KR19990061597A - 모니터의 스캔 b＋전압 생성회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고압 분리형 모니터에서 수평 구동신호의 주파수가 일시적으로 감소될 때 수평 출력 트랜지스터의 콜랙터전압을 감지하여 스캔 B+전압을 감소시키도록 된 모니터의 수평 편향회로에 관한 것으로서, 본 발명의 회로는 스캔 B+전압 생성부는 더미트랜스에서 출력되는 AFC 펄스를 분압하기 위한 분할저항; 상기 분할저항에 인가되는 분압전압과 기준전압을 비교하여 분압전압이 기준전압보다 높아지면 하이 레벨의 비교신호를 출력하는 비교기; 상기 비교신호가 하이 레벨의 비교신호를 출력하면 턴 온되면서 전류감지저항으로 흐르는 전류의 양의 증가시키는 트랜지스터; 상기 전류감지저항에 인가되는 전압에 따라 듀티비가 가변되는 PWM 제어신호를 출력하는 PWM 제어기; 및 상기 PWM 제어기에서 출력되는 PWM 제어신호에 의해 스위칭되면서 입력 직류전압을 스캔 B+전압으로 승압하여 출력하는 직류-직류 컨버터로 구성된다.

따라서 본 발명은, 수평 구동신호의 이상으로 인하여 수평 출력 트랜지스터에 과도한 콜랙터전압이 인가되면 이를 AFC 펄스를 이용하여 감지하고 PWM 제어기로 피드백하여 PWM 제어신호의 듀티비가 낮아지도록 함으로써, 과전압으로부터 수평 출력부의 회로 소자들을 보호할 수 있는 효과가 있다.

Description

모니터의 스캔 Ｂ＋전압 생성회로 ( A circuit for scan B+ voltage output in a monitor )

본 발명은 모니터의 수평 편향회로에 관한 것으로, 특히 고압 분리형 모니터에서 수평 구동신호의 주파수가 일시적으로 감소될 때 수평 출력 트랜지스터의 콜랙터전압을 감지하여 이에 따라 가변되는 스캔 B+전압을 출력하도록 된 모니터의 스캔 B+전압 생성회로에 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.

여기서, 상기한 모니터의 편향 계통은 CRT 화면에 라스터를 만들기 위한 회로로서, 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 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 모니터의 수평 편향회로를 도시하고 있는 바, 수평 발진부는 수평주파수에 따른 수평 동기신호(H.sync)를 출력하는데, 이 수평 동기신호가 수평 구동부(110)로 입력되어 적절하게 신호 처리된다. 즉, 수평 동기신호는 수평 구동부(110)의 수평 구동 트랜지스터(TR1)의 게이트단으로 인가되어 수평 구동 트랜지스터(TR1)를 턴 온시키는데, 이때 구동 전원(Vcc)과 상기 수평 구동 트랜지스터(TR1) 및 수평 구동 트랜스포머(HDT)를 도통시킴으로 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 베이스 단자에 전류를 공급해준다.

이때, 상기 수평 출력 트랜지스터(TR2)가 턴 온되면 스캔 B+전압 생성부(130)로부터 공급되는 스캔 B+전압이 더미트랜스(140)를 통해 수평 편향 코일(HD.Y)을 통해 수평 출력 트랜지스터(TR2)로 흐르게 된다. 이와 같이 수평 출력 트랜지스터(TR2)가 턴 온되는 동안이 톱니파의 유효 주사기간의 후반부(즉, b 점에서 c 점 사이)에 해당된다.

그 후, 수평 구동신호(H.drive)에 따라 수평 출력 트랜지스터(TR2)가 급격하게 턴 오프되면 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)로 전류가 다시 축적된다. 이와 같이, 귀선 캐패시터(RE.C)의 충전 및 방전의 전기간이 귀선 기간(즉, c 점에서 a' 점 사이)에 해당된다.

또한, 상기와 같이 수평 편향 코일(HD.Y)에 에너지가 축적되어 편향 코일 전압이 댐퍼 다이오드(D.D)에 순방향의 바이어스를 인가할 정도가 되면 댐퍼 다이오드(D.D)가 도통되고 수평 편향 코일(HD.Y)에 흐르는 전류는 제로로 떨어지게 된다. 상기와 같이 댐퍼 다이오드(D.D)에 전류가 흐르는 기간이 톱니파의 유효 주사기간의 전반부(즉, a 점에서 b 점 사이)에 해당된다.

