KR100660169B1 - Aging inverter for ccfl and eefl - Google Patents

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Abstract

An aging inverter for a CCFL and an EEFL is provided to perform a stable aging process on the CCFL and the EEFL by synchronizing output frequencies and phases of the lamps with each other. An aging inverter for a CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp) and an EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp) includes a PWM(Pulse Width Modulation) controller(10), to which a first current amplifier circuit(11) is connected. The inverter(20) includes an inverter protecting unit(21), a second current amplifier circuit(22), a switching unit(23), and a transformer(24). A lamp(30) is connected to the inverter. Output voltages, which are varied according to charge/discharge of a capacitor, are linked with the PWM controller such that output frequencies of the multi-channel inverter are synchronized with each other.

Description

냉음극 형광램프 또는 외부전극 형광램프용 에이징 인버터{Aging Inverter for CCFL and EEFL}Aging inverter for cold cathode fluorescent lamp or external electrode fluorescent lamp {Aging Inverter for CCFL and EEFL}

도 1은 종래 CCFL/EEFL 에이징 인버터의 사용예시도.1 is an exemplary view of the use of a conventional CCFL / EEFL aging inverter.

도 2는 종래 에이징 인버터에서 발생하는 출력 파형도.2 is an output waveform diagram generated in a conventional aging inverter.

도 3은 본 발명에 따른 에이징 인버터의 회로도.3 is a circuit diagram of an aging inverter according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 에이징 인버터에서 발생하는 출력 파형도.4 is an output waveform diagram generated in the aging inverter according to the present invention.

<주요 도면부호에 대한 설명><Description of the major reference numerals>

10 : PWM 제어부 11 : 제 1 전류증폭회로10: PWM control unit 11: first current amplifier circuit

20 : 인버터 23 : 스위칭부20: inverter 23: switching unit

24 : 트랜스부 30 : 램프24: transformer 30: lamp

본 발명은 냉음극 형광램프(Cold Cathode Flourscent Lamp, 이하 'CCFL') 또는 외부전극 형광램프(External Electrode Flourscent Lamp, 이하 'EEFL')의 에이징(Aging)에 사용되는 인버터에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 출력 주파수 및 위상의 동기화가 가능한 CCFL/EEFL 에이징 인버터(Aging Inverter)에 관한 것이다.The present invention relates to an inverter used for aging of a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) or an external electrode fluorescent lamp (EEFL). A CCFL / EEFL Aging Inverter capable of synchronizing output frequency and phase.

CCFL/EEFL은 휘도가 크고 발열량이 적으며 수명이 길다는 장점으로 TFT LCD 응용분야에서 백라이트로 널리 활용되고 있다.CCFL / EEFL is widely used as backlight in TFT LCD applications because of its high brightness, low heat generation and long life.

이러한 CCFL/EEFL은 인버터를 채택하여 고압의 전압을 생성함으로써 램프에 필요한 전류를 제공하게 된다. The CCFL / EEFL employs an inverter to generate a high voltage to provide the current required for the lamp.

일반적으로 CCFL/EEFL 제조 공정에는 도 1에서 보는 바와 같이, 한 채널 당 하나의 에이징 인버터에 하나의 램프가 연결되고 생산성 향상을 위해서 다수의 채널을 조밀하게 배치하여 초기 점등을 수행하는 에이징이 포함된다. In general, as shown in FIG. 1, a CCFL / EEFL manufacturing process includes an aging in which one lamp is connected to one aging inverter per channel and an initial lighting is performed by densely arranging a plurality of channels to improve productivity. .

그러나 종래의 에이징 인버터를 사용하여 도 1과 같은 방식으로 에이징을 수행하게 되면 CCFL/EEFL 특성상 상호 유기되는 전압으로 인해 누설 전류가 발생하게 되고, 이 누설 전류의 양 또한 각 채널별로 달라지는 채널간 상호 간섭 현상이 발생한다. 도 2는 채널 간 상호간섭으로 인한 인버터의 불안정한 출력파형을 나타내고 있는바, 채널간 상호간섭으로 파형의 왜곡이 만들어지는 과정은 아래 그래프(그래프 1)와 같다. However, when aging is performed in the same manner as in FIG. 1 using a conventional aging inverter, leakage current is generated due to mutual induced voltage due to the characteristics of CCFL / EEFL, and the amount of leakage current also varies between channels. Phenomenon occurs. Figure 2 shows the unstable output waveform of the inverter due to the interference between the channels, the process of making the waveform distortion by the interference between the channels as shown in the graph (graph 1).

Figure 112006075018191-pat00001
Figure 112006075018191-pat00001

<그래프 1><Graph 1>

에이징 인버터가 아무리 동일한 전류를 공급해 주어도 이와 같은 채널 간 상호간섭 현상으로 인하여 램프마다 소비하는 전류의 양이 달라지기 때문에 결과적으로는 안정적인 전류 공급이 불가능하게 된다.No matter how the aging inverter supplies the same current, the interference between channels causes the amount of current consumed in each lamp to be changed, resulting in a stable current supply.

