KR100735466B1

KR100735466B1 - 유도방식의 전류검출기능을 갖는 백라이트 인버터

Info

Publication number: KR100735466B1
Application number: KR1020060062943A
Authority: KR
Inventors: 박정현; 김종락; 김효영
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2006-07-05
Filing date: 2006-07-05
Publication date: 2007-07-03
Also published as: JP4335236B2; US7282871B1; JP2008016420A; TWI336213B; TW200806089A

Abstract

본 발명은 LCD 백라이트 인버터에서, 메인 트랜스의 2차측에서 전자기 유도방식 및 전파 정류방식을 이용하는 백라이트 인버터를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은, PWM방식으로 제어되는 1차전압을 발생하는 구동부; 1차 및 2차 코일을 포함하고, 상기 구동부로부터의 1차전압을 상기 1차 코일 및 2차 코일의 권선비율에 따라 2차전압으로 변환하고, 상기 2차 코일의 양단에 각각 연결된 양단을 갖는 램프에 상기 2차전압을 출력하는 메인 트랜스; 상기 메인 트랜스의 2차 코일과 상기 램프간의 전류 라인상에 형성된 1차 보조코일과, 상기 1차 보조코일에 유도 결합된 2차 보조코일을 포함하여, 상기 램프에 흐르는 전류를 상기 1차 및 2차 보조코일의 권선비율에 따라 전자기 유도방식으로 검출하는 보조 트랜스; 상기 보조 트랜스에 의해 검출된 전류를 전파 정류하는 전파 정류부; 및 상기 전파 정류부로부터의 전압에 기초해서 상기 1차전압의 PWM 듀티를 제어하는 구동 제어부를 포함한다.

LCD-TV, LCD 모니터, 백라이트, 인버터, 램프, 전류 검출, 전파 정류

Description

유도방식의 전류검출기능을 갖는 백라이트 인버터{BACK-LIGHT INVERTER WITH CURRENT DETECTING FUNCTION OF INDUCTION TYPE}

도 1은 종래의 대형 LCD용 백라이트 인버터의 구성도.

도 2는 도 1의 백라이트 인버터의 구동전류 파형도.

도 3은 본 발명에 따른 대형 LCD용 백라이트 인버터의 구성도.

도 4는 도 3의 메인 트랜스의 1차 전압 및 출력전류 파형도.

도 5는 본 발명에 따른 U 램프(UL)의 양단 전압(2차 전압) 파형도.

도 6의 (a),(b) 및 (c)는 본 발명의 전파 정류부에 대한 구현 회로도.

도 7은 본 발명의 전파 정류부의 전압 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 구동부 200 : 메인 트랜스

300 : 보조 트랜스 400 : 전파 정류부

500 : 구동 제어부 V1 : 1차전압

L1,L2 : 1차 및 2차 코일 UL : 램프

CL : 전류 라인 L21,L22 : 1차 및 2차 보조코일

AD1,AD2 : 제1 및 제2 출력전류 PD410,PD420 : 제1,제2

R410,R420 : 제1,제2 저항 D409,D419 : 제1,제2 기준전위 다이오드

D410,D420 : 제1,제2 정류 다이오드 D410,D420 : 제1,제2 정류 다이오드

D430,D440 : 제1,제2 보호 다이오드

본 발명은 대형 엘시디(이하, 'LCD'라 한다)-TV 및 대형 LCD 모니터 등의 LCD 백라이트 인버터에 관한 것으로, 특히 원램프-원트랜스 방식의 백라이트 인버터에서, 메인 트랜스의 2차측에서 전자기 유도방식 및 전파 정류방식을 이용하여 램프의 전류를 정확하게 검출할 수 있도록 구현함으로서, 램프전류를 일정하고 안정되게 제어할 수 있고, 이에 따라 루미넌스를 일정하게 유지시킬 수 있는 유도방식의 전류검출기능을 갖는 백라이트 인버터에 관한 것이다.

일반적으로, LCD-TV 및 LCD-모니터 시장이 점차 대형화되면서 백라이트 유니트(Back Light Unit)에 장착되는 램프(Lamp)수가 점차 증가하게 되었고, 또한 램프의 관 형상 및 램프의 관 길이가 점차 커지게 되면서 램프를 구동시키는 방식들도 다양하게 변화하는 추세에 있다.

