KR20010082949A - 인버터 디밍회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디밍조절용 기준전압레벨에 따라 아날로그디밍방식과 펄스폭변조(PWM)디밍방식이 적응적으로 작동되도록 하는 인버터 디밍회로에 관한 것으로서, 상기 인버터 디밍회로는 소정 화면의 밝기를 조절하기 위한 디밍조절단자의 조작에 따른 디밍조절전압을 인가받고, 상기 디밍조절전압에 따른 출력전류를 TFT LCD구동부로 출력하여 디밍기능을 수행하는 디밍회로에 있어서, 상기 디밍조절단자로부터 디밍조절전압을 인가받고 그 디밍조절전압에 따라 아날로그출력전압 및 PWM신호를 출력함과 아울러, 상기 출력되는 아날로그출력전압 및 PWM신호에 따라 TFT LCD구동부로 인가되는 디밍신호를 피이드백 받는 아날로그조절부(110) 및 PWM조절부(120)와, 상기 아날로그조절부(110) 및 PWM 조절부(120)로부터 상기 피이드백 되는 디밍신호를 인가받아 상기 디밍조절전압의 기준전압레벨과 차동비교동작을 수행하고, 그 차동비교동작에 따라 상기 디밍조절전압의 일정구간에서는 그 출력전압이 가변되도록 하는 한편, 상기 일정구간 이외에서는 상기 출력전압을 일정하게 유지시킴과 아울러 상기 PWM신호를 출력시키는 제어부(100)를 포함하여 구성되며, 이에 따라 세트의 화상입력모드에 따라 디밍기능을 적절하게 사용할 수가 있어 PC신호입력모드에서는 디밍비율을 증대시키는 한편, 비디오신호입력모드에서는 LCD용 인버터의 입력측 리플을 최소화 시킬 수 있는 잇점이 있다.

Description

인버터 디밍회로{INVERT DIMMING CIRCUIT}

본 발명은 인버터 디밍회로에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 디밍조절용 전압의 소정 기준전압레벨에 따라 아날로그디밍방식과 펄스폭변조(PWM)디밍방식이 적응적으로 작동되도록 하여 디밍조절기능이 향상시키도록 된 인버터 디밍회로에 관한 것이다.

통상, 디밍회로(Dimming circuit)는 램프나 기타 광원의 조도나 색채를 연속적으로 변화시키는 장치로서, 상기 디밍회로가 장착된 일례로 노트북컴퓨터에서는 디밍제공을 수행하기 위하여 직류전압을 교류전압으로 변환시키는 LCD용 인버터가 제공된 상태에서 사용자는 자신이 원하는 LCD화면의 밝기를 소정 조도조정다이얼을 통해 설정할 수 있다.

예컨대, LCD화면상에 표시되는 정보는 수직동기신호를 기준으로 하여 형성되는데, 이때 LCD화면에 표시되는 정보는 상기 수직동기신호 주파수 변동에 의하여 화면에 잔상과 같은 노이즈를 발생시킴으로써, 사용자는 노트북 컴퓨터의 조도를 조절하여 상기 노이즈를 감쇄시키는 효과를 얻을수가 있었다.

그리고, 상기한 바와같이, 조도를 조절하기 위한 디밍기능은 일반적으로 외부의 저항을 가변시키거나, 또는 전압의 진폭을 조절하여 직류전압을 교류전압으로 변환시키는 전압가변방식에 의한 아날로그 디밍방식이 사용되어 왔으나, 그 아날로그 디밍방식은 LCD용 인버터로써 가변할 수 있는 최고휘도/최저휘도인 디밍비율(dimming ratio)이 약 2:1로 제한되고, 그 이상의 디밍비율은 제공받지 못하는 문제점이 있었다.

따라서, 전압의 진폭은 그대로 유지한 상태에서 펄스의 온(on)/오프(/off) 시간만을 조절하여 디밍기능을 수행하는 펄스폭변조(PWM)방식을 사용하게 되었다. 상기 PWM신호는 미세한 제어를 요구하는 정밀제어용 모터의 공급전원이나, 또는 스위칭파워공급기의 출력전원 등에 사용되며, 또한 트랜지스터나 FET의 온/오프 시간을 제어하여 출력전원을 조정하고, 미리 정해진 일정 주파수를 가지면서듀티비(Duty ratio)를 조절할 수 있도록 하고있다.

