KR100359938B1 - Method for dimming controlling of inverter - Google Patents
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Abstract
본 발명은 백라이팅 인버터용 제어장치의 디밍을 위한 인버터의 디밍 제어 회로에 관한 것으로서, 디밍 제어시 아날로그 디밍과 펄스폭 변조 디밍 방식의 장점을 혼합한 복합 디밍 방식으로 온/오프 신호를 통하여 온/오프 제어부를 온 동작시키면 전원이 공급되어 램프가 점등되면서 디밍 제어부로 디밍 신호를 가하여 램프 밝기를 조절시 입력 디밍 가변에 휘도 변화를 리니어(linear) 동작을 수행함으로써 아날로그 동작 영역에서 펄스폭 변조 동작 영역으로 전환 후 램프밝기의 떨림을 방지하며 휘도 급변화를 최소화할 수 있고, 소프트 스타트 미 오픈 프로텍션(Open protection), SHDN 프로텍션 등을 내장한 ASIC화된 1칩 구조를 구현할 수 있어 고품질 및 고신뢰성을 확보하고 생산성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공하게 된다.The present invention relates to a dimming control circuit of an inverter for dimming a control device for a backlighting inverter. The present invention relates to a complex dimming method that combines the advantages of analog dimming and pulse width modulation dimming in the dimming control. When the controller is turned on, the power is supplied to the lamp and the dimming signal is applied to the dimming controller to adjust the brightness of the lamp. After switching, it prevents lamp brightness fluctuations, minimizes sudden changes in brightness, and realizes high quality and high reliability by implementing an ASICized one-chip structure with built-in soft start unprotection protection and SHDN protection. It will provide the effect of improving productivity.
Description
본 발명은 백라이팅 인버터용 제어장치의 디밍을 위한 인버터의 디밍 제어 회로에 관한 것으로서, 특히 디밍 제어시 아날로그 디밍과 펄스폭 변조 디밍 방식의 장점을 혼합한 복합 디밍 방식으로 입력 디밍 가변에 휘도 변화를 리니어(linear) 동작을 수행함으로써 아날로그 동작 영역에서 펄스폭 변조 동작 영역으로 전환후 램프 휘도 급변화를 최소화하는 인버터용 디밍 제어 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a dimming control circuit of an inverter for dimming a control device for a backlighting inverter. Particularly, in the dimming control, the luminance change is linear to the input dimming variable by a complex dimming method that combines the advantages of analog dimming and pulse width modulation dimming. The present invention relates to a dimming control circuit for an inverter that minimizes a sudden change in lamp brightness after switching from an analog operation region to a pulse width modulation operation region by performing a linear operation.
인버터는 역변환 장치로 직류 전력을 교류 전력으로 바꾸는 장치이며, 직류 전동기와 교류발전기를 조합시킨 것이나 바이브레이터를 사용하는 것, 방전관을 사용하는 것 외에, 요즘에는 트랜지스터나 다이리스터를 이용하는 것 등에서 널리 쓰이고 있다.Inverters are inverting devices that convert DC power into AC power, and are widely used in combination with a DC motor and an alternator, using a vibrator, using a discharge tube, and using transistors and thyristors. .
이러한, 인버터는 이동용의 교류 전원, 자동차의 형광등 전원, 정전시 비상용 전원, LCD나 그 외의 디스플레이장치의 백라이트용 전원으로 이용되게 된다.The inverter is used as an alternating current power source for mobile use, a fluorescent lamp power source for a vehicle, an emergency power source in case of a power failure, and a backlight power source for an LCD or other display device.
종래 경우에는 아날로그 디밍과 펄스폭 변조 디밍 방식을 혼합한 복합 디밍 방식에서 램프의 최대 밝기, 즉 휘도는 아날로그 동작 후 밝기가 어두워지면서 펄스폭 변조 동작 모드로 변환하여 최소 밝기를 조정하게 된다.In the conventional case, the maximum brightness of the lamp, that is, the brightness of the lamp in the complex dimming method in which the analog dimming and the pulse width modulation dimming methods are mixed is changed to the pulse width modulation operation mode while the brightness becomes dark after the analog operation to adjust the minimum brightness.
