KR100593898B1 - Circuit protection device of LCD backlight inverter - Google Patents

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Abstract

본 발명은 백라이트 인버터의 회로를 보호할 뿐만아니라 전류에너지 방전용 다이오드의 납땜 불량에 인한 보호 장치가 과열되어 화재로 이어질 수 있는 상태를 미연에 방지할 수 있는 엘씨디 백라이트에 있어서 회로 보호 장치에 관한 것으로서, 트랜스포머로의 전압공급여부를 결정하는 벅스위치의 출력측에 설치되어 벅스위치의 오프시 인덕터에 충전되어 있는 전류에너지를 방전시키는 프리휠링 다이오드의 후단에 구비되며, 상기 프리휠링 다이오드가 오픈될때 발생되는 0V이하의 마이너스 전압에 의해 구동하여 상기 프리휠링 다이오드의 오픈감지신호를 출력하는 제1 과전압 보호부; 상기 코일의 후단 구비되는 분압을 수행함과 동시에 초기 구동시 전류 경로를 제공하는 제2과전압보호부; 상기 제2과전압 보호부의 분압결과와 램프의 피드백전류를 합을 기준전압과 비교하고 비교결과에 따른 벅스위치의 온/오프제어신호를 출력하는 비교부; 및 상기 제1과전압보호부의 출력과 상기 비교부의 출력을 논리곱하여, 상기 프리휠링 다이오드가 오픈되지 않으면 비교부의 출력에 따라 벅 스위치로 스위칭시키고, 프리휠링 다이오드가 오픈된 경우 상기 벅스위치를 턴오프시키는 논리회로부를 포함하여 이루어진다.The present invention relates to a circuit protection device for an LCD backlight that can not only protect a circuit of a backlight inverter but also prevent a state in which a protection device due to a poor soldering of a current energy discharge diode is overheated and lead to a fire. It is installed on the output side of the buck switch to determine whether the voltage supply to the transformer is provided at the rear end of the freewheeling diode to discharge the current energy charged in the inductor when the buck switch is off, which is generated when the freewheeling diode is opened A first overvoltage protection unit configured to output an open detection signal of the freewheeling diode by driving by a negative voltage of 0V or less; A second overvoltage protection unit configured to provide a current path during initial driving while performing a divided voltage provided at a rear end of the coil; A comparison unit comparing the sum of the voltage dividing result of the second overvoltage protection unit and the feedback current of the lamp with a reference voltage and outputting an on / off control signal of the buck switch according to the comparison result; And logically multiplying the output of the first overvoltage protection unit with the output of the comparator to switch to a buck switch according to the output of the comparator if the freewheeling diode is not open, and to turn off the buck switch when the freewheeling diode is open. It includes a logic circuit portion.

백라이트, 인버터, 벅스위치, 프리휠링 다이오드, 과열Backlight, Inverter, Buck Switch, Freewheeling Diode, Overheat

Description

엘씨디 백라이트 인버터의 회로 보호 장치{Device for protecting circuit of LCD backlight}Device for protecting circuit of LCD backlight

도 1은 종래의 LCD 백라이트에 있어서의 회로 보호 장치의 회로구성도이다.1 is a circuit configuration diagram of a circuit protection device in a conventional LCD backlight.

도 2는 본 발명에 의한 LCD 백라이트에 있어서의 회로 보호 장치에 대한 회로도이다.2 is a circuit diagram of a circuit protection device in an LCD backlight according to the present invention.

도 3a는 본 발명에 의한 LCD 백라이트의 회로 보호 장치에 있어서, 정상상태에서의 동작 타이밍도이고, 도 3b는 회로 보호 장치에 불량발생시의 동작 타이밍도이다.3A is an operation timing diagram in a steady state in the circuit protection device of the LCD backlight according to the present invention, and FIG. 3B is an operation timing diagram when a failure occurs in the circuit protection device.

도 4a는 종래 LCD 백라이트의 회로 보호 장치에 있어서, 정상상태시의 동작파형을 나타낸 것이고, 도 4b는 종래 LCD 백라이트의 회로 보호 장치에 있어서, 비정상상태에서의 동작 파형을 나타낸 것이다. Fig. 4A shows an operating waveform in a steady state in a circuit protection device of a conventional LCD backlight, and Fig. 4B shows an operating waveform in an abnormal state in a circuit protection device of a conventional LCD backlight.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100 : 제1 과전압 보호부100: first overvoltage protection unit

