KR20010026198A - 디스플레이 장치의 위상 제어 및 동기 제어 회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동 주파수 조절용 트랜스포머를 사용하지 않고 수평 위상 및 동기 제어를 수행할 수 있어 설계 공간 확보 및 생산 비용의 절감의 효과를 갖는다. 그 구성은 입력되는 동기신호를 인식하고 위상 제어 신호를 출력하는 동기 프로세서와, 수평 동기신호에 동기되어 스위칭 동작하는 스위칭모드전원공급기 (Switching Mode Power Supply)와, 상기 동기 프로세서로부터 제공되는 펄스의 듀티(Duty)에 따라 수평 출력트랜지스터의 동작에 필요한 전압을 제어하는 수평 전원 제어회로와, 상기 동기 프로세서로부터 제공되는 신호에 따라 수평 출력 트랜지스터의 베이스단에 구동 전압을 제공하는 수평 드라이브회로와, 상기 수평 드라이브회로의 출력을 입력받고 상기 수평 전원 제어회로로부터 전압을 공급받아 스위칭 동작하여 수평 편향 코일에 동작전류를 제공하는 수평 출력회로와, 상기 수평 전원 제어회로로부터 수평 출력회로에 제공되는 전압을 유기하여 상기 동기 프로세서 및 스위칭 모드 전원 공급기(SMPS)에 자동 주파수 조절신호를 제공하는 주파수 조절신호 발생부를 포함하여 구성된다.

Description

디스플레이 장치의 위상 제어 및 동기 제어 회로 {A horizontal phase and synchronous control circuit for a display apparatus}

디스플레이 장치는 컴퓨터로부터 전달된 신호를 사용자가 인식할 수 있도록 화상을 형성하여 나타내는 컴퓨터의 대표적인 주변 장치이다. 그 내부 회로의 기본 구성을 간략하게 도 1을 통하여 살펴보기로 한다. 도시된 바와 같이, 컴퓨터(도시되지 않음)내에 장착되어 화상 형성에 필요한 비디오 신호(R,G,B) 및 수평/수직 동기신호(H_Sync / V_Sync)를 제공하는 비디오 카드(10)와, 상기 비디오 카드(10)로부터 수평/ 수직 동기 신호를 전달받아 모니터화면을 제어하기 위한 화면 제어 신호를 발생하는 마이크로프로세서(20)와, 수평 동기 신호(H_Sync) 및 수직 동기 신호(V_Sync)를 인가 받아 CRT(80)의 전자총에서 발생되는 전자빔이 편향요크(Deflection Yoke : DY)에 의해 CRT(80)의 좌상부부터 우하부까지 차례대로 편향되어 사진 한 장과 같은 화상을 이루도록 수평 및 수직 편향을 실행하는 수평 편향회로(40) 및 수직 편향회로(30)와, 스위칭 회로의 원리와 고전압 기술을 이용하여 상기 수직 편향회로(30)의 출력단으로부터 발생하는 귀선 펄스를 이용하여 상기 CRT(80)의 애노드(Anode)단에 고전압을 공급하는 고압회로(50)와, 저전압 증폭기로 상기 비디오 카드(10)로부터 전달되는 낮은 영상신호(R,G,B)를 증폭시켜 일정한 전압 수준을 유지하는 비디오 프리앰프(60)와, 상기 비디오 프리앰프(60)를 통해 증폭 된 것을 40VPP ∼ 60VPP 의 신호로 증폭하여 각 화소에 에너지를 공급하는 비디오 메인앰프(70)로 구성된다.

도 2는 종래기술에 따른 위상 제어를 위한 회로의 구성을 나타내는 회로도이다. 입력된 동기신호에 동기하여 수평 드라이브 회로(42)로 수평 드라이브 펄스 신호를 출력하는 동기 프로세서(41)와, 트랜지스터(Transistor)나 전계효과트랜지스터(Field Effect Transistor)를 사용하여 1단 또는 2단 증폭하여 수평 출력회로(43)의 출력 트랜지스터(Q1)를 스위칭하기에 충분한 베이스 전류를 공급하고 파형보정을 실행하는 수평 드라이브회로(42)와, 트랜지스터(Q1)의 스위칭동작을 이용하여 편향코일(H-DY)을 통하여 톱니파 전류를 생성하는 수평 출력회로(43)와, 상기 동기 프로세서(41)로부터 제공된 동기신호 정보에 따라 상기 수평 출력트랜지스터의 동작에 필요한 전압 공급을 조절하는 수평 전원 제어회로(44)와, 상기 수평 편향요크(H-DY)에 직렬로 연결된 수평 직선성 제어회로(linearity control circuit)(45)와, S보정 캐패시터를 포함한 Cs 제어회로(46)와, 상기 수평 편향요크에 연결된 AFC 트랜스포머를 포함하여 구성된다.

