KR100946152B1

KR100946152B1 - Ｌｃｄ 백라이트 인버터

Info

Publication number: KR100946152B1
Application number: KR1020080107250A
Authority: KR
Inventors: 장유진; 민병운; 공정철; 신상철; 천정인
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2008-10-30
Filing date: 2008-10-30
Publication date: 2010-03-10
Also published as: US20100109547A1; US8022638B2

Abstract

본 발명은 LCD 백라이트 인버터에 관한 것으로, 복수의 램프중 일부 램프의 전류에 상응하는 전류 전압에 기초해서, 램프 오픈 상태시 기설정된 설정시간 동안 제1 오픈 검출전압을 출력하고, 상기 설정시간 후에 정상 전압을 출력하는 램프 오픈 검출부; 상기 램프 오픈 검출부로부터 제1 오픈 검출전압 입력시 램프 오픈을 판단하여 오픈 검출 신호를 출력하는 제1 오픈 판단부; 상기 복수의 램프 각각의 검출전압들을 공통노드를 통해 입력받은 제2 오픈 검출전압에 기초해서 모든 램프 오픈을 판단하여 보호 신호를 출력하는 제2 오픈 판단부; 상기 제1 오픈 판단부로부터의 오픈 검출 신호와 상기 제2 오픈 판단부로부터의 보호 신호 동시 입력시, 주파수 변경 신호를 출력하는 임시 보호 판단부; 및 상기 보호 판단부로부터의 임시 보호 신호에 따라 구동 주파수를 기설정된 보호 주파수로 변경하는 구동 주파수 제어부를 포함한다.

LCD, LCD TV, LCD 모니터, 램프 오픈, 보호

Description

ＬＣＤ 백라이트 인버터{LCD BACKLIGHT INVERTER}

본 발명은 액정표시장치(이하, "LCD"라 함)의 백라이트에 채용된 램프를 구동하기 위한 인버터에 관한 것으로, 특히 LCD 백라이트에서, 모든 램프의 오픈(All Lamp Connector Open)을 감시하여 보호 동작을 수행하도록 함으로써, 램프를 비롯한 내부 부품 및 회로의 손상을 방지할 수 있는 LCD 백라이트 인버터에 관한 것이다.

일반적으로, LCD는 자체적인 발광이 불가능하므로 그 후면에서 LCD 전면에 광을 조사할 수 있는 백라이트가 채용된다. 현재까지 대형 LCD용 백라이트의 경우 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp: CCFL)가 주로 채용되고 있으며, 이 램프를 구동하기 위한 인버터를 함께 구비한다.

또한, LCD의 백라이트에 채용된 램프의 구동시 램프의 밝기를 일정하게 유지하는 것이 매우 중요하며, 이를 위해 인버터는 램프의 전류를 피드백하여 램프 전류를 일정하게 유지하기 위한 회로가 적용된다. 뿐만 아니라, 램프에 과도한 전압이 인가되는 경우, 램프와 인버터 회로를 보호하기 위한 과전압 보호회로(Over-Voltage Protection circuit)가 함께 적용된다.

이와같이, LCD 백라이트 유니트를 구동하는 인버터(Inverter)는 기기를 보호 할수 있는 보호 회로 기능이 대단히 중요하며, 특히 다등(Multi-Lamp)을 구동하는 인버터에서 램프의 개방을 인식하여 기기를 보호하는 기능은 인버터의 주요한 기능중에 하나이다.

종래 LCD 백라이트 인버터에서, 복수의 램프에 인가되는 서로 다른 램프의 역위상의 구동전압을 감지하는 구조로써, 복수의 램프중 일부의 램프가 오픈되는 경우에 발생되는 구동전압의 불균형에 기인한 전압을 검출하여 복수의 램프중에서 일부 램프의 오픈을 검출하여 보호 동작을 수행하였다.

그러나, 이와같은 종래 LCD 백라이트 인버터에서는, 복수의 램프 모두가 개방되는 경우는 구동전압의 불균형이 발생되지 않기 때문에, 모든 램프의 오픈을 인식할 수 없으므로 보호 동작을 수행하지 않는 동안에, 모든 램프 오픈시에는 램프의 구동전류가 낮은 상태이므로, 구동 전류를 상승시키는 방향으로 제어를 수행하므로, 낮은 스위칭 주파수에 따라 구동전압이 인가되므로, 결국 램프를 비롯한 내부 기기 및 회로를 손상시키는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로써, 그 목적은 LCD 백라이트에서, 모든 램프의 오픈(All Lamp Connector Open)을 감시하여 보호 동작을 수행하도록 함으로써, 램프를 비롯한 내부 부품 및 회로의 손상을 방지할 수 있는 LCD 백라이트 인버터를 제공하는데 있다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 기술적인 측면은, 복수의 램프중 일부 램프의 전류에 상응하는 전류 전압에 기초해서, 램프 오픈 상태시 기설정된 설정시간 동안 제1 오픈 검출전압을 출력하고, 상기 설정시간 후에 정상 전압을 출력하는 램프 오픈 검출부; 상기 램프 오픈 검출부로부터 제1 오픈 검출전압 입력시 램프 오픈을 판단하여 오픈 검출 신호를 출력하는 제1 오픈 판단부; 상기 복수의 램프 각각의 검출전압들을 공통노드를 통해 입력받은 제2 오픈 검출전압에 기초해서 모든 램프 오픈을 판단하여 보호 신호를 출력하는 제2 오픈 판단부; 상기 제1 오픈 판단부로부터의 오픈 검출 신호와 상기 제2 오픈 판단부로부터의 보호 신호 동시 입력시, 주파수 변경 신호를 출력하는 임시 보호 판단부; 및 상기 보호 판단부로부터의 임시 보호 신호에 따라 구동 주파수를 기설정된 보호 주파수로 변경하는 구동 주파수 제어부를 포함하는 LCD 백라이트 인버터를 제안한다.

