KR100661087B1 - Protection circuit of inverter for lcd back-light - Google Patents
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Abstract
본 발명은 LCD 백라이트용 인버터의 보호회로에 관한 것으로, 상세하게는 LCD 백라이트용 인버터의 트랜스포머의 출력측에 캐소드가 연결되고, 그라운드에 애노드가 연결되어 전압 공급단으로부터 공급되는 전류를 일정 레벨의 DC전압으로 변환시켜 출력하는 제너 다이오드와, 상기 트랜스포머와 냉음극관 사이에 연결되어 상기 제너 다이오드로부터 출력되는 전압을 분압하도록 제 1저항과 제 2저항으로 구성된 분압 저항과, 상기 분압 저항을 통해 입력되는 AC 전압을 제거하는 로우 패스 필터와, 상기 분압 저항을 통해 분압되는 DC 전압의 레벨에 따라 스위칭되는 제 1스위칭 수단과, 상기 제 1스위칭 수단의 스위칭에 따라 연동되어 상기 인에이블 신호 공급단에서 출력되는 인에이블 신호를 상기 냉음극관 구동 IC로 인가/차단하는 제 2스위칭 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a protection circuit of an LCD backlight inverter, and more particularly, a cathode is connected to an output side of a transformer of an LCD backlight inverter, and an anode is connected to ground to supply a current supplied from a voltage supply terminal at a predetermined level. A Zener diode, which is converted into and outputted from the Zener diode, is divided between the transformer and the cold cathode tube to divide the voltage output from the Zener diode, and a voltage divider comprising a first resistor and a second resistor; and an AC voltage input through the voltage divider. A low pass filter that removes the first switching means, a first switching means switched according to a level of the DC voltage divided by the voltage divider, and an output signal output from the enable signal supply terminal in association with the switching of the first switching means. And second switching means for applying / blocking an enable signal to the cold cathode tube driving IC. And it characterized in that.
따라서 상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면 트랜스포머와 냉음극관으로 연결되는 고압 부위에 인체가 접촉하는 경우 이를 감지하여 인버터의 구동을 멈추게 함으로써 고압으로 인해 인체에 전기적 쇼크가 발생하거나 또는 고출력이 발생되어 냉음극관이 파손되는 것을 미연에 방지할 수 있다.Therefore, according to the present invention configured as described above, if the human body contacts the high voltage portion connected to the transformer and the cold cathode tube by detecting it to stop the drive of the inverter due to the high pressure or high power generated in the human body cold cathode tube This damage can be prevented beforehand.
LCD 백라이트, 인버터, 냉음극관, 인체, 접촉LCD backlight, inverter, cold cathode tube, human body, contact
Description
도 1은 종래의 LCD 백라이트용 인버터의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도1 is a block diagram schematically showing the configuration of a conventional LCD backlight inverter
도 2는 본 발명에 따른 LCD 백라이트용 인버터의 보호회로의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도Figure 2 is a block diagram schematically showing the configuration of the protection circuit of the inverter for LCD backlight according to the present invention
<도면중 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1 : 냉음극관 구동 IC 2 : 트랜스포머1: Cold cathode tube drive IC 2: Transformer
3 : 냉음극관 4 : 출력전류 검출회로3: cold cathode tube 4: output current detection circuit
5 ; 오픈램프 보호회로 100 : 보호회로5; Open Lamp Protection Circuit 100: Protection Circuit
110 : 분압 저항 120 : 로우 패스 필터110: voltage divider 120: low pass filter
C1 : 콘덴서 R1, R2 : 제 1, 2저항C1: capacitor R1, R2: first and second resistor
Q1 : FET Q2 : 트랜지스터Q1: FET Q2: Transistor
ZD1 : 제너 다이오드ZD1: Zener Diode
본 발명은 LCD 백라이트용 인버터에 관한 것으로, 상세하게는 냉음극관으로 인가되는 고압과 인체가 접촉되는 경우 인체에 전기적 쇼크가 발생되거나 또는 고전류가 램프로 입력되어 램프가 파손되는 것을 방지하도록 하는 LCD 백라이트용 인버터의 보호회로에 관한 것이다.The present invention relates to an inverter for LCD backlight, and in detail, when the human body is in contact with a high voltage applied to a cold cathode tube, an electric shock is generated in the human body or a high current is inputted into the lamp to prevent the lamp from being damaged. It relates to a protection circuit of an inverter.
