KR100956386B1 - Current balance circuit for lamp operated by interver - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 인버터로 구동되는 램프용 전류 평형 회로에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 전류 등화부를 포함하여 임피던스가 서로 다른 두 램프에 양전압이 인가되면 전류 등화부 내부의 제 1 저항의 저항값을 증가시킴으로써 두 램프에 흐르는 전류가 서로 같도록 제어하고, 두 램프에 음전압이 인가되면 임피던스가 작은 램프에서 임피던스가 큰 램프로 전류가 흐를 수 있도록 전류 등화부 내부의 제 1 스위치를 도통시킴으로써 두 램프에 흐르는 전류가 서로 같도록 제어하여 가격절감, 시스템의 안정화 및 디스플레이 패널의 균일한 휘도를 보장하는 인버터로 구동되는 램프용 전류 평형 회로이다. The present invention relates to a current balancing circuit for a lamp driven by an inverter. More specifically, when a positive voltage is applied to two lamps having different impedances, including a current equalizing unit, the resistance value of the first resistor inside the current equalizing unit is increased. The current flowing through the two lamps is controlled to be equal to each other, and when a negative voltage is applied to the two lamps, the first switch inside the current equalizer is turned on so that the current flows from the lamp with the small impedance to the lamp with the large impedance. It is a current balancing circuit for lamps driven by an inverter that controls the flowing currents to be equal to each other to ensure cost reduction, system stabilization and uniform brightness of the display panel.
오늘날, 표시장치의 기술의 발달로 액정표시장치(LCD) 모니터가 컴퓨터 또는 기타 표시장치분야에서 점차 널리 사용되는 추세이다. CRT(Cathode-Ray Tube) 모니터와 비교할 때, LCD 모니터는 종단면이 슬림화되고 깜빡임이 줄어드는 장점을 가진다. LCD 모니터는 백라이트 모듈을 필요로 하는 백라이트 시스템을 위해 고압으로 구동되는 형광램프를 가진다. Today, with the development of display technology, liquid crystal display (LCD) monitors are increasingly used in computer or other display devices. Compared with Cathode-Ray Tube (CRT) monitors, LCD monitors have the advantage of slimmer profile and less flicker. LCD monitors have fluorescent lamps that are driven at high voltages for backlight systems requiring a backlight module.
또한, 구동회로가 있는 인버터는 형광램프를 구동시키는데 사용되며, 이 인버터는 고압의 트랜스포머를 가지는데, 트랜스포머는 낮은 교류입력 전압으로 높은 교류 출력전압을 발생시켜 LCD 패널(Panel)을 구성하는 램프에 전압을 공급하는 역할을 한다. In addition, an inverter with a driving circuit is used to drive a fluorescent lamp, which has a high-voltage transformer, which generates a high AC output voltage with a low AC input voltage to the lamp constituting the LCD panel. It serves to supply voltage.
한편, LCD TV 또는 모니터 시장이 성숙기에 접어들면서 판매 가격이 하락함에 따라, 백라이트 유닛 관련 부품들의 가격이 갈수록 떨어지고 있다. 따라서, 백라이트 유닛 관련 부품의 가격 압박으로 인해, 부품수 및 단가를 줄이고자 하는 노력이 계속 되어 왔다. On the other hand, as the LCD TV or monitor market enters maturity, the price of backlight unit-related components is falling as sales prices fall. Therefore, due to the price pressure of the components related to the backlight unit, efforts to reduce the number of parts and the unit price have been continued.
이에 대한 노력의 일환으로, 종래에는 1개의 트랜스포머를 구동하여 램프 1개에 전원을 공급하지만, 최근에는 적은 수의 트랜스포머를 구동하여 램프를 병렬로 연결하여 여러 개의 램프에 전원을 공급하고 있다.As an effort for this, conventionally, one transformer is driven to supply power to one lamp, but recently, a small number of transformers are driven to connect lamps in parallel to supply power to several lamps.
이와 같이 램프 여러 개를 병렬 점등하는 것이 최근의 경향이나, 램프를 병렬로 연결하는 경우, 각 램프에 흐르는 전류의 크기가 각각 달라서, 각 램프의 휘도가 균일하지 않게 되는 문제가 발생하게 된다. As described above, it is a recent trend to light several lamps in parallel, but when connecting lamps in parallel, a problem arises in that the luminance of each lamp becomes uneven because the magnitude of current flowing through each lamp is different.
따라서, 각 램프의 전류 편차를 제어하여 각 램프의 휘도를 균일하게 하는 방법에 대하여 계속적인 연구가 진행되고 있다 Therefore, there is a continuous study on a method of controlling the current deviation of each lamp to make the brightness of each lamp uniform.