상기 램프 오픈 검출부는, 상기 전류 전압이 턴온전압 이상이면 턴온되고, 상기 전류 전압이 턴온전압 이하이면 턴오프되는 제1 다이오드; 상기 제1 다이오드의 캐소드와 전원단 사이에 접속된 전류원; 상기 제1 다이오드의 캐소드와 접지 사이에 접속하여, 상기 제1 다이오드 오프시, 상기 전류원으로부터의 전류를 충전하여, 상기 설정시간 전에는 제1 오픈 검출전압을 공급하고, 상기 설정시간 후에 상기 정상 전압을 공급하는 커패시터; 및 상기 전류원과 접지 사이에 접속하여 전류 패스를 형성하는 저항를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 오픈 판단부는, 상기 램프 오픈 검출부로부터 전압을 입력받는 반전 입력단과, 기설정된 제1 설정전압을 입력받는 비반전 입력단과, 상기 램프 오픈 검출부로부터 전압과, 상기 제1 설정전압을 비교하여, 상기 제1 설정전압보다 높은 제1 오픈 검출전압이 상기 램프 오픈 검출부로부터 입력되면 상기 오픈 검출 신호를 출력하는 출력단을 갖는 제1 비교기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제2 오픈 판단부는, 상기 제2 오픈 검출전압을 입력받는 비반전 입력단과, 기설정된 제2 설정전압을 입력받는 반전 입력단과, 상기 제2 오픈 검출전압과, 상기 제2 설정전압을 비교하여, 상기 제2 검출전압이 제2 설정전압보다 높으면 상기 오픈 검출 신호를 출력하는 출력단을 갖는 제2 비교기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 임시 보호 판단부는, 상기 제1 오픈 판단부로부터의 오픈 검출 신호와 상기 제2 오픈 판단부로부터의 보호 신호를 논리곱 연산하는 논리합 소자를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 구동 주파수 제어부는, 상기 보호 판단부로부터의 임시 보호 신호 압력 시, 기설정된 보호 주파수로 설정하고, 상기 보호 주파수는 정상 구동 주파수 보다 높게 설정되는 주파수 설정부; 및 상기 주파수 설정부에 의해 설정된 보호 주파수를 갖는 삼각파 신호를 생성하는 메인 발진부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 LCD 백라이트 인버터는, 상기 복수의 램프 각각에 공급되는 구동전류에 상응하는 전압을 검출하여, 상기 복수의 램프중 서로 다른 램프의 역위상 구동전압을 출력하고, 상기 복수의 램프 각각의 검출전압들을 공통노드를 통해 입력받은 제2 오픈 검출전압을 출력하는 메인 검출부; 상기 역위상 구동전압을 가산하여 검출전압을 출력하는 전압 검출부 및 상기 복수의 램프중 일부 램프의 전류를 검출하여 상기 전류 전압으로 변환하는 전류 검출부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 LCD 백라이트 인버터는, 상기 제1 검출전압이 기설정된 제1 기준전압보다 작을 경우 전류 선택 신호를 출력하고, 상기 제1 검출전압이 상기 제1 기준전압보다 클 경우 전압 선택 신호를 출력하는 피드백 선택부; 상기 피드백 선택부로부터 전류 선택 신호 출력시 동작하여, 상기 전류 전압과 기설정된 제2 기준전압을 비교하여 그 오차에 해당하는 제1 오차전압을 출력하는 제1 오차증폭부; 및 상기 피드백 선택부로부터 전압 선택 신호 출력시 동작하여, 상기 제2 오픈 검출전압과 기설정된 제3 기준전압을 비교하여 그 오차에 해당하는 제2 오차전압을 출력하는 제2 오차증폭부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 전류 선택 신호는 전류 피드백 동작 온을 위한 레벨을 갖는 제1 스위칭 신호와, 전압 피드백 동작 오프를 위한 레벨을 갖는 제2 스위칭 신호로 이루어 지고, 상기 전압 선택 신호는 전류 피드백 동작오프를 위한 레벨을 갖는 제1 스위칭 신호와, 전압 피드백 동작온을 위한 레벨을 갖는 제2 스위칭 신호로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 피드백 선택부는, 상기 제1 검출전압이 기설정된 제1 기준전압보다 작을 경우 전류 선택 신호를 출력하고, 상기 제1 검출전압이 상기 제1 기준전압보다 클 경우 전압 선택 신호를 출력하는 판단기; 상기 제1 오차증폭부의 반전 입력단과 접지 사이에 연결되어, 상기 전류 선택 신호에 의해 스위칭 오프되거나 상기 전압 선택신호에 의해 스위칭 온되는 제1 스위치; 및 상기 제2 오차증폭부의 반전 입력단과 접지 사이에 연결되어, 상기 전류 선택 신호에 의해 스위칭 오프되거나 상기 전압 선택 신호에 의해 스위칭온되는 제2 스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 LCD 백라이트 인버터는, 상기 제1 오차전압 및 상기 제2 오차전압 중 하나와 상기 구동 주파수 제어부로부터의 삼각파 신호를 비교하고, 이 비교결과에 따른 듀티를 갖는 펄스형태의 메인 스위칭 신호를 생성하는 메인 스위칭 신호 생성부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 LCD 백라이트 인버터는, 상기 제2 오픈 판단부로부터 보호 신호 입력시, 상기 설정시간 이후에 시스템 셧타운 신호를 출력하는 시스템 보호 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와같은 본 발명에 의하면, LCD 백라이트에서, 모든 램프의 오픈(All Lamp Connector Open)을 감시하여 보호 동작을 수행하도록 함으로써, 램프를 비롯한 내부 부품 및 회로의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명은 설명되는 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상에 대한 이해를 돕기 위해서 사용된다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 LCD 백라이트 인버터의 블록도로서, 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 LCD 백라이트 인버터는, 램프 오픈 검출부(510), 제1 오픈 판단부(520), 제2 오픈 판단부(530), 임시 보호 판단부(540) 및 구동 주파수 제어부(550)를 포함한다.