이와 같이 수평 편향 코일(HD.Y)에 흐르는 전류가 제로가 되는 시점에서 수평 구동신호에 의해 다시 수평 출력 트랜지스터(TR2)가 턴 온되면서 상기와 같은 과정을 반복하게 되는 바, 수평 편향 코일(HD.Y)에 톱니파 전류가 흐르게 되어서 전자빔의 수평 편향이 이루어진다.

상기와 같은 수평 편향회로에서 수평 구동신호에 의해 수평 출력 트랜지스터가 턴 오프되면 귀선 캐패시터로 전압이 급격하게 축적되면서 수평 출력 트랜지스터의 콜랙터단 전압은 도 3의 (C)에 도시된 바와 같은 파형으로 인가되는데, 약1000Vp-p의 전압이 출력된다.

그러나, 상기한 수평 출력 트랜지스터를 스위칭하는 수평 구동신호의 주파수가 도 3의 (A)에 도시된 바와 같이 f1에서 f2로 일시적으로 감소하면, 수평 출력 트랜지스터가 오프 상태에서 온 상태로 천이할 때 수평 편향 코일에 잔류전류가 남게 되어 수평 출력 트랜지스터가 오프 상태로 천이할 때 발생하는 콜랙터전압이 도 3의 (C)에 도시된 바와 같이 급격하게 상승하게 된다.

종래의 수평 편향회로에서 상기와 같은 콜랙터전압의 상승은 스캔 B+전압의 변동을 분할저항(R2,R3)을 통해 감지함으로 안정화하도록 하고 있지만, 더미트랜스(140)의 인덕턴스가 매우 크기 때문에 콜랙터전압이 상승하더라도 스캔 B+전압은 거의 변동하지 않게 된다. 즉, 수평 출력 트랜지스터와 댐퍼 다이오드 및 귀선 캐패시터를 과전압으로부터 보호할 수 없게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 수평 출력 트랜지스터의 콜랙터전압이 유기되어 더미트랜스의 이차측으로부터 출력되는 AFC(Auto Frequency Control) 펄스를 감지하여 스캔 B+전압을 제어하는 모니터의 수평 편향회로를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 회로는, 수평 구동부에서 출력되는 수평 구동신호에 의해 수평 출력 트랜지스터가 스위칭되면서 수평 편향 코일로 톱니파 전류가 흐르도록 하는 수평 출력부와, 입력 직류전압을 승압하여 수평 주파수에 따른 스캔 B+전압을 더미트랜스를 통해 상기 수평 출력부로 출력하는 스캔 B+전압 생성부로 구성된 모니터의 수평 편향회로에 있어서, 상기 스캔 B+전압 생성부는 더미트랜스에서 출력되는 AFC 펄스를 분압하기 위한 분할저항; 상기 분할저항에 인가되는 분압전압과 기준전압을 비교하여 분압전압이 기준전압보다 높아지면 하이 레벨의 비교신호를 출력하는 비교기; 상기 비교신호가 하이 레벨의 비교신호를 출력하면 턴 온되면서 전류감지저항으로 흐르는 전류의 양의 증가시키는 트랜지스터; 상기 전류감지저항에 인가되는 전압에 따라 듀티비가 가변되는 PWM 제어신호를 출력하는 PWM 제어기; 및 상기 PWM 제어기에서 출력되는 PWM 제어신호에 의해 스위칭되면서 입력 직류전압을 스캔 B+전압으로 승압하여 출력하는 직류-직류 컨버터로 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 톱니파 전류에 대한 그래프,

도 2는 일반적인 모니터의 수평 편향회로를 도시한 회로도,

도 3은 종래 기술의 문제점을 설명하기 위하여 도시한 신호 파형도,

도 4는 본 발명에 따른 스캔 B+전압 생성회로가 적용된 모니터의 수평 편향회로를 도시한 회로도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

110: 수평 구동부 120: 수평 출력부

130,200: 스캔 B+전압 생성부 140,210: 더미트랜스

202: PWM 제어기

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 장치의 실시 예에 대하여 살펴보도록 한다.