수평 출력 트랜지스터(Q1)는 수평 드라이브 회로(42)의 출력을 입력받고, 수평 사이즈 조절회로의 전압을 공급받아 스위칭을 한다. 수평 편향 요크(H-DY)에 전류를 흘려 모니터 화면의 수평 방향으로 편향을 하게 한다. 다이오드(D1)는 수평 출력 트랜지스터(Q1)의 오프(off) 기간에 공진 캐패시터(C1)에 의해 수평 편향코일(H-DY)로 방전되어 역방향으로 충전된 역기전력을 다이오드(D1)을 통해 흐르게 해주는 댐핑(damping) 역할을 한다.

AFC 트랜스포머의 2차측에 유도되어 출력되는 AFC 신호는 동기 프로세서 (41) 및 스위칭 모드 전원공급기(Switching Mode Power Supply: 이하 SMPS라 칭함)내의 스위칭 드라이버 회로에 피드백된다. 동기 프로세서(41)에서는 입력되는 수평 동기신호와 수평 위상을 프로세서 내의 위상 제어 회로를 통해 비교하여 위상 제어신호를 출력한다. 따라서 수평 드라이브 회로로 입력되는 수평 드라이브 펄스 신호의 위상을 제어하여 모니터 화면의 수평 위상을 조절하도록 하는데 이용된다.

또한 상기 AFC 신호는 SMPS내의 스위칭 드라이브 회로의 트리거 입력회로로 피드백되어 전원 스위칭 주파수가 수평 동기 신호에 동기화 되도록 한다. 전원 스위칭 주파수가 수평 동기 신호에 동기하지 않고 자체 발진 주파수로 스위칭하면 모니터화면에 노이즈 발생의 원인이 된다.

AFC 신호를 발생시키기 위해 수평 출력 트랜지스터(Q1)의 컬렉터 단자와 S보정 회로로 1차 코일을 연결한 AFC 트랜스포머를 사용하였다. 수평 출력 트랜지스터(Q1)의 컬렉터에는 약 1 ㎸의 펄스가 발생되고, 1, 2차 권선비를 조절하여 2차에 유기되는 펄스 전압은 피크(Peak)값이 15∼30V의 낮은 펄스 신호를 발생시켜 AFC 신호로 이용하였다.

본 발명은 수평 출력의 피드백 신호를 받기 위한 트랜스포머를 사용하지 않고 디스플레이 장치의 수평 위상 및 동기 신호를 제어할 수 있는 회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 회로의 구성상 특징은 입력되는 동기신호를 인식하고 위상 제어 신호를 출력하는 동기 프로세서와, 수평 동기신호에 동기되어 스위칭 동작하는 스위칭모드전원공급기(Switching Mode Power Supply)와, 상기 동기 프로세서로부터 제공되는 펄스의 듀티(Duty)에 따라 수평 출력트랜지스터의 동작에 필요한 전압을 제어하는 수평 전원 제어회로와, 상기 동기 프로세서로부터 제공되는 신호에 따라 수평 출력 트랜지스터의 베이스단에 구동 전압을 제공하는 수평 드라이브회로와, 상기 수평 드라이브회로의 출력을 입력받고 상기 수평 전원 제어회로로부터 전압을 공급받아 스위칭 동작하여 수평 편향 코일에 동작전류를 제공하는 수평 출력회로와, 상기 수평 전원 제어회로로부터 수평 출력회로에 제공되는 전압을 유기하여 상기 동기 프로세서 및 스위칭 모드 전원 공급기(SMPS)에 자동 주파수 조절신호를 제공하는 주파수 조절신호 발생부를 포함하여 이루어진 점에 있다.

본 발명의 구성에 따른 세부적 특징은 상기 상기 주파수 조절신호 발생부는 수평 출력 트랜지스터의 컬렉터단에 1차 측이 연결되어 공급전압을 전달하는 트랜스포머와, 상기 트랜스포머의 2차측에 유기된 전압을 정류하는 다이오드와, 상기 다이오드에 의해 정류된 전압 신호에 포함된 불필요한 파형을 제거하는 저항을 포함하여 이루어지는 점에 있다.

도 1은 일반적인 디스플레이 장치의 구성을 나타내는 블록구성도,

도 2는 종래 기술에 따른 위상 제어를 위한 회로의 구성을 나타내는 회로도,

도 3은 본 발명에 따른 위상 제어 및 동기 제어회로의 구성을 나타내는 회로도,

도 4는 도 3의 트랜스포머 2차측에 유기되어 출력되는 신호의 파형도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 구성과 그에 따른 동작을 설명하기로 한다. 도 3은 본 발명에 따른 수평 위상 및 동기 제어회로의 구성을 나타낸 회로도이다. 도 2에서 이미 설명된 부분에 대한 언급은 생략하기로 한다. 동기 프로세서로부터 제공되는 펄스의 듀티(Duty)에 따라 수평 출력트랜지스터의 동작에 필요한 전압을 제어하는 수평 전원 제어회로(44)와, 상기 수평 전원 제어회로(44)로부터 전압을 공급받아 스위칭 동작하여 수평 편향 코일에 동작전류를 제공하는 수평 출력회로(43)와, 상기 수평 전원 제어회로(44)로부터 수평 출력회로(43)에 제공되는 전압을 유기하여 동기 프로세서 및 스위칭 모드 전원 공급기(SMPS)에 자동 주파수 조절신호를 제공하는 주파수 조절신호 발생부(100)를 포함하여 구성된다.

