KR20010063220A - 복수의 냉음극 형광램프 구동 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 입력 전압을 2차측으로 유기 시키는 트랜스와, 상기 트랜스에서 출력되는 전압으로 구동하는 냉음극 형광램프를 구비한 냉음극 형광램프의 구동 전압 제어장치에 관한 것으로 특히, 복수개의 냉음극 형광램프를 구비하고, 각 냉음극 형광램프를 상기 트랜스의 2차측 코일의 각 단자와 접지단 사이에 연결하여, 각각의 냉음극 형광램프가 상기 트랜스의 2차측 코일을 통해 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 복수의 냉음극 형광램프 구동 장치를 제공하면, 복수의 냉음극 형광램프를 구비하더라도 각 램프를 도통하는 전류의 크기가 동일하기 때문에 램프의 노후화 진행 속도가 거의 동일하며 주파수 간섭에 따른 부작용을 방지할 수 있다는 효과가 있다.

Description

복수의 냉음극 형광램프 구동 장치{Driving device of multi CCFL}

본 발명은 냉음극 형광램프의 구동 제어 장치에 관한 것으로 특히, 냉음극 형광램프 두 개를 사용하는 경우 냉음극 형광램프의 구동시 각 램프의 편차에 의해 안정적인 램프의 성능을 발휘하지 못하는 것을 방지하기 위하여 램프의 편차에 관계없이 일정한 전류의 흐름을 유지할 수 있도록 하기 위한 두 개의 냉음극 형광램프 구동 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 노트북 컴퓨터 등과 같이 LCD를 사용하는 전자장치에는 사용자가 LCD 디스플레이장치에 표시되는 문자 혹은 도형들을 정확하게 볼 수 있도록 LCD 후면에 백라이트라는 조명 수단을 구비하게 된다.

이때, 흔히 백라이트로 사용되는 냉음극 형광램프(CCFL)는 DC/DC 변압 방식에 의해 구동용 전압을 발생시키며, 상기 냉음극 형광램프(CCFL)의 구동 전압을 일정하게 유지하기 위해서, 상기 냉음극 형광램프(CCFL)에 구동 전압을 공급해 주는 트랜스의 일차측 전압을 측정한 후 그 측정 결과에 따라 상기 트랜스의 일차측 전압을 조정하여 냉음극 형광램프의 구동 전압을 일정하게 제어한다.

첨부한 도면 도 1은 종래 냉음극 형광램프(CCFL)의 구동 전압 제어장치의 일 실시 예를 보인 블록 구성도이다.

도시된 바와 같이, 입력 전압(VCC)을 스위칭 하기 위한 스위치(1)와, 상기 스위치(1)를 통한 전압을 1차측으로 입력받고 그 1차측 입력 전압을 2차측으로 유기 시켜 출력하는 트랜스(2)와, 상기 트랜스(2)의 출력 전압에 의해 구동하는 냉음극 형광램프(3)와, 상기 트랜스(2)의 일차측 전압을 측정하고, 그 측정 결과에 따라 상기 트랜스(2)의 일차측 전압을 제어하여 트랜스(2)의 출력측 전압을 조정하는 제어부(4)로 구성되었다.

이와 같이 구성된 종래 냉음극 형광램프의 구동 전압 제어장치는, 먼저 제어부(4)의 제어에 의해 스위치(1)가 동작을 하여 입력 전압(VCC)을 트랜스(2)에 공급해 준다.

그러면 트랜스(2)는 1차측으로 입력되는 전압을 2차측으로 유기 시켜 냉음극 형광램프(3)에 구동용 전압을 공급해 주게 되며, 상기 냉음극 형광램프(3)는 그 구동 전압에 의해 구동을 한다.

여기서, 초기에 냉음극 형광램프(3)에 공급되는 구동 전압을 제어하기 위해서 제어부(4)에서는 저항을 이용하여 트랜스(2)의 일차측 입력 전압을 감지하게 되고, 그 감지 결과에 따라 상기 트랜스(2)의 1차측 전압을 조정하여 트랜스(2)의 2차측 출력 전압, 즉, 냉음극 형광램프(3)의 구동용 전압을 조정하는 방식이다.

