KR100535802B1

KR100535802B1 - 다양한 종류의 냉음극 형광 램프의 특성을 검사할 수 있는인버터 시스템 및 그 구동 방법

Info

Publication number: KR100535802B1
Application number: KR10-2003-0024561A
Authority: KR
Inventors: 백호정; 김광태
Original assignee: 지 . 텍 (주)
Priority date: 2003-04-18
Filing date: 2003-04-18
Publication date: 2005-12-09
Also published as: KR20040090616A

Abstract

다양한 종류의 냉음극 형광 램프의 특성을 검사할 수 있는 인버터 시스템 및 그 구동 방법이 개시된다. 본 발명은 제어부와, 정현파 발생부, 인버터, 냉음극 형광 램프, 디지털/아날로그 변환부, 그리고 전류 전압 보상부를 포함한다. 제어부는 외부로부터 셋팅되는 전류 값과 전압 값을 수신한다. 정현파 발생부는 제어부와 전류 전압 보상부에 의해 제어되고 냉음극 형광 램프로 인가될 전압과 주파수를 발생한다. 인버터는 냉음극 형광 램프를 구동하기 위한 고전압을 발생하고 디지털/아날로그 변환부는 제어부의 전류값과 전압 값을 아날로그 값으로 변환한다. 전류 전압 보상부는 냉음극 형광 램프에서 출력되는 전류와 전압을 측정하고, 디지털/아날로그 변환부의 아날로그 값과 비교하여 그 차이 만큼을 보상하기 위하여 제어부로 피이드백시킨다. 따라서, 본 발명의 인버터 시스템에 의하면, 인버터를 교체해야 한다거나 교체된 인버터를 관리할 필요도 없이 거칠게 또는 미세하게 다양한 냉음극 형광 램프들을 테스트할 수 있다.

Description

다양한 종류의 냉음극 형광 램프의 특성을 검사할 수 있는 인버터 시스템 및 그 구동 방법{Inverter system for testing various cold cathode fluorescent lamps and the test method thereof}

본 발명은 냉음극 형광 램프의 특성 검사용 인버터 시스템에 관한 것으로, 특히 다양한 종류의 냉음극 형광 램프의 특성을 검사할 수 있는 인버터 시스템 및 그 구동 방법에 관한 것이다.

정보 통신 산업의 발달에 따라 휴대용 정보 처리 기기 및 이동 통신 단말기의 고성능화가 요구된다. 이들 장치들 중 노트북과 같은 중대형 단말기의 모니터는 일반적으로 LCD(Liquid Crystal Display)를 사용하고 있다. LCD 모니터는 다른 디스플레이 장치에 비하여 해상도, 칼라 표시, 화질, 그리고 저전력 소비 면에서 경쟁력을 가지고 있다. LCD의 칼라 및 백라이트 효율을 포함하는 광범위한 광학 연구가 필요하고, 특히 백라이트로 사용되는 냉음극 형광 램프와 인버터에 대한 연구가 요구된다.

냉음극 형광 램프는 백열 전구와는 달리 점등 장치가 필요하지만, 광의 질이 높고 고효율로 경제적이고 취급도 간편하기 때문에, 현재 사용되는 광원의 주류를 이루고 있다. 형광 램프는 정상적으로 애벌런치(avalanche) 모드에 의해서 구동되는 가스 방전 소자이다. 형광 램프를 기동하기 위해서는 정상 동작의 몇배가 되는 전압이 요구되고, 기동 후에는 수십 kHz의 교류(AC) 드라이브를 하면서 평균(RMS) 전류값에 따라 저항 값이 변하는 가변 저항처럼 동작한다. 광 출력은 대체적으로 전류의 평균에 비례하므로, 전류 루프를 사용하여 광 출력을 측정하게 된다.

LCD 백라이트로 사용되는 냉음극 형광 램프는 고휘도, 고효율, 저소비 전력, 장수명, 저발열, 우수한 내구성, 우수한 점등 특성 등 매우 많은 장점들을 지닌다. 냉음극 형광 램프는 수십 kHz대의 주파수와 수백 볼트의 고전압으로 구동되기 때문에, 인버터를 필요로 한다. 냉음극 형광 램프는 관경, 관장, 방전 개시 전압, 관전압, 관전류에 의해 그 휘도와 수명이 결정된다. 이러한 냉음극 형광 램프와 인버터는 각각의 LCD 모델에 전용으로 적용되는 경우가 많다.