이하, 종래 방식에 따른 램프용 전류 평형 회로에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a lamp current balancing circuit according to a conventional method will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래의 방식에 따른 램프용 전류 평형 회로(100)이다. 램프용 전류 평형 회로(100)는 인버터(110), 트랜스포머(120), 제 1 램프(130), 제 2 램프(140), 제 3 램프(150), 제 4 램프(160), 제 1 전류 평형 트랜스포머(170), 및 제 2 전류 평형 트랜스포머(180)를 포함한다.1 is a
종래의 방식에 따른 램프용 전류 평형 회로(100)는 제 1 램프(130) 및 제 2 램프(140)에 흐르는 전류의 평형을 위해 제 1 전류 평형 트랜스포머(170)를 포함하고, 제 3 램프(150) 및 제 4 램프(160)에 흐르는 전류의 평형을 위해 제 2 전류 평형 트랜스포머(180)를 포함한다.The lamp
즉, 종래의 방식에 따르면 구동할 램프의 수가 늘어날수록 램프에 흐르는 전류의 평형을 위한 전류 평형 트랜스포머의 개수가 늘어나게 된다. 트랜스포머는 회로 내의 다른 소자들에 비해 가격이 비싸고, 부피가 크므로 트랜스포머의 개수 증가는 램프용 전류 평형 회로의 원가 증가 및 부피 증가를 야기시키는 단점이 있다.That is, according to the conventional method, as the number of lamps to be driven increases, the number of current balancing transformers for balancing current flowing through the lamps increases. Since transformers are expensive and bulky compared to other devices in the circuit, the increase in the number of transformers has the disadvantage of causing an increase in the cost and volume of the current balancing circuit for the lamp.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 전류 등화부를 포함하여 임피던스가 서로 다른 두 램프에 양전압이 인가되면 전류 등화부 내부의 제 1 저항의 저항값을 증가시킴으로써 두 램프에 흐르는 전류가 서로 같도록 제어하고, 두 램프에 음전압이 인가되면 임피던스가 작은 램프에서 임피던스가 큰 램프로 전류가 흐를 수 있도록 전류 등화부 내부의 제 1 스위치를 도통시킴으로써 두 램프에 흐르는 전류가 서로 같도록 제어하여 가격절감, 시스템의 안정화 및 디스플레이 패널의 균일한 휘도를 보장하는 인버터로 구동되는 램프용 전류 평형 회로를 제공함에 그 목적이 있다. Accordingly, the present invention has been made to solve the conventional problems as described above. When a positive voltage is applied to two lamps having different impedances including the current equalizer, the resistance of the first resistor inside the current equalizer is increased. When the current flowing through the lamp is controlled to be equal to each other, and when a negative voltage is applied to the two lamps, the current flowing through the two lamps is conducted by conducting a first switch inside the current equalizing unit so that current flows from the lamp with the small impedance to the lamp with the large impedance. It is an object of the present invention to provide a current balancing circuit for a lamp driven by an inverter, which is controlled to be equal to each other, thereby reducing cost, stabilizing a system, and ensuring uniform brightness of a display panel.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서 본 발명에 따른 인버터로 구동되는 램프용 전류 평형 회로는: 제 1 램프; 상기 제 1 램프보다 임피던스가 더 작은 제 2 램프; 제 1 전류 등화부 및 제 2 전류 등화부를 포함하는 전류 등화부;를 포함하고, 상기 제 1 램프 및 상기 제 2 램프는 상기 인버터에 병렬로 연결되고, 상기 제 1 전류 등화부는 상기 제 1 램프와 직렬로 연결되고, 상기 제 2 전류 등화부는 상기 제 2 램프와 직렬로 연결되며, 상기 제 2 전류 등화부는 제 1 저항 및 제 1 스위치를 포함하며 상기 제 1 램프 및 상기 제 2 램프에 양전압이 인가된 경우, 상기 제 1 저항의 저항값을 증가시켜 상기 제 2 램프에 흐르는 전류를 감소시키고; 상기 제 1 램프 및 상기 제 2 램프에 음전압이 인가된 경우, 상기 제 1 스위치를 도통시켜 상기 제 2 전류 등화부로부터 상기 제 2 램프로 흐르는 전류의 일부를 상기 제 1 전류 등화부로 흐르게 하여 상기 제 2 램프에 흐르는 전류를 감소시키는 것을 특징으로 한다.As a technical configuration for achieving the above object, a current balancing circuit for a lamp driven by an inverter according to the present invention comprises: a first lamp; A second lamp having a smaller impedance than the first lamp; And a current equalizer including a first current equalizer and a second current equalizer, wherein the first lamp and the second lamp are connected in parallel to the inverter, and the first current equalizer is connected to the first lamp. Connected in series, the second current equalizer is connected in series with the second lamp, the second current equalizer includes a first resistor and a first switch and a positive voltage is applied to the first lamp and the second lamp. When applied, increasing the resistance of the first resistor to reduce the current flowing through the second lamp; When a negative voltage is applied to the first lamp and the second lamp, the first switch is turned on so that a part of the current flowing from the second current equalizer to the second lamp flows to the first current equalizer. It is characterized by reducing the current flowing in the second lamp.
여기서, 상기 전류 등화부는: 각각 제 1 노드에 연결된 제 2 저항 및 제 3 저항을 포함하여 입력 전압 단자의 전압을 분배시키는 전압 분배부; 상기 제 1 전류 등화부 및 상기 제 2 전류 등화부 사이에 위치하는 제 4 저항 및 제 5 저항을 더 포함하고, 상기 제 4 저항 및 상기 제 5 저항 사이에 상기 제 1 노드가 위치되는 것을 특징으로 할 수 있다.The current equalizer may include: a voltage divider configured to distribute a voltage of an input voltage terminal including a second resistor and a third resistor respectively connected to a first node; And a fourth resistor and a fifth resistor positioned between the first current equalizer and the second current equalizer, wherein the first node is positioned between the fourth resistor and the fifth resistor. can do.
