KR19990034221U - 과전압 보호회로를 갖는 음극선관 디스플레이장치 - Google Patents

Abstract

개시된 디스플레이장치는 구동전원으로 사용하는 스위칭모드 전원공급장치의 출력전압이 과도하게 상승하거나 수평 출력회로부에 과전압이 발생하는 경우, 이를 감지하여 디스플레이장치의 편향 제어부가 동작을 멈추도록 하는 회로를 구비하는 음극선관 디스플레이장치에 관한 것이다.

본 고안에 따른 과전압 보호회로를 갖는 음극선관 디스플레이장치는 스위칭작용에 의해 입력되는 교류 전원을 복수개의 직류전원으로 변환하여 출력하는 스위칭모드 전원공급장치를 구동전원으로 사용하는 음극선관 디스플레이장치에 있어서, 스위칭모드 전원공급장치의 소정 출력단자의 전압이 설정된 값에 이르는 경우 동작되어 음극선관 디스플레이장치의 편향 제어부의 동작을 정지시켜 주는 제 1 보호회로부와 수평 출력회로에서 발생하는 전압이 설정된 값에 이르는 경우 동작되어 음극선관 디스플레이장치의 편향 제어부의 동작을 정지시켜 주는 제 2 보호회로부로 구성됨을 특징으로 한다.

따라서, 본 고안의 장치는 구동전원으로 사용하는 스위칭모드 전원공급장치의 소정 출력전압 또는 수평 출력회로부의 전압이 비정상적으로 상승하더라도 음극선관 디스플레이장치가 오동작하거나 파괴됨 없이 안전하게 보호될 수 있다는 장점을 갖는다.

Description

과전압 보호회로를 갖는 음극선관 디스플레이장치

본 고안은 음극선관 디스플레이장치에 관한 것이다.

보다 상세하게는 구동전원으로 사용하는 스위칭모드 전원공급장치의 출력전압이 과도하게 상승하거나 수평 출력회로부에 과전압이 발생하는 경우, 이를 감지하여 디스플레이장치의 편향 제어부가 동작을 멈추도록 하는 회로를 구비함으로써 디스플레이장치가 오동작하거나 파괴됨 없이 안전하게 보호될 수 있는 과전압 보호회로를 갖는 음극선관 디스플레이장치에 관한 것이다.

일반적으로 음극선관 디스플레이장치에는 동작전원을 공급하기 위한 수단으로 상용교류(AC) 전원을 소정의 직류(DC) 전원으로 변환시켜 출력해주는 장치인 직류전원 공급장치가 필요하며, 이러한 직류전원 공급장치로는 소형경량이면서도 효율이 높은 스위칭모드 전원공급장치(SMPS: Switching Mode Power Supply)가 주로 사용되고 있다.

도 1은 이러한 종래의 스위칭모드 전원공급장치를 구동전원으로 사용하는 음극선관 디스플레이장치의 일예를 나타낸 블록도이다.

도시된 바와 같이 종래의 스위칭모드 전원공급장치(100)는 입력되는 교류(AC)전원이 브리지 다이오드(BD)에서 정류된 후, 평활용 콘덴서(C1)에서 직류전원으로 변환되어 스위칭 변압기(TRANS)의 1차측 권선에 가해진다.

한편, 평활용 콘덴서(C1)에서 변환된 직류전원은 기동저항(Rs)을 통해 펄스폭변조(Pulse width modulation: 이하‘PWM’이라 한다)를 행하는 펄스폭변조 제어부(이하‘PWM 제어부’라 한다)(10)를 동작시키는데, PWM 제어부(10)로부터 출력된 펄스폭변조 파형에의해 전계효과 트랜지스터(FET1)가 스위칭작용을 시작하게 된다.

전계효과 트랜지스터(FET1)가 스위칭작용을 시작하게 되면, 스위칭 변압기(TRANS)의 1차측 권선으로부터 하나 이상의 2차측 및 3차측 권선으로 교류형태의 에너지가 유기되게 되며, 2차측 권선으로 유기된 에너지는 다시 다이오드(D1)(D2)(D3)와 평활용 콘덴서(C2)(C3)(C4)를 거쳐 스위칭 변압기(TRANS)의 1차측 및 2차측의 각 권선비에 따른 직류전원(Vout1)(Vout2)(VoutN)으로 각각 변환되어 출력되게 된다.

그리고 스위칭 변압기(TRANS)의 3차측으로 유기된 에너지는 다이오드(D4)와 평활용 콘덴서(C5)를 거쳐 소정의 직류전압으로 변환되고 정전압 회로부(20)를 거치면서 일정한 전압값으로 유지되어 PWM 제어부(10)에 가해지는데, 이처럼 가해지는 정전압 회로부(20)의 출력전압은 PWM 회로부(10)의 구동전원으로 작용한다.

즉, PWM 제어부(10)는 소정의 주파수 및 듀티를 가지는 펄스폭변조 파형을 출력함으로써 스위칭모드 전원공급장치(100)를 구동시켜 소정값의 직류전원을 출력하도록 해주는 부분으로, 최초 기동전원은 상술한 기동저항(Rs)을 통해 공급받게 되며 기동후에는 초기 기동전원을 끊고 정전압 회로부(20)의 출력전압을 구동전원으로 사용하게 되는 것이다.