일반적으로 LCD 백라이트용 인버터는 직류 전원을 교류 전원으로 변환 후 트랜스포머를 이용하여 고전압을 발생시켜 냉음극관을 구동하는 DC/AC 컨버터를 말한다.In general, an LCD backlight inverter refers to a DC / AC converter that drives a cold cathode tube by generating a high voltage using a transformer after converting DC power to AC power.
이러한 종래의 인버터는 도 1에 도시된 바와 같이 정전압을 입력받아 구동되어 펄스 형태의 구동 신호를 출력하고, 또한 하기에서 설명할 냉음극관(3)으로 인가되는 전압을 피드백받아 냉음극관(3)의 오픈 여부를 검출하며, 또 냉음극관(3)을 통해 흐르는 전류를 검출하여 출력을 조절하는 냉음극관 구동 IC(1)와, 냉음극관 구동 IC(1)로부터 출력되는 펄스 형태의 교류 전원을 승압하여 고전압을 출력하는 트랜스포머(2)와, 트랜스포머(2)로부터 출력되는 고전압으로 점등되는 냉음극관(3)과, 냉음극관(3)을 통해 흐르는 전류를 검출하여 냉음극관 구동 IC(1)로 인가하는 출력전류 검출회로(4)와, 냉음극관(3)으로 인가되는 전압을 센싱하여 냉음극관(3)의 오픈 여부를 냉음극관 구동 IC(1)로 알리는 오픈램프 보호회로(5)로 구성된다.The conventional inverter is driven by receiving a constant voltage as shown in FIG. 1 to output a driving signal in the form of a pulse, and also by receiving a feedback of a voltage applied to the
이러한 인버터의 동작을 개략적으로 살펴보면, 냉음극관 구동 IC(1)는 정전압이 인가되면 펄스 형태의 신호를 생성한 후, 이를 트랜스포머(2)로 출력하면, 트랜스포머(2)는 이를 고전압으로 승압한 후 냉음극관(3)으로 출력하여 냉음극관(3)을 점등시킨다. 이때 트랜스포머(2)의 출력 전압은 정상적인 동작시 약 600Vrms 정도이며, 또한 냉음극관(3)을 통과한 전류는 출력전류 검출회로(4)를 통해 냉음극관 구동 IC(1)로 입력되어 냉음극관 구동 IC(1)는 냉음극관(3)의 상태를 확인한다.Referring to the operation of the inverter schematically, the cold cathode
한편 냉음극관(3)이 오픈되면 오픈램프 보호회로(5)를 통해 입력되는 전압의 크기가 증가하기 때문에 냉음극관 구동 IC(1)는 냉음극관(3)의 오픈으로 인식하여 인버터의 구동을 멈춘다.On the other hand, when the
그러나 이러한 종래의 인버터는 트랜스포머와 냉음극관으로 연결되는 고압 부위에 인체가 접촉하는 경우에 인버터가 계속 동작하기 때문에 고압으로 인해 인체에 전기적 쇼크가 발생하거나 또는 고출력이 발생되어 냉음극관이 파손되는 문제점이 있다.However, since the inverter continues to operate when a human body contacts a high voltage part connected to a transformer and a cold cathode tube, the conventional inverter may cause electric shock or damage to the cold cathode tube due to high power. have.
따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 트랜스포머와 냉음극관으로 연결되는 고압 부위에 인체가 접촉하는 경우 이를 감지하여 인버터의 구동을 멈추게 함으로써 고압으로 인해 인체에 전기적 쇼크가 발생하거나 또는 고출력이 발생되어 냉음극관이 파손되는 것을 미연에 방지하도록 하는데 있다.Therefore, an object of the present invention is to solve the above problems, by detecting when the human body is in contact with the high-voltage region connected to the transformer and the cold cathode tube by stopping the drive of the inverter by the high pressure or electric shock occurs in the human body Alternatively, the high power is generated to prevent the cold cathode tube from being damaged in advance.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,Features of the present invention for achieving the above object,
고전압으로 점등되는 냉음극관과, 인에이블 신호 공급단에서 출력되는 인에이블 신호에 따라 구동되고, 정전압을 입력받아 펄스형태의 구동신호를 출력하고, 상기 냉음극관으로 인가되는 전압을 피드백받아 냉음극관의 오픈 여부를 검출하며, 상기 냉음극관을 통해 흐르는 전류를 검출하여 출력을 조절하는 냉음극관 구동 IC와, 상기 냉음극관 구동 IC로부터 출력되는 펄스형태의 교류 전원을 승압하여 상기 냉음극관으로 고전압을 출력하는 트랜스포머와, 상기 냉음극관을 통해 흐르는 전류를 검출하여 상기 냉음극관 구동 IC로 인가하는 출력전류 검출회로와, 상기 트랜스포머로부터 상기 냉음극관으로 인가되는 전압을 센싱하여 상기 냉음극관의 오픈 여부를 상기 냉음극관 구동 IC로 알리는 오픈램프 보호회로를 포함하는 LCD 백라이트용 인버터에 있어서,It is driven according to a cold cathode tube which is turned on at a high voltage and an enable signal output from the enable signal supply terminal, receives a constant voltage, outputs a pulse type driving signal, and feeds back the voltage applied to the cold cathode tube. A cold cathode tube driving IC for detecting an open state and detecting an electric current flowing through the cold cathode tube to adjust