KR100550902B1 - 온도 보상기능 갖는 삼각파 발진회로 - Google Patents

온도 보상기능 갖는 삼각파 발진회로 Download PDF

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Abstract

본 발명은 온도의 변화에도 주파수의 변동없이 일정한 삼각파 발진신호를 제공하도록 구현한 온도 보상 삼각파 발진회로를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 삼각파 발진회로는, 삼각파 출력단과 접지 사이에 연결된 커패시터(C1); 상기 커패시터의 전압이 충전 기준전압(Vref1)보다 낮으면 충전 개시신호를 제공하는 제1 비교부(110); 상기 커패시터의 전압이 방전 기준전압(Vref2)보다 높으면 방전 개시신호를 제공하는 제2 비교부(120); 상기 제1,제2 비교부(110,120)로부터 충전 또는 방전 개시신호중 하나가 입력되면, 클럭신호를 제공하는 클럭신호 생성부(130); 상기 클럭신호 생성부(130)로부터의 클럭신호 입력시, 상기 제1 비교부(110)로부터의 충전 개시신호를 출력하는 충전 제어부(140); 상기 클럭신호 생성부(130)로부터의 클럭신호 입력시, 상기 제2 비교부(120)로부터의 방전 개시신호를 출력하는 방전 제어부(150); 제1 전류원(161)과 제1 스위치(162)를 포함하고, 상기 제1 스위치가 상기 충전 제어부(140)의 충전개시 신호에 따라 온되어 상기 제1 전류원이 일정한 전류를 상기 커패시터(C1)로 제공하는 충전전류 스위칭부(160); 및 제2 전류원(171)과 제2 스위치(172)를 포함하고, 상기 제2 스위치가 상기 방전 제어부(150)의 방전개시 신호에 따라 온되어 상기 제2 전류원가 일정한 전류로 상기 커패시터(C1)의 충전 전압을 방전시키는 방전전류 스위칭부(170)를 구비한 것을 특징으로 한다.
백라이트 인버터, 삼각파 발진회로

Description

온도 보상기능 갖는 삼각파 발진회로{TRIANGLE WAVE OSCILLATION CIRCUIT WITH TEMPERATURE COMPENSATION FUNCTION}
도 1은 종래의 발진회로도이다.
도 2는 본 발명에 따른 발진회로도이다.
도 3은 도 2의 스위칭 신호 및 발진신호의 파형도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
110 : 제1 비교부 120 : 제2 비교부
130 : 클럭신호 생성부 131 : 제1 지연부
132 : 제2 지연부 133 : 논리합 소자
140 : 충전 제어부 150 : 방전 제어부
160 : 충전전류 스위칭부 161 : 제1 전류원
162 : 제1 스위치 170 : 방전전류 스위칭부
171 : 제2 전류원 172 : 제2 스위치
C1 : 커패시터 Vref1 : 충전 기준전압
Vref2 : 방전 기준전압
본 발명은 LCD 등의 백라이트 인버터에 적용되는 삼각파 발진회로에 관한 것으로, 특히 온도의 변화에도 주파수의 변동없이 일정한 삼각파 발진신호를 제공하도록 구현함으로써, 온도변화에 기인한 발진주파수의 편차를 줄일 수 있고, 적용되는 시스템의 신뢰성을 확보할 수 있는 온도 보상 삼각파 발진회로에 관한 것이다.
일반적으로, LCD 등의 백라이트 인버터는 백라이트에 적용되는 램프를 구동시키는데, 이러한 백라이트의 램프를 일정한 밝기로 제어하기 위해서 삼각파를 이용하는 PWM 방식의 제어가 이용된다. 상기 PWM 방식에서 이용되는 삼각파는 온도 변화에도 일정한 주파수로 유지되어야 정확한 PWM 제어가 가능해진다.
이러한 삼각파를 생성하는 종래의 삼각파 발진회로중의 하나를 도 1을 참조하여 설명한다.
도 1은 종래의 발진회로도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 발진회로는 동작전압(Vcc)에서 접지로 직렬로 연결된 저항(R1) 및 커패시터(C1)를 포함하는 충방전 회로부(11)와, 상기 충방전 회로부(11)의 커패시터(C1)에 충전된 전압과 사전에 설정된 기준전압(Vref)을 비교하여 스위칭 신호를 제공하는 비교부(12)와, 상기 충방전 회로부(11)의 커패시터(C1)에 병렬로 연결되어, 상기 비교부(12)로부터의 스위칭신호에 의해 온/오프 스위칭 동작하여 상기 충방전 회로부(11)의 커패시터(C1)에 충전된 전압의 방전경로를 제공하는 스위치(13)로 이루어져 있다.
