KR100588153B1 - 영상 표시장치의 고압단을 안정화하는 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 영상 표시장치의 고압단을 안정화하는 장치에 관한 것이다. 본 발명은 1차측 권선으로 유입되는 전류에 의해 1차측 권선으로부터 발생된 플라이백 펄스를 2차측 권선을 통해 증폭하여 고압을 출력하는 고압 발생부와, 고압 발생부의 출력단으로부터 피드백되는 전압에 따라 듀티가 변경된 구형파 신호를 출력하는 PWM 제어부와, PWM 제어부로부터 입력되는 구형파 신호에 의해 구동되고, 고압 발생부의 1차측 권선으로 플라이백 펄스가 발생되도록 하는 제 1 스위칭부와, PWM 제어부로부터 입력되는 구형파 신호에 의해 구동되어 고압 발생부로 유입되는 전류를 공급 또는 차단하는 제 2 스위칭부와, 제 1, 2 스위칭부에 의해 발생되는 플라이백 펄스에서 피크치를 제외한 노이즈를 제 2 스위칭부를 통해 입력되는 기준전원으로 클램핑하는 클램핑부를 포함하고, 제 2 스위칭부는 PWM 제어부의 출력신호에 의해 풀업 또는 풀 다운되는 푸시-풀 증폭기와, 푸시-풀 증폭기에 의해 구동되어 제 1 스위칭부가 턴온될 경우 턴오프되고, 제 1 스위칭부가 턴오프될 경우 턴온되어 순환 전류가 발생되지 않도록 하는 스위칭소자를 포함함을 특징으로 하는 영상 표시장치의 고압단을 안정화하는 장치로 구성된다.
따라서, 본 발명은 음극선관의 애노드단에 입력될 고압을 발생시키는데 있어 안정화를 이루어 고압 발생단의 스트레스 부담을 줄이게 되어 그 사이즈를 소형화할 수 있으며, 전력 손실을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라 고압단의 회로를 구동하는데, 그 효율을 높일 수 있다는 효과를 제공한다.
영상 표시장치, 음극선관, 고압단

Description

영상 표시장치의 고압단을 안정화하는 장치{CIRCUIT FOR STABLIZING A HIGH VOLTAGE OF A VIDEO DISPLAY APPARATUS}
도 1은 종래 영상 표시장치의 고압단을 설명하기 위한 개략적인 회로도,
도 2는 종래 기술에 따른 고압을 발생하기 위해 플라이백 펄스의 파형도,
도 3은 본 발명인 영상 표시장치의 고압단을 안정화하는 장치를 개략적인 회로도,
도 4는 본 고안에 따른 플라이백 펄스의 파형도 이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호설명*
10 : 고압 발생수단
20 : PWM 제어부
30 : 제 1 스위칭부
40 : 제 2 스위칭부
50 : 클램핑부
본 발명은 영상 표시장치의 고압단을 안정화하는 장치에 관한 것이다.
보다 상세하게는 고압을 발생하기 위한 플라이백 펄스의 피크치를 제외한 노이즈 성분을 클램핑하여 안정된 상태에서 고압을 발생, 출력하는 영상 표시장치의 고압단을 안정화하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 플라이백 변압기(FBT; Flyback Transfomer)를 이용한 고압회로는 CRT(Cathode Ray Tube)의 애노드에 공급하는 약 25KV의 전압을 발생시키는 회로로써, 플라이백 변압기의 기능에는 수평편향회로의 기능을 활용하여 플라이백 변압기로 승압한 플라이백 펄스를 다이오드를 거쳐 정류함으로써 원하는 직류의 고전압을 얻을 수 있다.
도 1은 종래 영상 표시장치의 고압단을 설명하기 위한 개략적인 회로도이다.
도시된 바와 같이, 1차측 권선으로 유입되는 전류에 의해 1차측 권선으로부터 발생된 플라이백 펄스를 2차측 권선을 통해 증폭하여 고압을 출력하는 고압 발생부(10)와, 고압 발생부(10)의 출력단으로부터 피드백되는 전압에 따라 듀티값이 변경된 구형파 신호를 출력하는 PWM 제어부(20)와, PWM 제어부(20)로부터 입력되는 구형파 신호에 의해 구동되고, 고압 발생부(10)의 1차측 권선을 통해 선택적으로 유입되는 전류에 따라 플라이백 펄스를 발생하는 제 1 스위칭부(30)로 구성된다.