이는 램프의 균일한 품질을 보장할 수 없게 할 뿐만 아니라, 인버터의 출력 생성 회로에 무리를 주게 되어 인버터의 수명을 단축시키는 결과를 초래하게 되는 것이다.This not only guarantees a uniform quality of the lamp, but also impedes the output generating circuit of the inverter, resulting in shortening the lifetime of the inverter.

본 발명은 종래 에이징 인버터의 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 채널 간 상호간섭현상을 방지할 수 있는 인버터를 제공함으로써 램프에 안정적 전 류공급을 목적으로 한다. The present invention is to solve the above problems of the conventional aging inverter, and to provide a stable current supply to the lamp by providing an inverter that can prevent the interference between channels.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 스위칭회로 및 트랜스포머를 포함하여 냉음극 형광램프 또는 외부전극 형광램프를 에이징하는 인버터에 있어서, 주파수 동기 회로인 PWM 제어부 및 상기 PWM 제어부 출력단자에 연결되는 제 1 전류증폭회로를 포함하고 상기 제 1 전류증폭회로의 출력단자에 n개의 인버터가 병렬로 연결됨으로써, 상기 PWM 제어부에서 출력된 전류를 상기 제 1 전류증폭회로를 통해 증폭하여 n개의 인버터에 동시에 공급하는 것을 특징으로 하는 냉음극 형광램프 또는 외부전극 형광램프 에이징 인버터를 제공한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention includes a switching circuit and a transformer in an inverter for aging a cold cathode fluorescent lamp or an external electrode fluorescent lamp, which is connected to a PWM controller and a PWM controller output terminal of the frequency synchronization circuit Including a first current amplifier circuit and n inverters are connected in parallel to the output terminal of the first current amplifier circuit, thereby amplifying the current output from the PWM control through the first current amplifier circuit to the n inverters at the same time It provides a cold cathode fluorescent lamp or an external electrode fluorescent lamp aging inverter characterized in that the supply.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 상세히 설명한다.Hereinafter, the technical spirit of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 인버터는 한 개의 PWM 제어부(10)를 채택하고 여기에 제 1 전류증폭회로(11)가 연결되어 있으며, 이와 연결되는 인버터(20)는 인버터 보호부(21), 제 2 전류증폭회로(22), 스위칭부(23) 및 트랜스부(24)를 포함하고, 상기 인버터(20)에는 램프(30)가 장착된다. As shown in FIG. 3, the inverter according to the present invention adopts a PWM control unit 10 and a first current amplifier circuit 11 is connected thereto, and the inverter 20 connected thereto is an inverter protection unit. 21, a second current amplifier circuit 22, a switching unit 23 and a transformer unit 24, the lamp 20 is mounted to the inverter 20.

PWM 제어부(10)는 아래 그래프(그래프 2)에서 보는 바와 같이, C-T Source 는 커패시터(Capacitor)를 충/방전에 따라 변화하는 전압 값이고, R-T Source 는 기준전압 (Reference- Volt.) 으로 설정하여, C-T 값이 변화할 때 R-T 값을 기준으로 트리거(Trigger) 되어 펄스파(Puls-Wave)를 만들어주는 컨트롤러이다. As shown in the graph below (graph 2), the PWM control unit 10 is a CT value is a voltage value that changes according to the charge / discharge of the capacitor (Capacitor), RT Source is set to a reference voltage (Reference-Volt.) In other words, when the CT value changes, it is triggered based on the RT value to create pulse-wave.

여러 개의 PWM Controller 들의 C-T Source를 링크(Link)시킴으로써 다수 채 널의 인버터 출력 주파수를 동기화할 수 있게 된다.By linking the C-T sources of several PWM controllers, it is possible to synchronize the inverter output frequencies of multiple channels.

Figure 112006075018191-pat00002
Figure 112006075018191-pat00002

< 그래프 2><Graph 2>

그러나 상기 PWM 제어부는 주파수 동기회로이기 때문에, 아래 그래프(그래프 3)에서 보는 바와 같이, 역상채널파형에 의해 다른 채널의 위상을 왜곡시키는 문제는 잔존할 수 있다. However, since the PWM control unit is a frequency synchronization circuit, as shown in the graph below (graph 3), the problem of distorting the phase of another channel due to the inverse channel waveform may remain.