상기 램프 오픈 검출부(510)는 복수의 램프중 일부 램프의 전류에 상응하는 전류 전압(Vcd)에 기초해서, 램프 오픈 상태시 기설정된 설정시간(△T) 동안 제1 오픈 검출전압(Vs1)을 출력하고, 상기 설정시간 후에 정상 전압을 출력한다.

상기 제1 오픈 판단부(520)는, 상기 램프 오픈 검출부(510)로부터 제1 오픈 검출전압(Vs1) 입력시 램프 오픈을 판단하여 오픈 검출 신호(SOP)를 출력한다.

상기 제2 오픈 판단부(530)는, 상기 복수의 램프 각각의 검출전압들을 공통노드(Ncom)를 통해 입력받은 제2 오픈 검출전압(Vs2)에 기초해서 모든 램프 오픈을 판단하여 보호 신호(SPT)를 출력한다.

상기 임시 보호 판단부(540)는, 상기 제1 오픈 판단부(520)로부터의 오픈 검출 신호(SOP)와 상기 제2 오픈 판단부(530)로부터의 보호 신호(SPT) 동시 입력시, 주파수 변경 신호(SFC)를 출력한다.

상기 구동 주파수 제어부(550)는, 상기 보호 판단부(540)로부터의 임시 보호 신호에 따라 구동 주파수를 기설정된 보호 주파수로 변경한다.

상기 램프 오픈 검출부(510)는, 상기 전류 전압(Vcd)이 턴온전압 이상이면 턴온되고, 상기 전류 전압(Vcd)이 턴온전압 이하이면 턴오프되는 제1 다이오드(D1)와, 상기 제1 다이오드(D1)의 캐소드와 전원단 사이에 접속된 전류원(IS1)와, 상기 제1 다이오드(D1)의 캐소드와 접지 사이에 접속하여, 상기 제1 다이오드(D1) 오프시, 상기 전류원(IS1)으로부터의 전류를 충전하여, 상기 설정시간 전에는 제1 오픈 검출전압(Vs1)을 공급하고, 상기 설정시간 후에 상기 정상 전압을 공급하는 커패시터(C1)와, 상기 전류원(IS1)과 접지 사이에 접속하여 전류 패스를 형성하는 저항(R1,R2)를 포함할 수 있다.

상기 제1 오픈 판단부(520)는, 상기 램프 오픈 검출부(510)로부터 전압을 입 력받는 반전 입력단과, 기설정된 제1 설정전압(Vset1)을 입력받는 비반전 입력단과, 상기 램프 오픈 검출부(510)로부터 전압과, 상기 제1 설정전압(Vset1)을 비교하여, 상기 제1 설정전압(Vset1)보다 높은 제1 오픈 검출전압(Vs1)이 상기 램프 오픈 검출부(510)로부터 입력되면 상기 오픈 검출 신호(SOP)를 출력하는 출력단을 갖는 제1 비교기(521)를 포함할 수 있다.

상기 제2 오픈 판단부(530)는, 상기 제2 오픈 검출전압(Vs2)을 입력받는 비반전 입력단과, 기설정된 제2 설정전압(Vset2)을 입력받는 반전 입력단과, 상기 제2 오픈 검출전압(Vs2)과, 상기 제2 설정전압(Vset2)을 비교하여, 상기 제2 검출전압(Vs2)이 제2 설정전압(Vset1)보다 높으면 상기 오픈 검출 신호(SOP)를 출력하는 출력단을 갖는 제2 비교기(53)를 포함할 수 있다.

상기 임시 보호 판단부(540)는, 상기 제1 오픈 판단부(520)로부터의 오픈 검출 신호(SOP)와 상기 제2 오픈 판단부(530)로부터의 보호 신호(SPT)를 논리곱 연산하는 논리합 소자(541)를 포함할 수 있다.

