KR19990019088A - 압전체 인버터의 과전압 보호회로 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 압전체 변압기의 입력전압이 일정하게 유지되고, 고전압의 출력전압이 발생되는 것을 방지하기 위하여 입력전압이 레귤레이팅되는 정전압부와, 상기 정전압부의 출력이 인가되어서 스위칭되는 스위칭부와, 상기 스위칭부에서 스위칭된 전압이 입력되는 압전체 변압부와, 상기 압전체 변압부의 출력이 인가되어서 점등되는 냉음극관과, 상기 냉음극관의 출력이 정류되고, 평활되는 출력부와, 상기 출력부의 출력전압이 비교전압과 비교되는 비교부와, 상기 비교부 출력이 입력되는 제어부와, 상기 제어부 출력이 인가되어서 스위칭부가 구동되는 구동부 및 상기 제어부 출력이 인가되거나 입력전압에 의하여 스위칭되고, 이에 따라서 정전압부가 제어되어서 보호되는 보호부로 구성되는 것이다.

Description

압전체 인버터의 과전압 보호회로
본 발명은 압전체 인버터의 과전압 보호회로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 압전체 변압기의 입력이 일정하게 안정적으로 인가되거나 또는 과전압에 보호되도록 동작되는 압전체 인버터의 과전압 보호회로에 관한 것이다.
일반적으로 압전체(PZT;Piezo Transformer)로 이루어지는 변압기를 사용하여 입력전압을 유기시켜서 출력전압을 발생시키는 인버터(Inverter)로서 노우트북(Note Book) 컴퓨터의 화면밝기에 사용되는 냉음극관(CCFL)을 구동시키기 위한 전원장치는 상기 압전체 변압기에 입력되는 입력전압의 주파수가 가변됨으로써, 압전체 변압기의 출력전압이 제어되는데, 입력전압의 과도한 변동은 출력전압에 영향을 미치게 되고, 결국 압전체로 이루어지는 변압기의 손상을 초래하게 되기 때문에 압전체 변압기로 인가되는 입력전압의 안정이 인버터의 주된 문제가 된다.
도 1은 종래 기술에 따른 인버터 회로도이다.
종래 기술에 따른 인버터 회로는 비교부(50) 출력이 가변저항(R1)을 통하여 입력되는 제어부(10)와, 상기 제어부(10) 출력이 인가되는 구동부(20a)와, 상기 구동부(20a) 출력에 따라서 스위칭되는 스위칭부(Q1)와, 상기 스위칭부(Q1)에서 스위칭된 전압(Vcc)이 입력되는 압전체 변압부(30)와, 상기 압전체 변압부(30)의 출력이 냉음극관(CCFL)(40a)을 통하여 정류되고, 평활되는 출력부(40b) 및 상기 출력부(40b)의 출력전압(Vo)이 반전단의 입력으로 되고, 기준전압(Vref)이 비반전단으로 입력되어 비교되는 비교부(50)로 구성된다.
상기와 같이 구성되는 종래 기술에 따른 인버터는 상기 압전체 변압부(30)에서 출력되는 전압에 의하여 냉음극관(40a)에 흐르는 전류가 적으면, 출력전압(Vo)이 적게 되기 때문에, 비교부(50)의 반전단(-)으로 인가되는 전압은 작게된다. 따라서, 비교부(50)의 출력이 하이(High)가 되어 압전체 변압부(30)로 인가되는 주파수가 작아지도록 제어부(10)의 가변저항(R1)에 의하여 제어되고, 작아진 주파수에 의하여 승압비는 커지고 이에 따라서 출력전압(Vo)은 커지게 된다.
또한, 상기 압전체 변압부(30)에서 출력되는 전압에 의하여 냉음극관(40a)에 흐르는 전류가 많으면, 비교부(50)의 출력이 로우(Low)가 되기 때문에 상기 냉음극관(40a)에 적은 전류가 흐르는 경우와 비교하여 작아지게 된다. 따라서, 압전체 변압부(30)로 인가되는 주파수가 증대되도록 제어부(10)의 가변저항(R1)에 의하여 제어되어서, 상기 증대된 주파수에 의하여 승압비는 작아지기 때문에 출력전압(Vo)은 작아지게 된다.