Figure 112006075018191-pat00003
Figure 112006075018191-pat00003

<그래프 3><Graph 3>

따라서 출력 주파수 뿐만 아니라 위상의 동기화가 가능해야만 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 것인바, 이를 위한 방안으로서 도 3에 도시한 바와 같이 PWM 제어부(10)를 채널별로 설치하는 대신 모든 채널에 대하여 Gate-Source를 동일하게 공급해줄 수 있도록 한 개의 통합된 PWM 제어부를 설치하도록 하였다.Therefore, the objective of the present invention can be achieved only by synchronizing the phase as well as the output frequency. As a solution for this, as shown in FIG. One integrated PWM controller is installed to provide the same source.

그러나 일반적으로 PWM 제어부(10)에서 공급되는 Gate-Source의 전류 량은 한 개의 인버터를 구동시킬 수 있는 정도의 작은 양이므로 제 1 전류증폭회로(11)를 이용하여 각 인버터에 충분한 전류를 공급하고, 선로 전달 시 발생 될 수 있는 외부 Noise로부터의 변형을 방지하는 것이 바람직하다. However, in general, since the amount of current of the gate-source supplied from the PWM control unit 10 is small enough to drive one inverter, sufficient current is supplied to each inverter by using the first current amplifier circuit 11. Therefore, it is desirable to prevent deformation from external noise which may be generated during line transmission.

인버터(20)는 PWM 제어부(10)로부터 전달된 전류인 Gate-Source를 기준으로 전압과 전류를 증폭하여 램프(30)에 공급하는 회로로서, 에이징이 필요한 램프 수(n)에 따라 n개의 인버터가 PWM 제어부(10)에 병렬로 연결된다. The inverter 20 is a circuit for amplifying a voltage and a current based on a gate-source, which is a current transmitted from the PWM control unit 10, and supplying the voltage to the lamp 30. Is connected in parallel to the PWM control unit 10.

이때, 상기 제 1 전류증폭회로(11)를 채택하게 되면, 실제로는 제 1 전류증폭회로에 n개의 인버터가 병렬로 연결되는 구조가 되는 것이나, 제 1 전류증폭회로는 PWM 제어부의 발전에 따라 별도의 설계가 불필요할 수도 있는 종속적인 수단인만큼, 개념상으로는 하나의 PWM 제어부에 n개의 인버터가 병렬로 연결된다고 볼 수 있다.In this case, when the first current amplifier circuit 11 is adopted, n inverters are actually connected to the first current amplifier circuit in parallel. However, the first current amplifier circuit is separately generated according to the development of the PWM controller. As a dependent means that the design of N may be unnecessary, it can be considered that n inverters are connected in parallel to one PWM controller.

상기 인버터(20)는 각 채널별로 인버터 보호부(21)를 포함할 수 있는데, 이는 각각의 인버터에 문제가 발생하였을 때 Gate-Source를 제어하여 인버터의 파손 및 불량을 방지하는 회로이다. The inverter 20 may include an inverter protection unit 21 for each channel, which is a circuit that prevents damage and failure of the inverter by controlling the gate-source when a problem occurs in each inverter.

인버터 보호부(21)가 있는 경우, 제 2 전류증폭회로(22)를 통해 인버터 보호부(21)를 더 포함하여 유실되거나 변형될 수 있는 Gate-Source를 복원하며 Gate-Source의 전류를 증폭할 수 있다. If there is an inverter protection unit 21, the inverter protection unit 21 is further included through the second current amplifier circuit 22 to restore the gate-source, which may be lost or deformed, and to amplify the current of the gate-source. Can be.

이렇게 생성된 Gate-Source는 스위칭회로인 스위칭부(23)에 전달되는바, 스위칭부(23)는 4개의 Gate-Source를 기준으로 전압과 전류를 증폭하여 Sine-Wave 와 가장 유사한 형태의 파형을 생성하는 Full-Bridge Switching 회로가 바람직하다.The generated gate-source is transferred to the switching unit 23, which is a switching circuit. The switching unit 23 amplifies voltage and current based on four gate-sources to generate a waveform having the most similar waveform to the sine-wave. It is desirable to generate a full-bridge switching circuit.

스위칭부(23)에서 발생된 출력 전압과 전류는 트랜스포머(Transformer)인 트랜스부(24)에 의해서 램프(30)로 최종 전달된다. The output voltage and current generated by the switching unit 23 are finally transferred to the lamp 30 by the transformer unit 24 which is a transformer.

본 발명에 따른 인버터를 시험해 본 결과, 도 4에서 보는 바와 같이 채널 간 상호간섭현상 없이 안정적인 인버터의 출력 파형을 얻을 수 있었다. As a result of testing the inverter according to the present invention, as shown in FIG. 4, it was possible to obtain a stable output waveform of the inverter without mutual interference between channels.