110 : 벅스위치(buck switch)110: buck switch

120 : 제2 과전압 보호부120: second overvoltage protection unit

130 : 트랜스포머 및 구동회로부130: transformer and drive circuit

140 : 비교부140: comparison unit

150 : 논리회로부150: logic circuit

D1 : 프리휠링 다이오드D1: freewheeling diode

본 발명은 액정디스플레이장치(LCD : liquid crystal display)의 액정셀 후면에서 광을 제공하는 백라이트를 구동시키는 인버터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 백라이트 인버터의 회로를 보호할 뿐만아니라 벅스위치 오프시 인덕터에 충전되어 있는 전류 에너지를 방전시키는 다이오드 소자의 납땜 불량에 인한 보호 장치가 과열되어 화재로 이어질 수 있는 상태를 미연에 방지할 수 있는 엘씨디 백라이트에 있어서 회로 보호 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inverter for driving a backlight for providing light from the back of a liquid crystal cell of a liquid crystal display (LCD). The present invention relates to a circuit protection device for an LCD backlight capable of preventing a state in which a protection device due to a poor soldering of a diode element discharging charged current energy may overheat and lead to a fire.

LCD 백라이트 인버터는 LCD 액정셀에 역광을 제공하는 백라이트 어셈블리에 설정된 주파수의 안정된 구동 전압을 제공하는 것으로서, 백라이트 인버터는 전달된 동작전류를 트랜스포머를 통해 백라이트의 구동에 필요한 고압으로 승압하여 제공하는 회로인데, 상기 LCD 백라이트 인버터의 입력단에는 과전압이 인가되는 것을 방지하여 항상 안정된 동작을 제공하기 위한 보호 회로가 구비된다.The LCD backlight inverter provides a stable driving voltage at a frequency set in the backlight assembly that provides backlight to the LCD liquid crystal cell. The backlight inverter is a circuit that boosts and delivers the operating current delivered to a high voltage necessary for driving the backlight through a transformer. The input terminal of the LCD backlight inverter is provided with a protection circuit for preventing overvoltage from being applied and always providing stable operation.

도 1은 LCD 백라이트 인버터에 있어서 종래의 회로 보호 장치를 나타낸 구성도로서, 구동전원(Vcc)과 트랜스포머(11)의 사이에 벅 스위치(12)가 연결되어 전원 공급을 결정하게 되며, 이때, 상기 벅스위치(12)의 온/오프 제어는 스위칭제어부(15)의 출력신호에 의해 이루어지며, 상기 트랜스포머(11)로 입력되는 전압을 과전압 보호부(13)에서 다수 저항을 이용하여 분압하고, 비교부(14)는 상기 분압된 결과와 램프로부터 인출된 피드백신호의 합과 기준전압을 비교하며, 상기 스위칭제어부(15)는 상기 비교부(14)의 비교결과에 따라서 벅스위치(12)의 스위칭 제어를 수행한다.FIG. 1 is a block diagram illustrating a conventional circuit protection device of an LCD backlight inverter. A buck switch 12 is connected between a driving power supply Vcc and a transformer 11 to determine a power supply. The on / off control of the buck switch 12 is performed by the output signal of the switching controller 15, and the voltage input to the transformer 11 is divided by using a plurality of resistors in the overvoltage protection unit 13, and compared. The unit 14 compares the divided result with the sum of the feedback signal drawn from the lamp and the reference voltage, and the switching controller 15 switches the buck switch 12 according to the comparison result of the comparison unit 14. Perform control.

상기에서, 과전압보호부(13)는 트랜스(11)의 입력단과 접지단 사이에 직렬로 순차 연결된 제1,2저항과, 상기 제1,2저항에 병렬로 연결된 캐패시터(C10)로 이루어지며, 초기 스테이트 온시 상기 캐패시터(C1)로 전류가 흘러 충전되고, 이는 과전압 보호부(130)의 출력단과 비교부(14)의 반전단자 사이에 연결된 다이오드(D12)를 통하여 램프 전류 피드백 단으로 흘러가서 순차적으로 피드백량을 늘리게 된다. 이에 벅스위치(120)의 듀티비율이 제한되고, 일정 시간이 경과되어 상기 캐패시터(C1)의 충전이 완료되면, 램프 전류 피드백으로의 영향이 없게 된다. 즉, 스테이트 온시 순간적으로 높은 전류가 흐를 경우, 피드백량의 조절을 통해 벅스위치(12)의 듀티비를 제한함으로서 쇄도 전류의 양을 줄임으로서, 회로구동의 안정성을 높힌다.In the above, the overvoltage protection unit 13 is composed of a first and second resistors sequentially connected in series between the input terminal and the ground terminal of the transformer 11, and a capacitor (C10) connected in parallel to the first and second resistors, When the initial state is turned on, the current flows to the capacitor C1 and is charged, which flows to the lamp current feedback stage through the diode D12 connected between the output terminal of the overvoltage protection unit 130 and the inverting terminal of the comparator 14. This increases the amount of feedback. Accordingly, the duty ratio of the buck switch 120 is limited, and when the charging of the capacitor C1 is completed after a predetermined time has elapsed, there is no influence on the lamp current feedback. That is, when a high current flows instantaneously during state on, by limiting the duty ratio of the buck switch 12 by adjusting the feedback amount, the amount of inrush current is reduced, thereby increasing the stability of circuit driving.