따라서, 근래 들어 고성능을 유지하면서 박형의 노트북등을 요구하는 사용자의 욕구에 따라 부피가 작은 램프 두 개 내지 네 개를 병렬로 연결하여 일정 조도(백라이트 효과)를 유지하면서도 그 부피가 작아지도록 하는 방식은 첨부한 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 단순히 트랜스(2)의 출력전압을 두 개 이상의 냉음극 형광램프(3A, 3B)가 병렬로 분기하여 사용하는 방식이다.

이때, 상기 냉음극 형광램프(3A, 3B) 각각은 동일한 특성 및 성능을 갖는 동일 제품을 사용하기 때문에 상기 트랜스(2)의 2차측 전류(isec)는 상기 제 1냉음극 형광램프(3A)와 제 2냉음극 형광램프(3B)를 경유하는 각 루프전류(ia, ib)의 합과 동일하며, 이론적으로는 상기 제 1루프전류(ia)와 제 2루프전류(ib)가 동일하여야 한다.

그러나, 실질적으로는 아무리 하나의 스펙(spec)에 맞추어 동일한 설비로 생산하는 제품이라 할지라도 그 성능이 모두 동일한 것은 아니기 때문에, 일정치 이상의 성능값이 나오면 각 제품의 편차를 무시하게 된다. 그러나, 이러한 편차는 최악의 경우 예를 들어, 상기 냉음극 형광램프(3A, 3B) 각각은 100옴(Ω)이지만 ±5% 편차를 인정한다는 생산 규정을 갖는다고 가정하면, 상기 냉음극 형광램프(3A, 3B)의 저항치는 동일 할 수도 있지만 최대 10%의 편차를 가질 수도 있는 것이다.

따라서, 상술한 바와 같이 냉음극 형광램프의 고유한 편차가 존재하기 때문에, 첨부한 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 두 개의 램프를 단순히 병렬로 연결하여 사용하는 방식은 각 램프의 구동 전압의 조정을 동일하게 수행하는 제어부(4)에 의해 램프의 노후화가 각기 다르게 나타나는 현상이 발생된다.

이는 사용자가 의식하지 못하는 가운데 눈의 피로도를 증가시키며 그로 인해 제품 및 생산회사의 신뢰도가 낮아지는 문제점이 발생되었다.

이러한 문제점을 해소하기 위해서는 제품생산시 병렬 연결되는 냉음극 형광램프의 특성을 미리 확인하여야 하겠지만 이는 대량생산의 어려움이 있으며, 램프의 구동 전압 제어를 위한 제어부를 별개로 사용하는 경우는 생산 단가의 상승요인 및 인버터 발진주파수가 매칭되지 못하여 램프간 간섭현상이 발생되는 문제점이 발생되었다.

상기 종래 기술의 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은 냉음극 형광램프 두 개를 사용하는 경우 냉음극 형광램프의 구동시 각 램프의 편차에 의해 안정적인 램프의 성능을 발휘하지 못하는 것을 방지하기 위하여 램프의 편차에 관계없이 일정한 전류의 흐름을 유지할 수 있도록 하기 위한 두 개의 냉음극 형광램프 구동 장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래 CCFL의 구동 전압 제어장치의 일 실시 예를 보인 블록 구성도,

도 2는 복수의 CCFL의 구동 전압 제어장치의 일 실시 예를 보인 블록 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 복수의 냉음극 형광램프 구동 장치의 구성 예시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 스위치 2 : 트랜스

