KR100616613B1

KR100616613B1 - Ｕ자형 램프용 백라이트 인버터

Info

Publication number: KR100616613B1
Application number: KR1020040067845A
Authority: KR
Inventors: 황정원; 김주래; 김효영
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2004-08-27
Filing date: 2004-08-27
Publication date: 2006-08-28
Also published as: US7023145B2; TW200608835A; CN1741703A; CN100542370C; US20060043909A1; KR20060019268A; TWI260952B; JP2006066361A; JP3934641B2

Abstract

본 발명은 인버터 이상상태를 검출하도록 구현한 U자형 램프용 백라이트 인버터를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 U자형 램프용 백라이트 인버터는, 동작 제어신호에 따라 2개의 트랜스 구동전압을 공급하고, 정지 제어신호에 따라 상기 트랜스 구동전압의 공급을 차단하는 구동부(110); 상기 구동부(110)에 의한 각 구동전압을 각 2차 권선코일로 승압하여 U자형 램프(UL)의 양단에 각각 공급하는 제1 및 제2 트랜스포머(121,122); 상기 각 2차 권선코일의 양단전압을 각각 검출하는 제1 및 제2 전압검출부(131,132); 상기 2차 권선코일(L21,L22)에 흐르는 전류를 각각 검출하는 제1 및 제2 전류검출부(141,142); 상기 제1 및 제2 전압검출부(141,142)로부터의 검출전압 각각에 기초해서 인버터 이상 상태를 검출하는 인버터 이상 검출부(150); 및 상기 인버터 이상 검출부(150)에 의한 인버터 이상 상태에 따라 상기 구동부(110)의 정상 동작 또는 정지를 제어하는 구동 제어부(160)를 포함한다.

U자형 램프용 백라이트 인버터

Description

Ｕ자형 램프용 백라이트 인버터{BLACK-LIGHT INVERTER FOR U-SHAPED LAMP}

도 1은 종래의 직관형 램프용 백라이트 인버터의 개략도이다.

도 2는 본 발명에 따른 U자형 램프용 백라이트 인버터도이다.

도 3은 본 발명의 인버터 이상 검출부의 회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

110 : 구동부 121 : 제1 트랜스포머

122 : 제2 트랜스포머 131 : 제1 전압검출부

132 : 제2 전압검출부 141 : 제1 전류검출부

142 : 제2 전류검출부 150 : 인버터 이상 검출부

151 : 정류부 152 : 이상상태 판단부

153 : 스위칭부 160 : 구동 제어부

UL : U자형 램프 L21,L22 : 2차 권선코일

C11,C12,C21,C22 : 커패시터 R1,R2 : 저항

R11,R12 : 제1, 제2 저항 D : 정류 다이오드

본 발명은 U자형 램프용 백라이트 인버터에 관한 것으로, 특히 U자형 램프가 적용되는 백라이트 인버터에서, 인버터 또는/및 램프의 오픈 및 쇼트, U자형 램프의 깨짐 및 아크 발생 등의 인버터 이상상태를 검출하도록 구현함으로서, 인버터 이상상태의 검출시 셧다운(shutdown)시킬 수 있고, 또한 동작상의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 U자형 램프용 백라이트 인버터에 관한 것이다.

일반적으로, 백라이트용 인버터는 낮은 직류전압을 교류로 바꾸고, 이를 다시 트랜스포머를 이용하여 고압으로 만들어 램프를 점등시키는 장치로서, 이러한 백라이트 인버터의 출력단은 고전압이 유기되므로 사람이 접촉하였을 경우에 셧다운(shutdown)이 되어야 하고, 또한 인체가 접촉되는 경우에는 인체에 해가 없도록 안전규격이 따로 명시되어 있다.

그리고, 백라이트에 적용되는 램프에는 예전부터 이용되고 있는 직선타입의 직관형 램프와 최근에 그 적용 사례가 점차적으로 증가되고 있는 U자형 램프가 있다.

이러한 직관형 램프용 백라이트 인터버중의 하나를 도 1을 참조하여 설명한다.

도 1에 도시된 종래의 직관형 램프용 백라이트 인버터(10)는 입력되는 직류 전압을 제어신호에 따라 교류전압으로 변환하는 트랜스 구동부(11)와, 상기 트랜스 구동부(11)의 교류 전압을 램프동작에 필요한 대략 1-2KV 정도의 높은 전압으로 승압하여 램프(Lamp)로 제공하는 트랜스포머(12)와, 상기 램프를 통해 흐르는 전류(Is)를 검출하는 전류검출부(13)와, 상기 전류검출부(13)에 의한 검출전류에 따라 출력단의 쇼트(short) 또는 오픈(open)을 검출하며, 이러한 쇼트 또는 오픈 검출시 상기 구동부(11)의 셧다운(shutdown)을 제어하는 구동 제어부(14)를 포함한다.