상기와 같은 LCD 백라이트 인버터의 회로구성에 있어서, 벅 스위치(12)의 후단과 접지사이에 연결되는 다이오드(D11)는 프리휠링 다이오드(freewheeling diode)로서 벅스위치(12)의 오프시 인덕터(L1)에 충전된 전류에너지를 방전시켜 스위칭기능을 복구시키는 역할을 수행한다. 그런데, 상기의 프리휠링 다이오드(D11)가 납땜 불량 등으로 인하여 오픈될 경우, 인덕터(L1)에 흐르는 전류에너지가 방전되지 않아 점차 증가됨으로서, 벅스위치(11) 및 코일(L1)이 과열되어 화재 발생으로 이어질 수 있다. 그러나, 종래의 보호 장치에서는 이에 대한 해결 방안이 마련되어 있지 않다.In the circuit configuration of the LCD backlight inverter as described above, the diode D11 connected between the rear end of the buck switch 12 and the ground is a freewheeling diode (freewheeling diode) when the inductor (L1) of the buck switch 12 off. It discharges the current energy charged in the to restore the switching function. However, when the freewheeling diode D11 is opened due to poor soldering or the like, the current energy flowing in the inductor L1 is not discharged and gradually increases, so that the buck switch 11 and the coil L1 are overheated and fired. Can lead to occurrence. However, the conventional protection device does not provide a solution to this.

도 4a와 도 4b는 상기 프리휠링 다이오드(D11)가 정상상태인 경우와, 프리휠링 다이오드(D11)가 납땜불량등으로 오픈되어 있는 비정상 상태인 경우의, 벅스위치(12)의 후단(A단)의 전압과, 램프의 동작 전류의 파형을 실측하여 나타낸 것이다. 도 4a에 나타난 바와 같이, 프리휠링 다이오드(D11)가 정상상태인 경우, 상기 A단의 전압(S11)은 벅스위치(12)의 온/오프에 따라서 스페이스가 0V인 구형파 형태를 나타내며, 이때, 동작 전류 파형(S12)은 안정된 사인파 형태를 나타낸다. 그런데, 프리휠링 다이오드(D11)가 오픈된 경우는 도 4b에 도시된 바와 같이, A단의 전압(S21)은 스페이스 전압이 -50V까지 떨어진다. 이는 코일(L1)과 벅스위치(12)를 과열시켜 화재를 발생시킬 수 있다. 이때, 동작전류(S22)는 변화없이 안정된 사인파 형태를 나타낸다. 4A and 4B show the rear end (A stage) of the buck switch 12 when the freewheeling diode D11 is in a normal state and when the freewheeling diode D11 is in an abnormal state in which the freewheeling diode D11 is open due to poor soldering or the like. ) And a waveform of the operating current of the lamp. As shown in FIG. 4A, when the freewheeling diode D11 is in a normal state, the voltage S11 of the A stage represents a square wave shape having a space of 0 V according to on / off of the buck switch 12. The operating current waveform S12 shows a stable sine wave shape. However, when the freewheeling diode D11 is opened, as shown in FIG. 4B, the voltage S21 at the A stage drops to -50V. This may cause a fire by overheating the coil L1 and the buck switch 12. At this time, the operating current S22 shows a stable sine wave shape without change.

따라서, 상기 도 1에 보인 종래의 회로 보호 장치에서는 다이오드(D11)의 오픈상태에 대해서는 전혀 고려되어 있지 않기 때문에, 소자의 과열로 인한 화재 사고를 방지할 수 없다는 문제점이 있다.Therefore, in the conventional circuit protection device shown in FIG. 1, since the open state of the diode D11 is not considered at all, there is a problem that a fire accident due to overheating of the device cannot be prevented.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 그 목적은 백라이트 인버터의 회로를 보호할 뿐만아니라 전류에너지 방전용 다이오드의 장착 불량시 보호 장치가 과열되어 화재로 이어질 수 있는 상태를 미연에 방지할 수 있는 엘씨디 백라이트에 있어서 회로 보호 장치를 제공하는 것이다.
The present invention has been proposed in order to solve the above-mentioned conventional problems, and the purpose thereof is not only to protect the circuit of the backlight inverter, but also to prevent a state in which a protection device is overheated and may lead to a fire when the mounting of the current energy discharge diode is poor. It is to provide a circuit protection device in the LCD backlight that can prevent.