이러한 추세에 따라, 종래의 LCD용 백라이트 인버터도, 대략 17인지 정도의 소형 LCD에 적용되는 인버터와 17인치 이상의 대형 LCD에 적용되는 인버터로 구분 되어 제작되는데, 상기 소형 LCD에 적용되는 인버터는, 대략 500-800Vrms 램프 1차전압을 발생시키고, 램프전류 검출하여 램프전류를 안정화시키기 위한 피드백 노드는 램프의 콜드단에 형성되어 있다.

또한, 상기 대형 LCD에 적용되는 백라이트 인버터에는, 길이가 긴 직관형 램프 또는 U자형 램프등과 같이, 종래의 소형 LCD 백라이트 인버터에 적용되는 램프보다는 상대적으로 길이가 긴 램프가 적용되며, 이러한 긴 램프는 대략 1KVrms 정도의 2차전압이 요구되므로, 이러한 긴 램프 구동에도 여러 가지 해결하여야 하는 기술적인 과제들이 있으며, 그 중에 한가지가 램프에 흐르는 전류를 어떻게 검출해서 어떻게 정전류 모드(Mode)로 제어하는가에 있다.

특히, 대형 LCD용 백라이트 인버터는 2개의 트랜스를 이용하여 하나의 램프를 구동하는 방식으로, 핫단과 콜드단의 구분이 모호하고, 소형 LCD용 인버터와는 달리, 램프의 콜드(cold)단에서 전류를 센싱(Sensing)하는 것이 바람직하지 못하므로, 다른 루트(root)를 통하여 램프전류를 제어하는 방식이 채택되고 있다. 이러한 종래의 백라이트 인버터중의 하나는 도 1에 도시한 바와 같다.

도 1은 종래의 LCD용 백라이트 인버터의 구성도이다.

도 1을 참조하면, 종래의 대형 LCD용 백라이트 인버터는 대략 1KVrms 정도의 높은 1차전압을 필요로 하는 U 램프(U자형 램프)(30)를 구동시키기 위해서 2개의 제1,제2 트랜스(21,22)를 포함하고, 상기 제1,제2 트랜스(21,22) 각각은 각 해당 제1 및 제2 구동부(21,22)에 의한 구형파 신호를 승압하고 교류신호로 변환하여, 상기 램프(30)의 동작에 필요한 서로 역위상 관계인 제1,제2 교류 구동전류(SD1,SD2)를 상기 램프(30)의 일측 및 타측에 공급한다.

상기 램프(30)에 흐르는 전류를 일정하게 제어하기 위해서, 상기 백라이트 인버터는 상기 제1,제2 트랜스(21,22)의 각 2차 코일의 접지측에 피드백 노드를 연결한 전류 검출부(40)를 포함한다. 상기 전류 검출부(40)는 해당 트랜스의 2차에 흐르는 전류에 의한 전압을 검출하여 피드백한다.

이러한 전류 검출부(40)에 의해 검출된 전류에 기초해서, 구동 제어부(50)는 상기 해당 제1 및 제2 구동부(11,12)를 제어하여 램프(30)에 흐르는 구동전류가 정전류가 되도록 제어한다.

도 2는 도 1의 백라이트 인버터의 구동전류 파형도이다.

도 2를 참조하면, 상기 제1,제2 트랜스(21,22) 각각에서 상기 램프(30)로 공급되는 제1,제2 교류 구동전류(AS1,AS2)는 서로 역위상 관계에 있으며, 이러한 역위상 관계인 제1,제2 교류 구동전류(AS1,AS2)에 의해서 상기 램프(30)에 구동전류가 흐른다.

이러한 구동전류를 검출하기 위한 전류 검출부(40)는 상기 제1 트랜스(21)의 2차 코일의 접지측에 연결된 제1 저항(R1)과, 상기 제2 트랜스(22)의 2차 코일의 접지측에 연결된 제2 저항(R2)을 포함한다.

그러나, 이러한 종래의 대형 LCD용 백라이트 인버터에서, 하나의 U 램프(30) 를 동작시키기 위해서 2개의 트랜스가 필요하므로 가격이 상승되는 단점이 있다. 이러한 단점은 제품에 대한 소형화 및 저렴화에 한계로 작용하므로, 크기 및 가격 측면을 고려하면 바람직하지 못한 구동방식이다.