상기 구동 주파수 제어부(550)는, 상기 보호 판단부(540)로부터의 임시 보호 신호 압력시, 기설정된 보호 주파수로 설정하고, 상기 보호 주파수는 정상 구동 주파수 보다 높게 설정되는 주파수 설정부(551)와, 상기 주파수 설정부(551)에 의해 설정된 보호 주파수를 갖는 삼각파 신호를 생성하는 메인 발진부(552)를 포함한다.

또한, 본 발명의 LCD 백라이트 인버터는, 메인 검출부(110), 전압 검출부(120) 및 전류 검출부(210)를 포함할 수 있다.

상기 메인 검출부(110)는, 상기 복수의 램프 각각에 공급되는 구동전류에 상응하는 전압을 검출하여, 상기 복수의 램프중 서로 다른 램프의 역위상 구동전압(OP1,OP2)을 출력하고, 상기 복수의 램프 각각의 검출전압들을 공통노드(Ncom)를 통해 입력받은 제2 오픈 검출전압(Vs2)을 출력한다.

상기 전압 검출부(120)는, 상기 역위상 구동전압(OP1,OP2)을 가산하여 검출전압(Vd1)을 출력한다.

상기 전류 검출부(210)는, 상기 복수의 램프중 일부 램프의 전류를 검출하여 상기 전류 전압(Vcd)으로 변환한다.

또한, 본 발명의 LCD 백라이트 인버터는, 피드백 선택부(310), 제1 오차증폭부(320) 및 제2 오차증폭부(330)를 포함할 수 있다.

상기 피드백 선택부(310)는, 상기 제1 검출전압(Vd1)이 기설정된 제1 기준전압(Vref1)보다 작을 경우 전류 선택 신호를 출력하고, 상기 제1 검출전압(Vd1)이 상기 제1 기준전압(Vref1)보다 클 경우 전압 선택 신호를 출력한다.

여기서, 상기 전류 선택 신호는 전류 피드백 동작 온을 위한 레벨을 갖는 제1 스위칭 신호(SS1)와, 전압 피드백 동작 오프를 위한 레벨을 갖는 제2 스위칭 신호(SS2)로 이루어진다. 이와 달리, 상기 전압 선택 신호는 전류 피드백 동작오프를 위한 레벨을 갖는 제1 스위칭 신호(SS1)와, 전압 피드백 동작온을 위한 레벨을 갖는 제2 스위칭 신호(SS2)로 이루어진다.

또한, 상기 피드백 선택부(310)는, 상기 제1 검출전압이 기설정된 제1 기준전압보다 작을 경우 전류 선택 신호를 출력하고, 상기 제1 검출전압이 상기 제1 기준전압보다 클 경우 전압 선택 신호를 출력하는 판단기(311)와, 상기 제1 오차증폭부(320)의 반전 입력단과 접지 사이에 연결되어, 상기 전류 선택 신호에 의해 스위칭 오프되거나 상기 전압 선택신호에 의해 스위칭 온되는 제1 스위치(SW1)와, 상기 제2 오차증폭부(330)의 반전 입력단과 접지 사이에 연결되어, 상기 전류 선택 신호에 의해 스위칭 오프되거나 상기 전압 선택 신호에 의해 스위칭온되는 제2 스위치(SW1)를 포함한다.

상기 제1 오차증폭부(320)는, 상기 피드백 선택부(310)로부터 전류 선택 신호 출력시 동작하여, 상기 전류 전압(Vcd)과 기설정된 제2 기준전압(Vref2)을 비교하여 그 오차에 해당하는 제1 오차전압을 출력한다.

상기 제2 오차증폭부(330)는, 상기 피드백 선택부(310)로부터 전압 선택 신호 출력시 동작하여, 상기 제2 오픈 검출전압(Vs2)과 기설정된 제3 기준전압(Vref3)을 비교하여 그 오차에 해당하는 제2 오차전압을 출력한다.

또한, 본 발명의 LCD 백라이트 인버터는, 메인 스위칭 신호 생성부(560) 및 시스템 보호 제어부(570)를 포함할 수 있다.

상기 메인 스위칭 신호 생성부(560)는 상기 제1 오차전압 및 상기 제2 오차전압 중 하나와 상기 구동 주파수 제어부(550)로부터의 삼각파 신호를 비교하고, 이 비교결과에 따른 듀티를 갖는 펄스형태의 메인 스위칭 신호(SMS)를 생성한다.

상기 시스템 보호 제어부(570)는, 상기 제2 오픈 판단부(530)로부터 보호 신호(SPT) 입력시, 상기 설정시간 이후에 시스템 셧타운 신호(SSD)를 출력한다.