상술한 목적을 달성하기 위한 구성수단으로서, 본 발명은 구동전원입력단에 구비되어 트랜스포머로의 전원공급을 결정하는 벅 스위치와, 상기 벅 스위치와 상기 트랜스포머를 연결하는 코일과, 상기 벅스위치의 출력단과 접지사이에 구비되어 벅스위치의 오프시 상기 코일에 충전된 전류에너지를 방전시키는 프리휠링 다이오드를 포함하는 LCD 백라이트 인버터의 회로 보호 장치에 있어서,As a construction means for achieving the above object, the present invention is provided with a buck switch is provided in the drive power input terminal to determine the power supply to the transformer, a coil connecting the buck switch and the transformer, and the output terminal of the buck switch; In the circuit protection device of the LCD backlight inverter including a freewheeling diode provided between the ground to discharge the current energy charged in the coil when the buck switch is off,

상기 프리휠링 다이오드의 후단에 구비되며, 프리휠링 다이오드가 오픈될 때 발생되는 0V이하의 마이너스 전압에 의해 구동하여 상기 프리휠링 다이오드의 오픈감지신호를 출력하는 제1 과전압 보호부;A first overvoltage protection unit provided at a rear end of the freewheeling diode and outputting an open detection signal of the freewheeling diode by driving by a negative voltage of 0V or less generated when the freewheeling diode is opened;

상기 코일의 후단 구비되는 분압을 수행함과 동시에 초기 구동시 전류 경로 를 제공하는 제2과전압보호부;A second overvoltage protection unit configured to provide a current path during initial driving while performing a divided voltage provided at a rear end of the coil;

상기 제2과전압 보호부의 분압결과와 램프의 피드백전류를 합을 기준전압과 비교하고 비교결과에 따른 벅스위치의 온/오프제어신호를 출력하는 비교부; 및A comparison unit comparing the sum of the voltage dividing result of the second overvoltage protection unit and the feedback current of the lamp with a reference voltage and outputting an on / off control signal of the buck switch according to the comparison result; And

상기 제1과전압보호부의 출력과 상기 비교부의 출력을 논리곱하여, 상기 프리휠링 다이오드가 오픈되지 않으면 비교부의 출력에 따라 벅 스위치로 스위칭시키고, 프리휠링 다이오드가 오픈된 경우 상기 벅스위치를 턴오프시키는 논리회로부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.Logic multiplication of the output of the first overvoltage protection unit and the output of the comparator, if the freewheeling diode is not open, switching to a buck switch according to the output of the comparator, and turns off the buck switch when the freewheeling diode is open It comprises a circuit portion.

더하여, 상기 본 발명에 의한 LCD 백라이트 인버터의 회로 보호 장치에 있어서, 상기 제1과전압보호부는 상기 프리휠링 다이오드와 코일의 접점에 음극이 연결되는 제1스위칭다이오드; 상기 제1스위칭다이오드의 양극과 접지사이에 직렬로 연결되어 인가전압을 분압하는 제1,2저항; 상기 제1,2저항의 접점에 이미터단이 연결되고 베이스접지된 제1스위칭트랜지스터; 전압을 안정화시키기 위하여 상기 제1스위칭트랜지스터의 이미터단과 접지사이에 연결되는 캐패시터; 상기 제1스위칭트랜지스터의 콜렉터단으로 기준전압을 인가하는 제3저항; 및 상기 제3저항과 연결된 제1스위칭트랜지스터의 콜렉터단의 전압에 따라서 하이/로우 전압을 발생시켜 상기 논리회로부로 인가하는 래치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the circuit protection device of the LCD backlight inverter according to the present invention, wherein the first overvoltage protection unit comprises: a first switching diode connected to the cathode of the freewheeling diode and the coil; First and second resistors connected in series between an anode of the first switching diode and a ground to divide the applied voltage; A first switching transistor having an emitter terminal connected to the contacts of the first and second resistors and having a base ground; A capacitor connected between the emitter terminal and the ground of the first switching transistor to stabilize the voltage; A third resistor applying a reference voltage to the collector terminal of the first switching transistor; And a latch generating a high / low voltage according to the voltage of the collector terminal of the first switching transistor connected to the third resistor and applying the high / low voltage to the logic circuit unit.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 LCD 백라이트 인버터의 회로 보호 장치에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a circuit protection device of an LCD backlight inverter according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 의한 LCD 백라이트 인버터의 회로 보호 장치의 구성을 보인 회로도이다.2 is a circuit diagram showing the configuration of a circuit protection device of the LCD backlight inverter according to the present invention.