이와 같은 종래의 삼각파 발진회로는 상기 충방전 회로부(11)의 저항(R1)을 통해서 커패시터(C1)로 전류(i)가 공급되어 상기 커패시터(C1)에 전압이 충전되는데, 이러한 충전과정을 통해서 출력전압은 점차 높아지게 된다. 이후, 상기 비교부(12)는 상기 커패시터(C1)에 충전된 전압이 기준전압(Vref)보다 높아지는 경우에 상기 스위치(13)를 온시켜서 상기 커패시터(C1)에 충전된 전압을 방전시키고, 이러한 방전 과정을 통해서 출력전압은 점차 낮아지게 된다.
이러한 충전과 방전 과정을 통해서, 일정한 주파수를 갖는 삼각파 발진신호가 출력된다.
그러나, 이러한 종래의 삼각파 발진회로에서는, 충방전 회로부에 포함된 저항이 온도에 민감한 소자이므로 이 저항은 온도에 따라 저항값이 달라지게 되고, 이로 인해 상기 커패시터에 충전되는 시간이 달라지게 된다. 이에 따라, 충전 시간의 변경으로 인하여 출력되는 주파수가 변경되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 그 목적은 온도의 변화에도 주파수의 변동없이 일정한 삼각파 발진신호를 제공하도록 구현함으로써, 온도변화에 기인한 발진주파수의 편차를 줄일 수 있고, 적용되는 시스템의 신뢰성을 확보할 수 있는 온도 보상 삼각파 발진회로를 제공하는데 있다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 삼각파 발진회로는,
삼각파 출력단과 접지 사이에 연결되어 입력되는 전류에 의해 전압을 충전하는 커패시터;
상기 커패시터의 전압이 사전에 설정된 충전 기준전압보다 낮으면 충전 개시신호를 제공하는 제1 비교부;
상기 커패시터의 전압이 사전에 설정된 방전 기준전압보다 높으면 방전 개시신호를 제공하는 제2 비교부;
상기 제1,제2 비교부로부터 충전 개시신호 또는 방전 개시신호중 하나가 입력되면, 클럭신호를 제공하는 클럭신호 생성부;
상기 클럭신호 생성부로부터의 클럭신호 입력시, 상기 제1 비교부로부터의 충전 개시신호를 출력하는 충전 제어부;
상기 클럭신호 생성부로부터의 클럭신호 입력시, 상기 제2 비교부로부터의 방전 개시신호를 출력하는 방전 제어부;
상기 동작전압단과 상기 커패시터 사이에 직렬로 연결된 제1 전류원과 제1 스위치를 포함하고, 상기 제1 스위치가 상기 충전 제어부의 충전개시 신호에 따라 온되어 상기 제1 전류원이 일정한 전류를 상기 커패시터로 제공하는 충전전류 스위칭부; 및
상기 커패시터와 접지 사이에 직렬로 연결된 제2 전류원과 제2 스위치를 포함하고, 상기 제2 스위치가 상기 방전 제어부의 방전개시 신호에 따라 온되어 상기 제2 전류원가 일정한 전류로 상기 커패시터의 충전 전압을 방전시키는 방전전류 스위칭부
를 구비한 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 발진회로도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 삼각파 발진회로에서, C1은 커패시터이고, 이 커패시터(C1)는 삼각파 출력단과 접지 사이에 연결되어 입력되는 전류에 의해 전압을 충전한다.
본 발명의 제1 비교부(110)는 상기 커패시터의 전압이 사전에 설정된 충전 기준전압(Vref1)보다 낮으면 충전 개시신호를 제공한다. 본 발명의 제2 비교부(120)는 상기 커패시터의 전압이 사전에 설정된 방전 기준전압(Vref2)보다 높으면 방전 개시신호를 제공한다.
여기서, 상기 제1 비교부(11)의 충전 기준전압(Vref1)은 상기 제2 비교부(12)의 방전 기준전압(Vref2)보다 낮은 전압으로 설정된다.
