KR100669952B1 - 영상 표시 장치용 고전압 전원 - Google Patents

Abstract

영상 표시 장치의 고전압 전원은 음극선관에 울터 전압(U) 및 초점 전압(F)을 제공한다. 저전압 전원(20)은 고전압 전원(40)의 플라이백 변압기(IHVT)의 일차 권선(1)에 가변 전압(HV_B+)을 제공한다. 가변 전압의 진폭은 제1(FB1) 부귀환 경로와 제2(FB2) 부귀환 경로에 의해 제공되는 제1(V_{FB 1}) 귀환 신호와 및 제2(V_{FB 2}) 귀환 신호에 응답한다. 제1 귀환 신호는 울터 전압으로부터 유도되며, 또한 울터 전압을 조정하기 위하여 사용된다. 제2 귀환 신호는 고전압 전원을 바이패스하는 경로를 경유하여 저전압 전원에 의해 제공되며, 제1 귀환 신호와 합산되어 초점 전압을 소정의 최소 전압으로 또는 그 이상으로 유지하는 것을 확실하게 한다.

Description

영상 표시 장치용 고전압 전원{HIGH-VOLTAGE POWER SUPPLY FOR VIDEO DISPLAY APPARATUS}

도 1 및 도 2는 종래의 음극선관용 초점 전압을 생성하는 배열체를 도시한다.

도 3은 본 명세서에서 설명되는 창작성이 있는 배열체에 따른 고전압 전원의 블록 및 도식적 형태의 다이어그램이다.

도 4는 도 3의 고전압 전원의 개략도를 도시한다.

도 5 및 도 6은 본 명세서에서 설명되는 창작성이 있는 배열체를 설명하기에 유용한 전압 파형을 도시한다.

<도면의 주요 부분에 대한 명칭>

5: 고전압 권선

10:주전원

20:부스트 전압 조정기

30:펄스폭 변조기 회로

40:고전압 전원

50:임피던스 정합 회로망

70:초점 화면 어셈블리

본 발명은 주로 영상 표시 장치용 고전압 전원의 기술분야에 관한 것으로서, 특히 텔레비젼, 컴퓨터 화면 등과 같은 영상 표시 장치에 사용되는 음극선관에 사용하기 위해 개발된 전압 조정의 기술 분야에 관한 것이다.

음극선관에 있는 전자총은 음극선관의 화면상에 정보를 주사하기 위하여 사용되는 전자빔을 생성한다. 전자총은 전자빔의 '스폿' 또는 '스폿 사이즈'로서 언급되기도 하는 전자빔의 직경을 조정하기 위하여 초점 그리드에 인가되는 초점 전압을 사용한다. 전자빔이 초점 그리드의 초점 전압에 의해 초점이 맞쳐진 후, 양극 전압이라고도 일컬어지는 울터 전압(ultor voltage)에 의해 음극선관의 화면을 향해 가속화된다. 울터 전압은 음극선관의 벨 형상의 부분위에 위치하는 양극 버튼에서 음극선관으로 인가된다.

영상 표시 장치에서 울터 전압은 일반적으로 수평 편향 회로 및 플라이백 변압기(flyback transformer)로 이루어지는 수평 편향 시스템에 의해 생성된다. 이 수평 편향 시스템은 통상적으로 사용되므로 더 이상 설명하지 않을 것이다. 이러한 방법에 있어서, 귀선 모드로 동작하는 동안 수평 편향 회로에 의해 생성되는 수평 귀선 펄스 전압이 플라이백 변압기의 일차 권선에 인가된다. 수평 귀선 펄스 전압은 플라이백 변압기의 고전압 권선에 의해 증가되며, 이렇게 증가된 전압은 정류된 다음 필터링되어, 울터 전압으로 제공된다. 필터링은 울터 커패시턴스에 의해 행해 지는데, 이러한 울터 커패시턴스는 음극선관의 내부 전도성 피복제와 외부 전도성 피복제 사이에 형성되는 커패시턴스에 의해 제공될 수 있다.

울터 전압을 생성하는 다른 방법은 전용의 고전압 전원을 사용하는 것이다. 예를 들면, 일정 범위의 수평 주사 주파수를 지원할 수 있는 영상 표시 장치에서는, 회로 설계의 복잡성 및 재료의 비용과 관련된 이유에 의해, 울터 전압을 생성하기 위하여 별도의 고전압 전원을 사용하는 것이 유리할 수 있다. 영상 표시 장치에 사용될 수 있는 귀선 형태의 고전압 전원에 대한 하나의 예가 "고전압 전원(HIGH VOLTAGE POWER SUPPLY)"의 명칭으로 헤르츠(Herz)등에게 등록된 미국 특허 번호 제 4,531,181에 개시되어 있다. 고전압 전원의 출력에서의 울터 전압은 울터 커패시턴스에 의해 필터되는데, 이 울터 커패시턴스는 음극선관의 내부 전도성 피복제와 외부 전도성 피복제 사이에 형성되는 커패시턴스에 의해 제공될 수 있다.

