KR19990003852A - 모니터에 있어서 직류-직류 컨버터의 안정화 회로 - Google Patents

모니터에 있어서 직류-직류 컨버터의 안정화 회로 Download PDF

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Abstract

본 발명은 모니터에 있어서 직류-직류 컨버터의 안정화 회로에 과한 것으로서, 본 발명의 회로는 수평 구동 신호(a)를 출력하는 수평 발진부(120)와, 상기 수평 구동 신호(a)에 의해 스위칭되면서 수평 편향 코일(HD.Y)로 톱니파 전류가 흐르도록 하는 수평 출력부(140)와, 상기 수평 출력부(140)로 파라볼라 파형의 B+ 전압을 인가하는 B+ 전압 발생부(190)와, 마이콤(150)에서 PWM 발생기(160)로 수평 사이즈 신호의 저전위를 제한하는 저전위 제한부(200)와, 상기 B+ 전압을 상기 PWM 발생기(160)로 네거티브 피이드백하는 피이드백부(210)를 포함하며 구성된다.
따라서, 본 발명은 PWM 발생기로 인가되는 수평 사이즈 신호의 저전위를 제한함으로써 상기 PWM 발생기에서 출력되는 파라볼라 PWM 제어신호의 최대 온 타임이 제한되어 스위칭 소자의 과도 응답으로 인한 손상을 방지할 수 있음과 아울러 수평 출력부로 인가되는 B+ 전압에 따라 수평 사이즈 신호를 보상함으로써 과부하시나 저부하시 적절한 크기의 B+ 전압을 얻을 수 있기 때문에 회로 소자들이 보호되는 동시에 보다 안정적인 B+ 전압을 얻을 수 있는 효과가 있다.

Description

모니터에 있어서 직류-직류 컨버터의 안정화 회로( Circuit for stabilizing B+ voltage of DC-DC convertor in a monitor )
본 발명은 모니터의 편향 회로에 관한 것으로, 특히 고압 회로와 분리된 수평 편향 회로에 관한 것이다.
일반적으로, 모니터는 컴퓨터의 비디오 카드로부터 수신된 영상 신호와 동기 신호를 입력받아 CRT 화면에 정보를 디스플레이하는 장치로서, 영상 신호를 처리하기 위한 비디오 계통과, 수직 및 수평 편향을 위한 편향 계통 및 전원 계통 등으로 구성된다.
일반적으로 소형 모니터는 편향 회로와 고압 회로를 일체형으로 사용하고 있는 바, 화면이 밝아지면서 CRT의 아노드 전류가 증가하면 고압이 감소하면서 화면이 작아지게 되고, 이를 보상하기 위하여 B+ 전압을 증가시키면 편향 코일로 흐르는 톱니파 전류가 증가하게 되고 이로 인해 전자빔의 편향량이 증가하면서 화면이 커지게 된다.
즉, 상기 편향 회로와 고압 회로가 상호 간섭하면서 모니터는 최상의 화면 상태를 유지할 수 없게 되는 문제점이 있었다.
이에 최근 모니터 사용자들에게 선호되고 있는 대형 모니터에는 이를 적용시킬 수 없는 바, 대형 모니터에는 편향 회로와 고압 회로를 분리하여 사용하고 있다.
여기서, 일반적인 모니터의 편향 원리를 살펴보면 다음과 같다. 모니터의 캐소드로부터 방출된 전자빔은 그리드를 통과하면서 가속되어지고, 편향 코일의 자계에 의한 전자기 작용으로 진로를 바꿈으로써 형광면의 광점을 이동시키게 된다.
이때, 상기 전자빔의 편향 거리는 자계의 세기에 비례하고 자계는 편향 코일의 전류에 비례하는 전자 편향의 원리를 이용하는 바, 모니터에서는 좌측에서 우측으로 일정 속도로 주사를 하고 우측에서 좌측으로는 매우 빠른 속도로 되돌아가도록 하기 위해서 광점을 수평 방향(좌우)으로 이동시키는 수평 편향 코일과 광점을 수직 방향(상하)으로 이동시키는 수직 편향 코일을 사용하고 있다.
즉, 수평 편향 코일에 도 1에 도시된 바와 같은 톱니파 전류가 흐르도록 하는 바, 상기한 톱니파 전류의 a 점에서는 전자빔을 가장 크게 왼쪽 방향으로 편향하는 힘이 상기 전자빔에 작용하고, b 점에서는 전류가 흐르지 않으므로 전자빔은 직진한다.
또한, b 점에서 c 점으로는 전자빔을 오른쪽으로 구부러지도록 하는 전류가 점차로 크게 흘러 c 점에서는 전자빔이 가장 오른쪽으로 편향되고 그 후 전류가 급격히 감소하여 a' 점부터 상기의 과정을 반복하게 된다.