그러나, 상기 PWM신호에 의한 디밍방식은 디밍비율을 약 5:1이상으로 조절이 가능하지만, 소정 주파수를 가지는 저주파로 상기 LCD용 인버터의 온/오프 시간을 제어하기 때문에 액정화면에 물결현상의 노이즈(noise)가 발생하고, 또한 디밍비율이 더 크게 되는 경우에는 램프점등주기가 짧아져서 TFT LCD부가 동작될 때 화면상이 어둡고 불연속하게 보이는 것과 같이 램프가 불완전하게 점등되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 소정 세트(Set)의 화상입력모드가 상이한 경우에 디밍조절용전압의 소정 기준레벨에 따라 아날로그디밍방식과 펄스폭변조디밍방식이 적응적으로 작동되도록 하여 디밍조절기능을 향상시키도록 하는 인버터 디밍회로를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 상기 아날로그디밍방식과 펄스폭변조디밍방식을 적용함으로써 상기 화상입력모드에 따라 디밍비율을 증대시키는 한편, LCD용 인버터의 입력측에 발생되는 리플(Ripple) 성분을 최소화 시키도록 하는데 다른 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인버터 디밍회로는, 소정 화면의 밝기를 조절하기 위한 디밍조절단자의 조작에 따른 디밍조절전압을 인가받고, 상기 디밍조절전압에 따른 출력전류를 TFT LCD구동부로 출력하여 디밍기능을 수행하는 디밍회로에 있어서, 상기 디밍조절단자로부터 디밍조절전압을 인가받고 그 디밍조절전압에 따라 아날로그출력전압 및 PWM신호를 출력함과 아울러, 상기 출력되는 아날로그출력전압 및 PWM신호에 따라 TFT LCD구동부로 인가되는 디밍신호를 피이드백 받는 아날로그조절부 및 PWM조절부와, 상기 아날로그조절부 및 PWM 조절부로부터 상기 피이드백 되는 디밍신호를 인가받아 상기 디밍조절전압의 기준전압레벨과 차동비교동작을 수행하고, 그 차동비교동작에 따라 상기 디밍조절전압의 일정구간에서는 그 출력전압이 가변되도록 하는 한편, 상기 일정구간 이외에서는 상기 출력전압을 일정하게 유지시킴과 아울러 상기 PWM신호를 출력시키는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 아날로그조절부는 상기 디밍조절단자로부터 저항(R1)를 매개로 베이스단에 접속됨과 아울러 그 베이스단과 이미터단 사이에 저항(R2)이 접속되고, 컬렉터측에는 저항(R3)이 접속되어 구비되는 트랜지스터(Q)가 제공되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 아날로그조절부는 컬렉터측이 상기 디밍신호발생부로부터 출력되는 디밍신호의 피이드백 단자에 직렬접속되어 구성된다.

그리고, 상기 아날로그조절부에 의한 디밍조절전압은 0V 내지 2.5V인 한편, 상기 PWM조절부에 의한 디밍조절전압은 2.5V 내지 5.0V인 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 저항(R2)값은 300㏀ 이상인 것을 바람직하다.

상기한 본 발명에 따르면, 세트의 화상입력모드중에서 PC신호 입력모드에서는 아날로그 및 PWM 디밍방식을 혼합하여 적용함으로써 디밍비율을 5:1이상으로 조절할 수가 있고, 비디오신호모드에서는 아날로그디밍방식만을 적용함으로써, 액정화면에 나타나는 노이즈 등을 억제할수 있음을 알수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인버터 디밍회로를 나타내고 있는 개략적인 블록구성도,

도 2는 도 1의 아날로그제어부를 도시하고 있는 회로도,

도 3은 도 1의 PWM제어부에 의하여 PWM신호가 출력되는 상태를 보인 파형도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100 : 제어부, 110 : 아날로그조절부,