본 발명의 클럭신호 생성부(130)는 상기 제1,제2 비교부(110,120)로부터 충전 개시신호 또는 방전 개시신호중 하나가 입력되면 클럭신호를 충전 제어부(140) 및 방전 제어부(150)로 제공한다.
구체적으로, 상기 클럭신호 생성부(130)는 상기 제1 비교부(110)로부터 충전 개시신호를 지연하는 제1 지연부(131)와, 상기 제2 비교부(120)로부터 방전 개시신호를 지연하는 제2 지연부(132)와, 상기 제1,제2 지연부(131,132)에 의해 지연된 신호를 논리합하여 클록신호로 출력하는 논리합 소자(133)를 포함할 수 있다.
상기 충전 제어부(140)는 상기 클럭신호 생성부(130)로부터의 클럭신호 입력시, 상기 제1 비교부(110)로부터의 충전 개시신호를 충전전류 스위칭부(160)로 출력한다. 그리고, 상기 방전 제어부(150)는 상기 클럭신호 생성부(130)로부터의 클럭신호 입력시, 상기 제2 비교부(120)로부터의 방전 개시신호를 방전전류 스위칭부(170)로 출력한다.
상기 충전전류 스위칭부(160)는 상기 동작전압(Vcc)단과 상기 커패시터(C1) 사이에 직렬로 연결된 제1 전류원(161)과 제1 스위치(162)를 포함하고, 상기 제1 스위치가 상기 충전 제어부(140)의 충전개시 신호에 따라 온되어 상기 제1 전류원이 일정한 전류를 상기 커패시터(C1)로 제공한다.
상기 방전전류 스위칭부(170)는 상기 커패시터(C1)와 접지 사이에 직렬로 연결된 제2 전류원(171)과 제2 스위치(172)를 포함하고, 상기 제2 스위치가 상기 방전 제어부(150)의 방전개시 신호에 따라 온되어 상기 제2 전류원가 일정한 전류로 상기 커패시터(C1)의 충전 전압을 방전시킨다.
이때, 상기 제1 전류원(161) 및 제2 전류원(171)은 온도변화에 무관한 일정한 전류를 생성하는 전류원이다.
도 3은 도 2의 스위칭 신호 및 발진신호의 파형도로서, SC는 충전 개시신호이고, SD는 방전 개시신호이며, STW는 삼각파 신호이다.
이하, 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 삼각파 발진회로의 제1 비교부(110)는 상기 커패시터(C1)의 전압이 사전에 설정된 충전 기준전압(Vref1)보다 낮으면 충전 개시신호(SC)를 제공하고, 제2 비교부(120)는 상기 커패시터의 전 압이 사전에 설정된 방전 기준전압(Vref2)보다 높으면 방전 개시신호(SD)를 제공한다.
예를 들어, 충전 기준전압(Vref1)이 1V이고, 방전 기준전압(Vref2)이 3V인 경우, 상기 제1 비교부(110)는 상기 커패시터의 전압이 1V보다 낮으면 도 3에 보인 바와 같은 충전 개시신호(SC)를 제공하고, 상기 제2 비교부(120)는 상기 커패시터의 전압이 3V보다 높으면 도 3에 보인 바와 같은 방전 개시신호(SD)를 제공한다.
그 다음, 클럭신호 생성부(130)는 상기 제1,제2 비교부(110,120)로부터 충전 개시신호(SC) 또는 방전 개시신호(SD)중 하나가 입력되면 클럭신호를 제공하는데, 상기 클럭신호 생성부(130)의 제1 지연부(131)는 상기 제1 비교부(110)로부터 충전 개시신호(SC)를 지연하고, 상기 클럭신호 생성부(130)의 제2 지연부(132)는 상기 제2 비교부(120)로부터 방전 개시신호(SD)를 지연한다.
이후, 상기 클럭신호 생성부(130)의 논리합 소자(133)는 상기 제1,제2 지연부(131,132)에 의해 지연된 신호를 논리합하여 클록신호로 충전 제어부(140) 및 방전 제어부(150)로 출력한다.