이러한 단점에 따라, 하나의 트랜스로 두 개의 U램프, 네 개의 직관형 램프를 구동시키는 방식이 연구 및 개발되고 있는데, 이러한 1-트랜스 2-U 램프 또는 1-트랜스 4-램프 방식에서는, 램프에 공급되는 전압이 대략 750 ~ 1000V 범위내의 임의의 전압으로, 상당히 높은 전압이므로, 이러한 높은 2차전압 상태에서 램프에 흐르는 전류를 상기 1차 및 2차 보조코일(L21,L22)의 권선비율에 따라 검출하는 방식이 필요하다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 그 목적은 원램프-원트랜스 방식의 백라이트 인버터에서, 메인 트랜스의 2차측에서 전자기 유도방식 및 전파 정류방식을 이용하여 램프의 전류를 정확하게 검출할 수 있도록 구현함으로서, 램프전류를 일정하고 안정되게 제어할 수 있고, 이에 따라 루미넌스를 일정하게 유지시킬 수 있는 유도방식의 전류검출기능을 갖는 백라이트 인버터를 제공하는데 있다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 유도방식의 전류검출기능을 갖는 백라이트 인버터는, PWM방식으로 제어되는 1차전압을 발생하는 구동부; 1차 및 2차 코일을 포함하고, 상기 구동부로부터의 1차전압을 상기 1차 코일 및 2차 코일의 권선비율에 따라 2차전압으로 변환하고, 상기 2차 코일의 양단에 각각 연결된 양단을 갖는 램프에 상기 2차 전압에 의한 교류 구동전류를 출력하는 메인 트랜스; 상기 메인 트랜스의 2차 코일과 상기 램프간의 전류 라인상에 형성된 1차 보조코일과, 상기 1차 보조코일에 유도 결합된 2차 보조코일을 포함하여, 상기 램프에 흐르는 전류를 상기 1차 및 2차 보조코일의 권선비율에 따라 검출하는 보조 트랜스; 상기 보조 트랜스에 의해 검출된 전류를 전파 정류하는 전파 정류부; 및 상기 전파 정류부로부터의 전압에 기초해서 상기 1차전압의 PWM 듀티를 제어하는 구동 제어부 를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 전파 정류부는, 상기 보조 트랜스의 2차 보조코일의 일단과 접지 사이에 연결되고, 상기 2차 보조코일로부터의 전류를 전압으로 변환하는 제1 수동 소자; 상기 보조 트랜스의 2차 보조코일의 타단과 접지 사이에 연결되고, 상기 2차 보조코일로부터의 전류를 전압으로 변환하는 제2 수동 소자; 상기 제1 수동소자에 의해 변환된 전압을 정류하는 제1 정류 다이오드; 및 상기 제2 수동소자에 의해 변환된 전압을 정류하는 제2 정류 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 수동소자는 제1 저항으로 이루어지고, 상기 제2 수동소자는 제2 저항으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 전파 정류부는, 상기 제1 저항에 병렬로 연결되고, 상기 제1저항의 +단에 연결된 캐소드와 상기 제1 저항의 -단에 연결된 애노드를 갖는 제1 보호 다이오 드; 및 상기 제2 저항에 병렬로 연결되고, 상기 제2저항의 +단에 연결된 캐소드와 상기 제2 저항의 -단에 연결된 애노드를 갖는 제2 보호 다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 수동소자는 제1 커패시터로 이루어지고, 상기 제2 수동소자는 제2 커패시터로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 전파 정류부는, 상기 보조 트랜스의 2차 보조코일의 일단과 접지 사이에 연결되고, 상기 2차 보조코일로부터의 전류를 전압으로 변환하기 위한 기준 전위를 설정하는 제1 기준전위 다이오드; 상기 보조 트랜스의 2차 보조코일의 타단과 접지 사이에 연결되고, 상기 2차 보조코일로부터의 전류를 전압으로 변환하기 위한 기준 전위를 설정하는 제2 기준전위 다이오드; 상기 제1 기준전위 다이오드에 의해 설정된 기준전위를 기준으로, 상기 2차 보조코일의 일단으로부터의 전류를 정류하는 제1 정류 다이오드; 상기 제2 기준전위 다이오드에 의해 설정된 기준전위를 기준으로, 상기 2차 보조코일의 타단으로부터의 전류를 정류하는 제2 정류 다이오드; 및 상기 제1 및 제2 정류 다이오드의 출력이 합쳐져서 전파 정류된 전류를 전압으로 변환하는 출력 수동 소자를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 출력 수동 소자는, 저항 또는 커패시터인 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 3은 본 발명에 따른 대형 LCD용 백라이트 인버터의 구성도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 백라이트 인버터는, 하나의 트랜스로 두 개의 U램프, 또는 네 개의 직관형 램프를 구동하는 방식에서, 램프에 흐르는 전류를 유도방식으로 검출하여 전파 정류하는 방식을 채용하고 있으며, 이러한 본 발명의 대형 LCD용 백라이트 인버터는, 구동부(100), 메인 트랜스(200), 보조 트랜스(300), 전파 정류부(400) 및 구동 제어부(500)를 포함한다.

