KR19980043935U - 모니터의 고압 안정화회로 - Google Patents

모니터의 고압 안정화회로 Download PDF

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Abstract

본 고안은 타이머를 이용하여 B+를 발생하는 모니터에 있어서 전원 온/오프시나 모드 변환시에 고압을 일시 뮤트시켜 안정화시키기 위한 고압 안정화회로에 관한 것이다.
이러한 본 고안의 회로는 전원공급기로부터 입력된 직류전압을 입력받아 소정의 B+ 전압을 FBT로 출력하여 FBT가 고압을 발생토록 하는 직류-직류 컨버터가 구비된 모니터에 있어서, 상기 직류-직류 컨버터가 스위칭소자(Q1); 수평구동신호를 반전시키는 반전 트랜지스터(Q22); 뮤트신호에 따라 턴온되면 소정의 뮤트전압을 제어단자에 제공하는 뮤트전압수단; 제어단자 인가되는 전압이 정상전압이면 상기 반전 트랜지스터의 출력에 의해 구동되어 B+구동신호를 발생하고, 제어단자에 인가되는 전압이 상기 뮤트전압이면 B+구동신호를 홀딩하는 타이머(200); 및 상기 타이머의 B+ 구동신호에 따라 상기 스위칭소자(Q1)를 온/오프하는 버퍼가 구비된다.
따라서, 본 고안에 따른 고압 안정화회로는 전원 온/오프시나 모드변동시(OFF모드, SUSPEND 모드 등)에 뮤트신호에 의해 B+ 전압을 일시 홀딩시키므로써 급작스런 전압변동에 의해 고압이 순간적으로 변동되는 것을 방지할 수 있다.