그런데, 아날로그 동작 후 펄스폭 변조 동작 모드로 전환한 다음에 입력 디밍 가변 밝기가 리니어하게 변하지 못하고 급변하는 현상이 발생하는 문제점이 있다.However, after switching to the pulse width modulation operation mode after the analog operation, there is a problem in that the input dimming variable brightness does not change linearly but suddenly changes.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 디밍 제어시 아날로그 디밍과 펄스폭 변조 디밍 방식의 장점을 혼합한 복합 디밍 방식으로 온/오프 신호를 통하여 온/오프 제어부를 온 동작시키면 전원이 공급되어 램프가 점등되면서 디밍 제어부로 디밍 신호를 가하여 램프 밝기를 조절시 입력 디밍 가변에 휘도 변화를 리니어(linear) 동작을 수행함으로써 아날로그동작 영역에서 펄스폭 변조 동작 영역으로 전환후 램프 휘도 급변화를 최소화하는 인버터의 디밍 제어 회로를 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, an object thereof is a complex dimming method that combines the advantages of analog dimming and pulse width modulation dimming method in the dimming control on / off control through the on / off signal When is turned on, the power is supplied and the lamp is turned on, and the dimming signal is applied to the dimming control part to adjust the brightness of the lamp to perform the linear change of the luminance change to the input dimming variable to switch from the analog operation area to the pulse width modulation operation area. It is to provide a dimming control circuit of the inverter to minimize the sudden change in the lamp brightness.
도 1은 본 발명에 따른 인버터의 디밍 제어 회로의 구성이 도시된 회로도이고,1 is a circuit diagram showing the configuration of the dimming control circuit of the inverter according to the present invention,
도 2는 도 1에 의한 램프발기가 도시된 그래프이다.2 is a graph showing the ramp erection according to FIG.
<도면의 주요부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>
11 : 온/오프 제어부 12 : 디밍제어부11: on / off control unit 12: dimming control unit
13 : 증폭기 14, 17 : 제1 및 제2 비교기13: amplifier 14, 17: first and second comparator
15 : 출력구동부 16 : 발진부15: output driver 16: oscillator
18 : 보호회로부 19 : 소프트스타트부18: protection circuit part 19: soft start part
Vin : 입력전압 Q3 : 스위칭부Vin: Input voltage Q3: Switching part
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 인버터의 디밍 제어 회로의 특징에 따르면, 입력전압을 공급받아 이를 램프로 전달하기 위한 스위칭 기능을 수행하는 스위칭부와, 온/오프 신호를 통해 온/오프 동작되어 램프의 점멸을 위한 전원 공급 여부를 결정하는 온/오프 제어부와, 상기 램프 점등시 입력 디밍이 선형 가변되어 전달되면 일정 기준전압을 생성 출력시키면서 다음단의 입력단을 아날로그 동작 영역에서 가변시키는 동시에 펄스폭 변조 동작 영역에서 고정시키는 디밍제어부와, 상기 디밍제어부의 기준전압과 출력단에서 피드백(feedback)되어진 값을 양입력단으로 전달받아 상호 비교하여 그 비교 결과를 출력시키는 증폭기와, 상기 증폭기의 출력을 일입력으로 공급받아 이를 타입력으로 전달되는 값과 비교하여 그 비교결과를 출력시키는 제1 비교기와, 상기 제1 비교기의 출력을 전달받아 상기 스위칭부의 듀티 제어를 수행하는 출력구동부와, 상기 아날로그 동작 영역과 펄스폭 변조 동작 영역이 구분되도록 디밍제어부의 기준전압에 대해 비교값을 생성 출력시키는 발진부와, 상기 발진부의 비교값과 디밍제어부의 기준전압을 양입력단으로 공급받아 이를 상호 비교하여 그 결과를 통해 상기 출력구동부를 온/오프 제어하는 제2 비교기와, 상기 램프 점등시 출력전압을 일정하게 유지하여 시스템을 보호하는 보호회로부를 포함하여 구성된다.According to a feature of the dimming control circuit of the inverter according to the present invention for solving the above problems, a switching unit for performing a switching function for receiving an input voltage and transferring it to the lamp, and on / off through an on / off signal An on / off control unit for determining whether to supply power for flickering of the lamp and an input dimming linearly variable when the lamp is turned on. A dimming controller for fixing in a pulse width modulation operation region, an amplifier receiving a reference voltage from the dimming controller and a value fed back from an output terminal and comparing them to each other to output a comparison result, and outputting the amplifier When output from the work input and compare it with the value transmitted by the type force Is a first