도 1은 종래의 냉음극 형광 램프를 테스트하는 인버터 시스템을 설명하는 도면이다. 이를 참조하면, 인버터 시스템(100)은 전원 공급부(110), 정현파 발생부(120), 인버터(130), 그리고 냉음극 형광 램프(140)를 포함한다. 전원 공급부(110)는 12 V 내지 15 V 정도의 전원 전압을 발생한다. 정현파 발생부(120)는 냉음극 형광 램프(140) 모델에 맞는 전압과 주파수를 발생한다. 인버터(130)는 일종의 전압 증폭기로써, 냉음극 형광 램프(140)의 특성 검사를 위한 고전압, 예컨대 2000 V 정도의 교류 전압을 발생시킨다.

이러한 인버터 시스템(100)은 냉음극 형광 램프(140)의 모델마다 그에 따른 인버터(130)가 전용으로 상용된다. 이에 따라, 냉음극 형광 램프(140) 모델이 바뀔 때마다 인버터를 교체해야 하는 번거로움이 있다. 그리고 교체된 인버터를 별도로 관리해야 하는 어려움이 있다.

따라서, 냉음극 형광 램프의 종류에 상관없이 냉음극 형광 램프를 테스트할 수 있는 인버터 시스템이 존재한다면, 인버터를 교체할 필요없이 그리고 인버터를 별도로 관리할 필요도 없이 냉음극 형광 램프를 검사하는 데 생산성을 향상시킬 수 있을 것이다.

본 발명의 목적은 여러 종류의 냉음극 형광 램프들을 테스트할 수 있는 인버터 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 냉음극 형광 램프의 테스트 방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 외부로부터 셋팅되는 전류와 전압으로 냉음극 형광 램프를 테스트하는 인버터 시스템에 있어서, 외부에서 셋팅된 초기 전류 값과 전압 값을 수신하는 제어부; 제어부와 전류 전압 보상부에 의해 제어되고, 냉음극 형광 램프로 인가될 전압과 주파수를 발생하는 정현파 발생부; 냉음극 형광 램프를 구동하기 위한 고전압을 발생하는 인버터; 인버터로 전원을 공급하는 전원 발생부; 제어부의 초기 전류값과 전압 값을 아날로그 값으로 변환하는 디지털/아날로그 변환부; 및 냉음극 형광 램프에서 출력되는 전류와 전압을 측정하고, 디지털/아날로그 변환부의 아날로그 값과 비교하여 그 차이 만큼을 보상하는 전류 전압 보상부를 포함한다.

바람직하기로, 냉음극 형광 램프는 외부에서 셋팅된 전류 값과 전압 값에 의해 먼저 거칠게 테스트되고, 전류 전압 보상부에 의한 보상 전류와 보상 전압에 의해 미세하게 테스트된다. 인버터 시스템은 냉음극 형광 램프를 종류별로 교체 연결시키면서 냉음극 형광 램프를 테스트한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 인버터에 의해 구동되는 냉음극 형광 램프를 테스트하는 인버터 시스템의 구동 방법에 있어서, 외부에서 셋팅된 초기 전류 값과 전압 값을 제어부가 수신하는 단계; 제어부와 전류 전압 보상부와 연결된 정현파 발생기에 의해 냉음극 형광 램프로 인가될 전압과 주파수를 발생하는 단계; 인버터에 의해 냉음극 형광 램프를 구동하기 위한 고전압을 발생하는 단계; 전원 발생부로부터 인버터로 전원을 공급하는 단계; 제어부의 초기 전류 값과 전압 값을 아날로그 값으로 변환하는 단계; 및 냉음극 형광 램프에서 출력되는 전류와 전압을 측정하고, 디지털/아날로그 변환부의 아날로그 값과 비교하여 그 차이 만큼 보상되도록 제어부로 피이드백하는 단계를 포함한다. 인버터 시스템 구동 방법은 냉음극 형광 램프의 종류에 따라 상기 초기 전류 값과 전압 값이 설정되는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명의 인버터 시스템 및 그 구동 방법에 의하면, 인버터를 교체해야 한다거나 교체된 인버터를 관리할 필요도 없이 다양한 냉음극 형광 램프들을 테스트할 수 있기 때문에, 테스트 생산성이 향상된다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인버터 시스템을 설명하는 도면이다. 이를 참조하면, 인버터 시스템(200)은 외부에 연결된 전류 전압 셋팅부(300)로부터 냉음극 형광 램프(240)를 테스트하기 위한 전압 값과 전류 값을 수신한다. 인버터 시스템(200)은 전원 공급부(210), 정현파 발생부(220), 인버터(230), 냉음극 형광 램프(240), 제어부(250), 디지털/아날로그 변환부(260), 전류 전압 보상부(270)를 포함한다.

