KR19990052751A

KR19990052751A - 모니터의 직류/직류 컨버터 보호회로

Info

Publication number: KR19990052751A
Application number: KR1019970072282A
Authority: KR
Inventors: 정태민
Original assignee: 전주범; 대우전자 주식회사
Priority date: 1997-12-23
Filing date: 1997-12-23
Publication date: 1999-07-15

Abstract

본 발명은 모니터의 애노드에 공급되는 애노드 고압(H.V)을 발생시키는 B+ 전압 발생회로에 관한 것으로, 특히 B+ 전압 발생회로의 직류/직류 컨버터(10)의 인덕터에 과전류가 흐르면 직류/직류 컨버터(10)의 동작을 멈추게 하므로써 회로소자를 보호하도록 된 모니터의 직류/직류 컨버터 보호회로에 관한 것이다.

본 발명은 직류/직류 컨버터(10)의 인덕터(L1)와 상호 인덕턴스 결합된 과전류감지용 인덕터(L2)가 직류/직류 컨버터(10)의 인덕터(L1)를 통해 흐르는 과전류를 감지하면 제너다이오드(ZD)가 도통되어 제1트랜지스터(Q1)를 온시킴과 동시에, 제2트랜지스터(Q2)를 온시켜 플라이백트랜스포머(50)로부터 PWM제어기(20)의 피드백(FB)단자로 궤환입력되는 피드백 전압을 접지시키고, 이에 따라서 PWM제어기(20)가 스위칭 펄스신호를 출력하지 않게 되면 직류/직류 컨버터가 작동을 멈추도록 되어 있다.

Description

모니터의 직류/직류 컨버터 보호회로(Protective circuit of a dc/dc converter in a monitor)

본 발명은 모니터의 애노드에 공급되는 애노드 고압(H.V)을 발생시키는 B+ 전압 발생회로에 관한 것으로, 특히 상기 B+ 전압 발생회로의 직류/직류 컨버터를 과전류로부터 보호하기 위한 모니터의 직류/직류 컨버터 보호회로에 관한 것이다.

일반적으로 모니터의 B+ 전압 발생회로는 모니터 내의 각 부분에서 필요로 하는 전압을 공급해주는 역할을 수행하는 전원회로 중의 일부분으로서, 특히 모니터의 주전원공급장치(SMPS:Switching Mode Power Supply)로부터 출력되는 일정 레벨의 직류전압을 입력받아 수상관에 공급되는 애노드 고압(H.V)을 생성하기 위하여 플라이백트랜스포머(FBT)의 1차권선에 인가되는 B+ 전압을 발생하기 위한 회로이다.

상기와 같은 모니터의 B+ 전압 발생회로는, 도 1에 도시된 바와 같이, 인덕터(L1)와, 다이오드(D1), 커패시터(C1) 및, 전계효과트랜지스터(FET)로 이루어지며, 상기 전계효과트랜지스터(FET)가 스위칭 작용을 함에 따라서 상기 인덕터(L1)의 일측단으로 입력되는 일정 레벨의 직류전압(예컨대, +200V)을 B+ 전압으로 가변하여 출력하는 직류/직류 컨버터(10)와; 상기 직류-직류 컨버터(10)의 전계효과트랜지스터(FET)의 온/오프타임을 조절하여 상기 B+ 전압을 안정화하기 위한 스위칭 펄스신호를 출력하는 PWM제어기(20) 및; 상기 PWM제어기(20)로부터 출력된 스위칭 펄스신호를 증폭하여 상기 직류/직류 컨버터(10)의 전계효과트랜지스터(FET)로 인가시키는 컨버터구동부(30)를 포함하여 구성되며, 그 작용을 설명하면 다음과 같다. 여기서, 도 1에 도시된 수평출력부(40)는 상기 직류/직류 컨버터(10)로부터 출력되어 상기 플라이백트랜스포머(50)의 1차권선으로 인가되는 B+ 전압을 단속하여 상기 플라이백트랜스포머(50)의 2차권선을 통해 애노드 고압(H.V)이 출력되도록 한다.