comparator, an output driver for receiving the output of the first comparator to perform duty control of the switching unit, and a comparison value with respect to the reference voltage of the dimming controller so that the analog operation region and the pulse width modulation operation region are distinguished. A second comparator configured to generate and output the oscillator, a comparison value of the oscillator, and a reference voltage of the dimming controller to both input terminals, and compare the two input terminals with each other, and control the output driver on / off through the result; It includes a protection circuit to protect the system by keeping the voltage constant.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 인버터의 디밍 제어 회로의 회로도를 참고하면 본 발명은, 입력전압(Vin)을 공급받아 이를 램프(LAMP)로 전달하기 위한 스위칭 기능을 수행하는 트랜지스터인 스위칭부(Q3)와, 온/오프 신호를 통해 온/오프 동작되어 램프의 점멸을 위한 전원 공급 여부를 결정하는 온/오프 제어부(11)와, 상기 램프 점등시 입력 디밍이 선형 가변되어 전달되면 일정 기준전압을 생성 출력시키면서 다음단의 입력단을 아날로그 동작 영역에서 가변시키는 동시에 펄스폭 변조 동작 영역에서 고정시키는 디밍제어부(12)와, 상기 디밍제어부(12)의 기준전압과 출력단에서 피드백(feedback)되어진 값을 양입력단으로 전달받아 상호 비교하여 그 비교 결과를 출력시키는 증폭기(13)와, 상기 증폭기(13)의 출력을 일입력으로 공급받아 이를 타입력으로 전달되는 값과 비교하여 그 비교결과를 출력시키는 제1 비교기(14)와, 상기 제1 비교기(14)의 출력을 전달받아 상기 스위칭부(Q3)의 듀티 제어를 수행하는 출력구동부(15)와, 상기 아날로그 동작 영역과 펄스폭 변조 동작 영역이 구분되도록 디밍제어부(12)의 기준전압에 대해 비교값을 생성 출력시키는 발진부(16)와, 상기 발진부(16)의 비교값과 디밍제어부(12)의 기준전압을 양입력단으로 공급받아 이를 상호 비교하여 그 결과를 통해 상기 출력구동부를 온/오프 제어하는 제2 비교기와, 상기 램프 점등시 출력전압을 일정하게 유지하여 시스템을 보호하는 보호회로부(18)를 포함한다.1 is a circuit diagram of a dimming control circuit of an inverter according to the present invention, the present invention provides a switching unit Q3, which is a transistor that performs a switching function for receiving an input voltage Vin and transferring it to a lamp LAMP. And an on / off control unit 11 that is operated on / off through an on / off signal to determine whether to supply power for blinking the lamp, and generates a predetermined reference voltage when the input dimming is transmitted in a linearly variable manner when the lamp is turned on. A dimming control unit 12 for outputting the input stage of the next stage in the analog operating region while being output, and fixed in the pulse width modulation operating region, and a reference voltage of the dimming control unit 12 and a value fed back from the output stage. The amplifier 13 receives and compares each other and outputs the comparison result, and the output of the amplifier 13 is supplied as a single input and the value transmitted as a type force. The first comparator 14 for outputting the comparison result, the output driver 15 receiving the output of the first comparator 14 to perform the duty control of the switching unit Q3, and the analog operation. The oscillator 16 generates and outputs a comparison value with respect to the reference voltage of the dimming controller 12 so as to distinguish the region from the pulse width modulation operation region, and compares the oscillator 16 with the reference value of the dimming controller 12. And a second comparator configured to receive the two input terminals and compare the results with each other, thereby controlling the output driver on / off, and a protection circuit unit 18 for protecting the system by keeping the output voltage constant when the lamp is turned on. .
그리고, 상기 인버터의 디밍 제어 회로는 소트 스타트 기능을 수행하는 소프트스타트부(19)를 더 포함한다.The dimming control circuit of the inverter further includes a soft start unit 19 performing a sort start function.