도 3을 참조하면, 상기 구동부(100)는 상기 구동 제어부(500)의 제어에 따라 PWM 방식으로 제어되는 계단파형의 1차전압(V1)을 발생하도록 구성된다.

상기 메인 트랜스(200)는, 1차 코일(L1) 및 2차 코일(L2)을 포함하고, 상기 구동부(100)로부터의 1차전압(V1)을 1차 코일(L1) 및 2차 코일(L2)의 권선비율에 따라 2차전압(V2)으로 변환하고, 상기 2차 코일(L2)의 양단에 각각 연결된 양단을 갖는 램프(UL)에 상기 2차전압(V2)을 출력하도록 이루어진다.

상기 1차 코일(L1) 및 2차 코일(L2)의 권선비율은 적용되는 램프에 따라 서로 다르며, 적용된 램프에서 요구되는 전류 또는 전압 정격에 따라 결정된다.

본 발명의 보조 트랜스(300)는, 상기 메인 트랜스(200)의 2차 코일(L2)과 상기 램프(UL)간의 전류 라인(CL)상에 형성된 1차 보조코일(L21)과, 상기 1차 보조코일(L21)에 유도 결합된 2차 보조코일(L22)을 포함하여, 상기 램프(UL)에 흐르는 전류를 상기 1차 및 2차 보조코일(L21,L22)의 권선비율에 따라 검출하도록 이루어진다. 이와 같은 유도 방식의 트랜스를 사용하는 경우, 램프의 높은 전압에 영향을 받지 않으면서 원하는 전류를 검출할 수 있게 되는 장점이 있다.

본 발명의 전파 정류부(400)는, 상기 보조 트랜스(300)에 의해 검출된 전류를 전파 정류하며, 이는 상기 보조 트랜스(300)의 2차 보조코일(L22)의 일단과 접지 사이에 연결되고, 상기 2차 보조코일(L22)로부터의 전류를 전압으로 변환하는 제1 수동 소자(PD410)와, 상기 보조 트랜스(300)의 2차 보조코일(L22)의 타단과 접지 사이에 연결되고, 상기 2차 보조코일(300)로부터의 전류를 전압으로 변환하는 제2 수동 소자(PD420)와, 상기 제1 수동소자(PD410)에 의해 변환된 전압을 정류하는 제1 정류 다이오드(D410)와, 상기 제2 수동소자(PD420)에 의해 변환된 전압을 정류하는 제2 정류 다이오드(D420)를 포함한다.

상기 구동 제어부(500)는, 상기 전파 정류부(400)로부터의 전압과 내부의 설정전압을 비교해서, 그 비교결과에 따라 상기 구동부(100)의 1차전압(V1)의 PWM 듀티를 제어하도록 이루어진다.

도 4는 도 3의 메인 트랜스의 1차 전압 및 출력전류 파형도로서, 도 4에서, V1는 상기 구동부(100)에서 출력되어 상기 메인 트랜스(200)로 입력되는 1차전압이고, AD1 및 AD2는 상기 메인 트랜스(200)에서 출력되는 출력전류이다.

도 5는 본 발명에 따른 U 램프(UL)의 양단 전압(2차 전압) 파형도로서, 도 5 에서의 전압 파형은 상기 메인 트랜스(200)에서 출력되는 2차 전압의 파형으로, 상기 2차 전압(V2)의 양전압은 800Vrms이고 상기 2차 전압(V2)의 음전압은 800Vrms이며, 상기 2차 전압(V2)은 대략 1600Vrms이다.

상기 전파 정류부(400)에 대한 구체적인 구현예를 도 6의 도 6의 (a),(b) 및 (c)를 참조하여 설명한다.

도 6의 (a),(b) 및 (c)는 본 발명의 전파 정류부에 대한 구현 회로도서, 도 6의 (a)에서, 상기 제1 수동 소자(PD410)는 제1 저항(R410)으로 이루어질 수 있고, 상기 제2 수동 소자(PD420)는 제2 저항(R420)으로 이루어질 수 있다.