미국 특허 번호 제 4,531,181에 개시된 고전압 전원은 울터 전압을 조정하기 위하여 부귀환을 사용한다. 저항 분류기 회로가 울터 전압을 분압함으로써, 울터 전압값의 변화에 비례하여 변화하는 귀환 신호를 제공하도록 한다. 이 귀환신호는 고전압 전원에 대한 B+ 입력 전압을 조정하는 소자를 제어하기 위하여 사용된다. 따라서, 만약 음극선관에 의해 소비되는 빔 전류가 많아져서 울터 전압이 감소된다면, B+ 입력 전압이 증가하게 되고, 이로 인해 울터 전압이 증가하게 된다. 역으로, 만약 음극선관에 의해 소비되는 빔 전류가 작아져서 울터전압이 증가한다면, B+ 입력 전압이 감소하게 되고, 이로 인해 울터 전압이 감소하게 된다.

다음, 초점 전압(focus voltage) 또는 화면 전압(screen voltage)과 같은 그 리드 전압은 소위 "초점 화면" 어셈블리로부터 생성될 수 있는데, 이 초점 화면 어셈블리는 플라이백 변압기의 고전압 권선에 의해 에너지가 공급되어 음극선관용 초점 전압과 화면 전압을 생성한다. 초점 화면 어셈블리는 고정 저항들, 가변 저항들 및 커패시터들로 이루어진 회로망을 포함할 수 있다. 초점 화면 어셈블리의 저항 체인은 음극선관에서 요구되는 초점 전압과 화면 전압을 생성한다. 초점 화면 어셈블리의 저항 부품은 세라믹 기판위에 장착될 수 있으며, 상기 어셈블리는 완전히 밀봉되고 절연된다. 화면 전압과 초점 전압을 설정하기 위한 가변 저항들을 조정하는 수단은 초점 화면 어셈블리의 용기의 외부로부터 접근할 수 있다.

"음극선관 초점 전원(CATHODE RAY TUBE FOCUS SUPPLY)"의 명칭으로 스미드(Smith)에게 등록된 미국 특허 번호 제 5,602,447은 초점 화면 어셈블리에 에너지를 공급하는 세 가지 방법을 개시한다. 저항 분류기 네트워크 방법, 피크 검출 방법 및 저항 분류기 네트워크 방법과 피크 검출 방법의 창의적 조합에 의한 방법이 그것들이다. 미국 특허 번호 제 4,531,181에 개시된 고전압 전원은 저항 분류기 네트워크 방법을 사용한다. 도 1에 도시된 이 방법은 직렬로 연결된 복수 개의 저항 양단에 울터 전압 전체를 인가하여 에너지를 공급할 것을 필요로 한다. 상기 복수 개의 저항들 중 일부는 가변 저항들로 이루어질 수 있다. 그러면, 필요한 초점 전압과 화면 전압은 이러한 가변 저항값들을 조절함에 의해 설정된다.

또한, 피크 검출 방법은 원하는 그리드 전압을 생성하는 데에도 사용할 수 있다. 도 2에 도시된 이 방법은 플라이백 변압기의 고전압 권선의 탭으로부터 직렬로 연결된 복수개의 저항에 전압을 인가하는 것이 필요하다. 예를 들면, 초점 전압 이 울터 전압의 대략 1/3이 되도록 다시 말하면 초점비가 대략 1/3이 되도록, 초점 전압용 탭을 선택하는 것이 보통이다. 어느 정도 범위의 조절이 가능하도록 하기 위하여, 탭에서의 전압은 필요한 초점 전압보다 더 커야만 한다. 또한, 복수 개의 저항 중 일부는 가변 저항들로 이루어질 수 있으며, 이어서 필요한 초점 전압과 화면 전압은 상기 가변 저항들을 조절함에 의해 설정된다.

피크 검출 방법이 전용의 고전압 전원에서 전압을 생성하는 데 사용될 때, 울터 커패시턴스가 빔 전류 조건들의 범위의 최소값에서 이 전압들의 조정에 역으로 영향을 미칠 수 있음을 실험을 통하여 알려져 있다. 특히, 낮은 화면 휘도치 및 그 결과로 생긴 낮은 빔 전류치에서, 초점 전압은 수용할 수 있는 최소값 이하로 떨어지는 경향이 있을 수 있으며, 그 결과 전자 빔의 스폿 디포커싱(defocusing)에 의해 유발될 수 있는 음극선관용 화면상의 가공품(artifact)이 발생될 수 있다. 게다가, 이와 같은 낮은 빔 전류치에서, 화면 전압이 또한 감소될 수 있으며, 그 결과 그것의 "흑 레벨"로서 불리우는 음극선관의 차단 전압의 이동이 발생된다.