여기서, 상기 제 1 전류 등화부는: 일단이 상기 제 1 램프가 연결된 제 2 노드에 연결되고, 타단이 제 3 노드에 연결되는 제 6 저항; 일단이 상기 제 3 노드에 연결되고, 타단이 접지(ground)에 연결되는 제 7 저항; 양극(anode)이 상기 제 2 노드에 연결되는 제 1 다이오드; 상기 제 1 다이오드의 음극(anode), 상기 제 3 노드, 및 상기 제 4 저항에 연결되는 제 2 스위치; 일단이 상기 제 3 노드에 연결되고, 타단이 상기 제 2 램프와 상기 제 2 전류 등화부 사이에 연결되는 제 3 스위치;및 일단이 상기 제 3 스위치에 연결되고, 타단이 접지에 연결되는 제 8 저항;을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The first current equalizer may include: a sixth resistor having one end connected to a second node to which the first lamp is connected and the other end connected to a third node; A seventh resistor having one end connected to the third node and the other end connected to ground; A first diode having an anode connected to said second node; A second switch connected to an anode of the first diode, the third node, and the fourth resistor; A third switch, one end of which is connected to the third node, the other end of which is connected between the second lamp and the second current equalizing unit; and an eighth end of which is connected to the third switch, and the other end of which is connected to ground Resistance; may be characterized in that it comprises a.
여기서, 상기 제 2 전류 등화부는:일단이 상기 제 2 램프가 연결된 제 4 노드에 연결되고, 타단이 제 5 노드에 연결되는 상기 제 1 저항; 일단이 상기 제 5 노드에 연결되고, 타단이 접지되는 제 9 저항; 양극이 상기 제 4 노드에 연결되는 제 2 다이오드; 상기 제 2 다이오드의 음극, 상기 제 5 노드, 및 상기 제 5 저항에 연결되는 제 4 스위치; 상기 제 2 노드, 및 상기 제 5 노드에 연결되는 상기 제 1 스위치;및 일단이 상기 제 4 스위치에 연결되고, 타단이 접지에 연결되는 제 10 저항;을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The second current equalizer may include: the first resistor having one end connected to a fourth node to which the second lamp is connected and the other end connected to a fifth node; A ninth resistor having one end connected to the fifth node and the other end grounded; A second diode having an anode connected to the fourth node; A fourth switch connected to the cathode of the second diode, the fifth node, and the fifth resistor; And a first switch connected to the second node and the fifth node; and a tenth resistor having one end connected to the fourth switch and the other end connected to ground.
바람직하게는, 상기 제 1 스위치, 상기 제 2 스위치, 상기 제 3 스위치, 및 상기 제 4 스위치는 BJT(Bipolar Junction Transistor), FET(Field Effect Transistor), 및 제어 IC(Integrated Circuit) 중 어느 하나인 것을 특징으로 할 수 있다.Preferably, the first switch, the second switch, the third switch, and the fourth switch are any one of a bipolar junction transistor (BJT), a field effect transistor (FET), and a control integrated circuit (IC). It may be characterized by.
더욱 바람직하게는, 상기 제 2 스위치 및 상기 제 4 스위치는 npn 트랜지스터이고, 상기 제 1 스위치 및 상기 제 3 스위치는 pnp 트랜지스터인 것을 특징으로 할 수 있다.More preferably, the second switch and the fourth switch may be an npn transistor, and the first switch and the third switch may be a pnp transistor.
여기서, 상기 인버터로 구동되는 램프용 전류 평형 회로는: 상기 인버터와 병렬로 연결되는 제 3 램프 및 제 4 램프; 제 3 전류 등화부 및 제 4 전류 등화부를 포함하는 또다른 전류 등화부; 제 1 일차 권선부, 제 1 이차 권선부, 및 제 2 이차 권선부를 포함하는 트랜스포머;를 더 포함하며, 상기 제 1 일차 권선부는 인버터에 연결되고, 상기 제 1 이차 권선부는 상기 제 2 램프 및 상기 제 4 램프에 연결되며, 상기 제 2 이차 권선부는 상기 제 1 램프 및 상기 제 3 램프에 연결되고, 상기 제 3 전류 등화부는 상기 제 3 램프와 직렬로 연결되고, 상기 제 4 전류 등화부는 상기 제 4 램프와 직렬로 연결되며, 상기 제 4 전류 등화부는 제 11 저항 및 제 5 스위치를 포함하며 상기 제 4 램프와 직렬로 연결되어 상기 제 3 램프 및 상기 제 4 램프에 양전압이 인가된 경우, 상기 제 11 저항의 저항값을 증가시켜 상 기 제 4 램프에 흐르는 전류를 감소시키고, 상기 제 3 램프 및 상기 제 4 램프에 음전압이 인가된 경우, 상기 제 5 스위치를 도통시켜 상기 제 4 전류 등화부로부터 상기 제 4 램프로 흐르는 전류의 일부를 상기 제 3 전류 등화부로 흐르게 하여 상기 제 4 램프에 흐르는 전류를 감소시키는 것을 특징으로 할 수 있다.Here, the current balancing circuit for the lamp driven by the inverter includes: a third lamp and a fourth lamp connected in parallel with the inverter; Another current equalizer including a third current equalizer and a fourth current equalizer; And a transformer including a first primary winding, a first secondary winding, and a second secondary winding, wherein the first primary winding is connected to an inverter, and the first secondary winding is connected to the second lamp and the A second secondary winding is connected to the first lamp and the third lamp, the third current equalizer is connected in series with the third lamp, and the fourth current equalizer is connected to the fourth lamp. When the fourth current equalizer includes an eleventh resistor and a fifth switch and is connected in series with the fourth lamp and a positive voltage is applied to the third lamp and the fourth lamp, The resistance of the eleventh resistor is increased to decrease the current flowing in the fourth lamp, and when a negative voltage is applied to the third lamp and the fourth lamp, the fourth switch is turned on to conduct the fourth current. Equalization The flow from the part of the current flowing into the fourth ramp portion and the third current equalization to reduce the current flowing through the fourth ramp can be characterized.