또한, 도 6의 (b)를 참조하면, 상기 전파 정류부(400)는, 상기 제1 저항(R410)에 병렬로 연결되고, 상기 제1저항(R410)의 +단에 연결된 캐소드와 상기 제1 저항(R410)의 -단에 연결된 애노드를 갖는 제1 보호 다이오드(D430)와, 상기 제2 저항(R420)에 병렬로 연결되고, 상기 제2저항(R420)의 +단에 연결된 캐소드와 상기 제2 저항(R420)의 -단에 연결된 애노드를 갖는 제2 보호 다이오드(D440)를 포함할 수 있다.

게다가, 상기 제1 수동소자(PD410)는 제1 커패시터로 이루어질 수 있고, 상기 제2 수동소자(PD420)는 제2 커패시터로 이루어질 수 있다.

한편, 도 6의 (c)를 참조하면, 상기 전파 정류부(400)는, 상기 보조 트랜스(300)의 2차 보조코일(L22)의 일단과 접지 사이에 연결되고, 상기 2차 보조코일(L22)로부터의 전류를 전압으로 변환하기 위한 기준 전위를 설정하는 제1 기준전위 다이오드(D409)와, 상기 보조 트랜스(300)의 2차 보조코일(L22)의 타단과 접지 사이에 연결되고, 상기 2차 보조코일(L22)로부터의 전류를 전압으로 변환하기 위한 기준 전위를 설정하는 제2 기준전위 다이오드(D419)와, 상기 제1 기준전위 다이오드(D409)에 의해 설정된 기준전위를 기준으로, 상기 2차 보조코일(L22)의 일단으로부터의 전류를 정류하는 제1 정류 다이오드(D410)와, 상기 제2 기준전위 다이오드(D419)에 의해 설정된 기준전위를 기준으로, 상기 2차 보조코일(L22)의 타단으로부터의 전류를 정류하는 제2 정류 다이오드(D420)와, 상기 제1 및 제2 정류 다이오드(D410,D420)의 출력이 합쳐져서 전파 정류된 전류를 전압으로 변환하는 출력 수동 소자(PD430)를 포함한다.

이때, 상기 상기 출력 수동 소자(PD430)는, 저항 또는 커패시터로 이루어질 수 있다.

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

본 발명의 백라이트 인버터는, 발광 효율이 높은 CCFL이 적용되는 대형 LCD TV 또는 LCD 모니터에 적합하며, 이에 대해서 도 3 내지 도 7을 참조하여 설명한다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 백라이트 인버터에서, 구동부(100)는 구동 제어부(500)에 의해 PWM 방식으로 제어되는 1차전압(V1)를 발생하여 메인 트랜스(200)로 공급한다. 상기 1차전압(V1)는 계단 파형으로 도 4에 도시한 바와 같다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 메인 트랜스(200)는, 상기 구동부(100)로부터의 1차전압(V1)를 1차 코일(L1) 및 2차 코일(L2)의 권선비율에 따라 2차전압(V2)으로 변환하고, 상기 2차 코일(L2)의 양단에 각각 연결된 양단을 갖는 램프(UL)에 상기 2차전압(V2)를 출력한다.

여기서, 상기 U 램프(UL)의 양단에 인가되는 상기 2차전압(V2)은, 도 5에 도시한 바와 같이 대략 1600Vrms 정도로 높은 전압이다.

이에 따라 직접 검출방식에 의하면, 상기 램프(UK)에 흐르는 전류를 저항 등의 소자로 직접 검출하는 경우에는 저항 등의 검출소자가 높은 전압에 의해 손상을 받을 수 있으므로, 본 발명의 백라이트 인버터에서는 도 3에 도시한 바와 같이 전자기 유도방식의 보조 트랜스(300)를 이용하여 상기 램프에 흐르는 전류를 상기 1차 및 2차 보조코일(L21,L22)의 권선비율에 따라 검출한다.

도 4를 참조하면, 상기 구동부(100)로부터의 1차전압(V1)는 PWM 방식으로 제어되는 계단 파형의 전압으로, 이러한 1차전압(V1)는 상기 메인트랜스(200)에 의해서 상기 2차전압(V2)로 변환된다. 그리고, 상기 메인트랜스(200)의 각 단에서는 출력되는 출력전류(AD1,AD2)은 상기 램프(UL)의 각 단으로 공급된다.

또한, 도 5를 참조하면, 상기 메인 트랜스(200)에서 출력되는 2차 전압(V2)은, 그 양전압이 800Vrms이고 그 음전압이 800Vrms이므로, 이러한 양전압 및 음전압을 합쳐 대략 1600Vrms이며, 이러한 높은 2차 전압(V2)이 램프에 공급된다.