상기 전류검출부(13)는 상기 램프(Lamp)의 콜드(cold)단에 연결된 저항(R1)을 포함하고, 이 저항(R)에 흐르는 전류에 해당되는 전압을 검출하게 된다.

이러한 종래의 백라이트 인버터의 동작을 구체적으로 살펴보면, 정상적으로 램프가 연결된 상태에서는, 상기 램프가 정상적으로 점등되고, 상기 검출된 전압 및 전류가 구동제어부(15)에 인가되며, 백라이트 인버터의 출력은 일정하게 유지된다.

그런데, 램프의 핫단 및 콜드단의 오픈 및 쇼트 등과 같은 인버터 이상 상태에 대해서 살펴보면, 먼저, 백라이트 인버터의 출력단이 오픈(open) 되었을 경우에는, 상기 램프를 지나는 전류가 없으므로 검출전류(Is)가 "0"이 되고, 이에 따라 상기 구동 제어부는 인버터를 셧다운(shutdown)시키게 된다.

그 다음, 상기 백라이트 인버터의 출력단이 접지로 쇼트(short)되었을 경우에는, 백라이트 인버터의 출력단이 접지로 연결되어 있으므로 검출전류(Is)가 "0" 이 되고, 이에 따라 상기 구동 제어부가 인버터를 셧다운(shutdown)시키게 된다.

이와 같은 종래의 직관형 램프가 적용되는 백라이트 인버터에서는, 램프의 핫단 및 콜드단의 오픈시나 쇼트시 모두 검출전류(Is)가 "0"이 되고, 이러한 검출전류(Is)를 감지하여 백라이트 인버터를 셧다운(shutdown)시킬 수 있다.

한편, 최근에는 직관형 램프보다 U자형 램프가 효율면에서 우수하다는 잇점 때문에 U자형 램프가 백라이트용으로의 적용을 위한 연구 및 개발이 진행중에 있다.

여기서, U자형 램프의 전체 길이는 직관형 램프 길이의 2배 정도가 되므로, U자형 램프를 구동하기 위해서는 직관형 램프의 대략 두 배가 되는 구동전압이 필요하게 된다. 예를 들어, 17인치에 적용되는 직관형 램프의 구동전압은 대략 1300V 정도이고, 17인치에 적용되는 U자형 램프의 구동전압은 대략 2650V 정도이다.

이에 따라, 하나의 트랜스포머를 사용하는 종래의 백라이트 인버터를 U자형 램프의 구동을 위해 적용하면 트랜스포머의 내압이 올라가야 하기 때문에, 하나의 트랜스포머로 U자형 램프를 구동하기 어려운 문제점이 있다.

따라서, U자형 램프를 구동시키기 위해서는 2개의 트랜스포머를 이용되고, 이와 같이 2개의 트랜스포머를 이용하여 U자형 램프를 안정적으로 동작시키기 위해 서는 하나의 트랜스포머를 이용하는 백라이트 인버터에 적용되는 것과는 다른 새로운 인버터 이상상태에 대한 검출 방안이 필요하다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 그 목적은 U자형 램프가 적용되는 백라이트 인버터에서, 인버터 또는/및 램프의 오픈 및 쇼트, U자형 램프의 깨짐 및 아크 발생 등의 인버터 이상상태를 검출하도록 구현함으로서, 인버터 이상상태의 검출시 셧다운(shutdown)시킬 수 있고, 또한 동작상의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 U자형 램프용 백라이트 인버터를 제공하는데 있다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 U자형 램프용 백라이트 인버터는,

동작 제어신호에 따라 2개의 트랜스 구동전압을 공급하고, 정지 제어신호에 따라 상기 트랜스 구동전압의 공급을 차단하는 구동부;

상기 구동부에 의한 각 구동전압을 1차 권선코일 및 2차 권선코일의 권선비로 승압하여 U자형 램프의 양단에 각각 공급하는 제1 및 제2 트랜스포머;

상기 제1 및 제2 트랜스포머의 각 2차 권선코일의 양단전압을 각각 검출하는 제1 및 제2 전압검출부;

상기 제1 및 제2 트랜스포머의 각 2차 권선코일에 흐르는 전류를 각각 검출 하는 제1 및 제2 전류검출부;

