KR100464964B1 - 자려형 엘시디 백라이트 인버터 - Google Patents

자려형 엘시디 백라이트 인버터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자려형 LCD 백라이트용 인버터에 관한 것으로 특히, 고전압으로 변환하기 위한 트랜스의 구동시 트랜스의 1차측에 구비되어 있는 구동 트랜지스터의 스타트 저항에 의해 발생되는 과열현상을 방지하기 위한 자려형 LCD 백라이트 인버터에 관한 것이다.

Description

자려형 엘시디 백라이트 인버터{Self-active type back light inverter for LCD}
본 발명은 자려형 LCD 백라이트용 인버터에 관한 것으로 특히, 고전압으로 변환하기 위한 트랜스의 구동시 트랜스의 1차측에 구비되어 있는 구동 트랜지스터의 스타트 저항에 의해 발생되는 과열현상을 방지하기 위한 자려형 LCD 백라이트 인버터에 관한 것이다.
현재까지 사용되고 있는 대표적인 자려형 LCD 백라이트 인버터 회로의 구성을 첨부한 도 1을 참조하여 살펴보면, 참조번호 10은 회로에서 필요로 하는 교류 고전압으로 변압을 수행하는 인버터를 나타내며, 구동전원(Vin)과 인버터(10)의 사이에 전원공급을 결정하는 FET소자들로 이루어진 스위치(Q1)가 구비되는데, 상기스위치(Q1)의 온/오프 제어는 구동부(20)의 출력신호에 의해 이루어지게 된다.
상기 구동부(20)는 직류전원을 교류전원으로 변경시키기 위하여 참조번호 10으로 지칭되는 상기 인버터(10)의 구동 전원의 인가 여부를 결정 제어한다.
또한, 상기 인버터(10)의 동작에 따라 교류 고전압으로 변압되어진 전원은 후단의 램프(lamp)에 인가되며 그에 따라 후단의 램프(lamp)가 발광 동작하게 되는 데, 상기 램프(lamp)를 경유한 전원은 참조번호 F/B로 지칭되는 피드백신호로 참조번호 E2로 지칭되는 에러증폭기의 반전(-) 단자에 입력되어진다.
상기 에러증폭기(E2)는 반전(-) 단자에 입력되는 피드백신호(F/B)와 비반전(+) 단자에 입력되는 기준전압을 비교하여 비교 결과에 따라 그 결과를 상기 구동부(20)에 전달하게 된다.
미 성명된 부호 D1, L1은 상기 스위치(Q1)를 통해 출력되는 전원의 노이즈 제거를 위해 사용되는 다이오드와 코일이며, C2는 과전압 판단을 위한 비교기이다.
이때, 상기 인버터(10)의 구조를 살펴보면, 직렬 연결되어 있으며 상기 스위치(Q1)를 통해 입력되는 전원을 입력받는 제 1, 제 3저항(R1, R3)과, 상기 제 1, 제 3저항(R1, R3)을 통해 입력되는 전원을 베이스 단자에 입력받고 에미터 단자는 접지단에 연결되어 있는 제 1트랜지스터(Q2)와, 직렬 연결되어 있으며 상기 스위치(Q1)를 통해 입력되는 전원을 입력받는 제 2, 제 4저항(R2, R4)과, 상기 제 2, 제 4저항(R2, R4)을 통해 입력되는 전원을 베이스 단자에 입력받고 에미터 단자는 접지단에 연결되어 있으며 콜렉터 단자는 상기 제 1트랜지스터(Q2)의 콜렉터 단자와 콘덴서(참조번호 미부여)를 통해 연결되어지는 제 2트랜지스터(Q3)로 구성되며, 상기 스위치(Q1)를 통해 입력되는 전원은 1차측 코일의 중심부에 인가받는 트랜스(T1)의 1차측 코일은 자가발진을 위해 상기 제 1트랜지스터(Q2)와 제 2트랜지스터(Q3)의 베이스 단자와 콜렉터 단자에 연결되어진다.