이하, 상기 유도방식으로 램프(UL)에 흐르는 전류를 검출하는 과정에 대해서 설명한다.

도 3을 참조하면, 상기 보조 트랜스(300)에서, 상기 메인 트랜스(200)의 2차 코일(L2)에서 상기 램프(UL)로 흐르는 전류는 전류 라인(CL)상에 형성된 상기 보조 트랜스(300)의 1차 보조코일(L21)에서 2차 보조코일(L22)로 유기된다.

이때, 상기 1차 보조코일(L21)에는 상기 메인 트랜스(200)와 상기 램프간에 전류가 흐르게 되고, 상기 1차 보조코일(L21)에 흐르는 전류는 상기 2차 보조코일(L22)로 유기되어, 상기 2차 보조코일(L22)에서 양단으로 전류가 흐르게 된다.

즉, 상기 램프(UL)에 흐르는 전류는 상기 1차 보조코일(L21)에서 상기 2차 보조코일(L22)로 유기되고, 이때, 상기 보조 트랜스(300)의 2차 보조코일(L22)로 유기되는 전류는 상기 2차 보조코일(L22)의 중간에 위치하는 가상 접지를 중심으로 양단으로 흐르게 되며, 이러한 상기 2차 보조코일(L22)의 양단으로 흐르는 전류는 하기에 설명되는 전파 정류부(400)에 의해서 전파정류된다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 상기 전파 정류부(400)에 대한 동작을 설명하 면, 먼저, 제1 수동 소자(PD410)에 의해 상기 2차 보조코일(L22)로부터의 전류가 전압으로 변환되고, 제2 수동 소자(PD420)에 의해 상기 2차 보조코일(300)로부터의 전류가 전압으로 변환된다.

이때, 상기 제1 수동 소자(PD410)에 의해 검출된 전압은 제1 정류 다이오드(D410)에 의해 정류되고, 상기 제2 수동 소자(PD420)에 의해 검출된 전압은 제2 정류 다이오드(D420)에 의해 정류된다.

이후, 상기 제1 및 제2 정류 다이오드(D410,D420)의 출력이 합쳐져서 전파 정류된다.

그 다음, 상기 전파 정류부(400)는, 상기 보조 트랜스(300)에 의해 검출된 전류를 전파 정류하여 상기 구동 제어부(500)로 공급한다.

한편, 상기 제1 수동 소자(PD410) 및 제2 수동 소자(PD420)는 저항 또는 커패시터로 이루어질 수 있으며, 저항을 이루어지는 경우에 대해서는 도 6을 참조하여 설명한다.

이하, 상기 전파 정류부(400)에 대해서는 도 6의 (a),(b) 및 (c)을 참조하여 설명한다.

먼저, 도 6의 (a)을 참조하여, 본 발명의 전파 정류부(400)에 대해 설명하 면, 상기 보조 트랜스(300)의 1차 및 2차 보조코일(L21,L22)의 권선비에 따라, 상기 메인 트랜스(200)와 램프(UL) 사이에 흐르는 전류가 상기 보조 트랜스(300)의 2차 보조코일(L22)로 유기되어, 상기 2차 보조코일(L22)의 양단으로 각각 전류가 흐른다.

이때, 상기 전파 정류부(400)의 제1 저항(R410)은 상기 보조 트랜스(300)의 2차 보조코일(L22)의 일단과 접지 사이에 흐르는 전류(SC1)를 전압으로 변환하고, 또한, 상기 전파 정류부(400)의 제2 저항(R420)은 상기 보조 트랜스(300)의 2차 보조코일(L22)의 타단과 접지 사이에 흐르는 전류(SC2)를 전압으로 변환한다.

상기 제1 저항(R410)에 의해 변환된 전압(VD1)은 제1 정류 다이오드(D410)에 의해 반파 전류되어, 도 7에 도시된 바와 같은 전압 파형(S1)이 된다. 상기 제2 저항(R420)에 의해 변환된 전압(VD2)은 제2 정류 다이오드(D420)에 의해 반파정류되어 도 7에 도시된 전압 파형(S2)이 된다. 상기 제1 및 제2 정류 다이오드(D410,D420)에 의해 반파 정류된 각 전압 파형(S1,S2)이 합쳐지면 도 7의 전압 파형(S3)과 같이 전파 정류된 전압이 만들어진다.