Description

모니터의 고압 안정화회로
본 고안은 타이머를 이용하여 B+를 발생하는 모니터에 있어서 전원 온/오프시나 모드 변환시에 고압을 일시 뮤트시켜 안정화시키기 위한 고압 안정화회로에 관한 것이다.
일반적으로 모니터는 교류전원을 입력받아 정류한 후 트랜스포머를 통해 2차측으로 유도하여 회로에서 요구되는 각종 전원을 제공하는 SMPS 전원부와, SMPS 전원부에서 제공되는 직류전압을 입력받아 FBT에 B+전압을 제공하기 위한 DC-DC 컨버터, 및 CRT에서 필요로 하는 고전압, 스크린전압, 제어그리드전압 등을 제공하는 FBT등으로 이루어진다.
여기서, B+ 전압은 통상 SMPS로부터 입력되는 직류전압을 쵸퍼회로에서 스위칭하여 원하는 전압을 발생하는데, 이때 쵸퍼에는 직류전압을 스위칭하기 위한 스위칭소자와 PWM제어회로가 필수적으로 요구되는데, 예컨대 3842와 같은 전원제어용 전용칩ㅅ등이 여기에 이용되기도 한다.
한편, 모니터의 고압은 여러 가지 이유로 변동이 심하게 되는데, 고압의 변동이 심하게 되면 이에 따라 화면의 사이즈가 변동하게 되어 화질이 열화되는 문제점이 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 고압을 안정화시키는 회로가 요구되는데, 고압을 안정화시키는 이러한 회로를 고압 레귤레이션회로라 한다.
종래에 고압 레귤레이션이 이루어지는 것을 살펴보면 도 1에 도시된 바와 같이, FBT(130)에서 발생되는 고압을 FBT의 삼차권선에서 모니터하여 DC-DC 컨버터(120)의 PWM 제어에 의해 B+ 전압의 크기를 제어하는 방식이 일반적이었다.
즉, 종래의 고압 레귤레이션회로가 적용된 모니터는 도 1에 도시된 바와 같이, 전원공급기(110), DC-DC 컨버터(120), 고압발생기(FBT:130), 발진부(140), 수평구동부(150), 수평출력부(160), 전압궤환부(170) 등으로 이루어진다.
도 1을 참조하면, 전원공급기(110)가 출력하는 직류전압을 직류-직류 컨버터(120)가 소정의 B+ 전압으로 변환하여 FBT(130)의 일차권선에 인가하고, 이 일차권선의 전압은 수평출력부(160)가 수평구동신호(H.drive)에 따라 스위칭하여 2차권선측에 고압이 발생되게 한다. 또한, FBT(130)의 이차권선에서 발생된 고압(H.V)은 CRT의 아노드로 인가되고, 고압이 저항들에서 분할된 전압이 CRT의 포커스(FOCUS) 그리드와 스크린(SCREEN) 그리드에 각각 인가되도록 되어 있다.
그리고, FBT(130)의 3차 권선(Cubic coil)에서 유도된 전압은 다이오드(D1)에서 정류되고 전해 커패시터(C1)에서 평활된 후 분할저항(R1,R2)을 통해 제너다이오드(ZD1)의 케소드측에 인가됨과 아울러 DC-DC 컨버터(120)의 궤환전압으로 입력된다. 그리고 이 제너다이오드(ZD1)의 아노드측은 발진부(140)의 X-RAY보호 단자에 연결되어 있다. 이때, FBT(130)의 고압(H.V)이 정상일 경우에 이 제너다이오드(ZD1)에는 낮은 전압(즉, 제너다이오드의 정격전압 이하)이 인가되어 제너다이오드(ZD1)가 오프상태를 유지하도록 되어 있다.
이와 같이 FBT(130)의 삼차권선에서 유도되어 전압은 X-RAY회로에서도 사용됨과 아울러 DC-DC 컨버터(120)의 PWM 제어기에 궤환전압으로 입력되어, DC-DC 컨버터(120)의 PWM 제어기가 궤환전압의 크기에 반비례하는 PWM신호를 발생하여 스위칭소자를 구동하므로써 B+ 전압의 크기를 제어하여 고압을 안정화시킨다.
그런데 이러한 종래의 고압 안정화회로는 전원 온/오프시, 모드 변환시와 같이 급격히 B+ 전압이 변동될 경우에 고압을 충분히 안정화시켜 주지 못하여 순간적으로 공압이 상승하는 문제점이 있다.
이에 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로, 타이머를 이용하여 B+를 발생하는 모니터에 있어서 전원 온/오프시나 모드 변환시에 고압이 순간적으로 상승하는 것을 방지하기 위한 고압 안정화회로를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 회로는, 전원공급기로부터 입력된 직류전압을 입력받아 소정의 B+ 전압을 FBT로 출력하는 직류-직류 컨버터가 구비된 모니터에 있어서, 상기 직류-직류 컨버터가 스위칭소자; 수평구동신호를 반전시키는 반전 트랜지스터; 뮤트신호에 따라 턴온되면 소정의 뮤트전압을 제어단자에 제공하는 뮤트전압수단; 제어단자 인가되는 전압이 정상전압이면 상기 반전 트랜지스터의 출력에 의해 구동되어 B+구동신호를 발생하고, 제어단자에 인가되는 전압이 상기 뮤트전압이면 B+구동신호를 홀딩하는 타이머; 및 상기 타이머의 B+ 구동신호에 따라 상기 스위칭소자를 온/오프하는 버퍼가 구비된 것을 특징으로 한다.
도 1은 종래의 고압 레귤레이션회로를 도시한 회로도,
도 2는 본 고안에 따른 고압 레귤레이션회로를 도시한 회로도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
110: 주전원공급기120: DC-DC 컨버터
122: 타이머124: 버퍼
130: FBT140: 발진부
150: 수평구동부160: 수평출력부
170: 고압 안정화부200: 타이머
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.
본 고안에 따른 고압 안정화 회로는 도 2에 도시된 바와 같이, 스위칭소자(Q1), 타이머(200)를 이용하여 PWM제어신호를 발생하는 부분과, 타이머의 출력에 따라 스위칭소자를 구동하기 위한 버퍼, 스위칭소자의 출력을 입력받아 B+전압을 FBT(130)에 출력하는 분분으로 구성되어 있다.