본 발명에 따른 인버터로 구동되는 램프용 전류 평형 회로는 전류 등화부를 포함하여 임피던스가 서로 다른 두 램프에 양전압이 인가되면 전류 등화부 내부의 제 1 저항의 저항값을 증가시킴으로써 두 램프에 흐르는 전류가 서로 같도록 제어하고, 두 램프에 음전압이 인가되면 임피던스가 작은 램프에서 임피던스가 큰 램프로 전류가 흐를 수 있도록 전류 등화부 내부의 제 1 스위치를 도통시킴으로써 두 램프에 흐르는 전류가 서로 같도록 제어하여 가격절감, 시스템의 안정화 및 디스플레이 패널의 균일한 휘도를 보장하는 인버터로 구동되는 램프용 전류 평형 회로를 제공한다. The current balancing circuit for a lamp driven by the inverter according to the present invention includes a current equalizing unit and when a positive voltage is applied to two lamps having different impedances, the current flowing through the two lamps is increased by increasing the resistance value of the first resistor inside the current equalizing unit. Are controlled to be equal to each other, and when a negative voltage is applied to the two lamps, the current flowing through the two lamps is equal to each other by conducting a first switch inside the current equalizer so that current flows from the lamp with the small impedance to the lamp with the large impedance. Controls provide a current balancing circuit for lamps driven by an inverter that ensures cost reduction, system stabilization and uniform brightness of the display panel.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
바람직하게는, 도 4의 제 1 스위치(265), 제 2 스위치(254), 제 3 스위치(255), 및 제 4 스위치(264)는 BJT(Bipolar Junction Transistor), FET(Field Effect Transistor), 및 제어 IC(Integrated Circuit) 중 어느 하나일 수 있고, 더 욱 바람직하게는, 제 2 스위치(254) 및 제 4 스위치(264)는 npn 트랜지스터일 수 있고, 제 1 스위치(265) 및 제 3 스위치(255)는 pnp 트랜지스터일 수 있다. Preferably, the
특히, 이하의 일 실시예에서는 제 2 스위치(254) 및 제 4 스위치(264)는 npn 트랜지스터이고, 제 1 스위치(265) 및 제 3 스위치(255)는 pnp 트랜지스터인 경우에 대해 설명한다. In particular, in the following exemplary embodiment, the case where the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 램프용 전류 평형 회로(200)의 회로도이다. 램프용 전류 평형 회로(200)는 인버터(210), 제 1 램프(220), 제 2 램프(230), 제 1 전류 등화부(250), 제 2 전류 등화부(260)를 포함하는 전류 등화부(240)를 포함한다. 여기서 제 1 램프(220) 및 제 2 램프(230)는 전기적으로 저항으로 모델링될 수 있음을 유의하여야 한다. 제 1 램프(220) 및 제 2 램프(230)는 인버터(210)에 병렬로 연결되어 있다.2 is a circuit diagram of a lamp
제 1 램프(220)와 제 2 램프(230)의 임피던스는 서로 동일한 것이 이상적이나, 실제로는 임피던스에 차이가 존재한다. 여기서는 제 1 램프(220)의 임피던스가 제 2 램프(230)의 임피던스보다 크다고 가정한다. Ideally, the impedances of the
전류 등화부(240)는 제 1 램프(220)와 직렬로 연결된 제 1 전류 등화부(250) 및 제 2 램프(230)와 직렬로 연결된 제 2 전류 등화부(260)를 포함하여 이루어진다. 제 2 전류 등화부(260)는 제 1 저항(도시생략) 및 제 1 스위치(도시생략)를 포함한다.The
제 2 램프(230)는 제 1 램프(220)보다 임피던스가 더 작기 때문에 제 1 램프(220)에 흐르는 전류보다 더 많은 전류가 제 2 램프(230)에 흐르게 된다. 이때, 전류 등화부(240)가 제 1 램프(220) 및 제 2 램프(230)에 흐르는 전류를 동일하게 하는 원리는 다음과 같다. Since the
인버터(210)는 제 1 램프(220) 및 제 2 램프(230)에 교류(AC)의 형태로 전압을 공급한다. 제 2 전류 등화부(260)는 제 1 램프(220) 및 제 2 램프(230)에 양전압이 인가된 경우, 제 1 저항의 저항값을 증가시켜 제 2 램프(230)에 흐르는 전류를 감소시킨다. 제 1 램프(220) 및 제 2 램프(230)에 음전압이 인가된 경우, 제 1 스위치를 도통시켜 상기 제 2 전류 등화부(260)로부터 상기 제 2 램프(230)로 흐르는 전류 중 일부분을 상기 제 1 전류 등화부(250)를 통해 제 1 램프(220)로 흐르게 하여 상기 제 2 램프(230)에 흐르는 전류를 감소시킨다.The