120 : PWM조절부, 130 : 디밍신호발생부,

140 : TFT LCD구동부, 150 : 차동비교기.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인버터 디밍회로를 나타내고 있는 개략적인 블록구성도, 도 2는 도 1의 아날로그제어부를 도시하고 있는 회로도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 디밍조절단자로부터 디밍조절전압를 인가받고, 디밍기능을 제어함과 아울러 후술하는 아날로그제어부(110) 및 PWM조절부(120)로부터 디밍출력전류를 피이드백 받는 제어부(100) 및 상기 제어부(100)의 제어동작에 따라 상기 디밍조절전압(본 발명에서는 0V 내지 5V)중에서 일정 전압구간, 예컨대 0V 내지 2.5V구간에서는 아날로그 디밍기능을 수행하기위한 아날로그조절부(110)와, 2.5V 내지 5.0V구간에서는 PWM신호에 의해 디밍기능을 수행하도록 제공되는 PWM조절부(120) 및, 상기 아날로그조절부(110)와 PWM조절부(120)의 출력전류에 따른 디밍신호를 TFT LCD구동부(140)로 출력시키는 디밍신호발생부(130)를 포함하여 구성된다.

한편, 상기 아날로그조절부(110)는 도 2에 도시된 바와 같이, 디밍조절단자가 저항(R1)를 매개로 베이스단에 접속됨과 아울러 그 베이스단과 이미터단 사이에 저항(R2)이 접속되고, 컬렉터측에 저항(R3)이 접속되는 트랜지스터(Q)를 포함하여 이루어지며, 상기 아날로그조절부(110)는 그 컬렉터측이 상기 디밍신호발생부(130)로부터 출력되는 디밍신호의 피이드백단자에 직렬접속되며, 여기서 상기 저항(R2)는 통상 300㏀ 이상의 저항값을 가지게 된다.

한편, 상기 제어부(100)는 상기 아날로그조절부(110) 및 PWM조절부(120)로부터 인가받은 디밍출력전류와 기설정된 기준전압레벨을 비교하고, 그 비교된 값에 따른 디밍신호를 디밍신호발생부(130)로 출력하도록 차동비교기(150)가 구비된다.

그리고, 상기 차동비교기(150)는 그 반전입력단자에 피이드백받은 디밍출력전류 및 트랜스포머(도면미도시)의 1차측 전류를 제공받도록 논리곱소자인 다이오드(D1,D2) 및 저항(R4)이 접속되고, 비반전입력단자(+)에는 저항(R5) 및 제너다이오드(ZD)가 접속된다.

이와같이 구성되는 인버터 디밍회로의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 디밍조절용전압이 예컨대 0V 내지 5.0V인 경우에 디밍조절용전압이 0V이면 인버터 출력이 최대가 되어 TFT LCD부(140)에 대한 램프출력밝기가 최대가 되며, 이와 반대로 디밍조절용전압이 5V이면 인버터 출력이 최소가 되어 램프출력밝기는 최소가 된다.

이와같이, 디밍조절단자의 조작을 통해 디밍조절용 전압을 0V 내지 5.0V로 셋팅한 상태에서, 사용자가 TFT LCD부(140)의 밝기를 조절하기 위하여 디밍조절용 전압단자를 조작하면, 상기 조작동작에 따른 설정레벨에 해당하는 신호가 아날로그조절부(110)에 인가되는 바, 이때 상기 신호가 저항(R1)을 매개하여 트랜지스터(Q)의 베이스단에 인가되면, 상기 트랜지스터(Q)는 도통되고 현재 TFT LCD부(140)에 설정된 휘도레벨을 피이드백 받은 출력전압과 함께 정류부(160)에서 리플 등의 노이즈를 감소시킨 상태로 차동비교기(150)의 반전단자에 입력된다.

그리고, 상기 차동비교기(150)에 입력된 출력전압은 출력단자를 통해 디밍신호발생부(130)로 출력시키는 바, 이때 제어부(100)는 0V 내지 2.5V까지는 아날로그 디밍방식에 의해 상기 출력전압을 출력하도록 제어한다.

한편, 디밍조절용 전압이 2.5V 내지 5.0V인 경우에는 제어부(100)는 상기 아날로그조절부(110)에 의한 출력전압이 상기 TFT LCD구동부(140)화면의 최대 밝기상태에서 약 50%정도에서 클램프되어 일정하게 유지되도록 하고, 반면 제어부(100)는 PWM조절부(120)를 제어하여 PWM삼각파 레벨을 발진하도록 하여 상기 2.5V 내지 5.0V사이에서 인버터 출력조절용 전압이 가변될 때 PWM출력동작에 대한 온/오프 기능이 수행되도록 하여 PWM신호를 출력시키게 된다.

