KR200142869Y1 - 음극선관의 히터전압 공급장치 - Google Patents

음극선관의 히터전압 공급장치 Download PDF

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Abstract

부하에 항상 일정한 전압이 공급되도록 하기 위한 펄스 신호가 입력되면 이에 따라 턴온, 턴오프 동작을 수행하는 스위칭 트랜지스터(Q)에 의해서 입력전원(VIN)을 교류전압 형태로 전송하는 트랜스포머(TN)와, 트랜스포머(TN)로부터 출력되는 교류전압 신호를 정류하므로써 직류전압 신호로 변환한 뒤에 이를 출력하는 정류부(10)와, 정류뷰(10)로부터 출력되는 직류전압 신호에 포함되어 있는 리플성분을 제거함과 동시에, 음극선관 표시장치가 서스펜드 모드로 전환되는 경우에 히터(HT)로 공급되는 전압의 크기를 감소시키는 전압 조절부(40)로 구성되어; 입력전압의 부하의 변동상태에 따라 히터에 공급되는 전압이 변동되는 것을 방지하고, 음극선관 표시장치가 소비전력을 절감시키기 위한 서스펜드 모드로 전환될 경우에 히터에 공급되는 전압을 저하시키므로써 음극선관 표시장치의 수명을 획기적으로 연장시킬 수 있는 음극선관의 히터전압 공급장치에 관한 것.