도 3은 도 2의 회로에 전압 분배부(270)가 추가된 인버터로 구동되는 램프용 전류 평형 회로(300)의 회로도이다. FIG. 3 is a circuit diagram of a lamp
전류 등화부(240)는 전압 분배부(270), 제 4 저항(274), 및 제 5 저항(275)를 더 포함할 수 있다. The
전압 분배부(270)는 전압 입력 단자(271), 제 2 저항(272), 및 제 3 저항(273)을 포함하여 이루어지며, 제 2 저항(272) 및 제 3 저항(273)은 서로 직렬로 연결되어 있다. 제 2 저항(272) 및 제 3 저항(273)은 제 1 노드(276)에 연결된다.The
전압 분배부(270)는 제 1 노드(276)에 연결된 제 4 저항(274) 및 제 5 저항(275)을 통해 제 1 전류 등화부(250) 및 제 2 전류 등화부(260)에 기준 전압을 공급하는 역할을 한다. 이 때, 제 4 저항(274) 및 제 5 저항(275)는 제 1 전류 등화부(250)와 제 2 전류 등화부(260)를 전기적으로 분리시킨다. The
도 4는 도 3의 회로에서 제 1 전류 등화부(250) 및 제 2 전류 등화부(260)의 내부 구조를 나타낸 인버터로 구동되는 램프용 전류 평형 회로(400)의 회로도이다.4 is a circuit diagram of a lamp
도 4의 인버터로 구동되는 램프용 전류 평형 회로(400)의 제 1 전류 등화부(250)는 제 6 저항(257), 제 7 저항(258), 제 8 저항(253), 제 2 스위치(254), 제 3 스위치(255), 및 제 1 다이오드(256)를 포함한다. The first
한편, 제 2 전류 등화부(260)는 제 1 저항(261), 제 9 저항(262), 제 10 저항(263), 제 1 스위치(265), 제 4 스위치(264), 및 제 2 다이오드(266)를 포함한다. Meanwhile, the second
도 4의 인버터로 구동되는 램프용 전류 평형 회로(400)의 각 구성 소자들 간의 연결관계 및 동작 원리는 아래에서 기술하기로 한다.Connection relations and operating principles between the respective components of the lamp
도 5는 도 4의 회로에서 제 2 스위치(254) 및 제 4 스위치(264)가 npn 트랜지스터이고, 제 1 스위치(265) 및 제 3 스위치(255)가 pnp 트랜지스터인 인버터로 구동되는 램프용 전류 평형 회로(500)의 회로도이다. FIG. 5 shows a lamp current driven by an inverter in which the
도 5의 제 1 전류 등화부(250)의 내부 구조는 다음과 같다. An internal structure of the first
제 6 저항(257)은 일단이 제 1 램프(220)가 연결되어 있는 제 2 노드(도시생략)에 연결되고, 타단이 제 3 노드(도시생략)에 연결된다. 여기서 제 2 노드는 제 1 램프(220), 제 1 다이오드(256), 및 제 6 저항(257)이 연결된 노드이고, 제 3 노드는 제 6 저항(257), 제 7 저항(258), 제 2 스위치(254), 및 제 3 스위치(255)가 연결된 노드이다. 제 7 저항(258)은 일단이 제 3 노드에 연결되고, 타단은 접지(ground)에 연결된다. The
또한, 제 1 다이오드(256)는 양극(anode)이 제 2 노드에 연결되고, 음극(cathode)이 제 2 스위치(254)에 연결된다. 제 2 스위치(254)는 제 1 다이오드(256)의 음극, 제 3 노드, 및 제 4 저항(274)에 연결된다. 제 3 스위치(255)는 제 3 노드, 및 제 2 램프(230)와 제 2 전류 등화부(260) 사이에 연결된다. 제 8 저항(253)은 일단이 제 3 스위치(255)에 연결되고, 타단이 접지에 연결된다. In addition, the
다음으로, 도 5의 제 2 전류 등화부(260)의 내부 구조는 다음과 같다.Next, the internal structure of the second
제 1 저항(261)은 일단이 제 2 램프(230)가 연결되어 있는 제 4 노드(도시생략)에 연결되고, 타단이 제 5 노드(도시생략)에 연결된다. 여기서, 제 4 노드는 제 2 램프(230), 제 2 다이오드(266)의 양극, 제 1 저항(261)이 연결된 노드이고, 제 5 노드는 제 1 스위치(265), 제 4 스위치(264), 제 1 저항(261), 및 제 9 저항(262)이 연결된 노드이다. 제 9 저항(262)은 일단이 제 5 노드에 연결되고, 타단은 접지에 연결된다. One end of the
또한, 제 2 다이오드(266)는 양극이 제 4 노드에 연결되고, 음극이 제 4 스위치(264)에 연결된다. 제 4 스위치(264)는 제 2 다이오드(266)의 음극 및 제 5 노드, 및 제 5 저항(275)에 연결된다. 제 1 스위치(265)는 제 5 노드, 및 제 1 전류 등화부(250)의 제 2 노드에 연결된다. 제 10 저항(263)은 일단이 제 1 스위치(265)에 연결되고, 타단이 접지에 연결된다. In addition, the
인버터로 구동되는 램프용 전류 평형 회로(500)의 동작원리는 다음과 같다.The operation principle of the