도 2는 상기와 같은 톱니파 전류를 발생하는 고압 회로와 분리된 편향 회로가 도시되어 있는 바, 비디오 카드(110)에서 출력된 수평 동기 신호는 수평 발진부(120)에서 출력되는 수평 구동 신호(a)로 적절하게 신호 변조되어 구동 트랜지스터(TR1)로 공급된다.
상기 수평 구동 신호(a)는 구동 트랜지스터(TR1)를 온 시키고 구동 전원(Vcc)과 상기 수평 구동 트랜지스터(TR1)와 수평 구동 트랜스포머(HDT)를 도통시킴으로 출력 트랜지스터(TR2)의 베이스 단자에 전류를 공급해준다.
이때, 상기 수평 출력 트랜지스터(TR2)가 턴 온되면 더미 트랜스포머(DT)를 통해 B+ 전류가 수평 편향 코일(HD.Y)을 통해 수평 출력 트랜지스터(TR2)로 흐르게 된다.
상기와 같이 수평 출력 트랜지스터(TR2)가 온 되는 동안에는 톱니파의 유효 주사기간의 후반부(즉, b 점에서 c 점 사이)에 해당되고, 수평 구동 신호(a)에 따라 수평 출력 트랜지스터(TR2)가 급격하게 턴 오프 되면 수평 편향 코일(HD.Y)에 축적된 전류가 귀선 캐패시터(RE.C)를 충전시킨다.
여기서, 상기 귀선 캐패시터(RE.C)가 완전히 충전되면 수평 편향 코일(HD.Y)로 다시 방전하고, 이에 따라 수평 편향 코일(HD.Y)에 전류가 다시 축적된다.
이때, 상기 귀선 캐패시터(RE.C)의 충전 및 방전의 전기간이 귀선 기간(즉, c 점에서 a' 점 사이)에 해당하는 기간이 된다.
또한, 상기와 같이 수평 편향 코일(HD.Y)에 에너지가 축적되어 편향 코일 전압이 댐퍼 다이오드(D)에 순방향의 바이어스를 인가할 정도가 되면 댐퍼 다이오드(D)가 도통되고 수평 편향 코일(HD.Y)에 흐르는 전류는 제로로 떨어지게 된다.
이때, 상기와 같이 댐퍼 다이오드(D)에 전류가 흐르는 기간이 톱니파의 유효 주사기간의 전반부(즉, a 점에서 b 점 사이)에 해당된다.
상기와 같이 수평 편향 코일(HD.Y)에 흐르는 전류가 제로가 되는 시점에서 수평 구동 신호(H.drive)에 의해 다시 수평 출력 트랜지스터(TR2)가 턴 온되면서 상기와 같은 과정을 반복하게 되는 바, 상기 수평 편향 코일(HD.Y)에 톱니파 전류(c)가 흐르게 되어서 전자빔의 수평 편향이 이루어지게 된다.
상기의 회로에서 미설명 부호 (b)는 수평 구동 신호(a)가 수평 구동부(130)에 의해 증폭된 상태를 도시한 신호의 파형도이고, R1, R2, R3은 저항이며, C1은 평활용 캐패시터이다.
이때, 상기 수평 출력부(140)로 인가되는 B+ 전압은 파라볼라 파형으로 인가되는 바, PWM 발생기(160)에서 출력되는 파라볼라 PWM 제어신호에 따라 스위칭 소자(Q1)가 턴 온/오프되면서 파라볼라 파형의 B+ 전압이 생성된다.
즉, 상기 PWM 발생기(160)로 마이콤(150)에서 출력되는 수평 사이즈(H.size) 신호와, 수직 동기 신호(V.sync) 및 수평 동기 신호(H.sync)가 입력되는 바, 상기 PWM 발생기(160)로부터 도 3에 도시된 PWM 제어신호가 출력된다. 즉, PWM 제어신호를 이루는 하나 하나의 펄스는 모두 PWM 신호이지만, 수직 주기로 보았을 때에는 파라볼라 파형이 되는 것이다.
상기한 파라볼라 PWM 제어신호는 버퍼부(170)를 통과한 후 B+ 구동 트랜스포머(180)를 통해 스위칭 소자(Q1)의 베이스단으로 인가되는 바, 상기 스위칭 소자(Q1)의 스위칭에 의해 드레인단에 인가된 B+ 전압이 컨버팅된 후 더미 트랜스포머(DT)를 통해 수평 출력부(140)로 인가된다.
그러나, 상기한 수평 편향 회로의 B+ 전압 발생부는 마이콤에서 출력되는 수평 사이즈 신호의 저전위를 제한해 놓지 않았기 때문에 모니터의 모드 전환시 PWM 제어신호의 온 타임이 길어지면서 스위칭 소자가 과도 응답을 하게 되어 상기 스위칭 소자에 과도한 열이 발생하게 되고, 이로 인해 주변 회로 소자들이 파손되는 문제점이 있다.
