KR19990052749A - 모니터에 있어서 파라볼라 파형의 스크린 전압을 공급하는 회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모니터에 있어서 음극선관(CRT)의 스크린 그리드에 파라볼라 파형의 스크린 전압을 제공하는 회로에 관한 것으로써, 수평출력 트랜지스터의 콜랙터전압을 정류 및 평활하여 직류전압으로 출력하는 정류수단과, 수평편향기간을 1주기로 하는 아래로 볼록한 파라볼라 파형을 직류전압에 실어서 제어신호로 출력하는 제어신호 출력부과, 상기 제어신호 출력부에서 출력되는 제어신호에 따라 상기 정류수단에서 출력되는 직류전압을 가변시켜 스크린 그리드로 제공하는 스크린 전압 가변수단으로 구성된다.

따라서 본 발명은, 사용자가 조정한 직류전압을 중심으로 화면의 중심부분으로는 낮은 전위의 스크린 전압을 공급하고, 화면의 주변부분으로는 높은 전위의 스크린 전압을 공급함으로써, 화면의 중심부분과 주변부분의 밝기가 균일해지는 효과가 있다.

Description

모니터에 있어서 파라볼라 파형의 스크린 전압을 공급하는 회로 ( A circuit for supplying screen grid voltage of parabolic pattern in a monitor )

본 발명은 모니터에 있어서 음극선관(CRT)의 스크린 그리드에 전압을 제공하기 위한 회로에 관한 것으로, 특히 파라볼라 파형의 스크린 전압을 스크린 그리드로 제공하는 회로에 관한 것이다.

일반적으로 모니터의 전원계통은 교류전원을 입력받아 정류한 후 직류전압을 출력하는 주전원부(SMPS)와, 주전원부에서 제공되는 직류전압을 입력받아 고압발생기(FBT)의 일차측으로 B+전압을 제공하기 위한 DC-DC 변환기와, 수평구동부에서 출력되는 수평구동신호(H.drive)에 의해 스위칭되면서 수평편향을 위한 톱니파전류를 생성하는 동시에 고압발생기로 제공되는 B+전압을 스위칭하는 수평출력부, 및 CRT에서 필요로 하는 고전압, 스크린 전압, 제어그리드 전압 등을 제공하는 고압발생기(FBT) 등으로 이루어진다.

여기서, 직류-직류 변환기는 낮은 직류전압을 입력받아 큰 직류전압을 출력하는 승압형 변환기(이를 '부스트업 변환기'라고도 한다)와, 높은 직류전압을 입력받아 낮은 직류전압을 출력하는 강압형 변환기(이를 '벅 변환기'라고도 한다), 및 트랜스를 이용한 플라이백 타입의 변환기가 있다.

한편, CRT의 아노드와 포커스 그리드, 스크린 그리드에 전압을 인가하기 위한 고압발생기(FBT)는 직류-직류 변환기로부터 입력되는 B+전압에 의해 필요한 전압을 발생하는데, 강압형 변환기의 직류-직류 변환기에서 출력되는 B+전압을 이용하여 필요한 전압을 출력하는 종래의 전원회로가 도 1에 도시되어 있다.

즉, 직류-직류 변환기(100)는 직류 입력전압(DCin)을 제어신호에 따라 스위칭하는 스위칭소자(Q1)와, 이 스위칭소자(Q1)를 통해 전류가 흐를 때 에너지를 축적하기 위한 인덕터(L1), 스위칭소자(Q1)가 오프될 경우에 온되어 인덕터(L1)에 대한 전류 통로를 제공하는 다이오드(D1), 반전버퍼(104), 상기 스위칭소자(Q1)를 온, 오프하기 위한 제어신호를 발생하는 PWM 제어기(102), 리플을 제거하기 위한 전해 캐패시터(C1) 등으로 구성되어 있다.