상기 주파수 조절신호 발생부(100)는 수평 출력 회로(43)에 1차 측이 연결되어 공급전압을 전달하는 트랜스포머(T1)와, 상기 트랜스포머(T1)의 2차측에 유기된 전압을 정류하는 다이오드(D2)와, 상기 다이오드(D2)에 의해 정류된 전압 신호에 포함된 불필요한 파형을 제거하는 저항(R1)을 포함하여 이루어진다.

트랜스포머(T1)는 수평 출력 트랜지스터(Q1)에 공급전압을 인가하는 조절용으로 사용되었는데, 본 발명에서는 이 트랜스포머(T1)에 2차 코일을 감아서 도 3에 나타난 바와 같이 2차 전압 파형을 유기시켜 이를 AFC 신호로 이용한다. 트랜스포머(T1)의 2차 코일에 유기되는 전압 파형은 1차 코일의 시작에 인가되는 펄스폭변조(PWM) 파형이 같이 실려 출력된다. 트랜스포머(T1)의 2차 권선 수를 1차 권선수에 비해 작게 감아 낮은 펄스 전압을 2차에 유기시켜 AFC 신호로 이용되는 펄스보다 작다. 1차측에 인가되는 펄스폭변조(PWM)신호의 피크값은 약 200V 이고 수평출력트랜지스터(Q1)의 컬렉터단의 펄스는 약 1㎸에 이른다. 약 5:1의 비율로 나타난다.

이 신호를 그냥 AFC 신호로 이용할 경우 도 4에 나타난 바와 같이 원하지 않는 파형(a)이 포함되어 동기 프로세서나 전원 스위칭 드라이브 회로에서 AFC 신호로 인지하여 동기되는 주파수가 틀어지거나 위상제어가 정확하게 이루어지지 않을 수 있다. 따라서 다이오드(D2)는 트랜스포머(T1)의 2차측에 유기된 접지(0V)이하의 전압을 일차적으로 차단하는 역할을 한다. 저항(R1)은 2차측에 유기된 원치않는 파형을 댐핑(Damping)시키는 역할을 하여 실제 AFC 트랜스포머에서 유기되는 AFC 신호와 동일한 전압파형을 만들어 낸다.

트랜스포머의 1차 코일위에 적당한 권선비로 절연하여 감기만 하면 되므로 사용이 용이하고 별도의 AFC 트랜스포머를 사용하지 않아 공간 활용 및 생산비용을 절감할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 수평출력트랜지스터의 컬렉터단에 연결된 트랜스포머를 이용하여 설계하므로 구조가 단순하고 공간효율이 좋은 효과를 가진다.

Claims (2)

1. 입력되는 동기신호를 인식하고 위상 제어 신호를 출력하는 동기 프로세서와,

   수평 동기신호에 동기되어 스위칭 동작하는 스위칭모드전원공급기 (Switching Mode Power Supply)와,

   상기 동기 프로세서로부터 제공되는 펄스의 듀티(Duty)에 따라 수평 출력트랜지스터의 동작에 필요한 전압을 제어하는 수평 전원 제어회로와,

   상기 동기 프로세서로부터 제공되는 신호에 따라 수평 출력 트랜지스터의 베이스단에 구동 전압을 제공하는 수평 드라이브회로와,

   상기 수평 드라이브회로의 출력을 입력받고 상기 수평 전원 제어회로로부터 전압을 공급받아 스위칭 동작하여 수평 편향 코일에 동작전류를 제공하는 수평 출력회로와,

   상기 수평 전원 제어회로로부터 수평 출력회로에 제공되는 전압을 유기하여 상기 동기 프로세서 및 스위칭 모드 전원 공급기(SMPS)에 자동 주파수 조절신호를 제공하는 주파수 조절신호 발생부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 위상 제어 및 동기 제어 회로.
2. 제 1 항에 있어서;

   상기 주파수 조절신호 발생부는 수평 출력 트랜지스터의 컬렉터단에 1차 측이 연결되어 공급전압을 전달하는 트랜스포머와,

   상기 트랜스포머의 2차측에 유기된 전압을 정류하는 다이오드와, 상기 다이오드에 의해 정류된 전압 신호에 포함된 불필요한 파형을 제거하는 저항을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 위상 제어 및 동기 제어 회로.