이울러, 수평 출력부로 인가되는 B+ 전압에 대한 피이드백이 없기 때문에 과부하나 저부하시 이를 검파해 내기가 어렵고, 저부하시 필요한 B+ 전압보다 높은 B+ 전압을 출력함으로 낭비되는 소비 전력이 많아지게 됨과 아울러 고부하시 필요한 B+ 전압을 공급하지 못함으로 각 부가 정상적으로 동작하지 못하게 되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 마이콤에서 출력되는 수평 사이즈 신호의 저전위를 제한함과 아울러 수평 출력부로 인가되는 B+ 전압이 PWM 발생기에 반영되도록 함으로써 안정적인 B+ 전압을 얻을 수 있도록 된 고압 분리형 모니터에 있어서 모니터에 있어서 직류-직류 컨버터의 안정화 회로를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 회로는 수직 동기 신호와 수평 동기 신호 및 마이콤에서 출력되는 수평 사이즈 신호를 입력받아 파라볼라 PWM 제어신호를 출력하는 PWM 발생기와, 상기 파라볼라 PWM 제어신호에 의해 스위칭되면서 B+ 전압을 발생하는 직류-직류 컨버터가 구비된 모니터에 있어서,
마이콤에서 PWM 발생기로 인가하는 수평 사이즈 신호의 저전위를 제한하는 저전위 제한부와,
상기 B+ 전압을 상기 PWM 발생기로 네거티브 피이드백하는 피이드백부로 구성된 것을 특징으로 한다.
도 1은 톱니파 전류에 대한 그래프도,
도 2는 종래의 고압 분리형 모니터의 수평 편향 회로를 도시한 회로도,
도 3은 파라볼라 PWM 제어신호를 도시한 파형도,
도 4는 본 발명에 따른 직류-직류 컨버터의 안정화 회로가 적용된 고압 분리형 모니터의 수평 편향 회로를 도시한 회로도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
110 : 비디오 카드 120 : 수평 발진부
130 : 수평 구동부 140 : 수평 출력부
150 : 마이콤 160 : PWM 발생기
170 : 버퍼부 190 : B+ 전압 발생부
200 : 저전위 제한부 210 : 피이드백부
220 : 부궤환부
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예를 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명에 따른 수평 편향 회로가 도시된 도면으로서, 이는 수평 구동 신호(a)를 출력하는 수평 발진부(120)와, 상기 수평 구동 신호(a)에 의해 스위칭되면서 수평 편향 코일(HD.Y)로 톱니파 전류가 흐르도록 하는 수평 출력부(140)와, 상기 수평 출력부(140)로 파라볼라 파형의 B+ 전압을 인가하는 B+ 전압 발생부(190)와, 마이콤(150)에서 PWM 발생기(160)로 수평 사이즈 신호의 저전위를 제한하는 저전위 제한부(200)와, 상기 B+ 전압을 상기 PWM 발생기(160)로 네거티브 피이드백하는 피이드백부(210)를 포함하며 구성된다.
여기서, 상기 저전위 제한부(200)는 구동 전압(Vcc)을 분압하는 분할저항(R21,R22) 및 상기 분할저항(R21,R22)에 의해 분압된 전압을 충전한 후 상기 PWM 발생기(160)로 공급하는 캐패시터(C21)를 포함하며 구성된다.
상기 피이드백부(210)는 정입력단자로 기준 전압이 인가되고 부입력단자로 수평 사이즈 신호가 입력됨과 아울러 분할되고 정류된 B+ 전압이 피이드백되며 출력 신호가 PWM 발생기(160)로 인가되는 오피앰프(OP)와, 상기 오피앰프(OP)의 부입력단자와 출력단자 사이에 접속된 부궤환부(220)를 포함하며 구성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과는 다음과 같다.
본 발명에 있어서 비디오 카드(110)와 수평 발진부(120)와 수평 구동부(130)와 수평 출력부(140)와 PWM 발생기(160)와 버퍼부(170)와 B+ 전압 발생부(190)는 그 구성과 동작이 종래 기술과 동일한 바, 본 발명에서는 그 설명을 생략하기로 하고, 본 발명의 신 기술을 설명하는데 필요한 부분에 대하여만 필요에 따라 하기로 한다.
PWM 발생기(160)는 수평 동기 신호(H.sync)와 수직 동기 신호(V.sync) 및 마이콤(150)에서 출력되는 수평 사이즈 신호(H.size)를 입력받아 파라볼라 PWM 제어신호를 생성하고 이를 버퍼부(170)로 출력한다.
상기 버퍼부(170)를 통과한 파라볼라 PWM 제어신호는 B+ 전압 발생부(190)의 스위칭 소자를 스위칭하는 바, 상기 스위칭 소자의 스위칭에 의해 적절한 크기의 B+ 전압이 수평 출력부(140)로 인가된다.