그리고, 상기와 같이 구성된 직류-직류 변환기(100)로부터 제공되는 B+전압을 이용하여 CRT(130)의 애노드로 인가되는 고전압과 각 그리드 인가되는 스크린전압 및 포커스전압을 발생하는 고압발생기(FBT:110)는 일차권선, 이차권선, 3차권선 및 정류회로와, 출력전압을 분할하기 위한 저항(112,114,116) 등으로 구성된다.

여기서, 직류-직류 컨버터(100)의 PWM 제어기(102)는 FBT(110)의 3차권선에서 유도된 전압을 정류 다이오드(D2)와 캐패시터(C2)를 통해 정류 및 평활한 후 분할저항(R2,R3)을 통해 입력받고, 이 궤환입력에 따른 PWM 제어신호를 발생하여 반전버퍼(104)를 구동하고 스위칭소자(Q1)를 온/오프함으로써 고압을 안정화시키도록 되어 있다.

상기와 같은 종래의 고압발생기에서는 포커스 그리드(G3)에 제공되는 포커스전압의 크기는 가변저항(114)을 이용하여 조절하도록 되어 있고, 스크린 그리드(G2)에 제공되는 스크린 전압의 크기는 가변저항(116)을 이용하여 조절하도록 되어 있다. 그리고, 이러한 가변저항을 조절할 수 있도록 FBT의 몸체에 조절나사가 노출되어 제조과정에서 시험자 혹은 유지보수 전담자가 조절할 수 있도록 되어있다.

즉, 가변저항(116)에 의해 조절된 직류전압이 스크린 그리드(G2)로 제공되어 화면 밝기가 조절되는데, 이와 같이 1주기의 수평 편향기간 동안에 직류전압의 스크린 전압이 스크린 그리드로 인가되면 CRT 전면에 형성된 곡면에 의해 CRT 화면의 밝기가 화면 전체에서 균일하지 않고, 화면 중심부분의 밝기가 화면 주변부분의 밝기보다 밝게 된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 수평 편향기간을 1주기로 하여 아래로 볼록한 파라볼라 파형의 스크린 전압이 스크린 그리드로 인가되도록 된 모니터에 있어서 파라볼라 파형의 스크린 전압을 공급하는 회로를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 회로는, 수평출력 트랜지스터의 콜랙터전압을 정류 및 평활하여 직류전압으로 출력하는 정류수단; 수평편향기간을 1주기로 하는 아래로 볼록한 파라볼라 파형을 직류전압에 실어서 제어신호로 출력하는 제어신호 출력부; 및 상기 제어신호 출력부에서 출력되는 제어신호에 따라 상기 정류수단에서 출력되는 직류전압을 가변시켜 스크린 그리드로 제공하는 스크린 전압 가변수단으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 모니터에 있어서 종래 기술에 따라 CRT의 스크린 그리드에 스크린 전압을 공급하는 회로를 도시한 회로도,

도 2는 모니터에 있어서 본 발명에 따라 파라볼라 파형의 스크린 전압을 공급하는 회로를 도시한 회로도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100: 직류-직류 변환기 110,240: 고압발생기(FBT)

120: 수평출력부 130: CRT

210: 정류수단 220: 제어신호 출력부

230: 스크린 전압 가변수단

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 스크린 자동 조정회로가 적용된 모니터의 전원회로는 도 2에 도시된 바와 같이, 직류-직류 변환기(100), FBT(240), 수평출력부(120), CRT(130), 수평출력 트랜지스터(TR)의 콜랙터전압을 정류 및 평활하여 직류전압으로 출력하는 정류수단(210)과, 수평편향기간을 1주기로 하는 아래로 볼록한 파라볼라 파형을 직류전압에 실어서 제어신호로 출력하는 제어신호 출력부(220)와, 이 제어신호 출력부(220)에서 출력되는 제어신호에 따라 정류수단(210)에서 출력되는 직류전압을 가변시켜 스크린 그리드(G2)로 제공하는 스크린 전압 가변수단(230)으로 구성된다.