제 1 램프(220) 및 제 2 램프(230)에 양전압이 인가된 경우, 상술한대로 제 2 램프(230)에 더 많은 전류가 흐르게 된다. 이는 곧, 제 9 저항(262)에 제 7 저 항(258)보다 더 많은 전류가 흐른다는 것을 의미하고, 이에 따라 제 5 노드의 전압 레벨은 제 3 노드의 전압 레벨보다 커지게 된다. When a positive voltage is applied to the
npn 트랜지스터인 제 4 스위치(264)의 베이스는 제 5 저항(275)를 통해 제 1 노드(276)에 연결되어 전압 분배부(270)로부터 기준 전압을 공급받는다. 상기와 같이 제 5 노드(268)의 전압 레벨이 상승하면 npn 트랜지스터인 제 4 스위치(264)의 베이스와 에미터의 전압 차이가 작아지게 되어 npn 트랜지스터인 제 4 스위치(264)는 차단된다. The base of the
제 4 스위치(264)가 차단되면 제 2 램프(230)를 통해 흐르는 전류는 더 이상 npn 트랜지스터인 제 4 스위치(264)를 통해 흐르지 않고, 대신 제 1 저항(261)을 통해 흐르게 된다. When the
즉, 제 2 램프(230)와 제 1 저항(261)이 직렬로 연결되는 것과 같은 효과가 발생하므로 제 2 램프(230)를 통해 흐르는 전류의 크기는 감소하게 되며, 따라서 제 1 램프(220)를 통해 흐르는 전류와 평형을 이루게 된다. That is, since the same effect as the
제 1 램프(220) 및 제 2 램프(230)에 음전압이 인가된 경우, 상기 양전압이 인가된 경우와 같은 원리로 제 2 램프(230)에는 더 많은 전류가 흐르게 되며, 전류의 방향은 양전압이 인가된 경우와 반대가 된다. 이 때, 제 2 다이오드(266)는 제 1 노드(276)에 인가되어 있는 기준 전압이 npn 트랜지스터인 제 4 스위치(264)의 콜렉터에 인가되지 않도록 하여 제 1 노드(276)로부터 제 2 램프(230)로의 전류가 흐르는 것을 막아준다. 또한, 상기 제 1 램프(220) 및 제 2 램프(230)에 양전압이 인가된 경우와 같은 원리에 의해 제 9 저항(262)에는 제 7 저항(258)보다 더 많은 전류가 흐르게 되어 제 5 노드의 전압 레벨은 감소하게 된다. When a negative voltage is applied to the
이에 따라, pnp 트랜지스터인 제 1 스위치(265)의 에미터와 베이스의 전압 차이가 커지게 되어 pnp 트랜지스터인 제 1 스위치(265)는 도통된다. 따라서, 제 9 저항(262)에서 제 1 저항(261)을 통해 제 2 램프(230)로 흐르는 전류 중 일부는 도통된 pnp 트랜지스터인 제 1 스위치(265)를 통해 제 1 전류 등화부(250)로 흐르게 된다. 제 1 전류 등화부(250)로 흘러 들어온 전류는 제 1 다이오드(256) 때문에 제 1 스위치(254)로는 흐르지 못하고 제 1 램프(220)로 흐르게 되어 제 2 램프(230)와 제 1 램프(220)에 흐르는 전류는 평형을 이루게 된다. As a result, the voltage difference between the emitter and the base of the
즉, 도 5의 인버터로 구동되는 램프용 전류 평형 회로(500)는 제 1 램프(220) 및 제 2 램프(230)에 양전압이 인가되면 npn 트랜지스터인 제 4 스위치(264) 및 제 1 저항(261)을 통해 제 1 램프(220) 및 제 2 램프(230)에 흐르는 전류가 같도록 제어되며, 제 1 램프(220) 및 제 2 램프(230)에 음전압이 인가되면 pnp 트랜지스터인 제 1 스위치(265)가 도통되어 제 2 램프(230)로 흐르는 전류의 일부를 제 1 전류 등화부(250)를 거쳐 제 1 램프(220)로 흐르게 하여 서로 흐르는 전류가 같도록 제어된다. That is, in the lamp
도 6은 도 2에 따른 인버터로 구동되는 램프용 전류 평형 회로(200)에 제 3 램프(620) 및 제 4 램프(630)가 추가된 인버터로 구동되는 램프용 전류 평형 회로(600)의 회로도를 나타낸 것이다.FIG. 6 is a circuit diagram of a lamp
도 6의 인버터로 구동되는 램프용 전류 평형 회로(600)는 하나의 인버터(210)로 4개의 램프의 전류를 동일하게 하는 회로로서 도 2의 인버터로 구동되는 램프용 전류 평형 회로(200)에 트랜스포머(610), 제 3 램프(620), 제 4 램프(630), 또다른 전류 등화부(640)을 더 포함한다.The lamp
트랜스포머(610)는 제 1 일차 권선부(611), 제 1 이차 권선부(612), 및 제 2 이차 권선부(613)를 포함한다. 이때, 제 1 일차 권선부(611)는 인버터(210)에 연결되고, 제 1 이차 권선부(612)는 제 2 램프(230) 및 제 4 램프(630)에 연결된다. 또한, 제 2 이차 권선부(613)는 제 1 램프(220) 및 제 3 램프(620)에 연결된다. The
또다른 전류 등화부(640)는 제 3 전류 등화부(650) 및 제 4 전류 등화부(660)를 포함한다. Another
제 3 전류 등화부(650)는 제 3 램프(620)와 직렬로 연결되며, 제 4 전류 등화부(660)는 제 11 저항(도시생략) 및 제 5 스위치(도시생략)를 포함하며 제 4 램프(630)와 직렬로 연결되어 제 3 램프(620) 및 제 4 램프(630)에 양전압이 인가된 경우, 제 11 저항의 저항값을 증가시켜 제 4 램프(630)에 흐르는 전류를 감소시키고, 제 3 램프(620) 및 제 4 램프(630)에 음전압이 인가된 경우, 제 5 스위치를 도통시켜 제 4 전류 등화부(660)로부터 제 4 램프(630)로 흐르는 전류의 일부를 제 3 전류 등화부(650)를 통해 제 3 램프(620)로 흐르게 하여 제 4 램프(630)에 흐르는 전류를 감소시킨다. The third