an output, and boosting an AC power output from the cold cathode tube driving IC to output a high voltage to the cold cathode tube; An output current detecting circuit for detecting a current flowing through the cold cathode tube and applying a transformer to the cold cathode tube driving IC; and sensing a voltage applied from the transformer to the cold cathode tube to determine whether the cold cathode tube is opened. Inverter for LCD backlight that includes open lamp protection circuit informed by driving IC hurry,
상기 트랜스포머의 출력측에 캐소드가 연결되고, 그라운드에 애노드가 연결되어 전압 공급단으로부터 공급되는 전류를 일정 레벨의 DC전압으로 변환시켜 출력하는 제너 다이오드와,A zener diode having a cathode connected to an output side of the transformer and an anode connected to ground to convert a current supplied from a voltage supply terminal into a DC voltage of a predetermined level, and
상기 트랜스포머와 상기 냉음극관 사이에 연결되어 상기 제너 다이오드로부터 출력되는 전압을 분압하도록 제 1저항과 제 2저항으로 구성된 분압 저항과,A voltage divider connected between the transformer and the cold cathode tube, the voltage divider comprising a first resistor and a second resistor to divide the voltage output from the zener diode;
상기 분압 저항을 통해 입력되는 AC 전압을 제거하는 로우 패스 필터와,A low pass filter for removing an AC voltage input through the voltage divider;
상기 분압 저항을 통해 분압되는 DC 전압의 레벨에 따라 스위칭되는 제 1스우칭 수단과,First switching means switched according to the level of the DC voltage divided by the voltage divider;
상기 제 1스위칭 수단의 스위칭에 따라 연동되어 상기 인에이블 신호 공급단에서 출력되는 인에이블 신호를 상기 냉음극관 구동 IC로 인가/차단하는 제 2스위칭 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.And second switching means for interlocking with the switching of the first switching means to apply / block the enable signal output from the enable signal supply terminal to the cold cathode tube driving IC.
상기 제 1스위칭 수단은,The first switching means,
상기 분압 저항의 노드에 게이트가 연결되고, 인에이블 신호 공급단에 드레 인이 연결되며, 그라운드에 소스가 연결되어 상기 분압 저항으로부터 분압된 DC 전압에 의해 온/오프되는 FET이다.A gate is connected to a node of the divided resistor, a drain is connected to an enable signal supply terminal, and a source is connected to the ground to be turned on / off by a DC voltage divided from the divided resistor.
또한 상기 제 2스위칭 수단은,In addition, the second switching means,
상기 FET의 드레인에 베이스가 연결되고, 상기 인에이블 신호 공급단에 에미터가 연결되며, 상기 냉음극관 구동 IC의 인에이블단에 콜렉터가 연결되어 상기 FET의 온/오프에 따라 상기 인에이블 신호 공급단에서 출력되는 인에이블 신호를 상기 냉음극관 구동 IC로 인가/차단하는 트랜지스터이다.A base is connected to the drain of the FET, an emitter is connected to the enable signal supply terminal, and a collector is connected to the enable terminal of the cold cathode tube driving IC to supply the enable signal according to on / off of the FET. A transistor for applying / blocking the enable signal output from the stage to the cold cathode tube driving IC.
또한 상기 로우 패스 필터는 상기 분압 저항의 제 2저항과, 상기 제 2저항의 전단에 병렬 연결되는 콘덴서로 구성된다.The low pass filter may include a second resistor of the voltage divider resistor and a capacitor connected in parallel to the front end of the second resistor.
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또한 상기 트랜지스터의 콜렉터에는 상기 인에이블 신호 공급단으로부터 공급되는 인에이블 신호중 노이즈 성분의 신호를 제거하도록 저항과 콘덴서로 이루어진 노이즈 필터를 더 구비한다.In addition, the collector of the transistor further includes a noise filter including a resistor and a condenser to remove a signal of noise component among the enable signals supplied from the enable signal supply terminal.