따라서, 제 1트랜지스터(Q2)가 온동작하면 상기 트랜스(T1)의 1차측 코일의 중심에서 일측은 트랜스 본연의 1차측 코일로서 동작하며 타측 즉, 제 2트랜지스터(Q3)의 콜렉터 단자에 연결되어 있는 1차측 코일은 LC공진회로로서의 기능을 수행하게된다.
또한, 반면에 제 1트랜지스터(Q2)에 반동하여 동작하는 제 2트랜지스터(Q3)가 온동작하면 상기 트랜스(T1)의 1차측 코일의 중심에서 일측은 트랜스 본연의 1차측 코일로서 동작하며 타측 즉, 제 1트랜지스터(Q2)의 콜렉터 단자에 연결되어 있는 1차측 코일은 LC공진회로로서의 기능을 수행하게된다.
이때, 구동 트랜지스터의 베이스 단자에 연결되어 있는 스타트 저항(R1, R3)(R2, R4)의 저항값이 커야 하기 때문에 열 발생이 크며, 그로인해 효율이 떨어지는 문제점이 발생되었다.
즉, 첨부한 도 1에 도시되어 있는 기존 회로는 구동 트랜지스터인 입력부분(첨부한 도 1의 B)에서 측정되는 첨부한 도 2의 파형에서 보이는 바와 같이 AC값이므로 입력에 필요한 전압값보다 많은 전압이 인가되어 불필요한 전압은 저항에 의해 열로 방출이 되므로 저항의 저항값이 커야된다.
상술한 바와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은 자려형 LCD 백라이트용 인버터에 관한 것으로 특히, 고전압으로 변환하기 위한 트랜스의 구동시 트랜스의 1차측에 구비되어 있는 구동 트랜지스터의 스타트 저항에 의해 발생되는 과열현상을 방지하기 위한 자려형 LCD 백라이트 인버터를 제공하는 데 있다.
도 1은 종래 기술에 자려형 LCD 백라이트 인버터의구성 예시도.
도 2는 도 1의 주요 부분에 대한 파형의 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 자려형 LCD 백라이트 인버터의구성 예시도.
도 4는 도 3의 주요 부분에 대한 파형의 예시도.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 구동전원을 램프 구동에 필요로 하는 교류 고전압으로 변압을 수행하는 인버터와, 구동전원과 인버터의 사이에 전원공급을 결정하는 FET소자들로 이루어진 스위치와, 램프를 경유한 전원의 크기를 피드백 받아 상기 스위치의 온/오프 동작을 제어는 구동부를 구비하고 있는 LCD 백라이트 전원공급 장치에 있어서: 상기 인버터는 직렬 연결되어 있으며 상기 스위치를 통해 입력되는 전원을 입력받는 제 1, 제 3저항과; 상기 제 1, 제 3저항을 통해 입력되는 전원을 베이스 단자에 입력받고 에미터 단자는 접지단에 연결되어 있는 제 1트랜지스터와; 직렬 연결되어 있으며 상기 스위치를 통해 입력되는 전원을 입력받는 제 2, 제 4저항과; 상기 제 2, 제 4저항을 통해 입력되는 전원을 베이스 단자에 입력받고 에미터 단자는 접지단에 연결되어 있으며 콜렉터 단자는 상기 제 1트랜지스터의 콜렉터 단자와 콘덴서를 통해 연결되어지는 제 2트랜지스터와; 상기 제 1, 제 3저항의 연결점과 제 2, 제 4저항의 연결점을 공통으로 묶고 상기 공통 연결점과 접지단 사이에 위치하는 바이어스용 콘덴서; 및 상기 스위치를 통해 입력되는 전원은 1차측 코일의 중심부에 인가받는 트랜스의 1차측 코일은 자가발진을 위해 상기 제 1트랜지스터와 제 2트랜지스터의 베이스 단자와 콜렉터 단자에 연결되어, 상기 제 1트랜지스터가 온동작하면 상기 트랜스의 1차측 코일의 중심에서 일측은 트랜스 본연의 1차측 코일로서 동작하며 상기 제 2트랜지스터의 콜렉터 단자에 연결되어 있는 1차측 코일의 타측은 LC공진회로로서의 기능을 수행하며, 상기 제 1트랜지스터와 제 2트랜지스터가 교번 온동작하는 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.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 LCD 백라이트 인버터의 구성 예시도로써 본 발명에 관련된 주요부분의 구성만 도시한 것으로 그 구성과 동작을 살펴보면, 참조번호 10A는 회로에서 필요로 하는 교류 고전압으로 변압을 수행하는 인버터를 나타내며, 구동전원(Vin)과 인버터(10A)의 사이에 전원공급을 결정하는 FET소자들로 이루어진 스위치(Q1)가 구비되는데, 상기 스위치(Q1)의 온/오프 제어는 구동부(20)의 출력신호에 의해 이루어지게 된다.