먼저, 도 1에 도시된 상기 직류/직류 컨버터(10)는 상기 인덕터(L1)의 일측단으로 입력되는 직류전압보다 낮은 레벨의 B+ 전압을 출력하도록 되어 있는 강압형 컨버터(Step down converter)로서, 상기 전계효과트랜지스터(FET)가 온되면 상기 다이오드(D1)는 역방향 바이어스에 의해 오프되고 상기 인덕터(L1)에는 입력직류전압과 B+ 출력전압의 차에 해당하는 전압이 인가되어 인덕터 전류가 증가하게 되고, 상기 전계효과트랜지스터(FET)가 오프되면 상기 인덕터(L1)에 역방향으로 전압이 유기되므로 상기 인덕터(L1)에 흐르던 전류는 상기 다이오드(D1)가 도통됨에 따라서 감소하게 된다.

또한, 상기 PWM제어기(20)는 상기 플라이백트랜스포머(50)의 고압감지용 권선으로부터 유기되어 피드백단자(FB)로 궤환입력되는 피드백(Feed Back) 전압을 감지하여 모니터의 전원이 온되는 초기 구동시나 비디오모드가 전환될 때마다 변하는 상기 B+ 전압을 안정화하기 위한 스위칭 펄스신호의 듀티비(Duty ratio)를 변경시키도록 되어 있다. 즉, 상기 플라이백트랜스포머(50)로부터 출력되는 애노드 고압(H.V)이 규정치 이하로 낮아짐에 따라서 상기 PWM제어기(20)로 궤환입력되는 피드백 전압이 감소하면 상기 스위칭 펄스신호의 듀티비를 증가시켜 B+ 전압을 높이고, 상기 플라이백트랜스포머(50)로부터 출력되는 애노드 고압(H.V)이 규정치 이상으로 높아짐에 따라서 상기 PWM제어기(20)로 궤환입력되는 피드백 전압이 증가하면 상기 스위칭 펄스신호의 듀티비를 감소시켜 B+ 전압을 낮추므로써 항상 B+ 전압을 안정된 값으로 유지시킨다.

하지만, 상기와 같은 B+ 전압 발생회로는 상기 수평출력부(40)가 이상 동작을 함에 따라서 상기 직류/직류 컨버터(10)의 인덕터(L1)를 통해 흐르는 전류가 급격히 증가하게 되면 상기 직류/직류 컨버터(10) 자체는 물론 상기 수평출력부(40) 등의 회로소자가 파괴되는 문제점이 있었다.