상기 도 2를 참조하면, 상기 부호 110은 구동전원입력단(Vcc)에 구비되어 트랜스포머 및 구동회로(130)로의 전원공급을 결정하는 벅 스위치이고, 부호 130은 상기 벅스위치(110)를 통해 인가되는 전압을 승압하여 램프 구동 전류를 제공하는 트랜스포머 및 구동회로이고, 부호 L1은 상기 벅스위치(110)의 온시 전달된 전류를 트랜스포머(130)로 인가하는 인덕터이고, D1은 상기 벅스위치(110)의 오프시 상기 인덕터(L1)에 충전된 전류에너지를 접지로 바이패스시키는 프리휠링 다이오드이다.Referring to FIG. 2, reference numeral 110 is a buck switch provided at a driving power input terminal Vcc to determine power supply to a transformer and a driving circuit 130, and reference numeral 130 is applied through the buck switch 110. A transformer and a driving circuit for boosting a voltage to provide a lamp driving current, L1 denotes an inductor for applying a current transferred when the buck switch 110 is turned on to the transformer 130, and D1 denotes a voltage of the buck switch 110. The freewheeling diode bypasses the current energy charged in the inductor L1 to ground when it is turned off.

상기와 같은 구성을 포함하는 LCD 백라이트 인버터에 있어서, 본 발명에 의한 회로 보호 장치는 상기 프리휠링 다이오드(D1)의 후단에 구비되며, 프리휠링 다이오드(D1)가 오픈될 때 발생되는 0V이하의 마이너스 전압에 의해 구동하여 상기 프리휠링 다이오드(D1)의 오픈 감지 신호를 출력하는 제1 과전압 보호부(100)와, 상기 코일(L1)의 후단에 구비되어 분압을 수행함과 동시에 초기 구동시 전류 경로를 제공하는 제2과전압보호부(120)와, 상기 제2과전압 보호부(120)의 분압결과와 램프의 피드백전류를 합을 기준전압과 비교하고 비교결과에 따른 벅스위치(110)의 온/오프제어신호를 출력하는 비교부(140)와, 상기 제1과전압보호부(100)의 출력과 상기 비교부(140)의 출력을 논리곱하여, 프리휠링 다이오드(D1)가 오픈되지 않으면 비교부(140)의 출력에 따라 벅 스위치(110)를 제어하고, 프리휠링 다이오드(D1)가 오픈된 경우 상기 벅스위치(110)를 턴오프시키는 논리회로부(150)를 구비한다.In the LCD backlight inverter having the above configuration, the circuit protection device according to the present invention is provided at the rear end of the freewheeling diode (D1), minus 0V or less generated when the freewheeling diode (D1) is opened. The first overvoltage protection unit 100 is driven by a voltage and outputs the open detection signal of the freewheeling diode D1, and is provided at the rear end of the coil L1 to perform a voltage dividing and to provide a current path during initial driving. Comparing the sum of the voltage dividing result of the second overvoltage protection unit 120 and the second overvoltage protection unit 120 and the feedback current of the lamp with a reference voltage, the on / off of the buck switch 110 according to the comparison result Comparator 140 for outputting a control signal and the output of the first overvoltage protection unit 100 and the output of the comparison unit 140, and if the freewheeling diode (D1) is not opened, the comparison unit 140 Depending on the output of the buck switch (1) 10) and a logic circuit 150 for turning off the buck switch 110 when the freewheeling diode D1 is opened.

상기에서, 제2과전압 보호부(120)는 트랜스포머의 입력단 전압을 분압하여, 비교부(140)로 제공하여 램프의 피드백전류를 조정하는 것으로서, 도 1에 보인 과전압 보호부(13)에 대응된다. 상기 제2과전압 보호부(120)가 도 1의 과전압보호부(13)와 대비하여, 더 구체적으로 도시되었으나, 기본적인 작용은 유사하다. 따라서, 상기 제2과전압 보호부(120)에 대한 더 구체적인 설명은 생략한다.In the above description, the second overvoltage protection unit 120 divides the input terminal voltage of the transformer and provides the comparison unit 140 to adjust the feedback current of the lamp, which corresponds to the overvoltage protection unit 13 shown in FIG. 1. . Although the second overvoltage protection unit 120 is shown in more detail in comparison with the overvoltage protection unit 13 of FIG. 1, the basic operation is similar. Therefore, a more detailed description of the second overvoltage protection unit 120 will be omitted.