3A, 3B : CCFL 4 : 제어부

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 입력 전압을 2차측으로 유기시키는 트랜스와, 상기 트랜스에서 출력되는 전압으로 구동하는 냉음극 형광램프를 구비한 냉음극 형광램프의 구동 전압 제어장치에 있어서: 복수개의 냉음극 형광램프를 구비하고, 각 냉음극 형광램프를 상기 트랜스의 2차측 코일의 각 단자와 접지단 사이에 연결하여, 각각의 냉음극 형광램프가 상기 트랜스의 2차측 코일을 통해 직렬로 연결되는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징은, 입력 전압을 2차측으로 유기 시키는 주 트랜스와, 상기 주 트랜스에서 출력되는 전압으로 구동하는 냉음극 형광램프를 구비한 냉음극 형광램프의 구동 전압 제어장치에 있어서: 상기 주 트랜스에 병렬로 부 트랜스를 구비시키고, 상기 주 트랜스와 부 트랜스의 2차측 코일의 일단이 서로 연결되며, 상기 부 트랜스의 2차측 타단과 접지단 사이에 제 1냉음극 형광램프를 연결하고, 상기 주 트랜스의 2차측 타단과 접지단 사이에 제 2냉음극 형광램프를 연결하여, 상기 제 1냉음극 형광램프와 제 2냉음극 형광램프가 상기 주 트랜스와 부 트랜스의 2차측 코일을 통해 직렬로 연결되도록 구성하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 부가적인 특징은, 상기 주 트랜스와 부 트랜스의 2차측 코일의 연결점에 저항의 일단을 연결한 후 다른 타단을 접지단에 연결하여 상기 제 1냉음극 형광램프와 제 2냉음극 형광램프중 어느 하나의 램프가 단락되는 경우 다른 하나의 램프가 발광 동작할 수 있도록 하기 위한 전류 도통 경로를 형성수단을 더 구성하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 부가적인 다른 특징은, 상기 저항은 상대적으로 각 냉음극 형광램프의 저항값보다 큰 값을 갖도록 하여 정상 상태에서상기 주 트랜스와 부 트랜스의 유기전류의 손실을 방지하는 데 있다.

본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

우선, 본 발명에서 적용되는 기술적 사상을 간략히 살펴보면, 종래 기술에서 문제점이 발생되는 직접적인 원인이 각 램프를 도통하는 전류의 크기가 다르기 때문이므로 이를 해소하기 위하여 본 발명에서는 램프를 직렬로 연결하면 각 램프를 경유하는 전류를 동일하게 하면 된다는 점에 착안하였으며, 그와 동시에 변압기 2차측 코일의 특성을 이용하여 2차측 코일의 중심에 접지를 연결하여 연결되어 있는 램프중 어느 하나의 손상시 직렬연결에 따른 문제점을 보완하도록 한다는 개념에서 본 발명의 사상이 출발하였다.

이하, 상기와 같은 기술적 사상에 따른 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 복수의 냉음극 형광램프 구동 장치의 구성 예시도로서, 종래 방식에서 사용되는 주 트랜스(T1)에 부 트랜스(T2)를 더 구비한 것 이외에 전체적인 구성은 첨부한 도 2의 구성과 동일하므로 자세한 설명은 생략하고 냉음극 형광램프(3A, 3B)의 연결구조에 대하여 상세히 살펴보기로 한다.

우선, 상기 주 트랜스(T1)와 부 트랜스(T2)의 2차측 코일의 일단이 서로 연결되어 있으며, 상기 부 트랜스(T2)의 2차측 타단과 접지단 사이에 제 1냉음극 형광램프(3A)를 연결하고, 상기 주 트랜스(T1)의 2차측 타단과 접지단 사이에 제 2냉음극 형광램프(3B)를 연결한다.

따라서, 상기 제 1냉음극 형광램프(3A)와 제 2냉음극 형광램프(3B)는 상기 주 트랜스(T1)와 부 트랜스(T2)의 2차측 코일을 통해 직렬로 연결된다.

또한, 상기 주 트랜스(T1)와 부 트랜스(T2)의 2차측 코일의 연결점에 저항(Rx)의 일단을 연결한 후 다른 타단을 접지단에 연결하여 상기 제 1냉음극 형광램프(3A)와 제 2냉음극 형광램프(3B)중 어느 하나의 램프가 단락되는 경우 다른 하나의 램프가 발광 동작할 수 있도록 하기 위한 전류 도통 경로를 형성한다.

따라서, 상기 저항(Rx)은 상대적으로 각 냉음극 형광램프의 저항값보다 큰 값을 갖도록 하여 정상 상태에서 상기 주 트랜스(T1)와 부 트랜스(T2)의 유기전류의 손실을 방지한다.