Description

음극선관의 히터전압 공급장치
제1도의 (a)는 종래의 음극선관의 히터전압 공급장치의 구성 회로도이고,
제1도의 (b)는 입력신호의 주파수에 대한 종래의 음극선관 히터전압의 변화를 나타낸 그래프이고,
제2도의 (a)는 이 고안의 실시예에 따른 음극선관의 히터전압 공급장치의 구성 회로도이고,
제2도의 (b)는 입력신호의 주파수에 대한 이 발명의 실시예에 따른 음극선관 히터전압의 변화를 나타낸 그래프이고,
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10, 20 : 정류부 30 : 부속회로
40 : 전압 조절부 TN : 트랜스포머
Q : 스위칭 트랜지스터 HT : 히터
이 고안은 음극선관(Cathode Ray Tube, CRT)의 히터전압 공급장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면 입력전압의 부하의 변동상태에 따라 히터(heater)에 공급되는 전압이 변동되는 것을 방지하고, 음극선관 표시장치가 소비전력을 절감시키기 위한 서스펜드 모드(suspend mode)로 전환될 경우에 히터에 공급되는 전압을 저하시키므로써 음극선관 표시장치의 수명을 획기적으로 연장시킬 수 있는 음극선관의 히터전압 공급장치에 관한 것이다.
컬러 수상관(Color Picture Tube, CPT)이나 컬러 모니터(Color Display Tube, CDT) 등과 같이 음극선관을 사용하는 화면 표시장치에서는, 일반적으로 히터를 사용하여 전자총의 음극을 가열하므로써 열전자에 의한 음극선을 발생시키고 있다.
따라서, 히터를 사용하며 음극선을 발생시키는 음극선관에서는 상기한 히터가 발열될 수 있도록 히터에 전압을 공급하기 위한 히터전압 공급장치가 요구된다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 종래의 음극선관의 히터전압 공급장치에 대하여 설명한다.
제1도의 (a)는 종래의 음극선관의 히터전압 공급장치의 구성 회로도이다.
제1도의 (a)에 도시되어 있듯이 종래의 음극선관의 히터전압 공급장치의 구성은, 입력전원(VIN)에 1차측 코일이 연결되어 있는 트랜스포머(TN)와, 트랜스포머(TN)의 1차측 코일에 연결되어 있는 스위칭 트랜지스터(Q)와, 트랜스포머(TN)의 2차측 코일에 입력단이 연결되어 있는 제1정류부(10)와, 제1정류부(10)의 출력단에 연결되어 있는 히터(HT)로 이루어진다.
상기한 바와 같이 구성되어 있는 종래의 음극선관의 히터전압 공급장치의 동작은 다음과 같다.
사용자가 텔레비젼 수상관이나 컴퓨터 모니터 등과 같은 음극선관 표시장치를 사용학 위하여 상기한 음극선관 표시장치에 전원(VIN)을 인가하면, 상기한 전원(VIN)이 음극선관의 히터전압 공급장치에 인가되므로써 음극선관의 히터전압 공급장치가 동작된다.
음극선관의 히터전압 공급장치에 인가된 전원(VIN)은, 트랜스포머(TN)를 거치면서 변압된 뒤에 제1 및 제2정류부(10, 20)로 출력된다.
이 경우에, 음극선관의 히터전압 공급장치에 인가되는 전원(VIN)의 크기가 변동되어도 부하에는 항상 일정한 출력전압이 공급되도록 하기 위해서 스위칭 트랜지스터(Q)의 베이스 단자에는 RCC(Ringing Chohe Converter) 방식의 펄스 신호가 입력되는 스위칭 모드 전원공급(Switching Mode Power Supply, SMPS) 방식이 적용된다.
상기한 펄스 신호는, 부하에 공급되는 출력전압을 감지한 뒤에 이에 따라 스위칭 트랜지스터(Q)의 턴온시간을 조정하므로써 출력전압의 변동을 줄이기 위한 목적으로 음극선관의 전원 제어부(도시되지 않음)로부터 발생되는 신호이다.
제1정류부(10)는 트랜스포머(TN)로부터 입력되는 교류전압을, 정류다이오드(D11)와 평활 커패시터(C11)을 이용하여 정류 평활시키므로써 직류전압으로 변환한 뒤에 이를 히터(HT)에 인가하므로써 히터(HT)로부 열이 발생되도록 한다.
그리고, 제2종류부(20)는 트랜스포머(TN)로부터 입력되는 교류전압을, 정류 다이오드(D21)와 평활 커패시터(C21)를 이용하여 정류 평활시키므로써 직류전압으로 변환한 뒤에 이를 부속회로(30)에 인가하므로써 음극선관 표시장치가 동작되도록 한다.
坍(HT)로부터 열이 발생되면, 이의 영향을 받아 전자총의 음극으로부터 열전자가 방출되므로써 음극선이 형성된다. 상기한 음극선 및 부속회로(30)의 동작에 의해서 화면 표시장치의 형광체가 발광되어 화면에 정보가 표시된다.
그러나 상기한 종래의 음극선관의 히터전압 공급장치는, 입력전압이나 부하의 변동상태에 따라 트랜스포머(TN)로부터 정류부(10)로 입력되는 교류전압의 주파수가 변동되므로써 히터(HT)에 공급되는 전압이 전체적으로는 일정하게 유지된다고 할 수 있으나 리플 성분이 많이 함유되어 있는 단점이 있다. 이와 같이 정류부(10)로 입력되는 교류전압의 주파수(f)에 따른 음극선관의 히터전압(V)의 관계를 나타낸 그래프가 제1도의 (b)에 도시되어 있다. 정류부(10)로 입력되는 교류전압의 주파수(f)에 따른 음극선관의 히터전압(V)이, 제1도의 (b)에 도시되어 있는 바와 같이 리플 성분이 많이 포함되어 있는 경우에 음극선관 표시장치의 화면의 전체적인 휘도에 악영향을 끼치는 문제점을 발생시킨다.
그리고 상기한 종래의 음극선관의 히터전압 공급장치는, 음극선관 표시장치가 컴퓨터의 모니터로서 사용되는 경우에 음극선관 표시장치의 소비전력을 감소시키기 위한 서스펜드 모드로 전환되면 부속회로(30)의 동작이 중지되므로, 경부하시에 트랜스포머(TN)를 거쳐서 전달되는 교류전압의 주파수가 높아지기 때문에 히터(HT)에 공급되는 전압이 오히려 상승되는 단점이 있다. 이러한 단점은 히터(HT)의 열화를 촉진시키므로써 결과적으로 음극선관의 수명을 저하시키는 문제점을 발생시킨다.