이에, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 상기 B+ 전압 발생회로의 직류/직류 컨버터의 인덕터에 과전류가 흐르면 상기 직류/직류 컨버터의 동작을 멈추게 하므로써 회로소자를 보호하도록 된 모니터의 직류/직류 컨버터 보호회로를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명은, 플라이백트랜스포머로부터 유기되어 피드백단자(FB)로 궤환입력되는 피드백 전압을 감지하여 B+ 전압을 안정화하기 위한 스위칭 펄스신호의 듀티비를 변경시키도록 되어 있는 PWM제어기와; 상기 PWM제어기로부터 출력되는 스위칭 펄스신호를 증폭하는 컨버터구동부 및; 인덕터와, 다이오드, 커패시터 및, 전계효과트랜지스터로 이루어지며, 상기 스위칭 펄스신호에 의해 상기 전계효과트랜지스터가 스위칭 작용을 함에 따라서 상기 인덕터의 일측단으로 입력되는 일정 레벨의 직류전압을 B+ 전압으로 가변하여 상기 플라이백트랜스포머의 1차권선으로 인가시키는 직류/직류 컨버터로 이루어진 B+ 전압 발생회로를 구비한 모니터에 있어서, 상기 직류/직류 컨버터의 인덕터를 통해 흐르는 과전류를 감지하는 과전류감지용 인덕터와; 상기 과전류감지용 인덕터에 유기되는 감지전류를 정류하는 정류용 다이오드; 상기 정류용 다이오드에 의해 정류된 감지전류의 리플을 제거하는 평활용 커패시터; 상기 평활용 커패시터의 출력전압이 항복전압보다 커지면 도통되는 제너다이오드; 베이스가 상기 제너다이오드의 캐소드에 접속되어 있고 컬렉터가 상기 PWM제어기의 피드백(FB)단자에 접속되어 있으며, 상기 제너다이오드가 도통되면 온되어 상기 플라이백트랜스포머로부터 상기 PWM제어기의 피드백(FB)단자로 궤환입력되는 피드백 전압을 접지시키는 제1트랜지스터 및; 베이스가 상기 제1트랜지스터의 컬렉터에 접속되어 있고 컬렉터가 상기 제1트랜지스터의 베이스에 접속되어 있으며, 상기 제1트랜지스터가 온되면 같이 온되어 상기 제1트랜지스터의 베이스로 바이어스 전압을 공급하는 제2트랜지스터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 회로는, 상기 직류/직류 컨버터의 인덕터와 상호 인덕턴스 결합된 상기 과전류감지용 인덕터가 상기 직류/직류 컨버터의 인덕터를 통해 흐르는 과전류를 감지하면 상기 제너다이오드가 도통되어 상기 제1트랜지스터를 온시킴과 동시에, 상기 제2트랜지스터를 온시켜 상기 플라이백트랜스포머로부터 상기 PWM제어기의 피드백(FB)단자로 궤환입력되는 피드백 전압을 접지시키고, 이에 따라서 상기 PWM제어기가 스위칭 펄스신호를 출력하지 않게 되면 상기 직류/직류 컨버터가 작동을 멈추도록 되어 있다.

도 1은 모니터의 B+ 전압 발생회로를 도시한 도면,

도 2는 본 발명에 따른 모니터의 직류/직류 컨버터 보호회로가 구비된 B+ 전압 발생회로를 도시한 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10: 직류/직류 컨버터 20: PWM제어기

30: 컨버터구동부 40: 수평출력부

50: 플라이백트랜스포머 FET: 전계효과트랜지스터

L1,L2: 인덕터 C1,C2: 커패시터

D1,D2: 다이오드 Q1,Q2: 트랜지스터

ZD1: 제너다이오드

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예는 플라이백트랜스포머(50)로부터 유기되어 피드백단자(FB)로 궤환입력되는 피드백 전압을 감지하여 B+ 전압을 안정화하기 위한 스위칭 펄스신호의 듀티비를 변경시키도록 되어 있는 PWM제어기(20)와; 상기 PWM제어기(20)로부터 출력되는 스위칭 펄스신호를 증폭하는 컨버터구동부(30) 및; 인덕터(L1)와, 다이오드(D1), 커패시터(C1) 및, 전계효과트랜지스터(FET)로 이루어지며, 상기 스위칭 펄스신호에 의해 상기 전계효과트랜지스터(FET)가 스위칭 작용을 함에 따라서 상기 인덕터(L1)의 일측단으로 입력되는 일정 레벨의 직류전압을 B+ 전압으로 가변하여 상기 플라이백트랜스포머(50)의 1차권선으로 인가시키는 직류/직류 컨버터(10)로 이루어진 B+ 전압 발생회로를 구비한 모니터에 있어서, 상기 직류/직류 컨버터(10)의 인덕터(L1)를 통해 흐르는 과전류를 감지하는 과전류감지용 인덕터(L2)와; 상기 과전류감지용 인덕터(L2)에 유기되는 감지전류를 정류하는 정류용 다이오드(D2); 상기 정류용 다이오드(D2)에 의해 정류된 감지전류의 리플을 제거하는 평활용 커패시터(C2); 상기 평활용 커패시터(C2)의 출력전압이 항복전압보다 커지면 도통되는 제너다이오드(ZD1); 베이스가 상기 제너다이오드(ZD1)의 캐소드에 접속되어 있고 컬렉터가 상기 PWM제어기(20)의 피드백(FB)단자에 접속되어 있으며, 상기 제너다이오드(ZD1)가 도통되면 온되어 상기 플라이백트랜스포머(50)로부터 상기 PWM제어기(20)의 피드백(FB)단자로 궤환입력되는 피드백 전압을 접지시키는 제1트랜지스터(Q1) 및; 베이스가 상기 제1트랜지스터(Q1)의 컬렉터에 접속되어 있고 컬렉터가 상기 제1트랜지스터(Q1)의 베이스에 접속되어 있으며, 상기 제1트랜지스터(Q1)가 온되면 같이 온되어 상기 제1트랜지스터(Q1)의 베이스로 바이어스 전압을 공급하는 제2트랜지스터(Q2)를 포함하여 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 실시예의 작용은 다음과 같다.