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이하, 본 발명에 의한 LCD 백라이트용 인버터의 보호회로의 구성을 도 2를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 도 2에 있어서 도 1에 나타낸 LCD 백라이트용 인버터와 동일 부분에 대해서는 도 1과 동일한 부호를 부여하여 그에 대한 설명을 생략한다.Hereinafter, the configuration of the protection circuit of the LCD backlight inverter according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. In FIG. 2, the same parts as those of the inverter for LCD backlight shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as in FIG. 1, and description thereof will be omitted.
도 2는 본 발명에 따른 LCD 백라이트용 인버터의 보호회로의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.2 is a block diagram schematically showing the configuration of a protection circuit of the inverter for LCD backlight according to the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 LCD 백라이트용 인버터의 보호회로(100)는, 제너 다이오드(ZD1)와, 분압 저항(110)과, 로우 패스 필터(120)와, FET(Q1)와, 트랜지스터(Q2)로 구성된다.Referring to FIG. 2, the
제너 다이오드(ZD1)는 트랜스포머(2)의 출력측에 캐소드가 연결되고, 그라운드에 애노드가 연결되어 전압 공급단(Vcc)으로부터 공급되는 전류를 일정 레벨의 DC전압으로 변환시켜 출력한다. 여기에서 전압 공급단(Vcc)과 제너 다이오드(ZD1)의 캐소드 사이에는 버퍼 저항(Rb)이 연결되며, 트랜스포머(2)의 출력은 AC 전압에 DC 전압이 섞인 형태이다.The zener diode ZD1 has a cathode connected to the output side of the
분압 저항(110)은 트랜스포머(2)와 냉음극관(3) 사이에 연결되어 트랜스포머(2)의 출력측에서 출력되는 전압, 즉 제너 다이오드(ZD1)로부터 출력되는 DC 전압을 분압하도록 제 1저항(R1)과 제 2저항(R2)으로 구성된다.The
로우 패스 필터(120)는 분압 저항(110)을 통해 입력되는 AC 전압을 제거하도록 분압 저항(110)의 제 2저항(R2)과, 제 2저항(R2)의 전단에 병렬 연결되는 콘덴서(C1)로 구성된다.The
FET(Q1)는 분압 저항(110)의 노드에 게이트가 연결되고, 인에이블 신호 공급단(ENABLE)에 드레인이 연결되며, 그라운드에 소스가 연결되어 분압 저항(110)으로부터 분압된 DC 전압에 의해 온/오프된다. 여기에서 FET(Q1)는 N채널 타입의 FET가 사용된다. 여기에서 또한 FET의 드레인과 인에이블 신호 공급단(ENABLE) 사이에는 버퍼 저항(Rb)이 연결된다.The FET Q1 has a gate connected to a node of the
트랜지스터(Q2)는 FET(Q1)의 드레인에 베이스가 연결되고, 인에이블 신호 공급단(ENABLE)에 에미터가 연결되며, 냉음극관 구동 IC(1)의 인에이블단(ENABLE)에 콜렉터가 연결되어 FET의 온/오프에 따라 인에이블 신호 공급단(ENABLE)에서 출력되는 인에이블 신호를 냉음극관 구동 IC(1)의 인에이블단으로 인가/차단한다. 여기에서 트랜지스터(Q2)는 PNP 타입의 트랜지스터가 사용된다.The transistor Q2 has a base connected to the drain of the FET Q1, an emitter connected to the enable signal supply terminal ENABLE, and a collector connected to the enable terminal ENABLE of the cold cathode tube driving IC 1. Then, the enable signal output from the enable signal supply terminal ENABLE is applied / blocked to the enable terminal of the cold cathode tube driving IC 1 as the FET is turned on or off. Here, a transistor of the PNP type is used as the transistor Q2.
여기에서 트랜지스터(Q2)의 콜렉터단자에는 인에이블 신호 공급단(ENABLE)으로부터 공급되는 인에이블 신호중 노이즈 성분의 신호를 제거하도록 저항(R3)과 콘덴서(C2)로 이루어진 노이즈 필터(130)를 구비하게 된다.Here, the collector terminal of the transistor Q2 is provided with a
이하 본 발명에 따른 LCD 백라이트용 인버터의 보호회로의 동작을 도 2를 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the protection circuit of the LCD backlight inverter according to the present invention will be described in detail with reference to FIG.