상기 제1 및 제2 전압검출부로부터의 검출전압 각각에 기초해서 인버터 이상 상태를 검출하여 이상 상태이면 상기 제1 및 제2 전류검출부에 의해 검출된 전류의 출력을 차단하고, 정상 상태이면 상기 제1 및 제2 전류검출부에 의해 검출된 전류를 출력하는 인버터 이상 검출부; 및

상기 인버터 이상 검출부(150)로부터 전류 입력시 상기 구동부로 동작 제어신호를 제공하여 상기 구동부의 정상 동작을 제어하고, 상기 인버터 이상 검출부로부터 전류 입력이 없으면 상기 구동부에 정지 제어신호를 제공하는 구동 제어부

를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 U자형 램프용 백라이트 인버터는 구동부(110), 제1 및 제2 트랜스포머(121,122), 제1 및 제2 전압검출부(131,132), 제1 및 제2 전류검출부(141,142), 인버터 이상 검출부(150) 및 구동 제어부(160)를 포함한다.

상기 구동부(110)는 상기 구동 제어부(160)로부터의 동작 제어신호에 따라 2개의 트랜스 구동전압을 공급하고, 정지 제어신호에 따라 상기 트랜스 구동전압의 공급을 차단하도록 이루어진다.

상기 제1 트랜스포머(121)는 상기 구동부(110)에 의한 각 구동전압을 1차 권선코일(L11) 및 2차 권선코일(L12)의 권선비로 승압하여 U자형 램프(UL)의 일단에 제1 구동전압(Vdr1)을 공급하도록 이루어지고, 상기 2 트랜스포머(122)는 상기 구동부(110)에 의한 구동전압을 1차 권선코일(L21) 및 2차 권선코일(L22)의 권선비로 승압하여 U자형 램프(UL)의 타단에 제2 구동전압(Vdr2)을 공급하도록 이루어진다.

상기 제1 전압검출부(131)는 상기 제1 트랜스포머(121)의 2차 권선코일(L21)의 양단전압을 검출하는데, 이를 위해서, 상기 제1 전압검출부(131)는 상기 제1 트랜스포머(121)의 2차 권선코일(L21)의 고압단(H1)과 접지단(G1) 사이에 직렬로 접속되고, 그 사이의 접속점(A)에서 상기 제1 트랜스포머(121)의 2차 권선코일(L21)의 전압(VA)을 검출하는 2개의 커패시터(C11,C12)로 이루어진다.

또한, 상기 제2 전압검출부(132)는 상기 제2 트랜스포머(122)의 2차 권선코일(L22)의 양단전압을 검출하도록 이루어지는데, 이를 위해서, 상기 제2 전압검출부(132)는 상기 제2 트랜스포머(122)의 2차 권선코일(L22)의 고압단(H2)과 접지단(G2) 사이에 직렬로 접속되고, 그 사이의 접속점(B)에서 상기 제2 트랜스포머(122)의 2차 권선코일(L22)의 전압(VB)을 검출하는 2개의 커패시터(C21,C22)로 이루어진 다.

상기 제1 전류검출부(141)는 상기 제1 트랜스포머(121)의 2차 권선코일(L21)에 흐르는 전류를 검출하는데, 이를 위해서, 상기 제1 전류검출부(141)는 상기 제1 트랜스포머(121)의 2차 권선코일(L21)의 접지단(G1)에서 접지로 연결되어 이 접지단(G1)에서 상기 제1 트랜스포머(121)의 2차 권선코일(L21)에 흐르는 전류(IS1)를 검출하는 저항(R1)으로 이루어진다.

또한, 상기 제2 전류검출부(142)는 상기 제2 트랜스포머(122)의 2차 권선코일(L22)에 흐르는 전류를 검출하는데, 이를 위해서, 상기 제2 전류검출부(142)는 상기 제2 트랜스포머(122)의 2차 권선코일(L22)의 접지단(G2)에서 접지로 연결되어 이 접지단(G2)에서 상기 제2 트랜스포머(122)의 2차 권선코일(L22)에 흐르는 전류(IS2)를 검출하는 저항(R2)으로 이루어진다.

상기 인버터 이상 검출부(150)는 상기 제1 및 제2 전압검출부(131,132)로부터의 검출전압 각각에 기초해서 인버터 이상 상태를 검출하여 이상 상태이면 상기 제1 및 제2 전류검출부(141,142)에 의해 검출된 전류(IS1,IS2)의 출력을 차단하고, 정상 상태이면 상기 제1 및 제2 전류검출부(141,142)에 의해 검출된 전류(IS1,IS2)를 출력전류(Iout)로 제공하도록 이루어진다.