먼저, 도 2에 도시된 직류/직류 컨버터(10)와, 수평출력부(40), 플라이백트랜스포머(50), 컨버터구동부(30) 및, PWM제어기(10)의 상호 작용은 종래 기술과 동일하므로 상세한 설명을 생략한다.

본 발명에 따른 실시예에서, 상기 과전류감지용 인덕터(L2)는 상기 직류/직류 컨버터(10)의 인덕터(L1)와 상호 인덕턴스 결합되어 있기 때문에, 상기 과전류감지용 인덕터(L2)에는 상기 직류/직류 컨버터(10)의 인덕터(L1)를 통해 흐르는 전류량에 비례하는 감지전류가 유기되며, 상기 과전류감지용 인덕터(L2)에 의해 감지된 전류는 상기 정류용 다이오드(D2)와 평활용 커패시터(C2)에 의해 정류되고 리플이 제거되어 상기 제너다이오드(ZD1)로 인가된다. 만약, 상기 감지전류의 전압이 상기 제너다이오드(ZD1)의 항복전압보다 작으면 상기 제어다이오드(ZD1)은 도통되지 않으므로 상기 제1트랜지스터(Q1)과 제2트랜지스터(Q2) 역시 오프되고, 상기 플라이백트랜스포머(50)로부터 출력되는 피드백 전압은 상기 PWM제어기(20)의 피드백(FB)단자로 궤환입력되며, 이에 따라서 상기 PWM제어기(20)가 정상적으로 스위칭 펄스신호를 출력하므로 상기 직류/직류 컨버터(10) 역시 정상적으로 작동된다.

그러나, 상기 수평출력부(40)에 이상이 발생하거나 기타 요인에 의해 상기 직류/직류 컨버터(10)의 인덕터(L1)에 과전류가 흐르면 상기 과전류감지용 인덕터(L2)와 정류용 다이오드(D2) 및 평활용 커패시터(C2)를 통해 상기 제너다이오드(ZD1)으로 인가되는 과전류의 전압이 상기 제너다이오드(ZD1)의 항복전압보다 커지므로, 이때는 상기 제너다이오드(ZD1)가 도통되며, 상기 제너다이오드(ZD1)이 도통되면 상기 제1트랜지스터(Q1)이 온됨과 동시에, 상기 제2트랜지스터(Q2)가 온된다.

따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1트랜지스터(Q1)이 온되는 순간부터 역류방지용 다이오드(D2)가 도통되므로 상기 플라이백트랜스포머(50)로부터 유기되어 상기 PWM제어기(20)의 피드백(FB)단자로 궤환입력되는 피드백 전압이 역류방지용 다이오드(D2)와 상기 제1트랜지스터(Q1)를 통해 모두 접지단으로 인가되어 접지(Ground) 전위로 전압강하된다. 또한, 상기 PWM제어기(20)는 피드백(FB)단자를 통해 피드백 전압이 입력되지 않으므로 스위칭 펄스신호를 출력하지 않으며, 이에 따라서 상기 직류/직류 컨버터(10)가 작동을 멈추게 된다.

