KR100401111B1 - 다출력 압전 트랜스포머를 이용한 냉음극관 다등 구동ｄｃ/ ｄｃ인버터 회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압전체 변압기를 사용한 DC/DC 인버터 회로에 관한 것으로 특히, 입력되는 전압의 크기를 기 설정된 기준전압과 비교하여 그 비교치를 출력하는 비교부와; 상기 비교기에서 출력되는 신호가 입력되면 그에 따라 펄스 폭을 제어하는 전압조정 발진부와; 상기 전압조정 발진부의 출력에 의하여 스위칭되어 인가되는 입력 직류성분의 전압을 교류성분으로 변환하는 구동부와; 상기 구동부에서 변환되어 출력되는 전압의 변동분을 인가받아 그 전압의 변동분에 대응하여 설정된 조정 게인에 의해 일정 전압으로 변압하여 다수의 출력단을 통해 출력하는 압전 트랜스포머와; 상기 압전 트랜스포머의 출력단자마다 하나씩 일대일로 연결되어 상기 압전 트랜스포머의 출력전압에 따라 발광동작하는 복수의 냉음극관과; 상기 구동부에서 변환되어 출력되는 전압의 크기를 검출하기 위하여 해당 출력전압을 일정 비율로 분압하는 저항; 및 상기 저항에 의해 분압되어진 전압을 입력받아 직류전압을 정류하여 상기 비교부에 제공하는 정류부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다출력 압전 트랜스포머를 이용한 냉음극관 다등 구동 DC/DC 인버터 회로를 제공하여 따로 전류를 센싱(Sensing)하지 않고 압전 트랜스포머 입력 전압을 센싱하여 제어함으로써 균일한 트랜스 사용시 출력 편차가 발생하지 않도록 하며 중복사용 소자의 개수를 줄일 수 있다.

Description

다출력 압전 트랜스포머를 이용한 냉음극관 다등 구동 ＤＣ/ ＤＣ인버터 회로{DC/DC inverter for multi-light of CCFL using multi-output PZT}

본 발명은 압전체 변압기를 사용한 DC/DC 인버터 회로에 관한 것으로 특히, 노트북 PC에 적용되는 압전 트랜스포머를 이용한 냉음극관(CCFL)용 인버터 설계시 압전 인버터 입력 전압을 검출하여 다출력 즉, 두 개 이상의 램프의 구동시 1개의 센싱 회로로 다 출력을 제어하도록 하는 DC/DC 인버터 회로에 관한 것이다.

일반적으로 압전체(PZT;Piezo Transducer)로 이루어지지는 변압기를 사용하여 입력전압을 유기시켜서 출력전압을 발생시키는 인버터(Inverter)인 전원공급장치는 상기 압전체 구동주파수가 가변됨으로써, 압전체 변압기의 출력전압이 제어되게 된다.

제 1도는 종래 기술에 따른 압전체 변압기를 이용한 DC/DC 인버터 회로도로서, 종래 기술에 따른 압전체 변압기를 이용한 DC/DC 인버터의 대략적인 구성을 살펴보면, 입력되는 전압의 크기를 기 설정된 기준전압과 비교하여 그 비교치를 출력하는 비교부(3)에서 출력되는 신호가 입력되면 그에 따라 펄스 폭을 제어하는 전압조정 발진부(4)와, 상기 전압조정 발진부(4)의 출력에 의하여 스위칭되어 인가되는 입력전압을 변압기로 사용되는 압전체(PZT)에 걸어주는 구동부(1)와, 상기 구동부(1)에서 스위칭된 전압이 상기 압전체(PZT)에 걸림에 따라 그 전압의 변동분에 대응하여 설정된 압전체(PZT)의 조정 게인에 의해 일정 전압으로 변압하여 출력되는 전압에 의해 발광동작하는 냉음극관(CCFL) 및 상기 냉음극관(CCFL)을 경유하여 접지측으로 도통하는 전압을 입력받아 직류전압을 정류하여 상기 비교부(3)에 제공하는 정류부(2)로 구성된다.

상술한 바와 같이 구성되는 압전체 변압기를 이용한 DC/DC 인버터의 동작을 간략히 살펴보면, 상기 전압조정 발진부(4)에서부터 출력된 펄스 폭 변조된 신호에 의하여 스위칭 수단으로 구성되는 구동부(1)가 동작하며 그에 따라 압전체(PZT)의 입력측에는 일정 공진 주파수를 갖는 전압이 인가되고 이에 따라 상기 압전체(PZT)로부터 일정 비율로 변압되어진 출력 전압은 냉음극관(CCFL)의 구동전압으로 사용된다.