본 발명에 의한 회로 보호 장치의 작용을 상기 프리휠링 다이오드(D1)의 오픈 상태를 감지하는 제1과전압 보호부(100)와, 상기 프리휠링 다이오드(D1)의 오픈 상태시 벅스위치(110)를 차단시켜 과열 및 화재발생을 방지하는 논리회로부(150)를 중심으로 설명한다.The first overvoltage protection unit 100 for detecting the open state of the freewheeling diode D1 and the buck switch 110 in the open state of the freewheeling diode D1 according to the present invention. It will be described based on the logic circuit unit 150 to block the overheating and fire occurrence.

더 구체적으로, 상기 제1과전압 보호부(100)는 상기 프리휠링 다이오드(D1)와 코일(L1)의 접점에 음극이 연결되는 제1스위칭다이오드(D2)와, 상기 제1스위칭다이오드(D2)의 양극과 접지사이에 직렬로 연결되어 상기 트랜스포머(130)의 입력 전압을 분압하는 제1,2저항(R1,R2)과, 상기 제1,2저항(R1,R2)의 접점에 이미터단이 연결되며 베이스접지된 제1스위칭트랜지스터(Q1)와, 전압을 안정화시키기 위하여 상기 제1스위칭트랜지스터(Q1)의 이미터단과 접지사이에 연결되는 캐패시터(C1)와, 상기 제1스위칭트랜지스터(Q1)의 콜렉터단으로 기준전압을 인가하는 제3저항(R3)과, 상기 제3저항(R3)과 연결된 제1스위칭트랜지스터(Q1)의 콜렉터단의 전압에 따라서 하이/로우 전압을 발생시켜 상기 논리회로부(150)로 인가하는 래치(100a)로 구성된다.More specifically, the first overvoltage protection unit 100 includes a first switching diode D2 having a cathode connected to a contact point of the freewheeling diode D1 and the coil L1, and the first switching diode D2. The emitter terminal is connected to the first and second resistors R1 and R2 connected in series between the anode and the ground of the transformer 130 to divide the input voltage of the transformer 130 and the first and second resistors R1 and R2. A first grounding transistor Q1 connected to the base ground, a capacitor C1 connected between the emitter terminal of the first switching transistor Q1 and ground to stabilize the voltage, and the first switching transistor Q1. The logic circuit unit generates a high / low voltage according to a voltage of the third resistor R3 for applying the reference voltage to the collector terminal and the collector terminal of the first switching transistor Q1 connected to the third resistor R3. It consists of a latch 100a applied to 150.

상기와 같이 구성된 제1과전압 보호부(100) 및 논리회로부(150)의 동작을 도 3a 및 도 3b에 보인 타이밍도를 참조하여 설명한다.The operation of the first overvoltage protection unit 100 and the logic circuit unit 150 configured as described above will be described with reference to the timing diagrams shown in FIGS. 3A and 3B.

본 발명에 의한 회로 보호 장치의 동작은 프리휠링 다이오드(D1)가 정상 상태인 경우와, 납땜이나 탑재불량으로 인하여 프리휠링 다이오드(D1)가 비정상 상태인 경우로 나누어질 수 있다.The operation of the circuit protection device according to the present invention may be divided into a case where the freewheeling diode D1 is in a normal state and a case where the freewheeling diode D1 is in an abnormal state due to soldering or mounting failure.

먼저, 프리휠링 다이오드(D1)가 정상상태인 경우, 벅 스위치(110)의 온/오프스위칭에 의하여, A단에서의 신호 파형은 도 3a에 도시된 바와 같이 최저 0V의 전압을 갖는 구형파로 나타난다. 상기 구형파신호는 코일(L1)을 통해 트랜스포머 및 구동회로(130)로 입력되고, 이에 상기 트랜스포머 및 구동회로(130)는 입력된 전압을 요구되는 레벨로 승압하고 설정 주파수대의 아날로그 전압으로 변환한 후 램프에 인가한다. 이에 램프가 점등되며, 이때의 램프 구동 전류가 비교부(140)로 피드백되어, 상기 벅 스위치(110)의 온/오프 듀티비 제어에 이용된다.First, when the freewheeling diode D1 is in a steady state, due to the on / off switching of the buck switch 110, the signal waveform at the A stage is represented by a square wave having a voltage of at least 0 V as shown in FIG. 3A. . The square wave signal is input to the transformer and the driving circuit 130 through the coil L1. The transformer and the driving circuit 130 boosts the input voltage to a required level and converts the voltage into an analog voltage of a set frequency band. Applied to the lamp. The lamp is turned on, and the lamp driving current at this time is fed back to the comparator 140 to be used to control the on / off duty ratio of the buck switch 110.