특히, 상기 디밍제어부(12)는 입력 디밍이 전달되는 서브 트랙터(Sub-tracter; 12a)와, 증폭부(12b), 연산증폭기(12c)로 구성된다. 그리고, 상기 보호회로부(18)는 램프 점등시 출력전압을 일정한 전압이하로 유지하기 위한 제3 비교기(18a)와, 상기 램프 점등시 일정 시간 동작 후 래치(18c)를 통해 출력구동부를 차단하여 출력을 제어하기 위한 제4 비교기(18b)로 구성된다.In particular, the dimming controller 12 includes a sub-tractor 12a through which input dimming is transmitted, an amplifier 12b, and an operational amplifier 12c. In addition, the protection circuit unit 18 outputs the third comparator 18a for maintaining the output voltage below a predetermined voltage when the lamp is turned on, and blocks the output driver through the latch 18c after a predetermined time operation when the lamp is turned on. It consists of a fourth comparator 18b for controlling this.
여기서 미설명된 참조부호 R은 저항, C는 커패시터, D는 다이오드, Q는 트랜지스터를 각각 나타낸다.Here, reference numeral R denotes a resistor, C denotes a capacitor, D denotes a diode, and Q denotes a transistor.
상기와 같이 구성된 본 발명의 동작은, 온/오프 신호를 통해 온/오프 제어부(11)가 온 동작되면 SW(20)이 온 되어 전원이 공급되고 램프가 정등되며, 시스템 영역의 S1, S2를 통해 입력 디밍 신호가 가해져 램프 밝기를 조절할 수 있다.According to the operation of the present invention configured as described above, when the on / off control unit 11 is turned on through the on / off signal, the SW 20 is turned on, the power is supplied, and the lamp is lit. An input dimming signal is applied to adjust the lamp brightness.
즉, S1 또는 S2에서 입력 디밍을 선형 가변하여 디밍제어부(12)에 전달하면 상기 디밍제어부(12)에서는 적정 기준전압을 발생하여 증폭기(13)의 일입력단으로 공급하고, 상기 증폭기(13)의 타입력단에는 출력단에서 피드백되어진 값이 공급되어 증폭기(13)가 비교 동작을 수행함으로써 안정된 출력이 출력단을 통해 제1 비교기(14)의 일입력단으로 보내지게 된다.That is, when the input dimming is linearly variable at S1 or S2 and transmitted to the dimming controller 12, the dimming controller 12 generates an appropriate reference voltage and supplies it to one input terminal of the amplifier 13. The type feedback stage is supplied with a value fed back from the output stage so that the amplifier 13 performs a comparison operation, and thus a stable output is sent to the one input terminal of the first comparator 14 through the output stage.
그러면, 상기 제1 비교기(14)는 양입력단에 공급되는 값을 상호 비교하여 그 비교결과를 출력구동부(15)로 출력시켜 스위칭부(Q3)의 듀티를 제어하도록 한다.Then, the first comparator 14 compares the values supplied to both input terminals and outputs the comparison result to the output driver 15 to control the duty of the switching unit Q3.
이때, 아날로그 동작 영역에서의 동작은 발진부(16)에서 출력되는 비교값인 출력 삼각파보다 디밍제어부(12)의 출력이 높은 전위로 제2 비교기(17)의 출력이 항상 하이(High) 상태가 되어 펄스폭 변조 동작을 수행하지 않게 된다. 한편, 상기디밍제어부(12)는 증폭기(13)의 입력 전압을 가변하여 피드백 전압과 비교 판단하여 출력을 제어하게 된다.At this time, the operation of the analog comparator is always at a high state because the output of the dimming controller 12 is higher than the output triangle wave, which is a comparison value output from the oscillator 16. The pulse width modulation operation is not performed. On the other hand, the dimming controller 12 controls the output by varying the input voltage of the amplifier 13 to compare with the feedback voltage.