도 2는 본 발명의 LCD 백라이트 인버터의 주요 신호 타이밍 챠트로서, 도 2에서, Vcd는 상기 전류 검출부(210)에 의해서 검출되는 전압으로, 상기 복수의 램프중 일부 램프의 전류에 상응하는 전압이다. Vs2는 상기 메인 검출부(110)에서 검출되는 전압으로, 상기 복수의 램프 각각의 검출전압들을 공통노드(Ncom)를 통해 출력하는 전압이다. SOP는 상기 제1 오픈 판단부(520)에서 출력되는 신호로서, 상기 램프 오픈 검출부(510)로부터 제1 오픈 검출전압(Vs1)이 입력되는 경우에 램프 오픈 상태를 알리는 신호이다. SPT는 상기 제2 오픈 판단부(530)에서 출력되는 신호로서, 상기 제2 오픈 검출전압(Vs2)에 기초해서 모든 램프 오픈이 판단될 때 출력되는 신호이다. SFC는 상기 임시 보호 판단부(540)에서 출력되는 주파수 변경 신호로서, 상기 제1 오픈 판단부(520)로부터의 오픈 검출 신호(SOP)와 상기 제2 오픈 판단부(530)로부터의 보호 신호(SPT)가 동시에 입력되는 경우에 발생되는 신호이다. SSD는 상기 시스템 보호 제어부(570)에서 출력되는 시스템 셧타운 신호로서, 상기 제2 오픈 판단부(530)로부터 보호 신호(SPT) 입력시, 상기 설정시간 이후에 출력되는 신호이다.

그리고, 구동 주파수는, 램프 모두 오픈이 검출되는 시점(T1) 이전에는 낮은 주파수로 설정되고, 램프 모두 오픈이 검출되는 시점(T1)에서 설정시간(△T) 이후 이 시점(T2)까지는 상대적으로 높은 보호 주파수로 설정되는 것을 알 수 있다.

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

도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 LCD 백라이트 인버터에 대해 설명하면, 도 1에서, 본 발명의 LCD 백라이트 인버터는, 복수의 램프에 대한 구동전류 및 구동전압을 검출하기 위해서, 메인 검출부(110), 전압 검출부(120) 및 전류 검출부(210)를 포함하고, 또한, 램프의 상태에 따라 피드백을 선택하기 위해서 피드백 선택부(310), 제1 오차증폭부(320) 및 제2 오차증폭부(330)를 포함한다.

상기 메인 검출부(110)는, 상기 복수의 램프 각각에 공급되는 구동전류에 상응하는 전압을 검출하여, 상기 복수의 램프중 서로 다른 램프의 역위상 구동전압(OP1,OP2)을 출력하고, 또한, 상기 복수의 램프 각각의 검출전압들을 공통노드(Ncom)를 통해 입력받은 제2 오픈 검출전압(Vs2)을 출력한다.

상기 전압 검출부(120)는, 상기 역위상 구동전압(OP1,OP2)을 가산하여 제1 검출전압(Vd1)을 출력한다. 이때, 상기 제1 검출전압(Vd1)은 상기 역위상 구동전압(OP1,OP2)이 정상적인 경우에는 서로 상쇄되어 대략 영전압이 되지만, 상기 복수의 램프중 어느 하나의 램프가 오픈된 경우에는 상기 제1 검출전압(Vd1)은 영전압이 아닌 소정의 크기를 갖는 전압이 된다.

상기 피드백 선택부(310)는, 상기 제1 검출전압(Vd1)이 기설정된 제1 기준전 압(Vref1)보다 작을 경우에는 전류 선택 신호를 출력하고, 상기 제1 검출전압(Vd1)이 상기 제1 기준전압(Vref1)보다 클 경우에는 전압 선택 신호를 출력한다. 여기서, 상기 기준전압(Vref1)은 상기 제1 검출전압(Vd1)이 대략 영전압 이상인지 아닌지를 판단할 수 있는 전압으로 설정된다.

보다 구체적으로 예를 들면, 상기 전류 선택 신호는 전류 피드백 동작 온을 위한 레벨을 갖는 제1 스위칭 신호(SS1)와, 전압 피드백 동작 오프를 위한 레벨을 갖는 제2 스위칭 신호(SS2)로 이루어지고, 상기 전압 선택 신호는 전류 피드백 동작오프를 위한 레벨을 갖는 제1 스위칭 신호(SS1)와, 전압 피드백 동작온을 위한 레벨을 갖는 제2 스위칭 신호(SS2)로 이루어진다.

이때, 상기 피드백 선택부(310)의 판단기(311)는, 상기 제1 검출전압이 기설정된 제1 기준전압보다 작을 경우 전류 선택 신호를 출력하고, 상기 제1 검출전압이 상기 제1 기준전압보다 클 경우 전압 선택 신호를 출력한다.

또한, 상기 피드백 선택부(310)의 제1 스위치(SW1)는 상기 전류 선택 신호에 의해 스위칭 오프되어, 상기 제1 오차증폭부(320)가 정상동작하도록 하고, 또는 상기 전압 선택신호에 의해 스위칭 온되어 상기 제1 오차증폭부(320)가 동작 못하도록 한다.

그리고, 상기 피드백 선택부(310)의 제2 스위치(SW2)는 상기 전압 선택 신호에 의해 스위칭 오프되어, 상기 제2 오차증폭부(330)가 정상동작하도록 하고, 또는 상기 전류 선택신호에 의해 스위칭 온되어 상기 제2 오차증폭부(330)가 동작 못하 도록 한다.

이에 따라, 상기 제1 오차증폭부(320)는, 상기 피드백 선택부(310)로부터 전류 선택 신호 출력시 동작하여, 상기 전류 전압(Vcd)과 기설정된 제2 기준전압(Vref2)을 비교하여 그 오차에 해당하는 제1 오차전압을 출력한다. 여기서, 상기 제2 기준전압(Vref2)은 원하는 구동전류에 상응하는 전압으로 설정된다.