즉, 제 3 전류 등화부(650) 및 제 4 전류 등화부(660)는 제 1 전류 등화부(250) 및 제 2 전류 등화부(260)와 동일한 구조 및 기능을 가진다. That is, the third
따라서 또다른 전류 등화부(640)는 전압 분배부(270), 제 4 저항(274), 및 제 5 저항(275)를 더 포함할 수 있다. Accordingly, another
또한, 또다른 전류 등화부(640)의 제 3 전류 등화부(650) 및 제 4 전류 등화부(660)는 각각 도 4 및 도 5의 제 1 전류 등화부(250) 및 제 2 전류 등화부(260)와 동일하게 구현될 수 있다.In addition, the third
또한, 도 6에서는 4개의 램프에 흐르는 전류를 동일하게 하는 회로만 도시하였으나, 같은 방법으로 더 많은 수의 램프의 전류 평형 회로를 구성할 수 있음은 당업자에게 자명하다고 할 것이다. In addition, although only a circuit for equalizing the currents flowing through the four lamps is illustrated in FIG. 6, it will be apparent to those skilled in the art that a current balancing circuit of a larger number of lamps can be configured in the same manner.
이상에서는 제 2 스위치(254) 및 제 4 스위치(264)는 npn 트랜지스터이고, 제 1 스위치(265) 및 제 3 스위치(255)는 pnp 트랜지스터인 경우에 대해서만 설명하였으나, 제 1 스위치(265), 제 2 스위치(254), 제 3 스위치(255), 및 제 4 스위치(264)가 FET(Field Effect Transistor), 또는 제어 IC 등의 소자일 수 있음은 당업자에게 자명하다고 할 것이다. In the above description, only the case where the
도 7은 도 6의 제 1 램프(220), 제 2 램프(230), 제 3 램프(620), 및 제 4 램프(630)에 흐르는 전류(mA)를 시간(ms)에 따라 나타낸 그래프이다. 제 1 램프(220), 제 2 램프(230), 제 3 램프(620), 및 제 4 램프(630)에 흐르는 전류는 각각 I5, I6, I17, I18로 나타내었다. 또한, 가로축은 시간(ms)을 나타내고, 세로축은 전류의 세기(A)를 나타낸다. FIG. 7 is a graph showing a current (mA) flowing through the
t1=30.3912ms에서 각 램프에 흐르는 전류의 값을 비교해보면, I5=-7.26546mA, I6=-7.3312mA로 제 1 램프(220) 및 제 2 램프(230)에 흐르는 전류는 평형을 이루고 있음을 알 수 있다. 또한, I17=7.26526mA 및 I18=7.3312mA로 제 3 램프(620) 및 제 4 램프(630)에 흐르는 전류 역시 평형을 이루고 있음을 알 수 있다. Comparing the value of the current flowing through each lamp at t1 = 30.3912 ms, the current flowing through the
즉, 도 6의 4개의 램프의 전류 평형 회로(600)에 의해 각 램프에 흐르는 전류의 값이 평형을 이루게 됨을 알 수 있다. That is, it can be seen that the value of the current flowing through each lamp is balanced by the
도 2 내지 도 6과 같이 회로를 구성함으로써 트랜스포머를 사용하지 않고 임피던스가 서로 다른 램프에 흐르는 전류의 크기를 동일하게 할 수 있다. 가격이 상대적으로 비싸고, 부피가 큰 소자인 트랜스포머를 사용하지 않음으로써 비용을 절감할 수 있고 PCB 크기를 소형화할 수 있다. 또한, 시스템의 안정화 및 디스플레이 패널의 균일한 휘도를 보장할 수 있다.By configuring the circuit as shown in FIGS. 2 to 6, the currents flowing through lamps having different impedances can be made the same without using a transformer. The cost is reduced and PCB size can be reduced by not using transformers, which are relatively expensive and bulky devices. In addition, it is possible to ensure the stabilization of the system and uniform brightness of the display panel.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다. It is intended that the invention not be limited by the foregoing embodiments and the accompanying drawings, but rather by the claims appended hereto. It will be apparent to those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. something to do.