이때, 상기 역류방지용 다이오드(D2)는 상기 직류/직류 컨버터(10)가 정상적으로 작동되고 있을 때 상기 제1트랜지스터(Q1)와 제2트랜지스터(Q2)의 구동전원이 상기 PWM제어기(20)의 피드백(FB)단자로 인가되는 것을 방지하기 위한 다이오드이며, 상기 제2트랜지스터(Q2)는 상기 제너다이오드(ZD1)가 도통됨에 따라서 상기 제1트랜지스터(Q1)가 온된 후부터는 상기 직류/직류 컨버터(10)의 작동이 멈춰짐에 따라서 과전류가 사라지고 상기 제너다이오드(ZD1)가 오프되더라도 상기 제1트랜지스터(Q1)의 베이스로 바이어스 전압을 지속적으로 공급한다. 그러므로, 본 발명에서는 상기 직류/직류 컨버터(10)의 작동을 다시 정상화하려면 모니터 전체의 전원을 오프시켰다가 다시 온시켜야 한다.

이상에서 살펴 본 바와 같이 본 발명에 따라서, 상기 B+ 전압 발생회로의 직류/직류 컨버터의 인덕터에 흐르는 과전류를 감지하여 상기 직류/직류 컨버터의 동작을 자동으로 멈추게 하면, 과전류를 제거할 수 있을 뿐만 아니라 과전류로부터 상기 직류/직류 컨버터 자체는 물론, 주변 장치의 회로소자를 보호하는 효과가 있다.

Claims

플라이백트랜스포머(50)로부터 유기되어 피드백단자(FB)로 궤환입력되는 피드백 전압을 감지하여 B+ 전압을 안정화하기 위한 스위칭 펄스신호의 듀티비를 변경시키도록 되어 있는 PWM제어기(20)와; 상기 PWM제어기(20)로부터 출력되는 스위칭 펄스신호를 증폭하는 컨버터구동부(30) 및; 인덕터(L1)와, 다이오드(D1), 커패시터(C1) 및, 전계효과트랜지스터(FET)로 이루어지며, 상기 스위칭 펄스신호에 의해 상기 전계효과트랜지스터(FET)가 스위칭 작용을 함에 따라서 상기 인덕터(L1)의 일측단으로 입력되는 일정 레벨의 직류전압을 B+ 전압으로 가변하여 상기 플라이백트랜스포머(50)의 1차권선으로 인가시키는 직류/직류 컨버터(10)로 이루어진 B+ 전압 발생회로를 구비한 모니터에 있어서,

상기 직류/직류 컨버터(10)의 인덕터(L1)를 통해 흐르는 과전류를 감지하는 과전류감지용 인덕터(L2)와;

상기 과전류감지용 인덕터(L2)에 유기되는 감지전류를 정류하는 정류용 다이오드(D2);

상기 정류용 다이오드(D2)에 의해 정류된 감지전류의 리플을 제거하는 평활용 커패시터(C2);

상기 평활용 커패시터(C2)의 출력전압이 항복전압보다 커지면 도통되는 제너다이오드(ZD1);

베이스가 상기 제너다이오드(ZD1)의 캐소드에 접속되어 있고 컬렉터가 상기 PWM제어기(20)의 피드백(FB)단자에 접속되어 있으며, 상기 제너다이오드(ZD1)가 도통되면 온되어 상기 플라이백트랜스모퍼(50)로부터 상기 PWM제어기(20)의 피드백(FB)단자로 궤환입력되는 피드백 전압을 접지시키는 제1트랜지스터(Q1) 및;

베이스가 상기 제1트랜지스터(Q1)의 컬렉터에 접속되어 있고 컬렉터가 상기 제1트랜지스터(Q1)의 베이스에 접속되어 있으며, 상기 제1트랜지스터(Q1)가 온되면 같이 온되어 상기 제1트랜지스터(Q1)의 베이스로 바이어스 전압을 공급하는 제2트랜지스터(Q2)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 모니터의 직류/직류 컨버터 보호회로.