상기 제2 오차증폭부(330)는, 상기 피드백 선택부(310)로부터 전압 선택 신호 출력시 동작하여, 상기 제2 오픈 검출전압(Vs2)과 기설정된 제3 기준전압(Vref3)을 비교하여 그 오차에 해당하는 제2 오차전압을 출력한다. 여기서, 상기 제3 기준전압(Vref3)은 구동전압이 정상인지 비정상인지의 여부를 판단할 할 수 있는 전압으로 설정된다.

이어서, 본 발명의 LCD 백라이트 인버터는, 복수의 램프가 모두 오픈시에 내부 부품 및 회로를 보호하면서, 안정적으로 시스템을 셧다운시키기 위해서, 램프 오픈 검출부(510), 제1 오픈 판단부(520), 제2 오픈 판단부(530), 임시 보호 판단부(540) 및 구동 주파수 제어부(550)를 포함한다.

도 1을 참조하면, 상기 램프 오픈 검출부(510)는 복수의 램프중 일부 램프의 전류에 상응하는 전류 전압(Vcd)에 기초해서, 램프 오픈 상태시 기설정된 설정시간(△T) 동안 제1 오픈 검출전압(Vs1)을 출력하고, 상기 설정시간 후에 정상 전압 을 출력한다.

보다 구체적으로 설명하면, 상기 램프 오픈 검출부(510)에서, 상기 전류 전압(Vcd)이 턴온전압 이상이면 제1 다이오드(D1)가 턴온되고, 상기 제1 다이오드(D1)를 통한 상기 전류 전압(Vcd)은 제1 커패시터(C1), 제1 및 제2 저항(R1,R2)를 통해 상기 제1 오픈 판단부(520)에 정상 전압으로 공급된다.

반면, 상기 전류 전압(Vcd)이 턴온전압 이하이면 상기 제1 다이오드(D1)가 턴오프되고, 상기 제1 다이오드(D1)가 턴오프되면, 상기 전류원(IS1)으로부터의 전류를 상기 제1 커패시터(C1)에 충전하기 시작하며, 이때, 상기 제1 커패시터(C1)에 충전되는 시간은, 제1 커패시터(C1), 제1 및 제2 저항(R1,R2)의 시정수에 따라 결정되는 설정시간에 해당된다.

이러한 동작에 따라, 상기 램프 오픈 검출부(510)는, 상기 제1 다이오드(D1)가 턴오프되어 상기 설정시간 전에는 제1 오픈 검출전압(Vs1)을 공급하고, 상기 설정시간 후에 상기 정상 전압을 공급한다.

또한, 도 1을 참조하면, 상기 제1 오픈 판단부(520)는, 상기 램프 오픈 검출부(510)로부터 제1 오픈 검출전압(Vs1) 입력시 램프 오픈을 판단하여 오픈 검출 신호(SOP)를 출력한다.

구체적으로는, 도 1에 도시한 바와같이, 상기 제1 오픈 판단부(520)가 제1 비교기(521)를 포함하는 경우, 상기 제1 비교기(521)는, 반전 입력단을 통한 상기 램프 오픈 검출부(510)로부터 전압과, 비반전 입력단을 통한 상기 제1 설정전 압(Vset1)을 비교하여, 상기 제1 설정전압(Vset1)보다 높은 제1 오픈 검출전압(Vs1)이 상기 램프 오픈 검출부(510)로부터 입력되면 상기 오픈 검출 신호(SOP)를 출력한다.

이어서, 도 1을 참조하면, 상기 제2 오픈 판단부(530)는, 상기 복수의 램프 각각의 검출전압들을 공통노드(Ncom)를 통해 입력받은 제2 오픈 검출전압(Vs2)에 기초해서 모든 램프 오픈을 판단하여 보호 신호(SPT)를 출력한다.

보다 구체적으로, 도 1에 도시한 바와같이, 상기 제2 오픈 판단부(530)가 제2 비교기(53)를 포함하는 경우, 상기 제2 비교기(53)는, 반전 입력단을 통한 상기 제2 오픈 검출전압(Vs2)과, 비반전 입력단을 통한 상기 제2 설정전압(Vset2)을 비교하여, 상기 제2 검출전압(Vs2)이 제2 설정전압(Vset1)보다 높으면 상기 오픈 검출 신호(SOP)를 출력한다.

이후, 상기 임시 보호 판단부(540)는, 상기 제1 오픈 판단부(520)로부터의 오픈 검출 신호(SOP)와 상기 제2 오픈 판단부(530)로부터의 보호 신호(SPT) 동시 입력시, 주파수 변경 신호(SFC)를 출력한다.

예를 들어, 도 1에 도시한 바와 같이, 상기 임시 보호 판단부(540)가 논리합 소자(541)로 이루어지는 경우, 상기 논리합 소자(541)는, 상기 제1 오픈 판단부(520)로부터의 오픈 검출 신호(SOP)와 상기 제2 오픈 판단부(530)로부터의 보호 신호(SPT)를 논리곱 연산하여 로우레벨로 설정된 오픈 검출 신호(SOP)와 로우레벨 로 설정된 보호 신호(SPT)가 동시에 입력시에, 로우레벨을 갖는 주파수 변경 신호(SFC)를 출력한다.