즉, 본 고안의 실시예에서 사용되는 타이머(예컨대, μPD5555 등)는 ①단자를 통해 수평구동신호(H.drive)를 입력받아 소정의 B+구동신호를 발생하고, 버퍼는 한쌍의 트랜지스터(Q23,Q24)로 구현되어 이 B+구동신호를 트랜스포머(T1)의 일차측으로 인가하며, 트랜스포머(T1)의 이차측에 유도된 전압에 의해 스위칭소자(Q1)가 온/오프되도록 되어 있다.
그리고 스위칭소자(Q1)의 드레인측에는 약 200V정도의 직류전압이 주전원공급기(SMPS)로부터 입력되고, 스위칭소자(Q1)의 소스측에는 인덕터(L1)와 다이오드(D11)가 연결되어 있다. 이러한 구성은 통상 벅 컨버터라 하며 그 동작은 이미 널리 알려져 있으므로 자세한 설명은 생략한다.
또한 타이머(200)의 ⑤단자에는 본 고안에 따라 제너다이오드(ZD21)가 에미터에 연결된 트랜지스터(Q21)의 콜랙터가 연결되어 있으며, 이 트랜지스터(Q21)는 마이콤의 뮤트(mute)신호에 따라 온/오프된다. 그리고 타이머의 ⑤단자에는 Vcc(12V) 전압이 분할저항(R23,R24)을 통해 연결되며, 저항(R23)에 병렬로 다이오드(D22)가 연결되어 있고, 저항(R24)에 병렬로 커패시터(C23)가 연결되어 있다.
타이머(200)의 ②번 단자에는 수평구동신호에 따라 온오프되는 반전 트랜지스터(Q22)의 콜랙터가 커패시터(C21)를 통해 연결되어 있음과 아울러 저항(R26)을 통해 접지로 연결되고, 타이머(200)의 ③단자에는 버퍼 트랜지스터(Q23,Q24)의 베이스가 공통 연결되어 이 트랜지스터(Q23,Q24)를 통해 B+구동신호가 트랜스(T1)에 전달되도록 되어 있다.
이어서, 상기와 같이 구성되는 본 고안의 회로가 동작하는 것을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 본 고안의 직류-직류 컨버터에 사용되는 타이머(μPD5555:200)의 동작을 살펴본다.
타이머(200)의 ①번 단자는 접지(GND)단자이고, ②번 단자는 트리거(trigger) 단자이며, ③번단자는 출력(output)단자이다. ④번 단자는 리셋(reset)단자이고, ⑤번 단자는 콘트롤(control) 단자이며 ⑥번 단자는 스레시홀드(threshold)단자이다. ⑦번단자는 방전(discharge)단자이고, ⑧번단자는 전원(Vdd)단자이다.
타이머(200)의 트리거(trigger) 단자(②)에 부의 트리거신호가 입력되면 출력단(③)이 '하이'가 되고, 이에 따라 쓰레시홀드단자(⑥)에 연결된 외부의 커패시터가 외부의 저항을 통해 연결된 Vdd전압에 의해 충전을 시작한다. 커패시터의 충전전압이 일정한 쓰레시홀드 레벨에 도달하면 출력단자③는 '로우'로 떨어짐과 동시에 커패시터에 충전된 전압은 디스차지단자⑦를 통해 방전된다. 이어서 부의 트리거신호가 입력되면 상기의 동작이 반복적으로 수행되면서 펄스신호가 출력되게 된다.
이때 본 고안에 따라 타이머(200)의 트리거단자(②)에는 수평구동신호(H.drive)가 반전 트랜지스터(Q22)를 통해 인가되므로 B+구동신호의 주기는 수평구동신호의 주기와 같다. 그리고 타이머의 출력은 버퍼 트랜지스터(Q23,Q24)와 트랜스포머(T1)를 통해 스위칭소자(Q1)의 게이트에 인가되고, 이에 따라 스위칭소자가 온/오프되어 FBT(130)에 인가되는 B+ 전압의 크기를 조절한다.
한편, 타이머(200)의 콘트롤 단자(⑤)에는 본 고안에 따라 뮤트신호에 의해 온오프되는 트랜지스터(Q21)의 콜랙터와 저항(R23,R24)에 의해 분할된 12V 전압이 연결되어 있다.
만일, 정상동작상태일 경우에 마이콤으로부터 입력되는 뮤트신호는 '로우'이고, 이에 따라 트랜지스터(Q21)가 턴오프되어 타이머(200)의 제어단자에는 12V 전압이 저항(R23,R24)에 의해 분할된 전압이 인가된다. 이때 분할저항의 값을 조정하여 통상 약 5V 정도의 전압이 인가되게 한다.
따라서 타이머(200)는 수평구동신호의 반전신호에 트리거되어 B+구동신호를 버퍼측으로 출력하고, 이에 따라 스위칭소자가 온/오프되어 B+ 전압이 FBT(130)로 출력된다.
만일, 전원 온/오프 혹은 모드변환시에는 마이콤으로부터 입력되는 뮤트신호는 하이이고, 이에 따라 트랜지스터(Q21)가 턴온되어 타이머의 제어단자에는 트랜지스터(Q21)를 통해 접지측으로 연결된다. 이때 트랜지스터(Q21)의 에미터단자에 약 4.7V 정도의 제너다이오드(ZD21)가 연결되어 있으므로 제어단자(⑤)에는 약 4.7V정도의 전압이 인가된다.
따라서 타이머(200)는 동작하지 못하여 B+구동신호를 일시적으로 홀딩하여 급격히 고압이 상승하는 것을 방지할 수 있다. 특히 제어(⑤)단자의 전압이 0V 가 아니라 약 4.7V 정도로 홀딩되어 있으므로, 뮤트신호가 '로우'로 될 경우에 4.7V에서 5V로 상승하므로 그 변동폭이 적어 고압의 변동을 억제할 수 있다.
FBT(130)는 B+ 전압이 인가되는 일차권선(T1)과, 고전압이 유도되는 2차권선(T2), 저전압의 유도전압을 유기하기 위한 3차권선(T3), 2차권선에 유도된 전압을 정류하기 위한 정류부등으로 구성되어 수평출력부(160)의 동작에 따라 고압을 발생한다. 본 고안의 실시예에서 사용되는 FBT는 적층타입으로서, 적층타입의 FBT는 2차권선의 레이어 쇼트가 감소되어 신뢰성이 향상되는 잇점이 있다.
그리고 FBT의 2차권선에 유기된 고압(H.V)은 CRT의 아노드에 인가되고, 저항에서 분할된 포커스(FOCUS) 전압 및 스크린(SCREEN) 전압은 CRT의 포커스 그리드와 스크린 그리드에 각각 인가된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안에 따른 고압 안정화회로는 전원 온/오프시나 모드변동시(OFF모드, SUSPEND 모드 등)에 뮤트신호에 의해 B+ 전압을 일시 홀딩시키므로써 급작스런 전압변동에 의해 고압이 순간적으로 변동되는 것을 방지할 수 있다.