상술한 제 1 스위칭부(30)는 고압 구동장치로서, 백워드(BACKWARD) 다이오드의 특성을 갖는 MOS 전계효과 트랜지스터(Q4; 이하, '트랜지스터라 약칭'함)와, 공진용 캐패시터(C2)로 구성되며, 이때 MOS 전계효과 트랜지스터(Q4)의 다이오드 특성은 댐퍼 다이오드의 특성이다.
상술한 구성을 갖는 종래 기술은, 먼저 제 1 스위칭부(30)의 트랜지스터(Q4) 의 온기간 동안 전원(Vcc_2)으로부터 고압 발생부(10)의 플라이백 변압기(T)의 1차측 권선을 통해 트랜지스터(Q4)로 전류가 흐르면 1차측 권선에 자기 에너지가 축적되기 시작한다.
상술한 바와 같이 1차측 권선에 자기 에너지가 축적되고 있는 중 트랜지스터(Q4)가 오프되면 1차 권선과 공진 캐패시터(C2)를 통해 공진되기 시작한다. 그러므로 1차측 권선에 축적된 자기 에너지가 공진 캐패시터(C2)와의 LC 공진에 의해 트랜지스터(Q4)의 드레인 단에는 도 2와 같은 플라이백 펄스가 생성된다.
즉, 상술한 플라이백 펄스는 플라이백 변압기(T)의 1차 권선에 축적된 전자기적 에너지에 의해 캐패시터(C2)가 충전 완료되고, 이 후 플라이백 변압기(T)의 1차측 권선과 캐패시터(C2)가 공진회로를 형성하여 공진하기 시작하여 플라이백 펄스는 첨부 도면 도 2에 도시된 바와 같이 펄스가 단계적으로 작아지게 된다.
이렇게 플라이백 펄스가 제로상태로 되면 스위칭소자(Q4)의 댐퍼 다이오드는 도통하게 되고, 접지로부터 역전류가 플라이백 변압기(T)의 1차측 권선으로 흐르게 된다. 이렇게 하여 노드 A의 전압이 입력전압(Vcc_2)과 같게 되면 스위칭소자(Q4)의 댐퍼 다이오드는 불통되고, 스위칭소자(Q4)는 다시 턴온되며, 전체 회로는 초기상태로 전환되어 상술한 동작을 반복 수행한다.
이때, 플라이백 펄스는 플라이백 변압기(T)의 1차측 권선에서 생성되고, 플라이백 변압기(T)에 의해 증폭된 후 고압 정류 다이오드(D1)를 통해 음극선관의 애노드(Anode) 단에 공급된다.
상술한 바와 같이, 종래 기술에서의 플라이백 펄스의 피크치는 고압 구동 스 위칭소자의 온 기간을 제어함으로써 변화시킬 수 있고, 그러함으로써 2차측 권선의 고압 출력을 안정화할 수 있다.
그러나, 종래 기술에서 스위칭소자의 온 기간을 제어함으로써 2차측 고압 출력을 안정화시킬 경우 스위칭소자의 오프기간동안 스위칭소자의 댐퍼 다이오드를 통해 1차측 권선으로 역전류가 흐르고, 노드 A의 전압이 입력전압과 동일해지는 경우 댐퍼 다이오드가 불통되므로 1차측 권선으로 흐르는 역전류는 캐패시터를 통해 흐르게 된다.