상기 인버터 이상 검출부(150)는 상기 제1 및 제2 전압검출부(131,132)에서 검출한 전압을 정류하는 정류부(151)와, 상기 정류부(151)로부터의 검출전압(VD)과 사전에 설정된 이상 판단전압을 비교하여 인버터 이상 상태를 판단하는 이상상태 판단부(152)와, 상기 이상상태 판단부(152)에 의한 이상 상태 판단 여부에 따라 상기 제1 및 제2 전류검출부에 의한 검출전류의 출력을 스위칭하는 스위칭부(153)를 포함한다.

즉, 상기 스위칭부(153)는 이상 상태이면 상기 제1 및 제2 전류검출부(141,142)에 의해 검출된 전류(IS1,IS2)의 출력을 차단하고, 정상 상태이면 상기 제1 및 제2 전류검출부(141,142)에 의해 검출된 전류(IS1,IS2)를 구동 제어부(160)에 출력전류(Iout)로 제공하도록 이루어진다.

상기 구동 제어부(160)는 상기 인버터 이상 검출부(150)로부터 전류 입력시 상기 구동부(110)로 동작 제어신호를 제공하여 상기 구동부(110)의 정상 동작을 제어하고, 상기 인버터 이상 검출부(150)로부터 전류 입력이 없으면 상기 구동부(110)에 정지 제어신호를 제공하도록 이루어진다. 여기서, 상기 출력전류(Iout)가 입력되지 않아 상기 출력전류(Iout)의 상태가 접지레벨일 경우에는, 상기 구동제어부(160)는 이상상태로 판정하여 상기 구동부(110)에 정지 제어신호를 제공한다. 그리고, 상기 출력전류(Iout)가 입력되는 경우에는, 상기 구동제어부(160)는 정상상태로 판정하여 상기 구동부(110)에 동작 제어신호를 제공하여, 본 발명의 백라이트 인버가 일정 레벨의 전압을 유지 출력하게 된다.

도 3은 본 발명의 인버터 이상 검출부의 회로도이다.

도 3을 참조하면, 상기 인버터 이상 검출부(150)의 정류부(151)는 상기 제1 전압검출부(131)의 출력단에 연결된 제1 입력 저항(R11)과, 상기 제2 전압검출부(132)의 출력단에 연결된 제2 입력 저항(R12)과, 상기 제1 및 제2 입력 저항(R11,R12)에 공통으로 연결된 애노드단과, 상기 이상상태 판단부(152)의 입력단에 연결된 캐소드단을 갖는 정류 다이오드(D)를 포함한다.

상기 인버터 이상 검출부(150)의 이상상태 판단부(152)는 상기 정류부(151)로부터의 검출전압(VD)을 입력받는 비반전단자와, 사전에 설정된 이상 판단전압(Vref)을 입력받는 반전단자와, 상기 검출전압이 상기 이상 판단전압(Vref)보다 높으면 하이전압을 출력하고 상기 검출전압(VD)이 상기 이상 판단전압(Vref)보다 낮으면 로우전압을 출력하는 출력단자를 갖는 비교기로 이루어진다.

또한, 상기 이상상태 판단부(152)는 사전에 설정된 이상 판단전압을 정상상태에서의 검출전압과 이상상태에서의 검출전압 사이의 임의의 전압으로 설정되어 이루어진다.

상기 인버터 이상 검출부(150)의 스위칭부(153)는 상기 제1 및 제2 전류검출부(141,142)의 출력단의 공통접점과 접지 사이에 연결되어, 상기 이상상태 판단부(152)로부터의 출력신호에 따라 상기 제1 및 제2 전류검출부(141,142)로부터의 검출전류(IS1,IS2)의 출력을 온/오프 스위칭하는 스위칭 소자로 이루어진다.

또한, 상기 스위칭부(153)는 상기 이상상태 판단부(152)의 출력단에 연결된 게이트단과, 상기 제1 및 제2 전류검출부(141,142)의 출력단에 공통으로 연결되고, 또한 상기 제1 및 제2 전류검출부(141,142)로부터의 검출전류를 출력하기 위한 출력단이 연결된 드레인단과, 접지에 연결된 소오스단을 갖는 MOS 트랜지스터(Q)로 이루어진다.

여기서, 도면중 미설명 부호인 Vcc는 바이어스 전압이다.

이하, 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 구동부(110)는 동작 제어신호에 따라 2개의 트랜스 구동전압을 제1 및 제2 트랜스포머(121,122)로 각각 제공한다.