이때, 상기 냉음극관(CCFL)에 걸리는 전압의 상태는 정류부(2)를 통해 비교부(3)의 반전단(-)으로 연결되어 비반전단(+)에 연결된 기준전압과 비교됨으로써그 비교치에 따라 상기 전압조정 발진부(4)는 상기 냉음극관(CCFL)에 걸리는 구동전압의 상태를 인식하고 그 인식 정도에 따라 상기 구동부(1)에 인가하는 펄스신호의 폭을 변조시키게 된다.

그러나, 근래 들어 사용자들의 요구에 따라 두 개 이상의 즉, 복수개의 냉음극관을 사용하여야하는 경우 첨부한 도 1에 도시되어 있는 바와 같은 회로를 사용되는 냉음극관의 수에 대응하여 복수개를 사용하여야 하는 문제점이 발생되었다.

즉, 첨부한 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 구동부(1)는 하나를 사용한다 하더라도 냉음극관의 개수가 복수개임에 따라 정류부가 복수개 사용되어야 하는데 이로 인해 생산단가의 상승요인과 더불어 점차 박형화를 요구하고 있는 소비자의 욕구를 충족시키는데 많은 제한이 따른다는 문제점이 발생되었다.

또한, 그 동작상의 문제점으로는 출력 전류의 센싱에서 전류의 편차가 발생시 한쪽만 센싱되어 편차는 계속 유지되어 어느 한쪽의 냉음극관 등(燈)이 열화되어 한쪽으로 편중되는 현상은 가중된다는 문제점이 발생되었다.

상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 노트북 PC에 적용되는 압전 트랜스포머를 이용한 냉음극관(CCFL)용 인버터 설계시 압전 인버터 입력 전압을 검출하여 다출력 즉, 두 개 이상의 램프의 구동시 1개의 센싱 회로로 다 출력을 제어하도록 하는 DC/DC 인버터 회로를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 DC/DC 인버터 회로 예시도.

도 2는 종래 기술을 이용하여 다등 구동 DC/DC 인버터 회로를 구현한 예시도.

도 3은 본 발명에 따른 압전체 변압기를 사용한 DC/DC 인버터에서의 인버터 주파수 제어회로.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다출력 압전 트랜스포머를 이용한 냉음극관 다등 구동 DC/DC 인버터 회로의 특징은, 입력되는 전압의 크기를 기 설정된 기준전압과 비교하여 그 비교치를 출력하는 비교부와; 상기 비교기에서 출력되는 신호가 입력되면 그에 따라 펄스 폭을 제어하는 전압조정 발진부와; 상기 전압조정 발진부의 출력에 의하여 스위칭되어 인가되는 입력 직류성분의 전압을 교류성분으로 변환하는 구동부와; 상기 구동부에서 변환되어 출력되는 전압의 변동분을 인가받아 그 전압의 변동분에 대응하여 설정된 조정 게인에 의해 일정 전압으로 변압하여 다수의 출력단을 통해 출력하는 압전 트랜스포머와; 상기 압전 트랜스포머의 출력단자마다 하나씩 일대일로 연결되어 상기 압전 트랜스포머의 출력전압에 따라 발광동작하는 복수의 냉음극관과; 상기 구동부에서 변환되어 출력되는 전압의 크기를 검출하기 위하여 해당 출력전압을 일정 비율로 분압하는 저항; 및 상기 저항에 의해 분압되어진 전압을 입력받아 직류전압을 정류하여 상기 비교부에 제공하는 정류부를 포함하는 데 있다.

본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해, 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 본 발명의 바람직한 실시 예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

우선, 본 발명에 적용되는 기술적 사상을 간략히 살펴보면 종래 기술에서 정류부를 통해 냉음극관(CCFL)을 경유하는 전류 혹은 전압의 크기를 인식하기 위해 피드백 받는 이유는 냉음극관에 실제적으로 걸리는 전압의 크기가 기준보다 크게 걸림에 따른 열화 현상을 방지하기 위한 것이므로 그 변압비율이 정교한 압전체(PZT)의 특성을 빌어 상기 압전체(PZT) 변압기에 걸리는 전압을 판독하면 실제적으로 냉음극관(CCFL)에 걸리는 전압을 인식할 수 있다.