이로 인해 1차측 권선과 캐패시터에 의해 공진회로가 형성되어 직렬 공진이 일어나며, 이는 불필요한 링잉(Ringing)성 펄스를 만들며, 이 펄스는 노이즈로서 회로에 작용하게 되므로 고압 회로단이 불안정해 질 수 있다는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결할 수 있도록 고압을 발생하기 위한 플라이백 펄스의 피크치를 제외한 노이즈 성분을 클램핑하여 안정된 상태에서 고압을 발생, 출력하는 영상 표시장치의 고압단을 안정화하는 장치를 제공함에 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 1차측 권선으로 유입되는 전류에 의해 1차측 권선으로부터 발생된 플라이백 펄스를 2차측 권선을 통해 증폭하여 발생된 고압을 출력하는 고압 발생수단과, 고압 발생수단의 출력단으로부터 피드백되는 전압에 따라 듀티값이 변경된 구형파 신호를 출력하는 PWM 제어수단과, PWM 제어수단으로부터 입력되는 구형파 신호에 의해 구동되고, 고압 발생수단의 1차측 권선으로 플라이백 펄스가 발생되도록 하는 제 1 스위칭수단과, PWM 제어수단으로부터 입력되는 구형파 신호에 의해 구동되어 고압 발생수단으로 유입되는 전류를 공급 또는 차단하는 제 2 스위칭수단과, 제 1, 2 스위칭수단에 의해 발생되는 플라이백 펄스에서 피크치를 제외한 노이즈를 제 2 스위칭수단을 통해 입력되는 기준전원으로 클램핑하는 클램핑 수단을 포함하고, 상기 제 2 스위칭수단은, 상기 PWM 제어부의 출력신호에 의해 풀업 또는 풀 다운되는 푸시-풀 증폭기와; 상기 푸시-풀 증폭기에 의해 구동되어 제 1 스위칭부가 턴온될 경우 턴오프되고, 제 1 스위칭부가 턴오프될 경우 턴온되어 순환 전류가 발생되지 않도록 하는 스위칭소자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 기술하기로 한다.
도 3은 본 발명인 영상 표시장치의 고압단을 안정화하는 장치를 개략적인 회로도이다.
도시된 바와 같이, 1차측 권선으로 유입되는 전류에 의해 1차측 권선으로부터 발생된 플라이백 펄스를 2차측 권선을 통해 증폭하여 발생된 고압을 출력하는 고압 발생부(10)와, 고압 발생부(10)의 출력단으로부터 피드백되는 전압에 따라 듀티값이 변경된 구형파 신호를 출력하는 PWM 제어부(20)와, PWM 제어부(20)로부터 입력되는 구형파 신호에 의해 구동되고, 고압 발생부(10)의 1차측 권선으로 플라이백 펄스가 발생되도록 하는 제 1 스위칭부(30)와, PWM 제어부(20)로부터 입력되는 구형파 신호에 의해 구동되어 고압 발생부(10)로 유입되는 전류를 공급 또는 차단하는 제 2 스위칭부(40)와, 제 1, 2 스위칭부(30)(40)에 의해 발생되는 플라이백 펄스에서 피크치를 제외한 노이즈를 제 2 스위칭부(40)를 통해 입력되는 전원(Vcc_2)으로 클램핑하는 클램핑부(50)로 구성된다.
상술한 제 2 스위칭부(40)는 PWM 제어부(20)의 출력신호에 의해 풀업 또는 풀 다운되는 푸시-풀 증폭기(41)와, 상술한 푸시-풀 증폭기(41)에 의해 구동되어 제 1 스위칭부(30)가 턴온될 경우 턴오프되고, 제 1 스위칭부(30)가 턴오프될 경우 턴온되어 순환 전류가 발생되지 않도록 하는 스위칭소자(Q3)와, 상술한 스위칭소자(Q3)의 구동 저항(R1)(R2)(R3)과, 커플링 캐패시터(C1)와 스위칭소자(Q3)의 게이트-소오스간의 전압을 클램핑하기 위한 클램핑 다이오드(D1)로 구성된다.
상술한 클램핑부(50)는 제 1 스위칭부(40)의 출력신호를 선택적으로 차단하는 차단소자인 다이오드(D2)로 이루어진다.
도 4는 본 고안에 따른 플라이백 펄스의 파형도이다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 영상 표시장치의 고압단을 안정화하는 장치의 동작을 첨부한 도면을 참조하여 좀 더 구체적으로 설명한다.
먼저, PWM 제어부(20)에서 첨부 도면 도 2와 같이 하이 레벨의 신호를 출력하면 제 1 스위칭부(30)의 트랜지스터(Q4)는 턴온되고, 제 2 스위칭부(40)의 푸시-풀 증폭기(41)의 트랜지스터(Q1)는 턴온되고, 트랜지스터(Q2)는 턴오프되어 노드 B로 제 1 입력전원(Vcc_1)이 인가되므로 트랜지스터(Q3)는 턴오프된다.