상기 제1 트랜스포머(121)는 상기 구동부(110)에 의한 각 구동전압을 1차 권선코일 및 2차 권선코일의 권선비로 승압하여 제1 구동전압(Vdr1)을 U자형 램프(UL)의 일단에 공급하고, 상기 제2 트랜스포머(122)는 상기 구동부(110)에 의한 각 구동전압을 1차 권선코일 및 2차 권선코일의 권선비로 승압하여 제2 구동전압(Vdr2)을 U자형 램프(UL)의 타단에 공급한다.

이때, 상기 U자형 램프(UL)는 상기 제1 트랜스포머(121)로부터의 제1 구동전압(Vdr1) 및 상기 제2 트랜스포머(122)로부터의 제2 구동전압(Vdr2)에 의해서 동작되며, 여기서, 상기 제1, 제2 구동전압(Vdr1,Vdr2)은 서로 180°의 위상차를 갖고, 대략 40kHz ~ 70kHz 범위내의 임의의 주파수를 갖는 대략 750 ~ 1000V 범위내의 임 의의 값이다.

여기에서, 하나의 트랜스포머를 사용하는 종래의 방식을 사용하여 U자형 램프를 구동하려면 트랜스포머의 내압이 대략 2배정도로 올라가야 하는 문제가 있기 때문에, U자형 램프를 구동하기 위해서는, 두 개의 트랜스포머를 U자형 램프의 각단에 역위상으로 연결하는 것이 바람직하다. 또한, 각 트랜스포머에서 출력되는 전압이 전술한 바와 같이 180도 위상차를 갖게 되어 U자형 램프에서 보면 하나의 구동전압의 2배 전압이 된다.

한편, 본 발명의 제1 전압검출부(131)는 상기 제1 트랜스포머(121)의 2차 권선코일(L21)의 양단전압을 검출하고, 또한 본 발명의 제2 전압검출부(132)는 상기 제2 트랜스포머(122)의 2차 권선코일(L22)의 양단전압을 검출한다.

이에 대해서 보다 구체적으로 설명하면, 상기 제1 전압검출부(131)는 상기 제1 트랜스포머(121)의 2차 권선코일(L21)의 고압단(H1)과 접지단(G1) 사이에 직렬로 접속된 2개의 커패시터(C11,C12)의 접속점(A)에서 상기 제1 트랜스포머(121)의 2차 권선코일(L21)의 전압을 검출한다.

여기서, 상기 2개의 커패시터(C11,C12)의 용량값을 적절히 설정하면 정상상태 및 이상상태에서의 검출 전압을 설정할 수 있다. 예를 들어, 2개의 커패시터(C11,C12)중 C11을 대략 6.8pF ~ 47pF 범위내의 임의의 값으로 설정하고, 상기 C12 를 대략 1nF ~ 10nF 범위내의 임의의 값으로 설정할 수 있으며, 이에 따라, 정상상태에서의 검출전압이 대략 1V가 되고, 이상상태에서의 검출전압은 대략 10V가 되도록 할 수 있다.

또한, 상기 제2 전압검출부(132)는 상기 제2 트랜스포머(122)의 2차 권선코일(L22)의 고압단(H2)과 접지단(G2) 사이에 직렬로 접속된 2개의 커패시터(C21,C22)의 접속점(B)에서 상기 제2 트랜스포머(122)의 2차 권선코일(L22)의 전압을 검출한다.

여기서도, 전술한 바와 같이, 상기 2개의 커패시터(C21,C22)의 용량값을 적절히 설정하면 정상상태 및 이상상태에서의 검출 전압을 설정할 수 있다. 예를 들어, 2개의 커패시터(C21,C22)중 C21을 대략 6.8pF ~ 47pF 범위내의 임의의 값으로 설정하고, 상기 C22를 대략 1nF ~ 10nF 범위내의 임의의 값으로 설정할 수 있으며, 이에 따라, 정상상태에서의 검출전압이 대략 1V가 되고, 이상상태에서의 검출전압은 대략 10V가 되도록 할 수 있다.

다른 한편, 본 발명의 백라이트 인버터에서, 상기 제1 트랜스포머(121)측 배선이 오픈 되었을 때의 상기 제1 트랜스포머(121)의 출력전압이 상기 제2 트랜스포머(122)의 출력전압보다 높게 된다. 그리고, 상기 제1 트랜스포머(121)측 배선이 접지로 쇼트되었을 경우에는 상기 제1 트랜스포머(121)의 출력전압은 접지레벨이 되며, 상기 제2 트랜스포머(122)의 출력전압은 상승하게 된다. 또한, 상기 제1 및 제2 전압검출부(131,132)에서 검출하는 전압(VA,VB)은 램프가 정상동작일 때는 낮은 전압을 갖게 되어 있는데, 이는 두 구동전압(Vdr1, Vdr2)이 정상동작 전압으로 유지되기 때문이다.