상기와 같은 이유에 의해, 피크 검출 방법에 의해 생성되는 전압들을 조정하여 이러한 전압들이 소정의 최소치 이하로 감소하지 않도록 하는 것을 보장하는 고전압 전원에 대한 요구가 있다.

본 발명은 전압들이 소정의 최소치 이하로 감소하지 않는 것을 보장하는 피크 검출 방법에 의해 생성되는 전압들의 조정에 대해 전술한 요구를 만족하는 고전 압 전원에 관한 것이다.

본 명세서에서 설명되는 창의적인 배열체들의 특징에 따르면, 음극선관용 전압들을 복수 개 생성하는 전원은 가변 전압을 생성하는 수단, 복수 개의 전압을 제공하는 이차 권선 및 가변 전압과 결합된 일차 권선의 제1 단자를 갖는 변압기, 일차 권선의 제2 단자와 결합되어 있으며 주기적으로 스위치되는 스위치 부재로서 상기 스위치 부재가 도통되면 일차 권선에 에너지가 저장되고 상기 스위치 부재가 도통되지 아니하면 일차 권선으로부터 이차 권선으로 에너지가 전송되어 복수 개의 전압을 제공할 수 있는 스위치 부재, 복수 개의 전압들 중 제1 전압을 조정하기 위하여 복수 개의 전압들중 제1 전압을 나타내는 제1 귀환 신호를 가변 전압을 가변시키는 생성 수단에 결합하는 제1 귀환 경로 및 복수 개의 전압들 중 제2 전압을 조정하는 가변 전압을 나타내는 제2 귀환 신호를 가변 전압을 소정의 최소치 이상으로 유지하는 생성 수단과 결합하는 제2 귀환 경로를 구비한다.

제1 귀환 신호와 제2 귀환 신호는 생성 수단에 대한 입력에서 합산될 수 있다. 이차 권선은 분할 다이오드(split diode) 형태의 권선으로 이루어질 수 있다.

여기에 기술되는 창의적인 배열체의 다른 특징에 따르면, 영상 표시장치의 고전압 전원은 펄스 폭 변조 신호에 응답하는 가변 전압 생성 수단, 출력 전압을 제공하는 이차 권선 및 가변 전압과 결합된 일차 권선의 제1 단자를 갖는 변압기, 일차 권선의 제2 단자와 결합되어 있으며 주기적으로 스위치되는 스위치 부재로서 출력 전압을 제공하기 위하여 상기 스위치 부재가 도통되면 일차 권선에 에너지가 저장되고 상기 스위치가 도통되지 아니하면 에너지가 일차 권선에서 이차 권선으로 전송되는 스위치 부재, 출력 전압을 나타내는 제1 귀환 신호를 출력 전압에 응답하는 펄스 폭 변조 신호의 듀티 사이클을 가변시키는 생성 수단과 결합시키는 제1 귀환 경로 및 가변 전압을 나타내는 제2 귀환 신호를 펄스 폭 변조 신호의 듀티 사이클이 소정의 최소치 이하로 감소되는 것을 방지하는 생성 수단과 결합시키는 제2 귀환 경로를 구비한다.

제1 귀환 신호는 출력 전압을 조정하기 위하여 사용될 수 있으며, 제2 귀환 신호는 가변 전압이 소정의 최소치 이하로 감소되는 것을 방지하기 위하여 사용될 수 있다. 제1 귀환 신호와 제2 귀환 신호는 생성 수단에 대한 입력에서 합산될 수 있다.

여기에 기술되는 창의적인 배열체의 또 다른 특징에 따르면, 영상 표시 장치용 전원을 제공하는 배열체는, 펄스 폭 변조 신호의 듀티 사이클의 함수인 가변 전압을 생성하는 것으로서 가변 전압이 소정의 최소치 이하로 감소되는 것을 방지하기 위한 제1 귀환 경로로 이루어지는 제1 스위치 모드 전원 및 영상 표시 장치의 음극선관용 전압을 복수 개 생성하는 것으로서 복수 개의 전압을 제공하기 위한 이차 권선 및 가변 전압과 결합되는 일차 권선을 갖는 변압기로 이루어지는 제2 스위치 모드 전원을 구비하며, 제2 귀환 경로는 복수 개의 전압들 중 하나를 나타내는 귀환 신호를 가변 전압을 가변시킴에 의해 복수 개의 전압들 중 하나를 조정하는 제1 스위치 모드 전원에 결합시키고, 상기 가변 전압이 소정의 최소치 이하로 감소되는 것을 방지하는 제1 귀환 경로의 동작은 상기 복수 개의 전압들 외의 적어도 하나를 조정하는 것을 특징으로 한다.

제2 귀환 경로는 제1 전환 모드 전원에 대한 입력에서 제1 귀환 경로에 결합될 수 있다.