그러므로 고압 발생부(10)의 1차측 권선에는 제 2 입력전원(Vcc_2)에 의해 전류가 유입되어 전자기적 에너지가 축적되고, 이 전자기적 에너지는 제 1 스위칭부(30)의 캐패시터(C2)를 충전시킨다.
이때, PWM 제어부(20)를 통해 제 1 스위칭부(30)의 트랜지스터(Q4)로 로우 레벨의 신호가 입력되면 트랜지스터(Q4)는 턴오프되고, 캐패시터(C2)에 충전된 정전기적 에너지는 전자기적 에너지로 변환되고, 이 순간에 플라이백 펄스가 발생된다.
한편, PWM 제어부(20)로부터 출력되는 로우 레벨의 신호는 제 2 스위칭부(40)의 푸시-풀 증폭기(41)로 입력되고, 이로 인해 트랜지스터(Q1)는 오프되고, 트랜지스터(Q2)는 턴온된다.
상술한 트랜지스터(Q2)가 턴온되므로 트랜지스터(Q3)도 턴온되게 하여 상술한 과정을 거쳐 발생된 플라이백 펄스의 피크치를 제외한 노이즈 성분을 다이오드(D2)를 통해 제 2 입력전압(Vcc_2)의 레벨로 고정시켜 노이즈 성분을 제거함으로써, 노이즈 성분으로 인해 발생하는 전력 손실을 방지할 수 있다.
또한, 제 1 스위칭부(30)의 트랜지스터(Q4)가 턴오프되는 경우 제 2 스위칭부(40)의 트랜지스터(Q3)가 턴온되므로 클램핑부(50)의 다이오드(D2)에 의해 역방향으로 흐르는 전류가 흐르지 않는다.
따라서, 상술한 바와 같이 본 발명은 음극선관의 애노드단에 입력될 고압을 발생시키는데 있어 안정화를 이루어 고압 발생단의 스트레스 부담을 줄이게 되어 그 사이즈를 소형화할 수 있으며, 전력 손실을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라 고압단의 회로를 구동하는데, 그 효율을 높일 수 있다는 효과를 제공한다.

Claims (3)

1차측 권선으로 유입되는 전류에 의해 1차측 권선으로부터 발생된 플라이백 펄스를 2차측 권선을 통해 증폭하여 발생된 고압을 출력하는 고압 발생수단;
상기 고압 발생수단의 출력단으로부터 피드백되는 전압에 따라 듀티값이 변경된 구형파 신호를 출력하는 PWM 제어수단;
상기 PWM 제어수단으로부터 입력되는 구형파 신호에 의해 구동되고, 상기 고압 발생수단의 1차측 권선으로 플라이백 펄스가 발생되도록 하는 제 1 스위칭수단;
상기 PWM 제어수단으로부터 입력되는 구형파 신호에 의해 구동되어 고압 발생수단으로 유입되는 전류를 공급 또는 차단하는 제 2 스위칭수단;
상기 제 1, 2 스위칭수단에 의해 발생되는 플라이백 펄스에서 피크치를 제외한 노이즈를 제 2 스위칭수단을 통해 입력되는 기준전원으로 클램핑하는 클램핑 수단을 포함하고,
상기 제 2 스위칭수단은,
상기 PWM 제어부의 출력신호에 의해 풀업 또는 풀 다운되는 푸시-풀 증폭기와;
상기 푸시-풀 증폭기에 의해 구동되어 제 1 스위칭부가 턴온될 경우 턴오프되고, 제 1 스위칭부가 턴오프될 경우 턴온되어 순환 전류가 발생되지 않도록 하는 스위칭소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 표시장치의 고압단을 안정화하는 장치.
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제 1 항에 있어서, 상기 클램핑수단은, 제 1 스위칭수단의 출력신호를 선택적으로 차단하는 차단소자로 이루어짐을 특징으로 하는 영상 표시장치의 고압단을 안정화하는 장치.
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