그러나, 어느 일측 배선이 오픈, 쇼트되거나, 램프깨짐현상, 그리고 트랜스포머가 납땜이 제대로 되지 않아 아크가 발생하는 상태 등의 인버터 이상상태일 경우에는 인버터 이상 검출부(150)로 입력되는 전압(VA,VB)은 상기 제1 및 제2 트랜스포머(121,122)간의 전압 불균형(UNBALANCE)에 의해 상승하게 된다. 이러한 전압 불균형(UNBALANCE)에 의한 전압이 상승하는 현상을 이용하여 하기 설명하는 바와 같이 백라이트 인버터의 이상상태를 검출한다.

그리고, 본 발명의 제1 전류검출부(141)는 상기 제1 트랜스포머(121)의 2차 권선코일(L21)에 흐르는 전류를 검출하는데, 즉, 상기 제1 전류검출부(141)는 상기 제1 트랜스포머(121)의 2차 권선코일(L21)의 접지단에서 상기 제1 트랜스포머(121)의 2차 권선코일(L21)에 흐르는 전류를 저항(R1)에 의해 검출한다.

또한, 제2 전류검출부(142)는 상기 제2 트랜스포머(122)의 2차 권선코일(L22)에 흐르는 전류를 검출하는데, 즉, 상기 제2 전류검출부(142)는 상기 제2 트랜스포머(122)의 2차 권선코일(L22)의 접지단에서 상기 제2 트랜스포머(122)의 2차 권선코일(L22)에 흐르는 전류를 저항(R2)에 의해 검출한다.

그 다음, 본 발명의 인버터 이상 검출부(150)는 상기 제1 및 제2 전압검출부 (141,142)로부터의 검출전압 각각에 기초해서 인버터 이상 상태를 검출하여 이상 상태이면 상기 제1 및 제2 전류검출부(141,142)에 의해 검출된 전류의 출력을 차단하고, 정상 상태이면 상기 제1 및 제2 전류검출부(141,142)에 의해 검출된 전류를 출력전류(Iout)로 제공한다.

이에 대해서 구체적으로 설명하면, 먼저, 본 발명의 정류부(151)는 상기 제1 및 제2 전압검출부(131,132)에서 검출한 전압을 정류하는데, 즉, 상기 정류부(151)는 제1 입력 저항(R11)을 통한 상기 제1 전압검출부(131)로부터의 검출전압(VA)과, 제2 입력 저항(R12)을 통한 상기 제2 전압검출부(132)로부터의 검출전압(VB)을 입력받고, 정류 다이오드(D)로 정류하여 이상상태 판단부(152)로 출력한다.

이어, 상기 이상상태 판단부(152)는 상기 정류부(151)로부터의 검출전압(VD)과 사전에 설정된 이상 판단전압(Vref)을 비교하여 인버터 이상 상태를 판단하며, 그 비교결과에 따른 전압을 스위칭부(153)로 출력하는데, 즉, 상기 이상상태 판단부(152)는 비반전단자를 통해 입력되는 상기 정류부(151)로부터의 검출전압(VD)과, 반전단자를 통해 입력되는 이상 판단전압(Vref)을 비교하여 인버터 이상 상태를 판단한다. 즉 상기 검출전압(VD)이 상기 이상 판단전압(Vref)보다 높으면 이상상태로 판단하여 하이전압을 스위칭부(153)로 출력하고, 반대로 상기 검출전압(VD)이 상기 이상 판단전압(Vref)보다 낮으면 정상상태로 판단하여 로우전압을 스위칭부(153)로 출력한다.

또한, 상기 이상상태 판단부(152)에서는, 사전에 설정된 이상 판단전압(Vref)이 정상상태에서의 검출전압과 이상상태에서의 검출전압 사이의 임의의 전압으로 설정되는데, 예를 들어, 정상 전압이 1V이고, 이상 전압이 10V이라면, 이상 판단전압(Vref)이 5V로 설정될 수 있으며, 이때, 상기 검출전압(VD)이 상기 이상 판단전압(5V)보다 높으면 이상 상태로 판단하여 하이전압을 스위칭부(153)로 출력하고, 반대로 상기 검출전압(VD)이 상기 이상 판단전압(5V)보다 낮으면 정상으로 판단하여 로우전압을 스위칭부(153)로 출력한다.