본 발명의 위에서 언급되거나 또는 언급되지 아니한 다른 특징들, 장점들은 첨부되는 도면들과 함께 본 명세서에서 기술되는 것에 의해 분명해 질 것이며, 유사한 참조 번호들은 동일한 부재를 나타낸다.

도 3은 수평 주사 주파수의 범위를 지원할 수 있는 영상 표시 장치용 전원 시스템의 배열체를 나타낸다. 주전원(10)은 영상 표시 장치용의 대략 70V와 같은 조정된 전압(V_MAIN)을 제공한다. 이 전압(V_MAIN)은 영상 표시 장치내의 여러 개의 전원에 제공된다. 예를 들면, 이 전압(V_MAIN)은 펄스폭 변조 회로(30), 스위치 부재(Q1), 인덕턴스(L1), 다이오드(D1) 및 커패시터(C1)에 의해 형성되는 승압(boost) 전압 조정기(20)에 인가된다. 부스트 전압 조정기(20)는 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 널리 알려진 방법으로 주전압(V_MAIN)을 고전압 전원(40)에 대한 입력 전압인 전압(HV_B+)으로 변환한다. 전압(HV_B+)은 고전압 전원(40)의 부하 상태 및 주사 주파수의 범위에 대해 대략 110V 및 대략 200V 사이에서 가변된다.

고전압 전원(40)은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 널리 알려진 방법으로 대략 32 kV와 같은 울터 전압(U)을 생성하도록 동작한다. 플라이백 변압기(IHVT)는 분할 다이오드 형태의 고전압 권선(5)을 갖는 집적된 고전압 변압기로서, 상기 권선(5)은 다이오드들(D2 및 D3)에 의해 분리되는 권선 세그먼트들(2, 3, 4)로 이루어진다. 초점 전압(F)은 다이오드(D1) 및 플라이백 변압기(IHVT)의 권선 세그먼트(3)의 접점(J1)에서 초점 탭으로부터 유도된다. 초점 화면 어셈블리(70)의 가변 저항(R3)은 원하는 초점 전압(F)를 제공하도록 조절된다. 유사하게, 초점 화면 어셈블리(70)의 가변 저항(R14)은 원하는 화면 전압(S)를 제공하도록 조절된다.

울터 전압(U)의 조정은 고전압 전원(40)의 출력으로부터 펄스폭 변조기 회로(30)로의 제1 부귀환 경로(FB1)에 의해 이루어진다. 울터 전압(U)은 저항(R1 및 R2)에 의해 나뉘어지고, 그 결과로서 형성되는 저항들(R1 및 R2)의 접점(J2)에서의 제1 귀환 신호(V_{FB 1})가 임피던스 정합 회로망(50)을 통하여 펄스폭 변조기 회로(30)의 오차 증폭기 입력(EA)으로 인가된다. 제1 귀환 신호(V_{FB 1})는 펄스폭 변조기 회로(30)의 출력 펄스의 듀티 사이클을 제어하며, 이로 인해, 스위치 부재(Q1)의 도통 시간이 제어되고 그 결과 전압(HV_B+)의 진폭이 제어된다. 울터 전압(U)은 전압(HV_B+)의 방향으로 이에 응답하여 변화된다. 그 결과, 전압(HV_B+)가 증가함에 따라 울터 전압(U)이 증가되며, 역으로도 또한 같다.

음극선관의 화면의 휘도가 낮으면, 예를 들어 화면이 어두우면, 고전압 전원(40)에 의해 제공되는 필요한 빔전류는 이에 비례하여 낮아진다. 따라서, 울터 커패시턴스(C_ULTOR), 울터 전압(U) 및 제1 귀환 신호(V_{FB 1})는 매우 느리게 방전한다. 그 결과로서, 펄스폭 변조기 회로(30)는 고전압 전원(40)의 3개의 스위칭 사이클내에서 출력 펄스들의 듀티 사이클을 최소치, 예컨대 대략 2%로 감소시킨다. 그 결과, 스위치 부재(Q1)는 스위칭 사이클의 최소영역에만 도통되며, 따라서, 전압(HV_B+)이 감소된다.

이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 널리 알려진 바와 같이, 플라이백 변압기(IHVT)의 플라이백 동작에 의해 권선 세그먼트(2,3,4)에서 유도된 전압들의 피크 진폭들은 전압(HV_B+)의 진폭에 비례한다. 따라서, 전압(HV_B+)이 감소됨에 따라, 이차권선에서 유도된 전압의 피크 진폭들이 다이오드(D1, D2)를 턴온시키에 충분하지 않게 될 때까지 이차 권선(2,3,4)에서 유도된 전압의 피크 진폭들도 감소된다. 초점 전압(F)은 예컨대, 도 5에 도시된 바와 같이 그 결과 감소되는데, 그 이유는 이 전압이 권선 세그먼트(2)로부터의 에너지에 의해 새로 충전될 수 없기 때문이다. 초점 전압(F)에서의 감소는 예컨대 거의 수백 볼트가 될 수 있다. 음극선관의 화면의 휘도가 낮으면, 이러한 초점 전압(F)의 감소는 화면상에 표시된 정보의 감지할 수 있는 정도의 디포커싱을 유발할 수 있다.