그리고, 제어부(10)에서 펄스폭 변조된 신호는 주파수를 가지고 있으며, 결국 출력되는 신호의 전압과 기준전압(Vref)이 비교부(50)에서 비교되어서 가변저항(RT)을 통하여 제어부(10)로 인가됨으로써, 상기 압전체 변압부(30)의 구동주파수가 변경되어 압전체 변압부(30)의 출력전압이 제어되는 것이다.
그러나, 상기와 같이 되는 종래 기술에 따른 인버터는 입력전압이 높아져서 냉음극관에 과전류가 인가되고, 압전체 변압기의 공진주파수 범위를 벗어나게 되면, 인버터의 효율이 저감되고, 압전체 변압기가 발열 등에 의하여 손상을 입는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 발명의 주된 목적은 압전체 변압기의 입력전압이 일정하게 유지되고, 고전압의 출력전압이 발생되는 것을 방지하기 위한 압전체 인버터의 과전압 보호회로를 제공하기 위함이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 입력전압이 레귤레이팅되는 정전압부와, 상기 정전압부의 출력이 인가되어서 스위칭되는 스위칭부와, 상기 스위칭부에서 스위칭된 전압이 입력되는 압전체 변압부와, 상기 압전체 변압부의 출력이 인가되어서 점등되는 냉음극관과, 상기 냉음극관의 출력이 정류되고, 평활되는 출력부와, 상기 출력부의 출력전압이 비교전압과 비교되는 비교부와, 상기 비교부 출력이 입력되는 제어부와, 상기 제어부 출력이 인가되어서 스위칭부가 구동되는 구동부 및 상기 제어부 출력이 인가되거나 입력전압에 의하여 스위칭되고, 이에 따라서 정전압부가 제어되어서 보호되는 보호부로 구성되는 것에 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 인버터 회로도,
도 2는 본 발명에 따른 압전체 인버터의 과전압 보호회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 제어부 20 : 스위칭부
30 : 압전체 변압부 40a : 냉음극관
40b : 출력부 50 : 비교부
60 : 정전압부 70 : 보호부
이하 첨부도면에 의하여 본 발명에 따른 압전체 인버터의 과전압 보호회로의 바람직한 일실시예에 대하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 압전체 인버터의 과전압 보호회로도이다.
본 발명에 따른 압전체 인버터의 과전압 보호회로는 입력전압(Vcc)이 레귤레이팅(Regulating)되도록 형명 LT1376으로 되는 집적회로인 정전압부(60)와, 상기 정전압부(60)의 출력이 코일(L)을 통하여 인가되어서 스위칭되는 스위칭부(Q1)와, 상기 스위칭부(Q1)에서 스위칭된 전압(Vcc)이 입력되는 압전체 변압부(30)와, 상기 압전체 변압부(30)의 출력이 인가되어서 점등되는 냉음극관(CCFL)(40a)과, 상기 냉음극관(40a)의 출력이 정류되고, 평활되는 출력부(40b)와, 상기 출력부(40b)의 출력전압(Vo)이 비교전압(Vref)과 비교되는 비교부(50)와, 상기 비교부(50) 출력이 가변저항(R1)을 통하여 입력되는 제어부(10)와, 상기 제어부(10) 출력이 인가되어서 스위칭부(Q1)가 구동되는 구동부(20a) 및 상기 제어부(10) 출력이 인가되거나 입력전압(Vcc)에 의하여 스위칭되고, 이에 따라서 정전압부(60)가 제어되어서 보호되는 보호부(70)로 구성된다.
상기 보호부(70)는 입력전원(Vcc)과 베이스 사이에 콘덴서(C)가 연결되고, 에미터는 정전압부(60)의 셧다운()단자로 연결되며, 베이스가 출력부(40b)의 출력전압(Vo)에 연결되는 PNP형 바이폴라 트랜지스터인 스위칭소자(Q2)로 구성된다.
다음은 상기와 같이 구성된 본 발명의 작동상태에 대해서 설명한다.
형명 LT1376으로 되는 집적회로인 정전압부(60)에서 레귤레이팅되기 때문에 약 7에서 20볼트의 범위로 되는 입력전압(Vcc)이 약 6볼트인 안정적인 정전압으로 출력되고, 상기 정전압부(60)의 출력은 코일(L)을 통하여 스위칭부(Q1)로 인가되고, 제어부(10) 출력이 구동부(20a)를 통하여 인가됨에 따라서 제어되어서 스위칭된다. 그리고, 상기 스위칭부(Q1)에서 스위칭된 입력전압(Vcc)은 압전체 변압부(30)의 입력으로 인가되고, 이에 따라서 출력으로 유기되어서 노우트북 컴퓨터의 화면에 밝기를 위하여 점등되는 냉음극관(40a)에 전압이 인가된다.