그리고, 상기 스위칭부(153)는 상기 이상상태 판단부(152)에 의한 이상 상태 판단 여부에 따라 상기 제1 및 제2 전류검출부(141,142)에 의한 검출전류의 출력을 스위칭하는데, 즉, 상기 스위칭부(153)는 상기 제1 및 제2 전류검출부(141,142)의 출력단의 공통접점과 접지 사이에 연결되어, 상기 이상상태 판단부(152)로부터의 출력신호에 따라 상기 제1 및 제2 전류검출부(141,142)로부터의 검출전류(IS1,IS2)의 출력을 온/오프 스위칭한다.

예를 들어, 상기 스위칭부(153)는 게이트단으로 제공되는 상기 이상상태 판단부(152)의 전압이 하이 전압일 경우에는 스위칭온되어 상기 제1 및 제2 전류검출부(141,142)로부터의 검출전류를 접지로 바이패스시켜 출력전류(Iout)를 접지레벨로 유지하게 되며, 이때, 상기 구동부(110)에 정지 제어신호를 제공한다. 이에 반해 상기 이상상태 판단부(152)의 전압이 로우 전압일 경우에는 스위칭오프되어 상 기 제1 및 제2 전류검출부(141,142)로부터의 검출전류(IS1,IS2)를 구동 제어부(160)에 출력전류(Iout)로 공급하여 상기 구동부(110)가 정상 동작으로 제어된다.

이때, 상기 구동 제어부(160)는 상기 인버터 이상 검출부(150)로부터 전류 입력시 상기 구동부(110)로 동작 제어신호를 제공하여 상기 구동부(110)의 정상 동작을 제어하고, 상기 인버터 이상 검출부(150)로부터 출력전류(Iout)가 로우레벨일 경우에 상기 구동부(110)에 정지 제어신호를 제공한다.

전술한 바와 같은 본 발명은, 백라이트 인버터 또는/및 램프의 오픈상태, 접지로의 쇼트상태, 램프 깨짐 상태를 검출할 수 있고, 그리고 이외에 인버터의 트랜스포머가 완전 오픈 상태가 아닌 들떠 있는 상태(미납: 납땜이 제대로 안된 상태)의 경우에는 고전압에 의해서 아크가 발생되며, 이러한 아크로 인하여 인버터가 장착된 세트가 발화될 수도 있다. 물론 트랜스포머의 미납은 공정상에서 제대로 납땜만 되면 나타나지 않는 상황이지만 운반상의 충격이나 공정상의 미검출 등으로 인한 트랜스포머의 미납도 검출할 수 있다.

이러한 인버터 또는/ 및 램프의 오픈,쇼트,램프깨짐, 그리고 미납 상태에서, 백라이트 인버터를 셧다운(SHUTDOWN)시켜 구동전압이 출력되지 않아, 이상 상태에서 받을 수 있는 백라이트 인버터의 손상을 방지할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, U자형 램프용 백라이트 인버터에서, 인버터 또는/및 램프의 오픈 및 쇼트, U자형 램프의 깨짐 및 아크 발생 등의 인버터 이상상태를 검출하도록 구현함으로서,

이상상태의 검출시 셧다운(shutdown)시킬 수 있고, 또한 동작상의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이에 따라, 인버터 또는/및 램프 등의 배선의 오픈 상태, 접지로의 쇼트 상태, 램프의 깨짐, 그리고 트랜스포머의 납땜이 들떠 아크가 발생하는 상태 등의 인버터 이상상태를 검출할 수 있어 최소의 재료비로 인버터의 신뢰성을 증대시킬 수 있다.

Claims

동작 제어신호에 따라 2개의 트랜스 구동전압을 공급하고, 정지 제어신호에 따라 상기 트랜스 구동전압의 공급을 차단하는 구동부;

상기 구동부에 의한 각 구동전압을 1차 권선코일 및 2차 권선코일의 권선비로 승압하여 U자형 램프의 양단에 각각 공급하는 제1 및 제2 트랜스포머;

상기 제1 및 제2 트랜스포머의 각 2차 권선코일의 양단전압을 각각 검출하는 제1 및 제2 전압검출부;

상기 제1 및 제2 트랜스포머의 각 2차 권선코일에 흐르는 전류를 각각 검출하는 제1 및 제2 전류검출부;

상기 제1 및 제2 전압검출부로부터의 검출전압 각각에 기초해서 인버터 이상 상태를 검출하여 이상 상태이면 상기 제1 및 제2 전류검출부에 의해 검출된 전류의 출력을 차단하고, 정상 상태이면 상기 제1 및 제2 전류검출부에 의해 검출된 전류를 출력하는 인버터 이상 검출부; 및