도 1은 종래 방식에 따른 램프용 전류 평형 회로의 회로도이다.1 is a circuit diagram of a current balancing circuit for a lamp according to the prior art.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인버터로 구동되는 램프용 전류 평형 회로의 회로도이다.2 is a circuit diagram of a current balancing circuit for a lamp driven by an inverter according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 2의 회로에 전압 분배부가 추가된 인버터로 구동되는 램프용 전류 평형 회로의 회로도이다. FIG. 3 is a circuit diagram of a current balancing circuit for a lamp driven by an inverter in which a voltage divider is added to the circuit of FIG. 2.
도 4는 도 3의 회로에서 제 1 전류 등화부 및 제 2 전류 등화부의 내부 구조를 나타낸 인버터로 구동되는 램프용 전류 평형 회로의 회로도이다. FIG. 4 is a circuit diagram of a current balancing circuit for lamps driven by an inverter showing the internal structures of the first and second current equalizers in the circuit of FIG. 3.
도 5는 도 4의 회로에서 제 2 스위치 및 제 4 스위치가 npn 트랜지스터이고, 제 1 스위치 및 제 3 스위치가 pnp 트랜지스터인 인버터로 구동되는 램프용 전류 평형 회로의 회로도이다5 is a circuit diagram of a current balancing circuit for a lamp driven by an inverter in which the second switch and the fourth switch are npn transistors, and the first switch and the third switch are pnp transistors in the circuit of FIG.
도 6은 도 2에 따른 인버터로 구동되는 램프용 전류 평형 회로에 제 3 램프 및 제 4 램프가 추가된 인버터로 구동되는 램프용 전류 평형 회로의 회로도이다.FIG. 6 is a circuit diagram of a lamp current balancing circuit driven by an inverter in which a third lamp and a fourth lamp are added to the lamp current balancing circuit driven by the inverter according to FIG. 2.
도 7은 도 6의 제 1 램프, 제 2 램프, 제 3 램프, 및 제 4 램프에 흐르는 전류를 시간에 따라 나타낸 그래프이다. FIG. 7 is a graph showing the current flowing through the first lamp, the second lamp, the third lamp, and the fourth lamp of FIG. 6 with time;
[도면의 주요 부호에 대한 설명][Description of Major Symbols in Drawing]
210: 인버터 220: 제 1 램프210: inverter 220: first lamp
230: 제 2 램프 240: 전류 등화부230: second lamp 240: current equalizing unit
250: 제 1 전류 등화부 253: 제 8 저항250: first current equalizer 253: eighth resistor
254: 제 2 스위치 255: 제 3 스위치254: second switch 255: third switch
256: 제 1 다이오드 257: 제 6 저항256: first diode 257: sixth resistor
258: 제 7 저항 260: 제 2 전류 등화부258: seventh resistor 260: second current equalizer
261: 제 1 저항 262: 제 9 저항261: first resistance 262: ninth resistance
263: 제 10 저항 264: 제 4 스위치263: tenth resistor 264: fourth switch
265: 제 1 스위치 266: 제 2 다이오드265: first switch 266: second diode
270: 전압 분배부 271: 전압 입력 단자270: voltage divider 271: voltage input terminal
272: 제 2 저항 273: 제 3 저항272: second resistance 273: third resistance
274: 제 4 저항 275: 제 5 저항274: fourth resistor 275: fifth resistor
400: 인버터로 구동되는 램프용 전류 평형 회로400: Current balancing circuit for lamp driven by inverter
Claims (7)
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KR1020080107083A KR100956386B1 (en) | 2008-10-30 | 2008-10-30 | Current balance circuit for lamp operated by interver |
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Citations (2)
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KR20060092330A (en) * | 2005-02-17 | 2006-08-23 | 주식회사 인터파워 | Back light inverter for drive of multi cold-cathode tub fluorescent lamp |
KR20070080471A (en) * | 2006-02-07 | 2007-08-10 | 삼성전자주식회사 | Apparatus for driving lamp and liquid crystal display having the same |
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Patent Citations (2)
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