이때, 상기 제1과전압 보호부(100)는 A단 전압이 0V 이상이기 때문에, 제1스위칭다이오드(D2)가 오프상태로 있으며, 따라서, 제1,2저항(R1,R2)의 접점인 B점의 전압은 거의 0V로 이에 제1스위칭트랜지스터(Q1)는 오프상태가 된다.At this time, since the voltage at the A stage of the first overvoltage protection unit 100 is greater than or equal to 0 V, the first switching diode D2 is in an off state, and thus, B, which is a contact point of the first and second resistors R1 and R2. The voltage at the point is almost 0V, so the first switching transistor Q1 is turned off.

상기 제1스위칭트랜지스터(Q1)가 오프상태이므로 C단의 전압은 기준전압(Vref)에 대응하는 하이레벨 상태가 된다.Since the first switching transistor Q1 is in an off state, the voltage at the C stage is in a high level corresponding to the reference voltage Vref.

상기 C단의 전압이 하이레벨 전압일때 래치(100a)는 동작하지 않는다. 따라서, 상기 논리회로부(150)는 비교부(140)의 출력을 벅스위치(110)로 전달하고, 이에 비교부(140)의 출력, 즉, 피드백신호의 변동에 대응하는 온/오프스위칭제어신호에 따라서 벅 스위치(110)가 온/오프스위칭되면서 전원공급시킨다.When the voltage at the C stage is a high level voltage, the latch 100a does not operate. Accordingly, the logic circuit 150 transmits the output of the comparator 140 to the buck switch 110, so that the on / off switching control signal corresponding to the output of the comparator 140, that is, the feedback signal. In accordance with the buck switch 110 is switched on / off to supply power.

다른 경우로서, 상기 프리휠링 다이오드(D1)가 납땜 불량 또는 탑재 불량에 의하여 오픈상태인 경우, A단에서 검출되는 구형파는 상기 정상상태(도 3a)에 비하여 A단 출력전압의 듀티비가 커지고, 최저 전압이 대략 -50V까지 떨어진다. 즉, 도 3b에 도시된 바와 같은 파형을 나타낸다.As another case, when the freewheeling diode D1 is open due to poor soldering or mounting failure, the square wave detected at the A stage has a higher duty ratio of the A stage output voltage compared to the normal state (FIG. 3A), and the lowest. The voltage drops to approximately -50V. That is, the waveform as shown in FIG. 3B is shown.

상기와 같이, A단의 전압이 마이너스까지 나타나면, 제1과전압 보호부(100)의 제1스위칭다이오드(D2)가 턴온되면서, B단의 전압이 상기 제1스위칭트랜지스터(Q1)의 -VBE까지 떨어진다. 이에, 상기 제1스위칭트랜지스터(Q1)가 턴온되어, 그 결과 C단의 전압을 로우레벨(거의 0V)로 변화시킨다. 상기와 같이 입력이 하이레벨에서 로우레벨로 떨어질때, 래치(100a)가 동작함으로써 논리회로부(150)로 하이레벨신호를 출력하여, 벅스위치(110)를 오프시켜 스위칭동작을 정지시킨다.As described above, when the voltage at the A stage is negative, the first switching diode D2 of the first overvoltage protection unit 100 is turned on, and the voltage at the B stage is -V BE of the first switching transistor Q1. Falls down. Accordingly, the first switching transistor Q1 is turned on, and as a result, the voltage at the C stage is changed to a low level (almost 0V). As described above, when the input falls from the high level to the low level, the latch 100a operates to output a high level signal to the logic circuit unit 150 to turn off the buck switch 110 to stop the switching operation.

즉, 프리휠링 다이오드(D1)가 오픈된 경우, 상기 제1과전압 보호부(100) 및 논리회로부(150)의 동작에 의하여, 벅스위치(110)는 스위칭동작을 정지하고 오프상태로 있게되고, 이에 더이상의 과열을 저지하고, 화재를 미연에 방지시킨다. 관리자는 벅 스위치(110)의 동작정지로 인하여 램프가 점등되지 않는 점을 인지한 경우, 고장여부를 확인하여 수리할 수 있게 된다.That is, when the freewheeling diode D1 is opened, the buck switch 110 stops the switching operation and is in an off state by the operations of the first overvoltage protection unit 100 and the logic circuit unit 150. This prevents further overheating and prevents fire in advance. If the manager recognizes that the lamp does not light due to the operation stop of the buck switch 110, it is possible to check and repair the failure.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 LCD 백라이트 인버터의 회로 보호 장치는 벅스위치의 출력측에 설치된 다이오드가 납땜 불량이나 탑재불량으로 인하여 오픈상태로 비정상 동작하는 경우, 이를 감지하여 벅스위치의 동작을 정지시킴으로서 벅스위치나 코일의 과열로 인하여 화재사고가 발생되는 것을 미연에 방지할 수 있는 우수한 효과가 나타난다.As described above, the circuit protection device of the LCD backlight inverter according to the present invention by stopping the operation of the buck switch by detecting this when the diode installed on the output side of the buck switch is abnormally operated in the open state due to poor soldering or mounting failure Excellent effect can be prevented in advance from fire accident due to overheating of buck switch or coil.