도 5는 울터 전압(U), 초점 전압(F), 전압(HV_B+) 및 영상 표시 장치의 수직 편향 요크(도시되지 않음)로부터의 수직 편향 전압을 나타내는 전압 파형을 보여준다. 울터 전압(U)은 2000 V/DIV에서 나타나며, 초점 전압(F)은 500 V/DIV에서 나타나며, 전압(HV_B+)은 20 V/DIV에서 나타나며, 수직 편향 전압은 20 V/DIV에서 나타난다. 시간 베이스는 5 msec이다.

전압(HV_B+)을 나타내는 파형의 상부 영역(HB)은 빔전류가 높은 상태를 나타내며, 역으로 하부 영역(LB)은 빔전류가 낮은 상태를 나타낸다. 그 결과 도 5에서는 빔전류가 낮은 상태로부터 높은 상태로 천이할 때 영역(HB)의 왼쪽 모서리에 있 어서 초점 전압(F)은 급격히 감소하는 반면에, 울터 전압(U)에서의 근소한 감소를 보상하기 위하여 전압(HV_B+)이 증가하는 것을 볼 수 있다. 빔전류가 높은 상태로부터 낮은 상태로 천이할 때 영역(HB)의 오른쪽 모서리에 있어서, 울터 전압(U)의 증가에 응답하여 전압(HV_B+)은 영역(LB) 아래로 감소한다. 전압(HV_B+)이 영역(LB)아래에 있는 시간동안, 초점 전압(F)은 전자빔을 적절하게 포커스하기에 충분치 못한 수준이며, 또한 전압(HV_B+)은 플라이백 변압기(IHVT)의 권선 세그먼트(2)에서 초점 전압(F)을 새로 충전하는 다이오드(D2)를 턴온하기에 적절한 피크 진폭을 갖는 전압을 유도하기에 충분치 못하다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 특징에 따라 저항들(R4, R5)의 접점(J3)으로부터 제공되는 제2 부귀환 경로(FB2)는 전압(HV_B+)을 나타내는 제2 귀환 신호(V_{FB 2})를 귀환 저항(R6)을 통하여 펄스폭 조정기 회로(30)에 결합시키는 것이 유리하다. 저항들(R4, R5)은 전압(HV_B+)을 분압하여, 두 저항의 접점(J3)에서 제2 귀환 신호(V_FB2)를 제공한다. 제2 귀환 신호(V_{FB 2})는 저항(R6)에 의해 펄스폭 변조기 회로(30)의 오차 증폭기 입력(EA)에 결합된다. 제1 귀환 신호(V_{FB 1}) 및 제2 귀환 신호(V_{FB 2})는 오차 증폭기 입력(EA)에서 합산된다.

제2 부귀환 경로(FB2)는 낮은 빔전류, 예컨대 빔전류가 대략 50㎂와 같은 상태에서 전압(HV_B+)이 소정의 최소치 이하로 감소되는 것을 방지하는 역할을 한다. 전압(HV_B+)이 감소하려고 하면, 제2 귀환 경로(FB2)는 펄스폭 변조기 회로(30)가 출력 펄스의 듀티 사이클을 증가시키도록 한다. 또한, 이는 스위치 부재(Q1)의 도 통 시간을 증가시키며, 그 결과 전압(HV_B+)이 증가된다. 이렇게 하여 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 귀환 경로(FB2)는 전압(HV_B+)이 소정의 최소치 이하로 감소되는 것을 방지하는 것이 좋다. 저항들(R4, R5)의 적절한 값의 선택은 전압(HV_B+)이 더 이상 떨어지지 않게 될 소정의 최소치의 선택에 의해 결정된다.

전압(HV_B+)을 소정의 최소치로 또는 그 이상으로 유지함에 의해, 권선 세그먼트(2)에 유도되는 전압의 피크 진폭이 소정의 최소치로 또는 그 이상으로 유지된다. 그 결과, 도 6에 도시된 바와 같이 전자빔의 스폿 디포커싱이 문제가 될 정도로 초점 전압(F)이 충분히 작은 값으로 감소되는 것을 방지한다. 유사하게, 음극선관의 "흑 레벨"이 상당히 영향을 미치게 될 정도로 화면 전압(S)이 충분히 작은 값으로 감소되는 것을 방지한다. 권선 세그먼트(2)의 에너지가 고전압 전원(40)의 스위치 부재(Q2)가 도통되지 않을 때의 초점 전압(F) 및 화면 전압(S)을 새로 충전하기 위한 다이오드(D2)를 턴온하기에 충분할 정도로, 권선 세그먼트(2)에 유도된 전압의 피크 진폭을 충분히 높게 유지한다. 따라서, 영상 표시 장치의 빔 전류가 낮은 동안에는 초점 전압 및 화면 전압(S)은 감소되지 않는다.