여기서, CRT(130)는 약 6.3V의 전압이 인가되어 케소드를 가열하기 위한 히터와, 비디오신호에 의해 구동되어 열전자를 방출하는 케소드, 부의 전압이 인가되며 화면의 밝기를 조절하기 위한 제어 그리드, 수백 볼트의 전압이 인가되어 제어 그리드와 함께 화면의 밝기를 제어하는 스크린 그리드, 수천 볼트의 전압이 인가되어 전자빔을 집속시키는 포커스 그리드, 및 수만 볼트의 고압이 인가되어 열전자를 가속시키는 아노드 등으로 구성되고, 스크린 그리드로 제공되는 전압 이외의 전압은 모두 FBT(240)에 의해 제공된다.

그리고, 본 발명에 따른 정류수단(210)은 수평출력 트랜지스터(TR)의 콜랙터단을 접지로 연결하는 다이오드(D21)와 캐패시터(C21)로 구성된다. 또한, 본 발명에 따른 제어신호 출력부(220)는 파라볼라 파형에 포함된 직류성분을 차단하는 캐패시터(C23) 및 이와 접속되는 저항(R25)과, 구동전압(Vcc)을 분압하는 저항(R24) 및 가변저항(VR21)으로 구성되는데, 가변저항(VR21)에 인가되는 직류전압에 파라볼라 파형이 실려서 스크린 전압 가변수단(230)으로 제공되는 제어신호가 생성된다.

본 발명에 따른 스크린 전압 가변수단(230)은 제어신호 출력부(220)에서 출력되는 제어신호에 따라 콜랙터전압이 가변되는 제1트랜지스터(Q21)와, 이 제1트랜지스터(Q21)의 콜랙터전압에 따라 가변되는 콜랙터전압을 스크린 그리드(G2)로 인가하는 제2트랜지스터(Q22)로 구성된다.

이 스크린 전압 가변수단(230)을 보다 상세하게 설명하면, 제1트랜지스터(Q21)의 베이스단으로는 제어신호 출력부(220)가 접속되어 파라볼라 파형의 제어신호가 입력되고, 에미터단은 저항(R23)을 통해 접지되며, 콜랙터단과 정류수단(210) 사이에 제1분압저항(R21)과 제2분압저항(R22)이 직렬로 접속된다. 아울러, 제1트랜지스터(Q21)의 콜랙터단은 제2트랜지스터(Q22)의 베이스단과 접속된다.

제2트랜지스터(Q22)의 에미터단으로는 다이오드(D22)를 통해 최저 스크린 전압(Vmin)이 인가되고, 콜랙터단에는 {제1분압저항(R21)과 제2분압저항(R22)의 공통접점}과 접속되는 동시에 모니터 CRT의 스크린 그리드(G2)가 접속된다. 아울러 제2트랜지스터(Q22)의 콜랙터단과 베이스단 사이에는 잡음을 제거하기 위한 캐패시터(C22)가 접속된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용은 다음과 같다.

본 발명을 설명하기에 앞서, 수평출력 트랜지스터(TR)의 콜랙터전압이 출력되는 과정을 수평출력부(120)를 참조하여 살펴보기로 한다. 수평구동신호(H.drive)에 의해 수평출력 트랜지스터(TR)가 턴 온되면 B+전압이 수평편향코일(HD.Y)에 가해지면서 수평편향코일(HD.Y)로 흐르는 전류가 시간에 비례하여 증가하는 동시에 수평편향코일(HD.Y)로 에너지가 축적된다. 이때, 전자빔이 우측으로 편향되어 화면의 우측이 디스플레이된다.

상기와 같은 상태에서 수평출력 트랜지스터(TR)가 턴 오프되면 수평편향코일(HD.Y)에 축적된 자기 에너지가 귀선 캐패시터(RE.C)로 이동하기 시작하는데, 귀선 캐패시터(RE.C)의 캐패시턴스는 매우 작은 값이기 때문에 수평편향코일(HD.Y)에서 귀선 캐패시터(RE.C)로 흐르는 전류의 흐름은 매우 빠르게 감소하고 귀선 캐패시터(RE.C)의 충전전압은 급격하게 상승한다. 따라서, 수평출력 트랜지스터(TR)의 콜랙터전압도 급격하게 상승된다.