그 다음, 상기 구동 주파수 제어부(550)는, 상기 보호 판단부(540)로부터의 임시 보호 신호에 따라 구동 주파수를 기설정된 보호 주파수로 변경한다.

예를 들어, 상기 구동 주파수 제어부(550)는, 주파수 설정부(551)와 메인 발진부(552)를 포함하는 경우, 상기 주파수 설정부(551)는, 상기 보호 판단부(540)로부터의 임시 보호 신호 압력시, 기설정된 보호 주파수로 설정하고, 상기 보호 주파수는 정상 구동 주파수 보다 높게 설정된다. 상기 메인 발진부(552)는 상기 주파수 설정부(551)에 의해 설정된 보호 주파수를 갖는 삼각파 신호를 생성한다.

도 2에 도시한 바와같이, 상기 구동 주파수 제어부(550)에 의해 설정되는 구동 주파수는, 램프 모두 오픈이 검출되는 시점(T1) 이전에는 낮은 주파수로 설정되고, 램프 모두 오픈이 검출되는 시점(T1)에서 설정시간(△T) 이후이 시점(T2)까지는 상대적으로 높은 보호 주파수로 설정될 수 있다.

그 다음, 본 발명의 LCD 백라이트 인버터는, 메인 스위칭 신호 생성부(560) 및 시스템 보호 제어부(570)를 포함하는 경우, 상기 메인 스위칭 신호 생성부(560)는 상기 제1 오차전압 및 상기 제2 오차전압 중 하나와 상기 구동 주파수 제어부(550)로부터의 삼각파 신호를 비교하고, 이 비교결과에 따른 듀티를 갖는 펄스형태의 메인 스위칭 신호(SMS)를 생성한다.

그리고, 상기 시스템 보호 제어부(570)는, 상기 제2 오픈 판단부(530)로부터 보호 신호(SPT) 입력시, 상기 설정시간 이후에 시스템 셧타운 신호(SSD)를 출력한다.

전술한 바와 같은 본 발명에서, 복수의 램프 모두가 오픈 되는 경우를 검출하는 경우, 즉시 스위칭 주파수를 높여서 트랜스, 램프, 기타 부품 및 회로가 손상되는 것을 방지하고, 다음 설정시간 이후에 시스템을 셧다운시킨다.

도 1은 본 발명에 따른 LCD 백라이트 인버터의 블록도.

도 2는 본 발명의 LCD 백라이트 인버터의 주요 신호 타이밍 챠트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

110 : 메인 검출부 120 : 전압 검출부

210 : 전류 검출부 310 : 피드백 선택부

320 : 제1 오차증폭부 330 : 제2 오차증폭부

510 : 램프 오픈 검출부 520 : 제1 오픈 판단부

530 : 제2 오픈 판단부 540 : 임시 보호 판단부

550 : 구동 주파수 제어부 560 : 메인 스위칭 신호 생성부

570 : 시스템 보호 제어부 Ncom : 공통노드

△T : 설정시간 Vcd : 전류 전압

Vs1 : 제1 오픈 검출전압 Vs2 : 제2 오픈 검출전압

SOP : 오픈 검출 신호 SPT : 보호 신호

SFC : 주파수 변경 신호

Claims

복수의 램프중 일부 램프의 전류에 상응하는 전류 전압에 기초해서, 램프 오픈 상태시 기설정된 설정시간 동안 제1 오픈 검출전압을 출력하고, 상기 설정시간 후에 정상 전압을 출력하는 램프 오픈 검출부;

상기 램프 오픈 검출부로부터 제1 오픈 검출전압 입력시 램프 오픈을 판단하여 오픈 검출 신호를 출력하는 제1 오픈 판단부;

상기 복수의 램프 각각의 검출전압들을 공통노드를 통해 입력받은 제2 오픈 검출전압에 기초해서 모든 램프 오픈을 판단하여 보호 신호를 출력하는 제2 오픈 판단부;

상기 제1 오픈 판단부로부터의 오픈 검출 신호와 상기 제2 오픈 판단부로부터의 보호 신호 동시 입력시, 주파수 변경 신호를 출력하는 임시 보호 판단부; 및

상기 보호 판단부로부터의 임시 보호 신호에 따라 구동 주파수를 기설정된 보호 주파수로 변경하는 구동 주파수 제어부

를 포함하는 LCD 백라이트 인버터.
제1항에 있어서, 상기 램프 오픈 검출부는,

상기 전류 전압이 턴온전압 이상이면 턴온되고, 상기 전류 전압이 턴온전압 이하이면 턴오프되는 제1 다이오드;

상기 제1 다이오드의 캐소드와 전원단 사이에 접속된 전류원;

상기 제1 다이오드의 캐소드와 접지 사이에 접속하여, 상기 제1 다이오드 오프시, 상기 전류원으로부터의 전류를 충전하여, 상기 설정시간 전에는 제1 오픈 검출전압을 공급하고, 상기 설정시간 후에 상기 정상 전압을 공급하는 커패시터; 및