즉, 디밍조절용 전압이 0V 내지 2.5V사이에는 PWM출력동작에 대한 온/오프 기능이 수행되지 않음과 아울러 아날로그조절부(110)에 의한 아날로그 출력전압이 가변되고, 2.5V 내지 5.0V에서는 아날로그 출력전압은 가변되지 않는 상태에서 전체 출력레벨의 50%정도에서 일정하게 유지됨과 아울러 PWM신호만이 그 이상의 출력레벨동안에 발진출력되게 된다.

다시말해, 도 3의 PWM조절부(120)에 의하여 PWM신호가 출력되는 상태를 보인 파형도를 참조하면, 디밍조절단자를 조작하여 PWM삼각파레벨을 2.5V 내지 5.0V사이에서 발진하도록 조정하면, 디밍신호 출력조절용전압이 0V에서 2.5V까지 가변될 때 PWM출력은 구동되지 않고 아날로그디밍방식에 의한 아날로그출력레벨이 가변되어 출력되는 반면, 디밍신호출력조절용전압이 2.5V 내지 5.0V까지 가변될때에는 PWM출력은 온/오프동작이 이루어지게 되어 상기 아날로그디밍방식에 의한 아날로그출력레벨은 전체 출력레벨의 50%정도에서 일정하게 유지된 상태에서 PWM출력신호만이발생하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 인버터 디밍회로는 소정 세트(Set)의 화상입력모드가 상이한 경우에 디밍조절용전압의 소정 기준레벨에 따라 어느 하나의 입력모드에서는 아날로그디밍방식과 PWM디밍방식을 모두 사용하고, 다른 입력모드에서는 아날로그디밍방식만을 적용하여 디밍기능이 수행되도록 함으로써, PC신호입력모드에서는 상기와 같이 두가지 디밍방식의 적용에 따라 디밍비율을 증대시키는 한편, 입력측 리플에 민감한 비디오신호모드에서는 아날로그디밍방식만을 사용함으로써 그 리플성분을 최소화시킬수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 소정 화면의 밝기를 조절하기 위한 디밍조절단자의 조작에 따른 디밍조절전압을 인가받고, 상기 디밍조절전압에 따른 출력전류를 TFT LCD구동부로 출력하여 디밍기능을 수행하는 디밍회로에 있어서,

   상기 디밍조절단자로부터 디밍조절전압을 인가받고 그 디밍조절전압에 따라 아날로그출력전압 및 PWM신호를 출력함과 아울러, 상기 출력되는 아날로그출력전압 및 PWM신호에 따라 TFT LCD구동부로 인가되는 디밍신호를 피이드백 받는 아날로그조절부(110) 및 PWM조절부(120)와,

   상기 아날로그조절부(110) 및 PWM 조절부(120)로부터 상기 피이드백 되는 디밍신호를 인가받아 상기 디밍조절전압의 기준전압레벨과 차동비교동작을 수행하고, 그 차동비교동작에 따라 상기 디밍조절전압의 일정구간에서는 그 출력전압이 가변되도록 하는 한편, 상기 일정구간 이외에서는 상기 출력전압을 일정하게 유지시킴과 아울러 상기 PWM신호를 출력시키는 제어부(100)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 인버터 디밍회로.
2. 제 1항에 있어서, 상기 아날로그조절부(110)는 상기 디밍조절단자로부터 저항(R1)를 매개로 베이스단에 접속됨과 아울러 그 베이스단과 이미터단 사이에 저항(R2)이 접속되고, 컬렉터측에는 저항(R3)이 접속되어 구비되는 트랜지스터(Q)가 제공되는 것을 특징으로 하는 인버터 디밍회로.
3. 제 2항에 있어서, 상기 아날로그조절부(110)는 컬렉터측이 상기 디밍신호발생부(130)로부터 출력되는 디밍신호의 피이드백 단자에 직렬접속되어 구성되는 것을 특징으로 하는 인버터 디밍회로.
4. 제 1항 내지 제 3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 아날로그조절부에 의한 디밍조절전압은 0V 내지 2.5V인 한편, 상기 PWM조절부에 의한 디밍조절전압은 2.5V 내지 5.0V인 것을 특징으로 하는 인버터 디밍회로.
5. 제 2항에 있어서, 상기 저항(R2)값은 300㏀ 이상인 것을 특징으로 하는 인버터 디밍회로.