피드백 제어부(30)는 스위칭모드 전원공급장치(100)가 정상적으로 직류전원을 출력하게 되는 경우, 하나의 출력전압(VoutN)을 입력으로 하여 그 값의 변화에 따른 제어신호를 PWM 제어부(10)에 인가해주게 된다.

즉, 피드백 제어부(30)는 스위칭모드 전원공급장치(100)로부터 출력되는 전압이 커지게 되면 PWM 제어부(10)에서 출력되는 파형의 듀티를 줄여주도록 하고, 반대로 스위칭모드 전원공급장치(100)로부터 출력되는 전압이 작아지게 되면 PWM 제어부(10)에서 출력되는 파형의 듀티를 증가시켜 줌으로써 스위칭모드 전원공급장치(100)의 출력전압을 항상 일정하도록 유지시켜주는 역할을 한다.

편향 제어부(200)는 스위칭모드 전원공급장치(100)의 2차측 권선을 통해 출력되는 직류전원 중 하나(Vout2)를 구동전원으로 인가받아 동작되며, 외부에서 수평 동기신호(Hsync) 및 수직 동기신호(Vsync)를 입력받아 수평 출력회로부(300)를 통해 음극선관 디스플레이장치의 수평 및 수직편향을 제어한다.

그러나 상술한 바와 같이 동작하는 종래의 스위칭모드 전원공급장치에 있어서 피드백 제어부가 동작불능이 되거나, 또다른 여러가지 이유로 2차측 전원라인이 단락 또는 단선될 수 있으며, 이로 인하여 출력전압이 낮아지게 되는 경우가 발생할 수 있다.

스위칭모드 전원공급장치의 출력전압이 낮아지게 되면, 이 사실을 감지한 피드백 제어부는 PWM 제어부로 하여금 출력파형의 듀티를 증가시키도록 제어신호를 인가하게 되고, 결국 스위칭모드 전원공급장치의 2차측으로는 점점 더 높은 전압이 유기되게 된다.

이처럼 스위칭모드 전원공급장치로부터 급격히 증가되는 전압이 출력되게 되면, 출력단에 접속된 음극선관 디스플레이장치의 회로소자들이 전기적인 충격을 받아 오동작하게 되거나 심지어 파괴될 수 있다는 문제점이 있었다.

또한 수평 출력회로부(300)에 비정상적인 고압이 발생하더라도 상술한 것과 같은 문제점이 있었다.

따라서 본 고안의 목적은 스위칭모드 전원공급장치의 출력전압이 급격히 증가하거나 수평 출력회로부에서 비정상적인 고전압이 발생하는 경우, 음극선관 디스플레이장치의 편향 제어부가 동작을 멈추도록 해줌으로써 음극선관 디스플레이장치를 구성하는 회로를 보호할 수 있는 과전압 보호회로를 갖는 음극선관 디스플레이장치를 제공함에 있다.

도 1은 종래의 스위칭모드 전원공급장치를 구동전원으로 사용하는 음극선관 디스플레이장치의 일예를 나타낸 회로도,

도 2는 본 고안에 따른 과전압 보호회로를 갖는 음극선관 디스플레이장치의 일 실시예를 나타낸 회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 스위칭모드 전원공급장치 200 : 편향 제어부

300 : 수평 출력회로부 400 : 제 1 보호회로부

500 : 제 2 보호회로부

10 : PWM 제어부 20 : 정전압 회로부

30 : 피드백 제어부 TRANS : 스위칭 변압기

BD : 브리지 다이오드 FET1 : 전계효과 트랜지스터

D1-D6 : 다이오드 C1-C5 : 평활용 콘덴서

R1-R2, Rs : 저항 ZD1-ZD2 : 제너 다이오드

전술한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 과전압 보호회로를 갖는 음극선관 디스플레이장치의 특징은 스위칭작용에 의해 입력되는 교류 전원을 복수개의 직류전원으로 변환하여 출력하는 스위칭모드 전원공급장치를 구동전원으로 사용하는 음극선관 디스플레이장치에 있어서, 스위칭모드 전원공급장치의 소정 출력단자의 전압이 설정된 값에 이르는 경우 동작되어 음극선관 디스플레이장치의 편향 제어부의 동작을 정지시켜 주는 제 1 보호회로부와, 수평 출력회로에서 발생하는 전압이 설정된 값에 이르는 경우 동작되어 음극선관 디스플레이장치의 편향 제어부의 동작을 정지시켜 주는 제 2 보호회로부로 구성된 것에 있다.

이하, 본 고안에 따른 과전압 보호회로를 갖는 음극선관 디스플레이장치의 바람직한 하나의 실시예를 첨부된 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 과전압 보호회로를 갖는 음극선관 디스플레이장치를 나타낸 회로도이다.