그 다음, 상기 충전 제어부(140)는 상기 클럭신호 생성부(130)로부터의 클럭신호 입력시, 상기 제1 비교부(110)로부터의 충전 개시신호(SC)를 충전전류 스위칭 부(160)로 출력하고, 상기 방전 제어부(150)는 상기 클럭신호 생성부(130)로부터의 클럭신호 입력시, 상기 제2 비교부(120)로부터의 방전 개시신호(SD)를 방전전류 스위칭부(170)로 출력한다.
이때, 상기 충전전류 스위칭부(160)의 제1 스위치(161)는 상기 충전 제어부(140)의 충전개시 신호에 따라 온되어 상기 충전전류 스위칭부(160)의 제1 전류원(162)에 의한 일정한 전류가 상기 커패시터(C1)로 제공된다.
그리고, 상기 방전전류 스위칭부(170)의 제2 스위치(171)는 상기 방전 제어부(150)의 방전개시 신호에 따라 온되어 상기 방전전류 스위칭부(170)의 제2 전류원에 의한 일정한 전류로 상기 커패시터(C1)의 충전 전압이 방전된다.
이때, 상기 제1 전류원(161) 및 제2 전류원(171)은 온도변화에 무관한 일정한 전류를 생성하는 전류원이다.
전술한 바와 같은 본 발명은, 제1 전류원과 제2 전류원이 온도변화에 관계없이 충전과 방전을 수행하도록 함으로서, 온도변화에 관계없이 일정한 주파수를 갖는 삼각파 발진신호를 제공할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, LCD 등의 백라이트 인버터에 적용되는 삼각파 발진회로에서, 온도의 변화에도 주파수의 변동없이 일정한 삼각파 발진신호를 제공하도록 구현함으로써, 온도변화에 기인한 발진주파수의 편차를 줄일 수 있고, 적용되는 시스템의 신뢰성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 삼각파 출력단과 접지 사이에 연결되어 입력되는 전류에 의해 전압을 충전하는 커패시터(C1);
    상기 커패시터의 전압이 사전에 설정된 충전 기준전압(Vref1)보다 낮으면 충전 개시신호를 제공하는 제1 비교부(110);
    상기 커패시터의 전압이 사전에 설정된 방전 기준전압(Vref2)보다 높으면 방전 개시신호를 제공하는 제2 비교부(120);
    상기 제1,제2 비교부(110,120)로부터 충전 개시신호 또는 방전 개시신호중 하나가 입력되면, 클럭신호를 제공하는 클럭신호 생성부(130);
    상기 클럭신호 생성부(130)로부터의 클럭신호 입력시, 상기 제1 비교부(110)로부터의 충전 개시신호를 출력하는 충전 제어부(140);
    상기 클럭신호 생성부(130)로부터의 클럭신호 입력시, 상기 제2 비교부(120)로부터의 방전 개시신호를 출력하는 방전 제어부(150);
    상기 동작전압(Vcc)단과 상기 커패시터(C1) 사이에 직렬로 연결된 제1 전류원(161)과 제1 스위치(162)를 포함하고, 상기 제1 스위치가 상기 충전 제어부(140)의 충전개시 신호에 따라 온되어 상기 제1 전류원이 일정한 전류를 상기 커패시터(C1)로 제공하는 충전전류 스위칭부(160); 및
    상기 커패시터(C1)와 접지 사이에 직렬로 연결된 제2 전류원(171)과 제2 스위치(172)를 포함하고, 상기 제2 스위치가 상기 방전 제어부(150)의 방전개시 신호 에 따라 온되어 상기 제2 전류원가 일정한 전류로 상기 커패시터(C1)의 충전 전압을 방전시키는 방전전류 스위칭부(170)
    를 구비한 것을 특징으로 하는 온도 보상기능 갖는 삼각파 발진회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 비교부(11)의 충전 기준전압(Vref1)은
    상기 제2 비교부(12)의 방전 기준전압(Vref2)보다 낮은 전압으로 설정된 것을 특징으로 하는 온도 보상기능 갖는 삼각파 발진회로.
  3. 제1항에 있어서, 상기 클럭신호 생성부(130)는
    상기 제1 비교부(110)로부터 충전 개시신호를 지연하는 제1 지연부(131);
    상기 제2 비교부(120)로부터 방전 개시신호를 지연하는 제2 지연부(132); 및
    상기 제1,제2 지연부(131,132)에 의해 지연된 신호를 논리합하여 클록신호로 출력하는 논리합 소자(133)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 보상기능 갖는 삼각파 발진회로.
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