이와 같은 과정을 통해 귀선 캐패시터(RE.C)에 모든 에너지가 충전된 후 귀선 캐패시터(RE.C)를 통해 수평편향코일(HD.Y)로 에너지가 다시 축적되는데, 이때 귀선 캐패시터(RE.C)의 충전전압이 급격하게 하강하면서 수평출력 트랜지스터(TR)의 콜랙터전압이 영전위로 하강한다. 상기와 같이 귀선 캐패시터(RE.C)에 전압이 충전되고 방전되는 시간이 전자빔의 귀선기간이고, 이때, 수평출력 트랜지스터(TR)의 콜랙터전압이 약1000Vp-p로 발생된다.

한편, 상기와 같이 수평편향코일(HD.Y)에 에너지가 다시 축적되면 댐퍼다이오드(D.D)가 도통되면서 수평편향코일(HD.Y)의 에너지가 댐퍼다이오드(D.D) 쪽으로 흐르게 되는데, 이때 전자빔이 좌측으로 편향되어 화면의 좌측이 디스플레이된다. 상기와 같은 과정에서 발생되는 수평출력 트랜지스터(TR)의 콜랙터전압은 정류수단(210)의 다이오드(D21)에서 정류되고 캐패시터(C21)에 의해 평활된 후 약 1000V의 직류전압이 스크린 전압 가변수단(230)으로 인가된다.

한편, 최근 반도체 기술의 발전으로 인하여 수평편향기간을 1주기로 하는 수평 파라볼라 파형과 수직편향기간을 1주기로 하는 수직 파라볼라 파형을 출력하는 수평편향IC가 시판되고 있는 바, 제어신호 출력부(220)로 수평 파라볼라 파형이 입력된다. 이때, 수평편향IC에서 출력되는 수평 파라볼라 파형이 위로 볼록한 파라볼라 파형이면 일반적인 반전기를 이용하여 아래로 볼록한 파라볼라 파형으로 만든 후 제어신호 출력부로 입력되도록 할 수도 있다.

이때, 제어신호 출력부(220)의 캐패시터(C23)는 파라볼라 파형에 포함된 직류 성분을 차단하고 저항(R25)은 파라볼라 파형의 피크치를 감쇄시킨다. 한편, 구동전원(Vcc)은 저항(R24)과 가변저항(VR21)에 의해 분압되는데, 가변저항(VR21)의 저항치를 조정하면 스크린 전압의 직류 성분이 가변되어 백라스터의 밝기를 조절할 수 있다. 즉, 저항(R24), 저항(R25) 및 가변저항(VR21)의 공통접점에서는, 가변저항(VR21)에 인가되는 직류전압 위에 저항(R25)을 통해 인가되는 파라볼라 파형이 실리면서 파라볼라 파형의 제어신호가 출력된다.

이 파라볼라 파형의 제어신호가 스크린 전압 가변수단(230)으로 입력되는데, 즉, 화면 중심부분에서는 제어신호의 전위가 상대적으로 낮아지고 화면 주변부분에서는 제어신호의 전위가 상대적으로 높아지게 된다.

화면 중심부분에서 제어신호의 전위가 낮아지면, 제1트랜지스터(Q21)의 베이스전압이 낮아지고 콜랙터전류가 줄어들면서 제1트랜지스터(Q21)의 콜랙터전압이 높아진다. 또한, 제2트랜지스터(Q22)의 베이스전압이 높아지고 베이스전류가 증가하면서 제2트랜지스터(Q22)의 콜랙터단과 에미터단 사이가 쇼트(short)된다. 이때, 대부분의 전류가 제2트랜지스터(Q22)의 에미터단으로 흐르면서 스크린 그리드(G2)로 흐르는 전류와 스크린 전압이 낮아지면서 화면이 어두워진다.