상기 전류원과 접지 사이에 접속하여 전류 패스를 형성하는 저항

를 포함하는 것을 특징으로 하는 LCD 백라이트 인버터.
제2항에 있어서, 상기 제1 오픈 판단부는,

상기 램프 오픈 검출부로부터 전압을 입력받는 반전 입력단과, 기설정된 제1 설정전압을 입력받는 비반전 입력단과, 상기 램프 오픈 검출부로부터 전압과, 상기 제1 설정전압을 비교하여, 상기 제1 설정전압보다 높은 제1 오픈 검출전압이 상기 램프 오픈 검출부로부터 입력되면 상기 오픈 검출 신호를 출력하는 출력단을 갖는 제1 비교기를 포함하는 것을 특징으로 하는 LCD 백라이트 인버터.
제3항에 있어서, 상기 제2 오픈 판단부는,

상기 제2 오픈 검출전압을 입력받는 비반전 입력단과, 기설정된 제2 설정전압을 입력받는 반전 입력단과, 상기 제2 오픈 검출전압과, 상기 제2 설정전압을 비교하여, 상기 제2 검출전압이 제2 설정전압보다 높으면 상기 오픈 검출 신호를 출력하는 출력단을 갖는 제2 비교기를 포함하는 것을 특징으로 하는 LCD 백라이트 인버터.
제4항에 있어서, 상기 임시 보호 판단부는,

상기 제1 오픈 판단부로부터의 오픈 검출 신호와 상기 제2 오픈 판단부로부터의 보호 신호를 논리곱 연산하는 논리합 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 LCD 백라이트 인버터.
제5항에 있어서, 상기 구동 주파수 제어부는,

상기 보호 판단부로부터의 임시 보호 신호 압력시, 기설정된 보호 주파수로 설정하고, 상기 보호 주파수는 정상 구동 주파수 보다 높게 설정되는 주파수 설정부; 및

상기 주파수 설정부에 의해 설정된 보호 주파수를 갖는 삼각파 신호를 생성하는 메인 발진부

를 포함하는 것을 특징으로 하는 LCD 백라이트 인버터.
제6항에 있어서,

상기 복수의 램프 각각에 공급되는 구동전류에 상응하는 전압을 검출하여, 상기 복수의 램프중 서로 다른 램프의 역위상 구동전압을 출력하고, 상기 복수의 램프 각각의 검출전압들을 공통노드를 통해 입력받은 제2 오픈 검출전압을 출력하는 메인 검출부;

상기 역위상 구동전압을 가산하여 검출전압을 출력하는 전압 검출부 및

상기 복수의 램프중 일부 램프의 전류를 검출하여 상기 전류 전압으로 변환 하는 전류 검출부

를 포함하는 것을 특징으로 하는 LCD 백라이트 인버터.
제7항에 있어서,

상기 제1 검출전압이 기설정된 제1 기준전압보다 작을 경우 전류 선택 신호를 출력하고, 상기 제1 검출전압이 상기 제1 기준전압보다 클 경우 전압 선택 신호를 출력하는 피드백 선택부;

상기 피드백 선택부로부터 전류 선택 신호 출력시 동작하여, 상기 전류 전압과 기설정된 제2 기준전압을 비교하여 그 오차에 해당하는 제1 오차전압을 출력하는 제1 오차증폭부; 및

상기 피드백 선택부로부터 전압 선택 신호 출력시 동작하여, 상기 제2 오픈 검출전압과 기설정된 제3 기준전압을 비교하여 그 오차에 해당하는 제2 오차전압을 출력하는 제2 오차증폭부

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LCD 백라이트 인버터.
제8항에 있어서, 상기 전류 선택 신호는

전류 피드백 동작 온을 위한 레벨을 갖는 제1 스위칭 신호(SS1)와, 전압 피드백 동작 오프를 위한 레벨을 갖는 제2 스위칭 신호(SS2)로 이루어지고,

상기 전압 선택 신호는

전류 피드백 동작오프를 위한 레벨을 갖는 제1 스위칭 신호(SS1)와, 전압 피 드백 동작온을 위한 레벨을 갖는 제2 스위칭 신호(SS2)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 LCD 백라이트 인버터.
제9항에 있어서, 상기 피드백 선택부(310)는,

상기 제1 검출전압이 기설정된 제1 기준전압보다 작을 경우 전류 선택 신호를 출력하고, 상기 제1 검출전압이 상기 제1 기준전압보다 클 경우 전압 선택 신호를 출력하는 판단기(311);

상기 제1 오차증폭부(320)의 반전 입력단과 접지 사이에 연결되어, 상기 전류 선택 신호에 의해 스위칭 오프되거나 상기 전압 선택신호에 의해 스위칭 온되는 제1 스위치(SW1); 및

상기 제2 오차증폭부(330)의 반전 입력단과 접지 사이에 연결되어, 상기 전류 선택 신호에 의해 스위칭 오프되거나 상기 전압 선택 신호에 의해 스위칭온되는 제2 스위치(SW1)

를 포함하는 것을 특징으로 하는 LCD 백라이트 인버터.
제8항에 있어서,

상기 제1 오차전압 및 상기 제2 오차전압 중 하나와 상기 구동 주파수 제어부로부터의 삼각파 신호를 비교하고, 이 비교결과에 따른 듀티를 갖는 펄스형태의 메인 스위칭 신호를 생성하는 메인 스위칭 신호 생성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LCD 백라이트 인버터.
제8항에 있어서,

상기 제2 오픈 판단부로부터 보호 신호 입력시, 상기 설정시간 이후에 시스템 셧타운 신호를 출력하는 시스템 보호 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LCD 백라이트 인버터.