상기 인버터 이상 검출부(150)로부터 전류 입력시 상기 구동부로 동작 제어신호를 제공하여 상기 구동부의 정상 동작을 제어하고, 상기 인버터 이상 검출부로부터 전류 입력이 없으면 상기 구동부에 정지 제어신호를 제공하는 구동 제어부

를 포함하는 U자형 램프용 백라이트 인버터.
제1항에 있어서, 상기 인버터 이상 검출부는

상기 제1 및 제2 전압검출부에서 검출한 전압을 정류하는 정류부;

상기 정류부로부터의 검출전압과 사전에 설정된 이상 판단전압을 비교하여 인버터 이상 상태를 판단하는 이상상태 판단부; 및

상기 이상상태 판단부에 의한 이상 상태 판단 여부에 따라 상기 제1 및 제2 전류검출부에 의한 검출전류의 출력을 스위칭하는 스위칭부

를 포함하는 것을 특징으로 하는 U자형 램프용 백라이트 인버터.
제1항에 있어서, 상기 제1 전압검출부는

상기 제1 트랜스포머의 2차 권선코일의 고압단과 접지단 사이에 직렬로 접속되고, 그 사이의 접속점에서 상기 제1 트랜스포머의 2차 권선코일의 전압을 검출하는 2개의 커패시터로 이루어진 것을 특징으로 하는 U자형 램프용 백라이트 인버터.
제1항에 있어서, 상기 제2 전압검출부는

상기 제2 트랜스포머의 2차 권선코일의 고압단과 접지단 사이에 직렬로 접속되고, 그 사이의 접속점에서 상기 제2 트랜스포머의 2차 권선코일의 전압을 검출하는 2개의 커패시터로 이루어진 것을 특징으로 하는 U자형 램프용 백라이트 인버터.
제1항에 있어서, 상기 제1 전류검출부는

상기 제1 트랜스포머의 2차 권선코일의 접지단에서 접지로 연결되어 이 접지단에서 상기 제1 트랜스포머의 2차 권선코일에 흐르는 전류를 검출하는 저항으로 이루어진 것을 특징으로 하는 U자형 램프용 백라이트 인버터.
제1항에 있어서, 상기 제2 전류검출부는

상기 제2 트랜스포머의 2차 권선코일의 접지단에서 접지로 연결되어 이 접지단에서 상기 제2 트랜스포머의 2차 권선코일에 흐르는 전류를 검출하는 저항으로 이루어진 것을 특징으로 하는 U자형 램프용 백라이트 인버터.
제2항에 있어서, 상기 정류부는

상기 제1 전압검출부의 출력단에 연결된 제1 입력 저항;

상기 제2 전압검출부의 출력단에 연결된 제2 입력 저항; 및

상기 제1 및 제2 입력 저항에 공통으로 연결된 애노드단과, 상기 이상상태 판단부의 입력단에 연결된 캐소드단을 갖는 정류 다이오드

를 포함하는 것을 특징으로 하는 U자형 램프용 백라이트 인버터.
제2항에 있어서, 상기 이상상태 판단부는

사전에 설정된 이상 판단전압을 정상상태에서의 검출전압과 이상상태에서의 검출전압 사이의 임의의 전압으로 설정되어 이루어진 것을 특징으로 하는 U자형 램프용 백라이트 인버터.
제2항에 있어서, 상기 이상상태 판단부는

상기 정류부로부터의 검출전압을 입력받는 비반전단자와, 사전에 설정된 이상 판단전압을 입력받는 반전단자와, 상기 검출전압이 상기 이상 판단전압보다 높으면 하이전압을 출력하고 상기 검출전압이 상기 이상 판단전압보다 낮으면 로우전압을 출력하는 출력단자를 갖는 비교기로 이루어진 것을 특징으로 하는 U자형 램프용 백라이트 인버터.
제2항에 있어서, 상기 스위칭부는

상기 제1 및 제2 전류검출부의 출력단의 공통접점과 접지 사이에 연결되어, 상기 이상상태 판단부로부터의 출력신호에 따라 상기 제1 및 제2 전류검출부로부터의 검출전압의 출력을 온/오프 스위칭하는 스위칭 소자로 이루어진 것을 특징으로 하는 U자형 램프용 백라이트 인버터.
제2항에 있어서, 상기 스위칭부는

상기 이상상태 판단부의 출력단에 연결된 게이트단과, 상기 제1 및 제2 전류검출부의 출력단에 공통으로 연결되고, 또한 상기 제1 및 제2 전류검출부로부터의 검출전류를 출력하기 위한 출력단이 연결된 드레인단과, 접지에 연결된 소오스단을 갖는 MOS 트랜지스터로 이루어진 것을 특징으로 하는 U자형 램프용 백라이트 인버터.