상술한 구조를 통해 상기 제 1냉음극 형광램프(3A)와 제 2냉음극 형광램프(3B)에는 첨부한 도 3에서 isec로 표시되는 단 하나의 전류 도통 경로만이 존재하기 때문에 상기 제 1냉음극 형광램프(3A)와 제 2냉음극 형광램프(3B)의 특성 편차가 존재하더라도 각 램프를 경유하는 전류는 동일한 크기를 갖게된다.

따라서, 상기 제 1냉음극 형광램프(3A)와 제 2냉음극 형광램프(3B)의 노후화의 진행 속도가 동일하게 나타나게 된다.

또한, 상기 첨부한 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 램프를 직렬로 연결하는 경우 하나의 램프가 손상되어 단락되는 경우 전체적으로 전류 흐름의 경로가 차단되기 때문에 백라이트의 기능을 수행하지 못하는 단점을 가지기 때문에, 본 발명에서는 트랜스를 주 트랜스(T1)와 부 트랜스(T2)로 형성하고 상기 주 트랜스(T1)와부 트랜스(T2)의 2차측 코일의 연결점에 저항(Rx)의 일단을 연결한 후 다른 타단을 접지단에 연결하였다.

즉, 상기 제 1냉음극 형광램프(3A)와 제 2냉음극 형광램프(3B)중 만약, 제 1냉음극 형광램프(3A)가 단락되었다고 가정하면 실질적인 트랜스 유기전류는 저항(Rx)과 주 트랜스(T1)의 2차측 코일 및 제 2냉음극 형광램프(3B)을 경유하는 방식으로 흐르게되어 백라이트의 기능을 유지할 수 있다.

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

상술한 바와 같이 동작하는 본 발명에 따른 복수의 냉음극 형광램프 구동 장치를 제공하면, 복수의 냉음극 형광램프를 구비하더라도 각 램프를 도통하는 전류의 크기가 동일하기 때문에 램프의 노후화 진행 속도가 거의 동일하며 주파수 간섭에 따른 부작용을 방지할 수 있다는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 입력 전압을 2차측으로 유기 시키는 트랜스와, 상기 트랜스에서 출력되는 전압으로 구동하는 냉음극 형광램프를 구비한 냉음극 형광램프의 구동 전압 제어장치에 있어서:

   복수개의 냉음극 형광램프를 구비하고, 각 냉음극 형광램프를 상기 트랜스의 2차측 코일의 각 단자와 접지단 사이에 연결하여, 각각의 냉음극 형광램프가 상기 트랜스의 2차측 코일을 통해 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 복수의 냉음극 형광램프 구동 장치.
2. 입력 전압을 2차측으로 유기 시키는 주 트랜스와, 상기 주 트랜스에서 출력되는 전압으로 구동하는 냉음극 형광램프를 구비한 냉음극 형광램프의 구동 전압 제어장치에 있어서:

   상기 주 트랜스에 병렬로 부 트랜스를 구비시키고, 상기 주 트랜스와 부 트랜스의 2차측 코일의 일단이 서로 연결되며, 상기 부 트랜스의 2차측 타단과 접지단 사이에 제 1냉음극 형광램프를 연결하고, 상기 주 트랜스의 2차측 타단과 접지단 사이에 제 2냉음극 형광램프를 연결하여, 상기 제 1냉음극 형광램프와 제 2냉음극 형광램프가 상기 주 트랜스와 부 트랜스의 2차측 코일을 통해 직렬로 연결되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 복수의 냉음극 형광램프 구동 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 주 트랜스와 부 트랜스의 2차측 코일의 연결점에 저항의 일단을 연결한 후 다른 타단을 접지단에 연결하여 상기 제 1냉음극 형광램프와 제 2냉음극 형광램프중 어느 하나의 램프가 단락되는 경우 다른 하나의 램프가 발광 동작할 수 있도록 하기 위한 전류 도통 경로를 형성수단을 더 구성하는 것을 특징으로 하는 복수의 냉음극 형광램프 구동 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 저항은 상대적으로 각 냉음극 형광램프의 저항값보다 큰 값을 갖도록 하여 정상 상태에서 상기 주 트랜스와 부 트랜스의 유기전류의 손실을 방지하는 것을 특징으로 하는 복수의 냉음극 형광램프 구동 장치.