광램프를 구비하더라도 각 램프를 도통하는 전류의 크기가 동일하기 때문에 램프의 노후화 진행 속도가 거의 동일하며 주파수 간섭에 따른 부작용을 방지할 수 있다는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 입력 전압을 2차측으로 유기 시키는 트랜스와, 상기 트랜스의 출력단에 병렬로 연결되며 각각 상기 트랜스에서 출력되는 전압으로 구동하는 제 1, 제 2냉음극 형광 램프를 구비한 냉음극 형광 램프의 구동 전압 제어장치에 있어서:
    상기 제 1냉음극 형광램프를 도통하는 전류의 크기를 감지하는 제 1전류 감지수단과;
    상기 제 2냉음극 형광램프를 도통하는 전류의 크기를 감지하는 제 2전류 감지수단과;
    상기 제 2전류 감지수단을 통해 감지되어진 제 2냉음극 형광램프 도통전류의 크기와 제 1냉음극 형광램프를 도통하는 전류의 크기를 비교하여 상기 제 1냉음극 형광램프 도통전류의 크기를 보상하는 제 1전류 보상수단; 및
    상기 제 1전류 감지수단을 통해 감지되어진 제 1냉음극 형광램프 도통전류의 크기와 제 2냉음극 형광램프를 도통하는 전류의 크기를 비교하여 상기 제 2냉음극 형광램프 도통전류의 크기를 보상하는 제 2전류 보상수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 냉음극 형광램프 구동 장치.
  2. 입력 전압을 2차측으로 유기 시키는 트랜스와, 상기 트랜스의 출력단에 병렬로 연결되며 각각 상기 트랜스에서 출력되는 전압으로 구동하는 제 1, 제 2냉음극 형광 램프를 구비한 냉음극 형광 램프의 구동 전압 제어장치에 있어서:
    상기 트랜스의 전압 출력단에 연결되어 있는 제 1냉음극 형광램프의 타단에 1차측 코일의 일단이 연결되고, 상기 제 1냉음극 형광램프와 병렬로 연결되어 있는 상기 제 2냉음극 형광램프의 타단에 2차측 코일의 일단이 연결되어 있으며, 상기 1차측 코일과 2차측 코일의 권선 방향이 서로 상반되도록 구형되어진 전류제어용 트랜스를 구비하는 것을 특징으로 하는 복수의 냉음극 형광램프 구동 장치.
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