도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 과전압 보호회로를 갖는 음극선관 디스플레이장치는 도1에 있어서, 스위칭모드 전원공급장치(100)의 소정 출력단자의 전압(Vout2)이 설정된 값에 이르는 경우 동작되어 음극선관 디스플레이장치의 편향 제어부(200)의 동작을 정지시켜 주는 제 1 보호회로부(400)와, 수평 출력회로부(300)에서 발생하는 전압이 설정된 값에 이르는 경우 동작되어 음극선관 디스플레이장치의 편향 제어부(200)의 동작을 정지시켜 주는 제 2 보호회로부(500)로 구성된다.

여기서 제 1 보호회로부(400) 또는 제 2 보호회로부(500)는 각각 다이오드(D5)(D6)와 저항(R1)(R2) 및 제너 다이오드(ZD1)(ZD2)가 직렬로 접속되어 구성된다.

이처럼 구성된 본 고안에 따른 과전압 보호회로를 갖는 음극선관 디스플레이장치의 동작은 다음과 같다.

먼저, 스위칭모드 전원공급장치(100)의 출력단(Vout2)에 과도한 전압이 유기되면 제 1 보호회로부(400)의 다이오드(D5)와 저항(R1) 그리고 제너 다이오드(ZD1)의 직렬회로를 통해 전압이 인가되면서 편향 제어부(200)내의 보호회로가 동작되고, 이로 인해 음극선관 디스플레이장치의 수평 및 수직 편향회로가 동작을 멈추게 된다.

이때, 제 1 보호회로부(400)를 구성하는 제너 다이오드(ZD1)는 음극선관 디스플레이장치의 편향 제어부(200)의 동작이 정지되도록 설정된 스위칭모드 전원공급장치(100)의 소정 출력단자의 전압(Vout2)과 동일하거나 작은 항복전압을 가져야 한다.

또한, 수평 출력회로부(300)에서 과전압이 발생하게 되는 경우는 제 2 보호회로부(500)의 다이오드(D6)와 저항(R2) 그리고 제너 다이오드(ZD2)의 직렬회로를 통해 전압이 인가되면서 편향 제어부(200)내의 보호회로가 동작되고, 이로 인해 음극선관 디스플레이장치의 수평 및 수직 편향회로가 동작을 멈추게 된다.

이때, 제 2 보호회로부(500)를 구성하는 제너 다이오드(ZD2)는 음극선관 디스플레이장치의 편향 제어부(200)의 동작이 정지되도록 설정된 수평 출력회로부(300)에서 발생하는 전압과 동일하거나 작은 항복전압을 가져야 한다.

여기서, 상술한 편향 제어부(200)내의 보호회로로는 미도시된 X선 보호회로(X-ray protection circuit)를 들 수가 있는데, X선 보호회로는 입력되는 전압이 과도하게 커지면 편향 제어부(200)의 동작을 정지시켜 주는 역할을 한다.

그리고 제 1 보호회로부(400)와 제 2 보호회로부(500)를 구성하는 다이오드(D5)(D6)는 역전류 방지용 소자이며, 저항(R1)(R2)은 전류 제한용 소자이다.

상술한 바와 같이 본 고안에 따른 과전압 보호회로를 갖는 음극선관 디스플레이장치에 의하면, 스위칭모드 전원공급장치의 출력전압이 급격히 증가하거나 수평 출력회로부에 과전압이 발생하는 경우, 이를 감지하여 디스플레이장치의 편향 제어부가 동작을 멈추도록 해줌으로써 음극선관 디스플레이장치를 구성하는 회로가 오동작하거나 파괴되는 것으로부터 보호하는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 스위칭작용에 의해 입력되는 교류 전원을 복수개의 직류전원으로 변환하여 출력하는 스위칭모드 전원공급장치를 구동전원으로 사용하는 음극선관 디스플레이장치에 있어서,

   스위칭모드 전원공급장치의 소정 출력단자의 전압이 설정된 값에 이르는 경우 동작되어 음극선관 디스플레이장치의 편향 제어부의 동작을 정지시켜 주는 제 1 보호회로부; 및

   수평 출력회로부에서 발생하는 전압이 설정된 값에 이르는 경우 동작되어 음극선관 디스플레이장치의 편향 제어부의 동작을 정지시켜 주는 제 2 보호회로부로 구성됨을 특징으로 하는 과전압 보호회로를 갖는 음극선관 디스플레이장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 보호회로부 또는 제 2 보호회로부는;

   다이오드와 저항 및 제너 다이오드가 직렬로 접속되어 구성됨을 특징으로 하는 과전압 보호회로를 갖는 음극선관 디스플레이장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 보호회로부를 구성하는 제너 다이오드는;

   음극선관 디스플레이장치의 편향 제어부의 동작이 정지되도록 설정된 스위칭모드 전원공급장치의 소정 출력단자의 전압과 동일하거나 작은 항복전압을 가짐을 특징으로 하는 과전압 보호회로를 갖는 음극선관 디스플레이장치.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 보호회로부를 구성하는 제너 다이오드는;

   음극선관 디스플레이장치의 편향 제어부의 동작이 정지되도록 설정된 수평 출력회로부에서 발생하는 전압과 동일하거나 작은 항복전압을 가짐을 특징으로 하는 과전압 보호회로를 갖는 음극선관 디스플레이장치.