상기 구동부(20)는 직류전원을 교류전원으로 변경시키기 위하여 참조번호 10A으로 지칭되는 상기 인버터(10A)의 구동 전원의 인가 여부를 결정 제어한다.
또한, 상기 인버터(10A)의 동작에 따라 교류 고전압으로 변압되어진 전원은 후단의 램프(lamp)에 인가되며 그에 따라 후단의 램프(lamp)가 발광 동작하게 되는 데, 상기 램프(lamp)를 경유한 전원은 참조번호 F/B로 지칭되는 피드백신호로 참조번호 E2로 지칭되는 에러증폭기의 반전(-) 단자에 입력되어진다.
상기 에러증폭기(E2)는 반전(-) 단자에 입력되는 피드백신호(F/B)와 비반전(+) 단자에 입력되는 기준전압을 비교하여 비교 결과에 따라 그 결과를 상기 구동부(20)에 전달하게 된다.
미 성명된 부호 D1, L1은 상기 스위치(Q1)를 통해 출력되는 전원의 노이즈 제거를 위해 사용되는 다이오드와 코일이며, C2는 과전압 판단을 위한 비교기이다.
이때, 상기 인버터(10A)의 구조를 살펴보면, 직렬 연결되어 있으며 상기 스위치(Q1)를 통해 입력되는 전원을 입력받는 제 1, 제 3저항(R1, R3)과, 상기 제 1, 제 3저항(R1, R3)을 통해 입력되는 전원을 베이스 단자에 입력받고 에미터 단자는 접지단에 연결되어 있는 제 1트랜지스터(Q2)와, 직렬 연결되어 있으며 상기 스위치(Q1)를 통해 입력되는 전원을 입력받는 제 2, 제 4저항(R2, R4)과, 상기 제 2, 제 4저항(R2, R4)을 통해 입력되는 전원을 베이스 단자에 입력받고 에미터 단자는 접지단에 연결되어 있으며 콜렉터 단자는 상기 제 1트랜지스터(Q2)의 콜렉터 단자와 콘덴서(참조번호 미부여)를 통해 연결되어지는 제 2트랜지스터(Q3)로 구성되며, 상기 스위치(Q1)를 통해 입력되는 전원은 1차측 코일의 중심부에 인가받는 트랜스(T1)의 1차측 코일은 자가발진을 위해 상기 제 1트랜지스터(Q2)와 제 2트랜지스터(Q3)의 베이스 단자와 콜렉터 단자에 연결되어진다.
이때, 상기 제 1, 제 3저항(R1, R3)의 연결점과 제 2, 제 4저항(R2, R4)의 연결점을 공통으로 묶고 상기 공통 연결점과 접지단 사이에 콘덴서(C1)를 더 구비시킨다.