Claims (3)

  1. 전원공급기로부터 입력된 직류전압을 입력받아 소정의 B+ 전압을 FBT로 출력하여 FBT가 고압을 발생토록 하는 직류-직류 컨버터가 구비된 모니터에 있어서,
    상기 직류-직류 컨버터가
    스위칭소자(Q1);
    수평구동신호를 반전시키는 반전 트랜지스터(Q22);
    뮤트신호에 따라 턴온되면 소정의 뮤트전압을 제어단자에 제공하는 뮤트전압수단;
    제어단자 인가되는 전압이 정상전압이면 상기 반전 트랜지스터의 출력에 의해 구동되어 B+구동신호를 발생하고, 제어단자에 인가되는 전압이 상기 뮤트전압이면 B+구동신호를 홀딩하는 타이머(200); 및
    상기 타이머의 B+ 구동신호에 따라 상기 스위칭소자(Q1)를 온/오프하는 버퍼가 구비된 모니터의 고압 안정화회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 뮤트전압 수단은 마이콤으로부터 입력된 뮤트신호에 따라 온되면 에미터에 연결된 제너다이오드(ZD21)의 설정전압을 상기 제어단자에 제공하는 트랜지스터(Q21)로 구성된 것을 특징으로 하는 모니터의 고압 안정화회로.
  3. 제1항에 있어서, 상기 버퍼는 한쌍의 트랜지스터(Q23,Q24)와, 이 트랜지스터(Q23,Q24)의 출력을 상기 스위칭소자(Q1)의 게이트에 전달하는 트랜스포머(T1)로 구성된 것을 특징으로 하는 모니터의 고압 안정화회로.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110417394A (zh) * 2019-09-04 2019-11-05 常州索维尔电子科技有限公司 基于mosfet的动力电池高压开关装置

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