도 4는 본 발명에 따른 모니터의 수평 편향회로를 도시하고 있는 바, 이는 수평 구동부(110)와, 수평 출력부(120)와, 더미트랜스(210)와, 스캔 B+전압 생성부(200)로 구성된다. 여기서, 수평 구동부(110), 수평 출력부(120) 및 더미트랜스(210)의 구성과 동작은 종래와 동일하고, 스캔 B+전압 생성부(200)는 더미트랜스(210)에서 출력되는 AFC 펄스를 분압하기 위한 분할저항(R21,R22)과, 분할저항에 인가되는 분압전압과 기준전압(ref)을 비교하여 분압전압이 기준전압보다 높아지면 하이 레벨의 비교신호를 출력하는 비교기(204)와, 상기 비교신호가 하이 레벨의 비교신호를 출력하면 턴 온되면서 전류감지저항(R1)으로 흐르는 전류의 양의 증가시키는 트랜지스터(Q21)와, 상기 전류감지저항(R1)에 인가되는 전압에 따라 듀티비가 가변되는 PWM 제어신호를 출력하는 PWM 제어기(202)와, 상기 PWM 제어기(202)에서 출력되는 PWM 제어신호에 의해 스위칭되면서 입력 직류전압을 스캔 B+전압으로 승압하여 출력하는 직류-직류 컨버터(Q1,L1,D1,C1)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용은 다음과 같다.

본 발명에서는 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 콜랙터전압이 정격전압보다 높아지면 이를 감지하여 PWM 제어기(202)에서 출력되는 PWM 제어신호의 듀티비를 감소시킴으로 스캔 B+전압을 감소시켜서 과전압으로부터 회로 소자들을 보호하도록 한다.

즉, 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 콜랙터전압이 정격전압보다 높아지면 더미트랜스(210)에서 출력되는 AFC 펄스의 크기도 커지는데, 상기 AFC 펄스가 분압저항(R21,R22)에 의해 분압된 후 비교기(204)의 정입력단자로 인가되고 이 비교기(204)의 부입력단자로는 기준전압(ref)이 인가된다. 이때, 콜랙터전압이 정격전압보다 낮으면 AFC 펄스의 분압전압은 기준전압보다 낮기 때문에 비교기(204)는 로우 레벨의 비교신호를 출력하고, 콜랙터전압이 정격전압보다 높아지면 AFC 펄스의 분압전압이 기준전압(ref)보다 높아져서 비교기(204)의 비교신호는 하이 레벨로 천이한다.

상기 비교기(204)의 비교신호가 하이 레벨이 되면 트랜지스터(Q21)가 턴 온되면서 구동전원(Vcc)이 저항(R23)을 통해 전류감지저항(R1)으로 흐르면서 상기 전류감지저항(R1)에 인가되는 전압이 PWM 제어기(202)의 전류센싱단자(Isen)로 인가된다. PWM 제어기(202)는 상기 전류센싱단자로 입력되는 전류감지전압이 크면 듀티비가 작은 PWM 제어신호를 출력하고, 전류감지전압이 작으면 듀티비가 큰 PWM 제어신호를 출력하여 스캔 B+전압을 조정하게 된다.

직류-직류 컨버터는 PWM 제어신호의 듀티비에 따라 스캔 B+전압의 크기를 가변시키는데, 이를 상세하게 설명하면 다음과 같다. PWM 제어기(202)에서 출력되는 PWM 제어신호가 '하이'가 되면, 스위칭 소자(Q1)는 턴 온되고 상기 스위칭 소자(Q1)의 드레인과 소오스간 전압은 거의 '0'으로 떨어지며, 스위칭 소자(Q1)의 드레인과 소오스간 전류는 상승하게 된다.

또한, 다이오드(D1)는 역 바이어스되기 때문에 턴 오프되는 바, 상기 다이오드(D1)를 통해 흐르는 전류는 '0'이 된다. 인덕터(L1)에는 입력전압과 출력전압의 차(DCin-B+)가 인가되어 인덕터(L1)에 흐르는 전류가 스위칭 소자(Q1)의 턴온기간 동안 점차 증가하게 된다. 이때 상기 인덕터 전류의 증가분( I )은 입력전압(DCin)과 인덕턴스(L) 및 턴온시간( T_on )에 의해 다음 수학식 1과 같이 정해진다.

한편, 상기 PWM 제어기(202)에서 출력되는 PWM 제어신호가 '로우'가 되면, 스위칭 소자(Q1)는 턴 오프되면서 상기 스위칭 소자(Q1)의 드레인-소오스간의 전압이 하이 레벨이 되고, 다이오드(D1)는 도통하게 되어 스위칭 소자(Q1)를 통해 흐르던 인덕터 전류가 다이오드(D1)를 통해 흐르게 된다.