따라서, 제 1트랜지스터(Q2)가 온동작하면 상기 트랜스(T1)의 1차측 코일의중심에서 일측은 트랜스 본연의 1차측 코일로서 동작하며 타측 즉, 제 2트랜지스터(Q3)의 콜렉터 단자에 연결되어 있는 1차측 코일은 LC공진회로로서의 기능을 수행하며, 반면에 제 1트랜지스터(Q2)에 반동하여 동작하는 제 2트랜지스터(Q3)가 온동작하면 상기 트랜스(T1)의 1차측 코일의 중심에서 일측은 트랜스 본연의 1차측 코일로서 동작하며 타측 즉, 제 1트랜지스터(Q2)의 콜렉터 단자에 연결되어 있는 1차측 코일은 LC공진회로로서의 기능을 수행하는 일련의 동작은 종래와 동일하지만
이때, 구동 트랜지스터(Q2, Q3)의 베이스 단자에 연결되어 있는 스타트 저항(R1, R3)(R2, R4)의 바이어스를 안정화시킬 수 있으므로 인해 교류전압이 인가되는 포인트 A의 파형이 첨부한 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 전압변동이 큰 AC전원인데 반하여 참조번호 C1으로 지칭되는 콘덴서에 걸리는 전압(포인트 B)은 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 전압변동이 거의 일정하게 작은 DC전원으로 변화된다.
따라서, 포인트 C에 걸리는 전압은 매우 안정적이며 그에 따른 열손실을 줄일 수 있으며, 그에 따라 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
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 자려형 LCD 백라이트 인버터를 제공하면, 구동 트랜지스터의 베이스 입력을 입력에 필요한 DC값으로 변환을 하게됨으로써 주변 저항에 의해 방출되는 열도 적게 되어 효율을 높일 수 있으며, 저항 크기도 줄일 수 있다.

Claims (1)

  1. 구동전원을 램프 구동에 필요로 하는 교류 고전압으로 변압을 수행하는 인버터와, 구동전원과 인버터의 사이에 전원공급을 결정하는 FET소자들로 이루어진 스위치와, 램프를 경유한 전원의 크기를 피드백 받아 상기 스위치의 온/오프 동작을 제어는 구동부를 구비하고 있는 LCD 백라이트 전원공급 장치에 있어서:
    상기 인버터는 직렬 연결되어 있으며 상기 스위치를 통해 입력되는 전원을 입력받는 제 1, 제 3저항과;
    상기 제 1, 제 3저항을 통해 입력되는 전원을 베이스 단자에 입력받고 에미터 단자는 접지단에 연결되어 있는 제 1트랜지스터와;
    직렬 연결되어 있으며 상기 스위치를 통해 입력되는 전원을 입력받는 제 2, 제 4저항과;
    상기 제 2, 제 4저항을 통해 입력되는 전원을 베이스 단자에 입력받고 에미터 단자는 접지단에 연결되어 있으며 콜렉터 단자는 상기 제 1트랜지스터의 콜렉터 단자와 콘덴서를 통해 연결되어지는 제 2트랜지스터와;
    상기 제 1, 제 3저항의 연결점과 제 2, 제 4저항의 연결점을 공통으로 묶고 상기 공통 연결점과 접지단 사이에 위치하는 바이어스용 콘덴서; 및
    상기 스위치를 통해 입력되는 전원은 1차측 코일의 중심부에 인가받는 트랜스의 1차측 코일은 자가발진을 위해 상기 제 1트랜지스터와 제 2트랜지스터의 베이스 단자와 콜렉터 단자에 연결되어, 상기 제 1트랜지스터가 온동작하면 상기 트랜스의 1차측 코일의 중심에서 일측은 트랜스 본연의 1차측 코일로서 동작하며 상기 제 2트랜지스터의 콜렉터 단자에 연결되어 있는 1차측 코일의 타측은 LC공진회로로서의 기능을 수행하며, 상기 제 1트랜지스터와 제 2트랜지스터가 교번 온동작하는 것을 특징으로 하는 자려형 LCD 백라이트 인버터.
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