동시에, 이차 권선(5)에서 유도된 전압의 피크 진폭은 다이오드(D4)를 턴온하기에 불충분하거나, 또는 피크 진폭은 다이오드(D4)가 거의 도통되지 않을 정도로 충분히 높다. 어느 쪽이든, 도 6에 도시된 바와 같이, 초점전압(F) 및 화면 전압(S)을 새로 충전하기 위하여 다이오드(D2)가 도통되는 동안에 울터 전압(U)은 증가되지 않는다.

본 명세서에서 기술되는 창의적인 배열체에 따른 고전압 전원의 최근의 바람직한 구체예가 도 4에 도시되어 있다. 저항들(R1, R2)에 의해 울터 전압(U)이 분압되어 제1 귀환 신호(V_{FB 1})가 제공된다. 고전압 저항들(R1, R2)은 울터 전압(U)을 3000의 인자로 분압하도록 크기를 정한다. 제1 귀환 신호(V_FB1)는 임피던스 정합 회로망(50)을 통하여 펄스폭 변조기 회로(30)에 인가되는데, 회로망(50)은 이 바람직한 구체예에서 산업 부품 번호가 LM358인 연산증폭기를 사용하는 단위 전압 이득 완충 증폭기로서 실행된다. 이 완충 증폭기(50)는 저항들(R1, R2)의 소스 임피던스를 펄스폭 변조기 회로(30)의 입력 임피던스와 정합시킬 것이 요구된다. 완충 증폭기(50)의 출력 임피던스는 대략 500

과 같다. 귀환 저항(R6)의 임피던스와 비교하여 볼 때, 완충 증폭기(50)의 출력 임피던스가 낮으면, 제2 부귀환 경로(FB2)의 영향이 단지 빔 전류가 낮을 때에만 커지게 되는 것을 보장한다. 빔 전류치가 증가되면, 제1 부귀환 경로(FB1)가 제2 부귀환 경로(FB2)보다 우세하다.

제1 귀환 신호(VFB1)를 펄스폭 변조기 회로(30)에 제공하기 위하여 완충 증폭기(50)의 출력 전압을 저항(R9, R10)에 의해 분압한다. 제1 귀환 신호(VFB1)상에 제1 부귀환 경로 루프(FB1)에 있는 회로 구성요소의 허용한계의 효과는 저항들(R7, R8)에 의해 무효로 된다.

도 4에 도시된 전형적인 구체예에서, 펄스폭 변조기 회로(30)는 산업 부품 번호 UC3842의 전류 모드 콘트롤러 집적 회로를 사용하여 이행된다. 제1 귀환 신호(V_FB1)가 오차 증폭기의 반전 입력인 UC3842 콘트롤러 IC의 핀2에 인가된다. 펄스폭 변조기 회로(30)의 오차 증폭기의 주파수 응답은 UC3842 전류 모드 콘트롤러 IC의 핀1 및 핀2 사이에 제공되는 저항들(R11, R12) 및 커패시터들(C2, C3)에 의해 형성되는 보상회로에 의해 정의된다. 도 4의 구체예에 있어서, 보상 회로망은 낮은 주파수에서 높은 이득을 제공하며, 또한 약 2kHz의 시작점에서 디케이드당 약 10dB 의 이득으로 롤 오프(roll off)한다. 보상 회로망은 대략 16kHz와 같은 주파수에서 단위 이득의 크로스오버를 제공한다.

UC3842 콘트롤러 IC의 비반전 입력은 내부적으로 대략 2.5 V dc에서 바이어스된다. 따라서, UC3842는 핀7에서 출력 펄스의 듀티 사이클 및 스위치 부재(Q1)의 도통 시간을 변화시킴에 의해 제1 귀환 신호(V_{FB 1})에 응답하여, 울터 전압(U)이 변화되어 제1 귀환 신호(V_{FB 1})를 대략 2.5V와 같게 유지되도록 한다. 인덕터(L1) 및 스위치 부재(Q1)를 통하여 흐르는 전류는 저항(R13)에 의해 감지된다. 저항(R13)에 걸리는 최종적인 전압은 UC3842 전류 모드 콘트롤러 IC의 핀 3에 결합되고, 또한 인덕터(L1)을 통하여 흐르는 피크 전류가 임계치를 초과할 때 스위치 부재(Q1)의 도통을 종결시키기 위하여 사용된다.