이때, 상기 전압 파형(S3)이 평활되는 경우 도 7에 도시된 파형(S4)과 같이 직류(DC) 전압으로 되어 상기 구동 제어부(500)에 공급된다.

다음, 도 6의 (b)을 참조하여, 본 발명의 전파 정류부(400)에 대해 설명한다.

도 6의 (b)를 참조하면, 상기 전파 정류부(400)에서, 상기 제1 저항(R410)에 제1 보호 다이오드(D430)가 병렬로 연결되고, 상기 제2 저항(R420)에 제2 보호 다이오드(D440)가 병렬로 연결되는 경우에는, 서지 등의 과도 전압 유입시 동작하여 서지 등의 과도 전압으로부터 제1 및 제2 저항(R410,R420)을 비롯한 소자를 보호할 수 있게 된다.

다른 한편, 본 발명의 전파 정류부(400)는 도 6의 (c)와 같이 구현될 수 있으며, 도 6의 (c)를 참조하여 본 발명의 전파 정류부(400)에 대한 다른 구현예를 설명한다.

도 6의 (c)를 참조하면, 상기 전파 정류부(400)의 제1 기준전위 다이오드(D409)는 상기 2차 보조코일(L22)로부터의 전류를 전압으로 변환하기 위한 기준 전위를 설정하고, 상기 전파 정류부(400)의 제2 기준전위 다이오드(D419)는 상기 2차 보조코일(L22)로부터의 전류를 전압으로 변환하기 위한 기준 전위를 설정한다.

이때, 상기 전파 정류부(400)의 제1 정류 다이오드(D410)는, 상기 제1 기준전위 다이오드(D409)에 의해 설정된 기준전위를 기준으로, 상기 2차 보조코일(L22)의 일단으로부터의 전류를 정류한다. 또한, 상기 전파 정류부(400)의 제2 정류 다이오드(D420)는, 상기 제2 기준전위 다이오드(D419)에 의해 설정된 기준전위를 기준으로, 상기 2차 보조코일(L22)의 타단으로부터의 전류를 정류한다. 다음, 상기 전파 정류부(400)의 출력 수동 소자(PD430)는, 상기 제1 및 제2 정류 다이오드(D410,D420)의 출력이 합쳐져서 전파 정류된 전류를 전압으로 변환한다.

이때, 상기 출력 수동 소자(PD430)는, 저항 또는 커패시터로 이루어질 수 있으며, 저항 또는 커패시터로 이루어지는 경우에도 상기 제1 및 제2 정류 다이오드(D410,D420)로부터 전파 정류된 전류를 전압으로 변환한다.

이후, 상기 구동 제어부(500)는 상기 전파 정류부(400)로부터의 전압에 기초해서 상기 구동부(100)의 1차전압(V1)의 PWM 듀티를 제어한다. 이와 같은 구동제어부(500)의 제어에 따라 상기 구동부(100)는 1차전압에 대하여 PWM방식으로 듀티를 제어하는데, 이러한 PWM 제어 방식은 본 기술분야에서 일반적인 기술적 사항이므로 더 자세한 설명은 생략된다. 이에 따라 상기 램프(UL)에 흐르는 전류는 일정하게 유지된다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 전파 정류부(400)를 상기 보조 트랜스(300)와 함께 사용하게 되면, 상기 전파 정류부(400)에 의해서 검출되는 전압이 반파정류에 비해 크게 되므로, 전류를 검출하는 감도를 개선할 수 있고, 또한 상기 보조 트랜스(300)의 2차 코일의 턴수를 줄일 수 있게 되어, 소형의 보조 트랜스를 사용할 수 있게 된다.

이러한 본 발명의 보조 트랜스 및 전파 정류부에 의해서, 램프에 흐르는 전류를 안정된 직류 전압을 검출할 수 있게 되고, 이에 따라 상기 구동 제어부 및 구동부에 의해서 램프의 구동전류를 거의 변동없는 일정한 전류로 제어할 수 있게 되 어, 램프의 휘도를 안정된 레벨로 유지시킬 수 있게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 장치는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백하다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 대형 LCD-TV 및 대형 LCD 모니터 등의 LCD 백라이트 인버터중, 원램프-원트랜스 방식의 백라이트 인버터에서, 메인 트랜스의 2차측에서 전자기 유도방식 및 전파 정류방식을 이용하여 램프의 전류의 검출감도를 향상시킬 수 있어, 전류를 보다 정확하게 검출할 수 있으며, 이에 따라 램프전류를 일정하고 안정되게 제어할 수 있고, 이에 따라 루미넌스를 일정하게 유지시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