전원 공급부(210)는 전류 전압 셋팅부(300)에서 설정된 전류와 전압을 인버터(230)로 공급한다. 정현파 발생부(220)는 제어부(250)에 의해 제어되고 냉음극 형광 램프(240) 모델에 맞는 전압과 주파수를 발생한다. 인버터(230)는 냉음극 형광 램프(240)의 특성 검사를 위한 고전압의 교류 전압을 발생시킨다.

제어부(250)는 전원 전압 셋팅부(300)에서 설정된 전류 값과 전압 값대로 냉음극 형광 램프(240)에 인가되었는지 여부를 확인하기 위하여 디지털/아날로그 변환부(260)를 제어한다. 디지털/아날로그 변환기(260)는 전원 전압 셋팅부(300)에서 설정된 디지털 값인 전류 값과 전류 값을 아날로그 값으로 변환시킨다.

전류 전압 보상부(270)는 냉음극 형광 램프(240)로부터 측정되는 전류값과 전압 값을 디지털/아날로그 변환부(260)에서 변환된 아날로그 값들과 비교한다. 냉음극 형광 램프(240)에서 측정된 값이 디지털/아날로그 변화부(260)의 아날로그 값보다 작으면, 전류 전압 보상부(270)는 그 차이에 해당하는 전류 또는 전압을 보상하기 위하여 정현파 발생부(220)를 제어한다.

정현파 발생부(220)는 전류 전압 보상부(270)로부터 전달받은 보상 전류 및 보상 전압을 추가하여 전압과 주파수를 발생시킨다. 정현파 발생부(220)에 의해 발생된 전압과 주파수는 인버터(230)를 통하여 증폭되어 냉음극 형광 램프(240)를 구동한다.

냉음극 형광 램프(240)의 구동 특성은 초기 점등시 1kV 정도 이상이 요구되고, 점등 후 유지 전압은 약 700 V 내지 800 V 정도이다. 유지 전압은 점등의 깜박임을 방지한다. 냉음극 형광 램프(240)의 전류와 휘도 특성은 전류가 120% 정도까지는 휘도가 선형적으로 상승하나, 그 이상에서는 냉음극 형광 램프의 내부 전류 밀도 상승에 의해 온도가 상승하여 휘도는 더 이상 증가하지 않는다. 냉음극 형광 램프(240)의 휘도와 주파수 특성은 인버터에서 출력되는 주파수에 따라 휘도가 변하게 된다. 냉음극 형광 램프(240)는 종류에 따라 특성 임피던스 및 표유 용량 등 특성이 다르게 나타난다.

냉음극 형광 램프(240)는 전원 전압 셋팅부(300), 제어부(250), 정현파 발생부(220), 그리고 인버터(230)에 의해 구동되는 거친 테스트 과정과 제어부(250), 디지털/아날로그 변환부(260), 전류 전압 보상부(270), 정현파 발생부(220), 그리고 인버터(230)에 의해 구동되는 미세 테스트 과정을 거친다.

따라서, 본 발명의 인버터 시스템은 거친 테스트 과정과 미세 테스트 과정을 통하여 냉음극 형광 램프의 모델마다 특정 전압과 주파수를 인가하여 테스트한다. 이는 종래의 인버터를 교체해야 한다거나 교체된 인버터를 관리할 필요도 없이 다양한 냉음극 형광 램프들을 테스트할 수 있음을 의미한다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

상술한 본 발명의 인버터 시스템에 의하면, 인버터를 교체해야 한다거나 교체된 인버터를 관리할 필요도 없이 거칠게 또는 미세하게 다양한 냉음극 형광 램프들을 테스트할 수 있기 때문에, 테스트 생산성이 향상된다.