이때, 인덕터(L1)에 유기된 전압은 스위칭 소자(Q1)가 턴 온된 경우와 반대 방향이 되므로 인덕터(L1)에 흐르는 전류는 점차 감소하게 되고, 인덕터 전류가 감소하면 다이오드(D1)에 흐르는 전류 또한 점차 감소하게 되며, 이때, 스위칭 소자(Q1)를 통해 흐르는 전류는 '0'이 된다.

상기와 같은 과정을 통해서 얻어지는 교류전압이 평활 캐패시터(C1)에 의해 평활되어 스캔 B+전압으로 생성된다. 한편, 상기 스위칭 소자(Q1)의 소오스전류는 전류감지저항(R1)에 의해 감지되는데, 비교기(204)가 로우 레벨의 비교신호를 출력하여 트랜지스터(Q21)가 턴 오프되면 스위칭소자(Q1)의 소오스전류에 따라 전류감지저항(R1)에 인가되는 전류감지전압이 가변되면서 PWM 제어신호의 듀티비가 가변되고 스캔 B+전압이 안정화된다.

앞서 설명한 내용을 정리하면, 수평 주파수에 따라 수평 구동신호의 주파수가 결정되고 스캔 B+전압이 결정되는데, 일반적으로 수평 주파수가 낮을수록 스캔 B+전압의 전위는 낮아지고 수평 주파수가 높을수록 스캔 B+전압의 전위는 높아진다. 예를 들면, 수평주파수가 31 ∼ 64KHz 사이로 변동되는 동안에 스캔 B+전압은 64 ∼ 145V로 변동된다.

따라서, 동일한 스캔 B+전압이 입력되는 동안에 수평 구동신호의 주파수가 낮아지면 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 콜랙터단 전압이 정격전압 이상으로 높아지면서 회로 소자들이 파손될 위험이 있는데, 이때, 콜랙터단 전압과 함께 상승되는 AFC 펄스를 이용하여 PWM 제어기(202)의 전류감지단자(Isen)로 인가되는 전류감지전압이 높아지도록 한다. 이때, PWM 제어기(202)는 듀티비가 낮은 PWM 제어신호를 출력하여 스캔 B+전압이 낮아지도록 한다.

이와 같이 스캔 B+전압이 낮아지면 수평 주파수가 낮아져도 수평 출력 트랜지스터의 콜랙터전압이 과도하게 높아지지 않기 때문에 과전압으로부터 회로소자들이 보호된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 회로는, 수평 구동신호의 이상으로 인하여 수평 출력 트랜지스터에 과도한 콜랙터전압이 인가되면 이를 AFC 펄스를 이용하여 감지하고 PWM 제어기로 피드백하여 PWM 제어신호의 듀티비가 낮아지도록 함으로써, 과전압으로부터 수평 출력부의 회로 소자들을 보호할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 수평 구동부에서 출력되는 수평 구동신호에 의해 수평 출력 트랜지스터가 스위칭되면서 수평 편향 코일로 톱니파 전류가 흐르도록 하는 수평 출력부와, 입력 직류전압을 승압하여 수평 주파수에 따른 스캔 B+전압을 더미트랜스를 통해 상기 수평 출력부로 출력하는 스캔 B+전압 생성부로 구성된 모니터의 수평 편향회로에 있어서,

   상기 스캔 B+전압 생성부는 더미트랜스에서 출력되는 AFC 펄스를 분압하기 위한 분할저항;

   상기 분할저항에 인가되는 분압전압과 기준전압을 비교하여 분압전압이 기준전압보다 높아지면 하이 레벨의 비교신호를 출력하는 비교기;

   상기 비교신호가 하이 레벨의 비교신호를 출력하면 턴 온되면서 전류감지저항으로 흐르는 전류의 양의 증가시키는 트랜지스터;

   상기 전류감지저항에 인가되는 전압에 따라 듀티비가 가변되는 PWM 제어신호를 출력하는 PWM 제어기; 및

   상기 PWM 제어기에서 출력되는 PWM 제어신호에 의해 스위칭되면서 입력 직류전압을 스캔 B+전압으로 승압하여 출력하는 직류-직류 컨버터로 구성된 것을 특징으로 하는 모니터의 스캔 B+전압 생성회로.