Claims (2)

구동전원입력단에 구비되어 트랜스포머로의 전원공급을 결정하는 벅 스위치와, 상기 벅 스위치와 상기 트랜스포머의 사이를 연결하는 코일과, 상기 벅스위치의 출력단과 접지사이에 구비되어 벅스위치 오프시 상기 코일에 충전된 전류에너지를 방전시키는 프리휠링 다이오드를 포함하는 LCD 백라이트 인버터의 회로 보호 장치에 있어서,A buck switch provided at a driving power input terminal to determine power supply to a transformer, a coil connecting between the buck switch and the transformer, and between the output terminal of the buck switch and ground, In the circuit protection device of the LCD backlight inverter comprising a freewheeling diode for discharging the charged current energy, 상기 프리휠링 다이오드의 후단에 구비되며, 프리휠링 다이오드가 오픈될때 발생되는 0V이하의 마이너스 전압에 의해 구동하여 상기 프리휠링 다이오드의 오픈감지신호를 출력하는 제1 과전압 보호부;A first overvoltage protection unit provided at a rear end of the freewheeling diode and outputting an open detection signal of the freewheeling diode by driving by a negative voltage of 0V or less generated when the freewheeling diode is opened; 상기 코일의 후단 구비되는 분압을 수행함과 동시에 초기 구동시 전류 경로를 제공하는 제2과전압보호부;A second overvoltage protection unit configured to provide a current path during initial driving while performing a divided voltage provided at a rear end of the coil; 상기 제2과전압 보호부의 분압결과와 램프의 피드백전류를 합을 기준전압과 비교하고 비교결과에 따른 벅스위치의 온/오프제어신호를 출력하는 비교부; 및A comparison unit comparing the sum of the voltage dividing result of the second overvoltage protection unit and the feedback current of the lamp with a reference voltage and outputting an on / off control signal of the buck switch according to the comparison result; And 상기 제1과전압보호부의 출력과 상기 비교부의 출력을 논리곱하여, 상기 프리휠링 다이오드가 오픈되지 않으면 비교부의 출력에 따라 벅 스위치로 스위칭시키고, 프리휠링 다이오드가 오픈된 경우 상기 벅스위치를 턴오프시키는 논리회로부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 LCD 백라이트 인버터의 회로 보호 장치.Logic multiplication of the output of the first overvoltage protection unit and the output of the comparator, if the freewheeling diode is not open, switching to a buck switch according to the output of the comparator, and turns off the buck switch when the freewheeling diode is open Circuit protection device of the LCD backlight inverter comprising a circuit portion. 제 1 항에 있어서, 상기 제1과전압보호부는The method of claim 1, wherein the first overvoltage protection unit 상기 프리휠링 다이오드와 코일의 접점에 음극이 연결되는 제1스위칭다이오드;A first switching diode having a cathode connected to a contact point of the freewheeling diode and the coil; 상기 제1스위칭다이오드의 양극과 접지사이에 직렬로 연결되어 인가전압을 분압하는 제1,2저항;First and second resistors connected in series between an anode of the first switching diode and a ground to divide the applied voltage; 상기 제1,2저항의 접점에 이미터단이 연결되고 베이스접지된 제1스위칭트랜지스터;A first switching transistor having an emitter terminal connected to the contacts of the first and second resistors and having a base ground; 전압을 안정화시키기 위하여 상기 제1스위칭트랜지스터의 이미터단과 접지사이에 연결되는 캐패시터;A capacitor connected between the emitter terminal and the ground of the first switching transistor to stabilize the voltage; 상기 제1스위칭트랜지스터의 콜렉터단으로 기준전압을 인가하는 제3저항; 및A third resistor applying a reference voltage to the collector terminal of the first switching transistor; And 상기 제3저항과 연결된 상기 제1스위칭트랜지스터의 콜렉터단의 전압에 따라서 하이/로우 전압을 발생시켜 상기 논리회로부로 인가하는 래치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 LCD 백라이트 인버터의 회로 보호 장치.And a latch for generating a high / low voltage according to the voltage of the collector terminal of the first switching transistor connected to the third resistor and applying the high / low voltage to the logic circuit unit.
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