도 1은 종래의 인버터 시스템을 설명하는 도면이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인버터 시스템을 설명하는 도면이다.

Claims

외부로부터 세팅되는 전류와 전압으로 냉음극 형광램프를 테스트하는 인버터 장치에 있어서,

상기 냉음극 형광램프 테스트에 사용되는 소정의 전류 값과 전압 값을 세팅하는 전류/전압 세팅부;

상기 소정의 전류/전압 세팅 값을 수신하는 제어부;

상기 제어부에 의해 인가되는 상기 소정의 전류/전압 세팅 값에 의해 상기 냉음극 형광램프를 테스트하기 위한 정현파를 발생하는 정현파 발생부;

소정의 전원을 공급하는 전원 발생부;

상기 전원 발생부로부터 공급받은 소정의 전원과 상기 정현파 발생부로부터 인가받은 정현파로부터 상기 냉음극 형광램프를 구동하기 위한 고전압의 교류전압을 발생하는 인버터;

상기 제어부에 의해 인가된 초기 전류/전압 세팅 값을 아날로그 값으로 변환하는 디지털/아날로그 변환부; 및

상기 냉음극 형광램프에서 출력되는 전류와 전압을 측정하고, 상기 디지털/아날로그 변환부의 아날로그 값과 비교하여 그 차이만큼 보상하여 상기 정현파 발생부로 인가하는 전류 전압 보상부;를 포함함을 특징으로 하는 냉음극 형광램프를 테스트하는 인버터 장치.
제1항에 있어서, 상기 정현파 발생부는

상기 제어부로부터 인가받은 상기 소정의 전류/전압 세팅 값과 상기 전류 전압 보상부로부터 보상된 전류 값과 전압 값을 더하여 정현파를 발생시키는 것을 특징으로 하는 냉음극 형광램프를 테스트하는 인버터 장치.
제1항에 있어서, 상기 전류 전압 보상부는

상기 냉음극 형광램프로부터 전류/전압 값을 피드백받아 상기 전류/전압 세팅부에 의해 설정된 소정의 전류/전압 세팅 값과 비교하는 기능을 구비함을 특징으로 하는 냉음극 형광램프를 테스트하는 인버터 장치.
외부로부터 세팅되는 전류와 전압으로 냉음극 형광램프를 테스트하는 인버터 장치의 구동방법에 있어서,

(a)상기 냉음극 형광램프 테스트에 사용되는 소정의 전류과 전압을 전류/전압 세팅부를 통해 세팅하는 단계;

(b)상기 소정의 전류/전압 세팅 값을 제어부가 수신하는 단계;

(c)상기 제어부와 상기 전류 전압 보상부와 연결된 정현파 발생기에 의해 상기 냉음극 형광램프로 인가될 정현파를 발생하는 단계;

(d)상기 전원 발생부로부터 공급받은 소정의 전원과 상기 정현파 발생부로부터 인가받은 정현파를 동시에 인가받는 인버터에 의해 상기 냉음극 형광램프를 구동하기 위한 고전압의 교류전압을 발생시키는 단계;

(e)상기 제어부에 의해 인가된 초기 전류/전압 세팅 값을 디지털/아날로그 변환부를 통해 아날로그 값으로 변환하는 단계;

(f)상기 냉음극 형광램프에서 출력되는 전류와 전압을 측정하고, 상기 디지털/아날로그 변환부의 아날로그 값과 비교하여 그 차이만큼 보상하여 상기 정현파 발생부로 인가하는 단계;를 포함함을 특징으로 하는 냉음극 형광램프를 테스트하는 인버터 장치 구동방법.
제4항에 있어서,

상기 냉음극 형광램프의 종류에 따라 상기 초기 전류 값과 전압 값이 다르게 설정되는 것을 특징으로 하는 냉음극 형광램프를 테스트하는 인버터 장치 구동방법.