전압(HV_B+)을 저항들(R4, R5)에 의해 분압하여 제2 귀환 신호(V_{FB 2})를 제공한다. 제2 귀환 신호(V_{FB 2})는 저항(R6)에 의해 UC3842 전류 모드 콘트롤러의 핀 2에서 오차 증폭기의 비반전 입력에 결합된다. 제1 귀환 신호(V_{FB 1}) 및 제2 귀환 신호(V_FB2)는 UC3842 전류 모드 콘트롤러의 핀 2에서 합산된다.

도 4를 다시 참조하면, 울터 전압(U)이 손실되는 경우에 있어서, X-선 보호 회로가 활성화될 때와 같은 설계 또는 고전압 전원(40)에서의 누설에 의해, 제1 부귀환 경로(FB1)는 울터 전압(U)에서의 감소를 보상하기 위하여 전압(HV_B+)이 증가되도록 할 것이다. 이러한 조건하에서, 과전압 조정기 회로(80)가 활성화된다. 전압(HV_B+)의 증가는 저항들(R5, R15)의 접점(J4) 및 전압 조정기(VR1)에서의 전압을 대략 1.7 V로부터 대략 2.5 V로 증가시킨다. 그 결과, 전압 조정기(VR1)는 활성 범위에서 동작하게 될 것이며, 또한 트랜지스터(Q3)는 계속적으로 UC 3842 전류 모드 콘트롤러의 핀 2에 전류를 도전하기 시작할 것이다. 핀 2에서의 전압은 앞서 설명한 바와 같이 2.5 V로 유지되며, 또한 전압(HV_B+)은 대략 200V와 같은 상한값으로 제한되어 유지된다.

본 발명의 바람직한 구체예에 있어서, 전압 조정기(VR1)는 능동 회로, 예컨대 산업 부품 번호 TL431의 조절가능한 정밀 션트(shunt) 조정기에 의해 이행된다. 과전압 조정기 회로(80)에서의 능동 회로의 사용은 종래의 제너 다이오드에서 가능한 것보다 전압(HV_B+)의 상한값의 조정을 더 정밀하게 하는 것이 좋다. 조정에서의 향상은 대략 2.5%에 이를 수 있으며, 또한 이러한 향상은 영상 표시 장치가 NTSC 정규 수평 주사 주파수보다 높은 수평 주사 주파수에서 동작하는 모드에서 발생하는 정상적이지만 높은 피크 빔 전류 조건하에서 부분적으로 도전하는 과전압 조정기 회로(80)의 고장없이 성취되는 것이 좋다.

첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 구체예를 설명하였으나, 이 발명은 정확한 구체예에 한정되지 아니하며 첨부된 특허 청구 범위에서 정의된 본 발명의 권리범위 또는 사상으로부터 벗어나지 않으면서 본 발명에 대한 다양한 변 화 및 변형이 이 기술분야에서의 당업자에 의해 가해질 수 있을 것이다.

본 발명에 따르면 고전압 전원에 있어서 피크 검출 방법에 의해 생성되는 전압들을 조정하여 이 전압들이 소정의 최소치 이하로 감소되지 않도록 할 수 있다.

Claims (14)

1. 음극선관용 제1 및 제2 전압을 생성하는 전원에 있어서,

   가변 전압(HV_B+)을 생성하는 수단(30, Q1);

   상기 가변 전압과 결합된 일차 권선(1)의 제1 단자 및 상기 제1 및 제2 전압을 제공하는 이차 권선(5)을 갖는 변압기(IHVT);

   상기 제1 및 제2 전압을 제공하기 위하여, 상기 일차 권선의 제2 단자와 결합되어 있고 주기적으로 스위칭되는 스위치 부재(Q2)로서, 상기 스위치 부재가 도통 상태일 때 에너지가 상기 일차 권선에 저장되고, 상기 스위치 부재가 비도통 상태일 때 상기 에너지가 상기 일차 권선에서 상기 이차 권선으로 전송되도록 하는 것인 스위치 부재(Q2);

   상기 제1 전압을 나타내는 제1 귀환 신호(V_FB1)를 상기 가변 전압 생성수단에 결합시키어 상기 가변 전압을 가변시킴으로써 상기 제1전압을 조정하는 제1 귀환 경로(FB1); 및

   상기 가변 전압(HV_B+)을 나타내는 제2 귀환 신호(V_FB2)를 상기 가변 전압 생성수단에 결합시키어 상기 가변 전압을 소정의 최소값 이상으로 유지시킴으로써 상기 제2 전압이 미리 정해진 값 아래로 감소하는 것을 방지하는 제2 귀환 경로(FB2)