이상, 본 발명의 기술적 사상을 설명함에 있어서 구체적인 한정이 불가피하였으나, 당업자에게 자명한 수준에서의 치환이나 변경에 따른 상이성은 본 발명의 핵심적 기술사상을 채용하는 한 본 발명의 기술적 범위에 속한다 할 것이다.In the above description, specific limitations are inevitable in describing the technical idea of the present invention. However, differences due to substitution or change at a level apparent to those skilled in the art will belong to the technical scope of the present invention as long as the technical spirit of the present invention is adopted. .

본 발명에 의하면, 인버터 출력 주파수 및 위상이 동기화되어 램프 간의 상호간섭 현상에 구애됨 없이 안정적인 램프 에이징이 가능하다.According to the present invention, the inverter output frequency and phase are synchronized to enable stable lamp aging without being concerned with the phenomenon of mutual interference between the lamps.

따라서 램프 에이징 공정에서의 로스(Loss)를 줄이고, 균일한 출력으로 램프의 품질을 획기적으로 높이며, 인버터의 파손을 방지하여 원가 및 유지 비용의 절감을 가능케 하는 경제적 효과가 현저하다.Therefore, the economic effect of reducing the loss in the lamp aging process, significantly increasing the quality of the lamp with uniform output, and preventing the breakage of the inverter can reduce the cost and maintenance cost.

또한 램프 에이징 공정에서 상호간섭현상으로 인해 최소한 유지해야했던 램프 간 간격을 대폭 줄일 수 있어 동일한 공간에서도 2~3배의 생산량 증가가 가능하므로 생산성 향상에도 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다.In addition, the gap between lamps, which had to be maintained at least due to the interference in the lamp aging process, can be greatly reduced, which can increase production by 2 ~ 3 times in the same space, which is expected to contribute greatly to productivity improvement.

Claims (4)

스위칭회로 및 트랜스포머를 포함하여 냉음극 형광램프 또는 외부전극 형광램프를 에이징하는 인버터에 있어서, 주파수 동기 회로인 PWM 제어부 및 상기 PWM 제어부 출력단자에 연결되는 제 1 전류증폭회로를 포함하고 상기 제 1 전류증폭회로의 출력단자에 n개의 인버터가 병렬로 연결됨으로써, 상기 PWM 제어부에서 출력된 전류를 상기 제 1 전류증폭회로를 통해 증폭하여 n개의 인버터에 동시에 공급하는 것을 특징으로 하는 냉음극 형광램프 또는 외부전극 형광램프 에이징 인버터.An inverter for aging a cold cathode fluorescent lamp or an external electrode fluorescent lamp including a switching circuit and a transformer, the inverter comprising: a PWM controller as a frequency synchronization circuit and a first current amplifier circuit connected to the PWM controller output terminal; N inverters are connected in parallel to the output terminals of the amplification circuit, thereby amplifying the current output from the PWM control unit through the first current amplifier circuit and simultaneously supplying to the n inverters. Electrode Fluorescent Lamp Aging Inverter. 제 1항에 있어서, 상기 PWM 제어부는 커패시터(Capacitor)의 충전 및 방전에 따른 전압 변화시에 기준전압 (Reference- Volt.)으로 설정한 값을 기준으로 트리거(Trigger) 되어 펄스파(Puls-Wave)를 생성함으로써 주파수를 동기화하는 것을 특징으로 하는 냉음극 형광램프 또는 외부전극 형광램프 에이징 인버터.2. The pulse controller of claim 1, wherein the PWM controller is triggered based on a value set as a reference voltage when the voltage changes due to the charging and discharging of the capacitor. Cold cathode fluorescent lamp or external electrode fluorescent lamp aging inverter, characterized in that to synchronize the frequency by generating a). 제 1항에 있어서, 상기 n개의 인버터 각각에 설치되는 스위칭 회로는 4개의 Gate-Source를 기준으로 전압과 전류를 증폭하는 Full-Bridge Switching 회로인 것을 특징으로 하는 냉음극 형광램프 또는 외부전극 형광램프 에이징 인버터.2. The cold cathode fluorescent lamp or the external electrode fluorescent lamp of claim 1, wherein the switching circuit installed in each of the n inverters is a full-bridge switching circuit for amplifying voltage and current based on four gate sources. Aging inverter. 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 n개의 인버터 각각은 제 1 전류증폭회로의 출력단자로부터 인버터에 입력되는 Gate-Source를 제어할 수 있는 인버터 보호 부 및 상기 인버터 보호부에서 유실되거나 변형된 전류를 복원하는 제 2 전류증폭회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉음극 형광램프 또는 외부전극 형광램프 에이징 인버터.The inverter protection unit of claim 1 or 3, wherein each of the n inverters is controlled by an inverter protection unit capable of controlling a gate-source input to the inverter from an output terminal of the first current amplification circuit, and is lost or modified in the inverter protection unit. The cold cathode fluorescent lamp or the external electrode fluorescent lamp aging inverter further comprises a second current amplifier circuit for restoring the current.
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