또한, 상기 B+ 전압은 저항(R23) 및 캐패시터(C22), 저항(R24,R25) 캐패시터(C23), 저항(R26) 및 캐패시터(R26)에 의해 분할되고 정류된 후 피이드백 신호가 되어 오피앰프(OP)의 부입력단자로 인가된다.
이때, 상기 B+ 전압이 규정치보다 낮으면 상기 피이드백 신호가 낮게 출력되어 마이콤(150)에서 출력되는 수평 사이즈 신호(H.size)를 감소시키는 바, 상기와 같이 수평 사이즈 신호(H.size)가 낮아지면 PWM 발생기(160)는 온 타임이 긴 파라볼라 PWM 제어신호를 출력하고, 이로 인해 B+ 전압 발생부(190)에서 수평 출력부(140)로 인가되는 B+ 전압이 상승하게 된다.
한편, 상기 B+ 전압이 규정치보다 높으면 상기 피이드백 신호가 높게 출력되어 마이콤(150)에서 출력되는 수평 사이즈 신호(H.size)를 증가시키는 바, 상기와 같이 수평 사이즈 신호(H.size)가 높아지면 PWM 발생기(160)는 온 타임이 짧은 파라볼라 PWM 제어신호를 출력하여 상기 B+ 전압 발생부(190)에서 수평 출력부(140)로 인가되는 B+ 전압이 감소하게 된다.
이때, 상기 마이콤(150)에서 출력되는 수평 사이즈 신호(H.size) 및 피이드백 신호가 너무 낮으면 PWM 발생기(160)에서 출력되는 파라볼라 PWM 제어신호의 온 타임이 너무 길어지고, 이로 인해 B+ 전압 발생부(190)의 스위칭 소자가 과도 응답함으로 손상되거나 파손되는 일이 발생하는 바, 이는 저전위 제한부(200)가 PWM 발생기(160)로 인가되는 수평 사이즈 신호(H.size)의 저전위를 제한함으로써 방지할 수 있도록 되어 있다.
즉, 캐패시터(C21)에는 구동 전압(Vcc)에 의해 항상 일정 전압 이상이 충전되어 있는 바, 마이콤(150)에서 출력되는 수평 사이즈 신호(H.size)가 낮아지더라도 상기 캐패시터(C21)에 충전된 전압이 상기 PWM 발생기(160)로 인가되기 때문에 상기 PWM 발생기(160)로 일정 전압 이상의 수평 사이즈 신호가 인가된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 장치는, PWM 발생기로 인가되는 수평 사이즈 신호의 저전위를 제한함으로써 상기 PWM 발생기에서 출력되는 파라볼라 PWM 제어신호의 최대 온 타임이 제한되어 스위칭 소자의 과도 응답으로 인한 손상을 방지할 수 있음과 아울러 수평 출력부로 인가되는 B+ 전압에 따라 수평 사이즈 신호를 보상함으로써 과부하시나 저부하시 적절한 크기의 B+ 전압을 얻을 수 있기 때문에 회로 소자들이 보호되는 동시에 보다 안정적인 B+ 전압을 얻을 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 수직 동기 신호와 수평 동기 신호 및 마이콤에서 출력되는 수평 사이즈 신호를 입력받아 파라볼라 PWM 제어신호를 출력하는 PWM 발생기와, 상기 파라볼라 PWM 제어신호에 의해 스위칭되면서 B+ 전압을 발생하는 직류-직류 컨버터가 구비된 모니터에 있어서, 마이콤에서 PWM 발생기로 인가되는 수평 사이즈 신호의 저전위를 제한하는 저전위 제한부와, 상기 B+ 전압을 상기 PWM 발생기로 네거티브 피이드백하는 피이드백부로 구성된 것을 특징으로 하는 모니터에 있어서 직류-직류 컨버터의 안정화 회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 저전위 제한부는 구동 전압을 분압하는 분할저항 및 상기 분할저항에 의해 분압된 전압을 충전한 후 상기 PWM 발생기로 공급하는 캐패시터를 포함하며 구성된 것을 특징으로 하는 모니터에 있어서 직류-직류 컨버터의 안정화 회로.
  3. 제1항에 있어서, 상기 피이드백부는 정입력단자로 기준 전압이 인가되고 부입력단자로 수평 사이즈 신호가 입력됨과 아울러 분할되고 정류된 B+ 전압이 피이드백되며 출력 신호가 PWM 발생기로 인가되는 오피앰프와, 상기 오피앰프의 부입력단자와 출력단자 사이에 접속된 부궤환부를 포함하며 구성된 것을 특징으로 하는 모니터에 있어서 직류-직류 컨버터의 안정화 회로.
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