   를 구비하는 음극선관용 제1 및 제2 전압을 생성하는 전원.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 귀환 신호(V_FB1) 및 제2 귀환 신호(V_FB2)는 상기 가변 전압 생성 수단(30, Q1)으로의 입력(EA)에서 합산되는 것인 음극선관용 제1 및 제2 전압을 생성하는 전원.
3. 제2항에 있어서, 상기 제1 전압은 상기 음극선관용 울터 전압(U)으로 이루어지는 것인 음극선관용 제1 및 제2 전압을 생성하는 전원.
4. 제3항에 있어서, 상기 제2 전압은 상기 음극선관용 그리드 전압(S)으로 이루어지는 것인 음극선관용 제1 및 제2 전압을 생성하는 전원.
5. 제4항에 있어서, 상기 그리드 전압은 초점 전압 및 화면 전압 중 하나로 이루어지는 것인 음극선관용 제1 및 제2 전압을 생성하는 전원.
6. 제5항에 있어서, 상기 이차 권선(5)은 분할 다이오드 형태의 권선으로 이루어지는 것인 음극선관용 제1 및 제2 전압을 생성하는 전원.
7. 펄스 폭 변조 신호에 응답하는 가변 전압(HV_B+) 생성 수단(20);

   상기 가변 전압과 결합된 일차 권선(1)의 제1 단자 및 출력 전압(U)을 제공하는 이차 권선(5)을 갖는 변압기(1HVT);

   상기 일차 권선(1)의 제2 단자와 결합되고 주기적으로 스위칭되는 스위치 부재(Q2)로서, 상기 스위치 부재가 도통 상태일 때 에너지가 상기 일차 권선(1)에 저장되고, 상기 스위치 부재가 비도통 상태일 때 에너지는 상기 일차 권선으로부터 상기 이차 권선(5)으로 전송되도록 함으로써 상기 출력 전압을 제공하는 스위치 부재(Q2);

   상기 출력 전압(U)을 나타내는 제1 귀환 신호(FB1)를 상기 가변 전압 생성 수단에 결합시키어 상기 출력 전압에 응답하는 상기 펄스폭 변조 신호의 듀티 사이클을 가변시키는 제1 귀환 경로; 및

   상기 가변 전압(HV_B+)을 나타내는 제2 귀환 신호(FB2)를 상기 가변 전압 생성 수단에 결합시키어 상기 펄스폭 변조 신호의 듀티 사이클이 소정의 최소값 아래로 감소되는 것을 방지하는 제2 귀환 경로

   를 구비하는 영상 표시 장치용 고전압 전원.
8. 제7항에 있어서, 상기 제1 귀환 신호(V_{FB 1})는 상기 출력 신호(U)를 조정하는 데에 사용되는 것인 고전압 전원.
9. 제8항에 있어서, 상기 제2 귀환 신호(V_FB2)는 상기 가변 전압이 소정의 최소값 이하로 감소되는 것을 방지하는 데에 사용되는 것인 고전압 전원.
10. 제9항에 있어서, 상기 제1 귀환 신호(V_FB1) 및 제2 귀환 신호(V_FB2)는 상기 가변 전압 생성 수단에 대한 입력(EA)에서 합산되는 것인 고전압 전원.
11. 가변 전압(HV_B+)을 펄스폭 변조 신호의 듀티 사이클에 대한 함수로서 생성하고, 상기 가변 전압이 소정의 최소값 아래로 감소되는 것을 방지하는 제1 귀환 경로(FB2)를 포함하는 제1 전환 모드 전원(20); 및

    영상 표시 장치의 음극선관용 복수 개의 전압을 생성하고, 상기 가변 전압과 결합되는 일차 권선(1) 및 상기 복수 개의 전압을 제공하는 이차 권선(5)을 갖는 변압기(1HVT)를 포함하는 제2 전환 모드 전원(40)

    을 구비하고,

    제2 귀환 경로(FB1)는 상기 복수 개의 전압 중 하나를 나타내는 귀환 신호를 상기 제1 전환 모드 전원(20)에 결합시키어 상기 가변 전압(HV_B+)을 가변시킴으로써 상기 복수 개의 전압의 하나를 조정하며,

    상기 가변전압이 소정의 최소값 이하로 감소되는 것을 방지하는 제1 귀환 경로(FB2)는 상기 복수 개의 전압 중의 나머지 전압들 중 적어도 하나를 조정하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 영상 표시 장치용 전원을 제공하는 장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 제2 귀환 경로(FB1)는 상기 제1 전환 모드 전원(20)에 대한 입력(EA)에서 상기 제1 귀환 경로(FB2)에 결합되는 것인 영상 표시 장치용 전원을 제공하는 장치.
13. 제12항에 있어서, 상기 복수 개의 전압들 중의 하나는 음극선관용 울터 전압(U)으로 이루어지는 것인 영상 표시 장치용 전원을 제공하는 장치.
14. 제13항에 있어서, 상기 복수 개의 전압들의 나머지 중의 적어도 하나는 초점 전압(F) 및 화면 전압(5) 중 하나로 이루어지는 것인 영상 표시 장치용 전원을 제공하는 장치.

Images