먼저 인버터의 동작은 종래와 유사하며 개략적으로 살펴보면, 냉음극관 구동 IC(1)는 정전압이 인가되면 펄스형태의 신호를 생성한 후, 이를 트랜스포머(2)로 출력하고, 트랜스포머(2)는 이를 고전압으로 승압한 후 냉음극관(3)으로 출력하여 냉음극관(3)을 점등시킨다. 이때 냉음극관(3)을 통과한 전류는 출력전류 검출회로(4)를 통해 냉음극관 구동 IC(1)로 입력되고, 냉음극관 구동 IC(1)에서는 냉음극관(3)의 상태를 확인하는 한편, 냉음극관(3)이 오픈되면 오픈램프 보호회로(5)를 통해 입력되는 전압의 크기가 증가하기 때문에 냉음극관 구동 IC(1)는 냉음극관(3)의 오픈으로 인식하여 인버터의 구동을 멈춘다.First of all, the operation of the inverter is similar to the conventional one. In general, the cold cathode
한편 인체가 트랜스포머(2)의 출력측에 접촉될시 인체 임피던스가 약 2㏀, 트랜스포머(2)의 출력측 임피던스가 약 950~1000Ω, 냉음극관(3)의 임피던스는 약 80㏀이고, 임피던스는 등가적으로 직렬 연결된 저항값과 같으므로 인체가 접촉하지 않은 상태에서의 분압 저항(110)의 분압값과 인체가 접촉했을시의 분압값이 서로 다르다. 즉 인체가 접촉했을시 저항값이 높아진다.On the other hand, when the human body is in contact with the output side of the
그러므로 상기 인체가 접촉하지 않은 상태에서는 FET(Q1)가 턴-온되어 드레인이 로우상태가 되기 때문에 트랜지스터(Q2)의 베이스도 로우가 되어, 이로 인해 트랜지스터(Q2)가 턴-온되어 인에이블 신호 공급단(ENABLE)에서 출력되는 인에이블 신호는 트랜지스터(Q2)의 콜렉터단자를 통해서 냉음극관 구동 IC(1)의 인에이블단(ENABLE)으로 인가되어 냉음극관 구동 IC(1)가 동작된다. 이때 로우 패스 필터(120)를 통해 트랜스포머(2)의 AC 출력이 그라운드로 패스된다.Therefore, since the FET Q1 is turned on and the drain is low when the human body is not in contact with the human body, the base of the transistor Q2 is also low, which causes the transistor Q2 to be turned on to enable the signal. The enable signal output from the supply terminal ENABLE is applied to the enable terminal ENABLE of the cold cathode
이러한 상태에서 트랜스포머(2)의 출력측에 인체가 접촉되면 분압저항(110)의 저항값이 높아져서 FET(Q1)가 턴-오프되어, 드레인이 하이가 되기 때문에 트랜지스터(Q2)의 베이스도 하이가 되어 트랜지스터(Q2)가 턴-오프된다. 이로 인해 인에이블 신호 공급단(ENABLE)에서 출력되어 냉음극관 구동 IC(1)의 인에이블단(ENABLE)으로 인가되던 인에이블 신호가 차단되어 냉음극관 구동 IC(1)의 구동이 멈춰 인버터의 전체 구동이 멈춘다.In this state, when the human body comes into contact with the output side of the
따라서 인체가 접촉하는 순간 냉음극관 구동 IC의 동작을 멈춰 트랜스포머에서 냉음극관으로 고압이 인가되는 것을 차단함으로써 인체 및 냉음극관으로 고전류가 인가되는 것을 차단할 수 있다.Therefore, by stopping the operation of the cold cathode tube driving IC at the contact of the human body, it is possible to block the application of high current to the human body and the cold cathode tube by blocking the application of high pressure from the transformer to the cold cathode tube.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 LCD 백라이트용 인버터의 보호회 로에 의하면, 트랜스포머와 냉음극관으로 연결되는 고압 부위에 인체가 접촉하는 경우 이를 감지하여 인버터의 구동을 멈추게 함으로써 고압으로 인해 인체에 전기적 쇼크가 발생하거나 또는 고출력이 발생되어 냉음극관이 파손되는 것을 미연에 방지할 수 있다.As described above, according to the protection circuit of the inverter for an LCD backlight according to the present invention, when the human body contacts the high voltage region connected to the transformer and the cold cathode tube, it detects this and stops the drive of the inverter, thereby causing electric shock to the human body due to the high pressure. Or high power is generated to prevent the cold cathode tube from being damaged.
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