PWM방식으로 제어되는 1차전압을 발생하는 구동부;

1차 및 2차 코일을 포함하고, 상기 구동부로부터의 1차전압을 상기 1차 코일 및 2차 코일의 권선비율에 따라 2차전압으로 변환하고, 상기 2차 코일의 양단에 각각 연결된 양단을 갖는 램프에 상기 2차 전압에 의한 교류 구동전류를 출력하는 메인 트랜스;

상기 메인 트랜스의 2차 코일과 상기 램프간의 전류 라인상에 형성된 1차 보조코일과, 상기 1차 보조코일에 유도 결합된 2차 보조코일을 포함하여, 상기 램프에 흐르는 전류를 상기 1차 및 2차 보조코일의 권선비율에 따라 검출하는 보조 트랜스;

상기 보조 트랜스에 의해 검출된 전류를 전파 정류하는 전파 정류부; 및

상기 전파 정류부로부터의 전압에 기초해서 상기 1차전압의 PWM 듀티를 제어하는 구동 제어부

를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 유도방식의 전류검출기능을 갖는 백라이트 인버터.
제1항에 있어서, 상기 전파 정류부는

상기 보조 트랜스의 2차 보조코일의 일단과 접지 사이에 연결되고, 상기 2차 보조코일로부터의 전류를 전압으로 변환하는 제1 수동 소자;

상기 보조 트랜스의 2차 보조코일의 타단과 접지 사이에 연결되고, 상기 2차 보조코일로부터의 전류를 전압으로 변환하는 제2 수동 소자;

상기 제1 수동소자에 의해 변환된 전압을 정류하는 제1 정류 다이오드; 및

상기 제2 수동소자에 의해 변환된 전압을 정류하는 제2 정류 다이오드

를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도방식의 전류검출기능을 갖는 백라이트 인버터.
제2항에 있어서,

상기 제1 수동소자는 제1 저항으로 이루어지고,

상기 제2 수동소자는 제2 저항으로 이루어진 것을 특징으로 하는 유도방식의 전류검출기능을 갖는 백라이트 인버터.
제3항에 있어서, 상기 전파 정류부는

상기 제1 저항에 병렬로 연결되고, 상기 제1저항의 +단에 연결된 캐소드와 상기 제1 저항의 -단에 연결된 애노드를 갖는 제1 보호 다이오드; 및

상기 제2 저항에 병렬로 연결되고, 상기 제2저항의 +단에 연결된 캐소드와 상기 제2 저항의 -단에 연결된 애노드를 갖는 제2 보호 다이오드

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유도방식의 전류검출기능을 갖는 백라이트 인버터.
제2항에 있어서,

상기 제1 수동소자는 제1 커패시터로 이루어지고,

상기 제1 수동소자는 제1 커패시터로 이루어진 것을 특징으로 하는 유도방식의 전류검출기능을 갖는 백라이트 인버터.
제1항에 있어서, 상기 전파 정류부는

상기 보조 트랜스의 2차 보조코일의 일단과 접지 사이에 연결되고, 상기 2차 보조코일로부터의 전류를 전압으로 변환하기 위한 기준 전위를 설정하는 제1 기준전위 다이오드;

상기 보조 트랜스의 2차 보조코일의 타단과 접지 사이에 연결되고, 상기 2차 보조코일로부터의 전류를 전압으로 변환하기 위한 기준 전위를 설정하는 제2 기준전위 다이오드;

상기 제1 기준전위 다이오드에 의해 설정된 기준전위를 기준으로, 상기 2차 보조코일의 일단으로부터의 전류를 정류하는 제1 정류 다이오드;

상기 제2 기준전위 다이오드에 의해 설정된 기준전위를 기준으로, 상기 2차 보조코일의 타단으로부터의 전류를 정류하는 제2 정류 다이오드; 및

상기 제1 및 제2 정류 다이오드의 출력이 합쳐져서 전파 정류된 전류를 전압으로 변환하는 출력 수동 소자

를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도방식의 전류검출기능을 갖는 백라이트 인버터.
제6항에 있어서, 상기 출력 수동 소자는

저항인 것을 특징으로 하는 유도방식의 전류검출기능을 갖는 백라이트 인버 터.
제6항에 있어서, 상기 출력 수동 소자는

커패시터인 것을 특징으로 하는 유도방식의 전류검출기능을 갖는 백라이트 인버터.