이때, 가변저항(VR21)에 의해 조정된 저항치가 최저값으로 세팅되면 제1트랜지스터(Q21)의 콜랙터전압이 최대로 높아지면서 제2트랜지스터(Q22)의 에미터전류가 최대로 흐르게 되는데, 이때, 최소 스크린 전압(Vmin)이 다이오드(D22)와 제2트랜지스터(Q22)를 통해 스크린 그리드(G2)로 인가된다.

한편, 화면의 주변부분에서 제어신호의 전위가 높아지면, 제1트랜지스터(Q21)의 베이스전압이 높아지고 베이스전류가 증가하면서 콜랙터전류는 증가하고 콜랙터전압은 낮아진다. 즉, 제2트랜지스터(Q22)의 베이스전압이 낮아지고 베이스전류가 감소하는데, 이때 제2트랜지스터(Q22)의 에미터전류가 감소하여 스크린 그리드(G2)로 흐르는 전류가 증가한다.

아울러, 정류수단(210)에서 출력되는 직류전압이 제1분압저항(R21)과 제2분압저항(R22)에 의해 분압된 후 CRT(130)의 스크린 그리드(G2)로 인가된다. 즉, 제1분압저항(R21)과 제2분압저항(R22)의 저항비를 조정하면 스크린 그리드(G2)로 인가되는 최고 스크린 전압을 조정할 수 있는데, 이와 같이 스크린 전압이 높아질수록 스크린 그리드(G2)로 인가되면 화면의 백라스터 밝기가 밝아진다.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명은 사용자가 조정한 직류전압을 중심으로 화면의 중심부분으로는 낮은 전위의 스크린 전압을 공급하고, 화면의 주변부분으로는 높은 전위의 스크린 전압을 공급함으로써, 화면의 중심부분과 주변부분의 밝기가 균일해지는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 수평출력 트랜지스터의 콜랙터전압을 정류 및 평활하여 직류전압으로 출력하는 정류수단;

   수평편향기간을 1주기로 하는 아래로 볼록한 파라볼라 파형을 직류전압에 실어서 제어신호로 출력하는 제어신호 출력부; 및

   상기 제어신호 출력부에서 출력되는 제어신호에 따라 상기 정류수단에서 출력되는 직류전압을 가변시켜 스크린 그리드로 제공하는 스크린 전압 가변수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 모니터에 있어서 파라볼라 파형의 스크린 전압을 공급하는 회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어신호 출력부는 파라볼라 파형에 포함된 직류성분을 차단하는 캐패시터와, 구동전압을 분압하는 저항 및 가변저항으로 구성되어, 가변저항에 인가되는 직류전압에 파라볼라 파형이 실리는 것을 특징으로 하는 모니터에 있어서 파라볼라 파형의 스크린 전압을 공급하는 회로.
3. 제1항에 있어서, 상기 스크린 전압 가변수단은 상기 제어신호 출력부에서 출력되는 제어신호에 따라 콜랙터전압이 가변되는 제1트랜지스터와, 상기 제1트랜지스터의 콜랙터전압에 따라 가변되는 콜랙터전압을 스크린 그리드로 인가하는 제2트랜지스터를 포함하며 구성된 것을 특징으로 하는 모니터의 스크린 전압 자동 조정회로.
4. 제3항에 있어서, 상기 스크린 전압 가변수단은 제1트랜지스터의 콜랙터전압이 높아지고 제2트랜지스터의 콜랙터전압이 낮아지면 최저의 스크린 전압이 스크린 그리드로 인가되도록 경로를 제공하는 다이오드와, 제1트랜지스터의 콜랙터전압이 낮아지고 제2트랜지스터의 콜랙터전압이 높아지면 정류수단에서 제공되는 직류전압을 분압하여 최고의 스크린 전압이 스크린 그리드로 인가되도록 하는 제1분압저항 내지 제2분압저항을 더 포함하며 구성된 것을 특징으로 하는 모니터의 스크린 전압 자동 조정회로.