따라서, 정류부를 통해 냉음극관(CCFL)에 걸리는 전압의 크기를 검출하기 위한 소스로써 냉음극관을 경유하는 전압을 사용하지 않고 상기 압전체(PZT) 변압기에 걸리는 전압을 판독하도록 한다면 이 역시 냉음극관(CCFL)에 걸리는 전압의 크기를 검출하는 것과 기술적으로 마찬가지라는 데 착안한 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

첨부한 도 3은 본 발명에 따른 압전체 변압기를 사용한 DC/DC 인버터에서의 인버터 주파수 제어회로의 구성 예시도로서, 본 발명에 따른 압전체 변압기를 이용한 DC/DC 인버터의 대략적인 구성을 살펴보면, 입력되는 전압의 크기를 기 설정된 기준전압과 비교하여 그 비교치를 출력하는 비교부(3)와, 상기 비교기(3)에서 출력되는 신호가 입력되면 그에 따라 펄스 폭을 제어하는 전압조정 발진부(4)와, 상기 전압조정 발진부(4)의 출력에 의하여 스위칭되어 인가되는 입력 직류성분의 전압을 교류성분으로 변환하는 구동부(1)와, 상기 구동부(1)에서 변환되어 출력되는 전압의 변동분을 인가받아 그 전압의 변동분에 대응하여 설정된 조정 게인에 의해 일정 전압으로 변압하여 다수의 출력단을 통해 출력하는 압전 트랜스포머(PZT)와, 상기 압전 트랜스포머(PZT)의 출력단자마다 하나씩 일대일로 연결되어 상기 압전 트랜스포머(PZT)의 출력전압에 따라 발광동작하는 복수의 냉음극관(CCFL)과, 상기 구동부(1)에서 변환되어 출력되는 전압의 크기를 검출하기 위하여 해당 출력전압을 일정 비율로 분압하는 저항(Rsa, Rsb), 및 상기 저항(Rsa, Rsb)에 의해 분압되어진전압을 입력받아 직류전압을 정류하여 상기 비교부(3)에 제공하는 정류부(5)로 구성된다.

상술한 바와 같이 구성되는 압전체 변압기를 이용한 DC/DC 인버터의 동작을 간략히 살펴보면, 상기 전압조정 발진부(4)에서부터 출력된 펄스 폭 변조된 신호에 의하여 스위칭 수단으로 구성되는 구동부(1)가 동작하며 그에 따라 압전체(PZT)의 입력측에는 일정 공진 주파수를 갖는 전압이 인가되고 이에 따라 상기 압전체(PZT)로부터 일정 비율로 변압되어진 출력 전압은 다수의 출력단을 통해 출력하여 연결되어 있는 다수의 냉음극관(CCFLa, CCFLn)의 구동전압으로 제공한다.

이때, 본 발명에서는 종래 기술과 달리 상기 냉음극관(CCFL)에 걸리는 전압의 상태를 검출하기 위하여 각각의 램프에 흐르는 전류를 각각 센싱(Sensing)하지 않고 압전 트랜스포머(PZT) 입력 전압을 분압용 저항(Rsa, Rsb)을 통해 분압한 후 이를 정류부(5)에서 직류전압으로 정류하고 이를 비교부(3)의 반전단(-)으로 연결되어 비반전단(+)에 연결된 기준전압과 비교됨으로써 그 비교치에 따라 상기 전압조정 발진부(4)는 상기 냉음극관(CCFL)에 걸리는 구동전압의 상태를 인식하고 그 인식 정도에 따라 상기 구동부(1)에 인가하는 펄스신호의 폭을 변조시키게 된다.

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 다출력 압전 트랜스포머를 이용한 냉음극관 다등 구동 DC/DC 인버터 회로를 제공하면, 본 발명의 방식은 따로 전류를 센싱(Sensing)하지 않고 압전 트랜스포머 입력 전압을 센싱하여 제어함으로써 균일한 트랜스 사용시 출력 편차가 발생하지 않는 효과가 있다.

또한, 다출력 압전트랜스포머 및 한 개의 구동부, 센싱부, VCO, 정류부를 사용하여 다출력 CCFL용 압전 인버터를 설계할 수 있다는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 입력되는 전압의 크기를 기 설정된 기준전압과 비교하여 그 비교치를 출력하는 비교부와;

   상기 비교기에서 출력되는 신호가 입력되면 그에 따라 펄스 폭을 제어하는 전압조정 발진부와;

   상기 전압조정 발진부의 출력에 의하여 스위칭되어 인가되는 입력 직류성분의 전압을 교류성분으로 변환하는 구동부와;

   상기 구동부에서 변환되어 출력되는 전압의 변동분을 인가받아 그 전압의 변동분에 대응하여 설정된 조정 게인에 의해 일정 전압으로 변압하여 다수의 출력단을 통해 출력하는 압전 트랜스포머와;

   상기 압전 트랜스포머의 출력단자마다 하나씩 일대일로 연결되어 상기 압전 트랜스포머의 출력전압에 따라 발광동작하는 복수의 냉음극관과;

   상기 구동부에서 변환되어 출력되는 전압의 크기를 검출하기 위하여 해당 출력전압을 일정 비율로 분압하는 저항; 및

   상기 저항에 의해 분압되어진 전압을 입력받아 직류전압을 정류하여 상기 비교부에 제공하는 정류부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다출력 압전 트랜스포머를 이용한 냉음극관 다등 구동 DC/DC 인버터 회로.