상기 냉음극관(40a)의 출력은 출력부(40b)에서 정류되고, 평활되어서 비교부(50)의 반전단으로 인가되며, 비반전단에 연결되는 비교전압(Vref)과 비교되고, 이에 따라서 비교부(50)의 출력은 제어부(10)로 인가된다. 따라서, 출력전압(Vo)의 상태가 출력의 상태에 따라서 즉, 출력이 증대되면, 제어부(10)는 스위칭부(Q1)의 시비율을 감소시켜서 출력이 감소되도록 제어하고, 출력이 감소되면, 제어부(10)는 스위칭부(Q1)의 시비율을 증대시켜서 출력이 증대되도록 제어하기 때문에, 출력전압(Vo)은 안정적으로 되는 것이다.
상기 출력전압(Vo)은 설명을 위한 것으로 실제로 출력되어 다른 장치에서 사용되는 것이 아니고, 상기 출력전압(Vo)의 크기는 냉음극관(40a)의 점등의 밝기를 제어하도록 되는 것이다.
한편, 정전압부(60)의 셧다운() 단자에 에미터가 연결되는 보호부(70)는 베이스의 전위에 의하여 정전압부(60)의 동작을 제어하는데, 출력전압(Vo)에서 과전압이 발생되면, 비교부(50)의 출력에 의하여 트랜지스터의 스위칭소자(Q2)의 베이스에 저전위가 인가되기 때문에 턴온되고, 이에 따라서 상기 정전압부(60)는 셧다운되어서 출력에 연결된 코일(L)에 전압을 인가하지 않는 전원차단상태가 되는 과전압 보호회로로서 동작된다.
또한, 입력전압(Vcc)과 베이스 사이에 콘덴서(C)가 연결되는데, 이는 전원(Vcc)이 인가되는 초기 전원 온 시에, 스위칭소자(Q2)의 베이스에 저전위가 형성되어 회로가 동작되지 않는 회로의 오동작을 방지하기 위한 것이다. 즉, 전원이 온되는 초기에 스위칭소자(Q2)의 베이스에 저전위가 형성되어 회로가 동작되지 않기 때문에 오동작이 방지되고, 상기 콘덴서(C)에 충전되는 전압에 의하여 소정시간이 경과한 후, 스위칭소자(Q2)의 베이스에 고전위가 형성되어서 스위칭소자(Q2)는 턴오프되기 때문에 정전압부(60)는 코일(L)로 정상적인 전압을 인가하게 되는 것이다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 압전체 인버터의 과전압 보호회로는 정전압부에서 압전체 변압기의 입력전압이 일정하게 유지되도록 제어되고, 과전압 보호회로에서 고전압의 출력전압이 발생되는 것이 방지되어서 안정적으로 동작되는 효과가 있는 것이다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 명백하다.

Claims (3)

  1. 입력전압이 레귤레이팅되는 정전압부 상기 정전압부의 출력이 인가되어서 스위칭되는 스위칭부 상기 스위칭부에서 스위칭된 전압이 입력되는 압전체 변압부 상기 압전체 변압부의 출력이 인가되어서 점등되는 냉음극관 상기 냉음극관의 출력이 정류되고, 평활되는 출력부 상기 출력부의 출력전압이 비교전압과 비교되는 비교부 상기 비교부 출력이 입력되는 제어부 상기 제어부 출력이 인가되어서 스위칭부가 구동되는 구동부 및 상기 제어부 출력이 인가되거나 입력전압에 의하여 스위칭되고, 이에 따라서 정전압부가 제어되어서 보호되는 보호부로 구성되는 것을 특징으로 하는 압전체 인버터의 과전압 보호회로.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 보호부는 입력전원과 베이스 사이에 콘덴서가 연결되고, 에미터는 정전압부의 셧다운단자로 연결되며, 베이스가 출력부의 출력전압에 연결되는 스위칭소자로 구성되는 것을 특징으로 하는 압전체 인버터의 과전압 보호회로.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 스위칭소자는 PNP형 바이폴라 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 압전체 인버터의 과전압 보호회로.
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