또한, 펄스폭 변조 동작 영역에서의 동작은 증폭기(13)의 입력단이 디밍제어부(12)에 의해 고정되어 피드백 전압과 비교 판단하고, 발진부(16)에서 출력되는 출력 삼각파는 디밍제어부(12)와 비교하여 제2 비교기(17)의 출력이 구형파 듀티제어를 수행하여 출력구동부(15)를 온/오프 제어하게 된다. 이때, 소프트스타트부(19)가 동작되어 소프트 스타트 기능을 수행하게 된다.In operation in the pulse width modulation operation region, the input terminal of the amplifier 13 is fixed by the dimming controller 12 to determine the comparison with the feedback voltage, and the output triangular wave output from the oscillator 16 is compared with the dimming controller 12. In comparison, the output of the second comparator 17 performs the square wave duty control to control the output driver 15 on / off. At this time, the soft start unit 19 is operated to perform a soft start function.
따라서, 도 2에 도시된 바와 같이 기존에 펄스폭 변조 동작 모드 전환 후 입력 디밍 가변에 밝기가 급변하는 현상이 본 발명에서는 발생하지 않고 펄스폭 변조 동작 영역에서의 램프 밝기가 급변하는 현상이 최소화됨을 알 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 2, the phenomenon in which the brightness suddenly changes in the input dimming variable after switching the pulse width modulation operation mode does not occur in the present invention, and the phenomenon in which the lamp brightness in the pulse width modulation operation area is suddenly changed is minimized. Able to know.
보호회로부(18)는 제3 비교기(18a)가 램프 오픈시 출력전압을 일정한 전압 이하로 유지하여 시스템을 보호하며, 제4 비교기(18b)는 램프 오픈시 일정 시간 동작 후 래치(18c)를 통해 출력구동부(15)를 차단하여 출력을 제어하게 된다.The protection circuit unit 18 protects the system by maintaining the output voltage below a certain voltage when the third comparator 18a is opened, and the fourth comparator 18b is operated through the latch 18c after a predetermined time operation when the lamp is opened. The output driving unit 15 is blocked to control the output.
본 발명은 램프를 점등하기 위한 시스템 구성으로 아날로그 동작에서 펄스폭 변조 동작으로 전환되는 순간의 램프 밝기 떨림을 방지하며, 펄스폭 변조 동작에서의 램프 밝기가 리니어하지 못하고 급변하는 것을 최소화하는 회로로서 ASIC화의 가능으로 양산성, 신뢰성 등의 안정화를 가져온다.The present invention is a system configuration for turning on the lamp to prevent the shaking of the lamp brightness at the moment of switching from the analog operation to the pulse width modulation operation, ASIC as a circuit to minimize the sudden change in the lamp brightness in the pulse width modulation operation is not linear It is possible to stabilize mass production and reliability.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 인버터의 디밍 제어 회로는 디밍 제어시 아날로그 디밍과 펄스폭 변조 디밍 방식의 장점을 혼합한 복합 디밍 방식으로 온/오프 신호를 통하여 온/오프 제어부를 온 동작시키면 전원이 공급되어 램프가 점등되면서 디밍 제어부로 디밍 신호를 가하여 램프 밝기를 조절시 입력 디밍 가변에 휘도 변화를 리니어(linear) 동작을 수행함으로써 아날로그 동작 영역에서 펄스폭 변조 동작 영역으로 전환 후 램프 밝기의 떨림을 방지하며 휘도 급변화를 최소화할 수 있고, 소프트 스타트 미 오픈 프로텍션(Open protection), SHDN 프로텍션 등을 내장한 ASIC화된 1칩 구조를 구현할 수 있어 고품질 및 고신뢰성을 확보하고 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The dimming control circuit of the inverter of the present invention configured as described above is a complex dimming method in which the advantages of analog dimming and pulse width modulation dimming are mixed during dimming control. When the lamp is supplied and the lamp is turned on, a dimming signal is applied to the dimming control unit to adjust the lamp brightness. Then, the luminance change is performed linearly by changing the brightness to the input dimming variable. It is possible to prevent sudden changes in luminance and to realize high quality, high reliability and improve productivity by implementing an ASIC 1-chip structure that incorporates soft-start unopen protection and SHDN protection. There is.
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| JPH07153589A (en) * | 1993-11-26 | 1995-06-16 | Sanyo Electric Co Ltd | Discharge lamp lighting device |
| JPH1064682A (en) * | 1996-07-22 | 1998-03-06 | Ford Motor Co | Input circuit for control device of dimmer circuit |
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2000
- 2000-07-25 KR KR1020000042879A patent/KR100359938B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20020009292A (en) | 2002-02-01 |
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