따라서 이 고안의 목적은 상기한 종래의 단점을 해결하기 위한 것으로서, 입력전압의 부하의 변동상태에 따라 히터에 공급되는 전압이 변동되는 것을 방지하고, 음극선관 표시장치가 소비전력을 절감시키기 위한 서스펜드 모드로 전환될 경우에 히터에 공급되는 전압을 저하시키므로써 음극선관 표시장치의 수명을 획기적으로 연장시킬 수 있는 음극선관의 히터전압 공급장치를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 이 고안의 구성은, 부하에 항상 일정한 전압이 공급되도록 하기 위한 펄스 신호가 입력되면 이에 따라 턴온, 턴오프 동작을 수행하는 스위칭 트랜지스터에 의해서 입력전원을 교류전압 형태로 전송하는 트랜스포머와, 상기한 트랜스포머로부터 출력되는 교류전압 신호를 정류하므로써 직류전압 신호로 변환한 뒤에 이를 출력하는 정류부와, 상기한 정류부로부터 출력되는 직류전압 신호에 포함되어 있는 리플성분을 제거함과 동시에, 음극선관 표시장치가 서스펜드 모드로 전환되는 경우에 히터로 공급되는 전압의 크기를 감소시키는 전압 조절부로 이루어진다.
상기한 구성에 의하여, 이 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 고안을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
제2도의 (a)는 이 고안의 실시예에 따른 음극선관의 히터전압 공급장치의 구성 회로도이다.
제2도의 (a)에 도시되어 있듯이 이 고안의 실시예에 따른 음극선관의 히터전압 공급장치의 구성은, 입력전원(VIN)에 1차측 코일이 연결되어 있는 트랜스포머(TN)와, 트랜스포머(TN)의 1차측 코일에 연결되어 있는 스위칭 트랜지스터(Q)와, 트랜스포머(TN)의 2차측 코일에 입력단이 연결되어 있는 제1정류부(10)와, 제1정류부(10)의 출력단에 입력단이 연결되어 있는 전압조절부(40)와, 전압 조절부(40)의 출력단에 연결되어 있는 히터(HT)로 이루어진다.
상기한 제1정류부(10)의 구성은, 트랜스포머(TN)의 출력단에 애노드 단자가 연결되어 있는 정류 다이오드(D11)와, 상기한 정류 다이오드(D11)의 캐소드 단자와 접지 사이에 연결되어 있는 평활 커패시터(C11)로 이루어진다.
또한 상기한 전압 조절부(40)의 구성은, 제1정류부(10)의 출력단에 한쪽단자가 연결되어 있는코일(L41)과, 상기한 코일(L41)의 다른 한쪽단자와 접지 사이에 연결되어 있는 커패시터(C41)로 이루어진다.
이 고안의 실시예에서는, 제1도의 (a)에 도시되어 있는 종래의 음극선관 히터전압 공급장치와 그 구성 및 기능이 같은 부분은 동일한 부호를 사용하여 표현하기로 한다.
상기한 구성에 의한 이 고안의 실시예에 따른 음극선관의 히터전압 공급장치의 작용은 다음과 같다.
사용자가 음극선관 표시장치를 사용하기 위하여 상기한 음극선관 표시장치에 전원(VIN)을 인가하면, 상기한 전원(VIN)은 트랜스포머(TN)를 거치면서 변압된 뒤에 제1 및 제2정류부(10, 20)로 출력된다.
이 경우에, 음극선관의 히터전압 공급장치에 인가되는 전원(VIN)의 크기가 변동되어도 부하에는 항상 일정한 출력전압이 공급되도록 하기 위해서 스위칭 트랜지스터(Q)의 베이스 단자에는 펄스 신호가 입력되는 스위칭 모드 전원공급 방식이 적용된다. 상기한 펄스 신호는, 부하에 공급되는 출력전압을 감지한 뒤에 이에 따라 스위칭 트랜지스터(Q)의 턴온시간을 조정하므로써 출력전압의 변동을 줄이기 위한 목적으로 음극선관의 전원제어부(도시되지 않음)로부터 발생되는 신호이다.
제1정류부(10)는 트랜스포머(TN)로부터 입력되는 교류전압을, 정류 다이오드(D11)와 평활 커패시터(C11)를 이용하여 정류 평활시키므로써 직류전압으로 변환한 뒤에 이를 전압 조절부(40)로 출력한다.
전압 조절부(40)는, 제1정류부(10)로부터 입력되는 직류전압 신호중에 함께 포함되어 있는 리플신호 성분을 코일(L41)과 커패시터(C41)를 이용하여 제거한 뒤에 히터(HT)로 출력한다. 제1정류부(10)로부터 입력되는 직류전압 신호중에 함께 포함되어 있는 리플신호 성분을 일반적으로 고주파 성분이고, 입력 신호가 고주파 성분일수록 코일(L41)의 임피던스 값이 커지는데 반하여 커패시터(C41)의 임피던스 값은 작아지게 되므로, 상기한 고주파 리플 성분이 전압 조절부(40)의 코일(L41)과 커패시터(C41)를 거치면서 효과적으로 제거된다.
이와 같이 정류부(10)로 입력되는 교류전압의 주파수(f)에 따른 음극선관의 히터전압(V)의 관계를 나타낸 그래프가 제2도의 (b)에 도시되어 있다. 제1도의 (b)에 도시되어 있는 종래의 히터 공급전압과 제2도의 (b)에 도시되어 있는 이 고안의 실시예에 따른 히터 공급전압을 비교해보면, 제2도의 (b)에 도시되어 있는 이 고안의 실시에에 따른 히터 공급전압이 제1도의 (b)에 도시되어 있는 종래의 히터전압에 비해서 리플성분이 거의 제거된 직선성을 나타낸다. 따라서 전압 조절부(40)에 의해서, 히터(HT)에는 리플 성분이 제거된 거의 직선에 가까운 전압이 인가되므로써 리플 성분에 의해 음극선관 표시장치의 화면의 휘도가 변화되는 것을 방지할 수가 있다.
또한 전압 조절부(40)는 경부하시(음극선관 표시장치가 컴퓨터의 모니터로서 사용되는 경우에 음극선관 표시장치의 소비전력을 감소시키기 위한 서스펜드 모드로 전환되면 부속회로(30)의 동작이 중지되므로)에 트랜스포머(TN)를 거쳐서 전달되는 교류전압의 주파수가 높아지면, 코일(L41)의 임피던스값이 증가함과 동시에 커패시터(C41)의 임피던스 값이 저하되므로 결과적으로 히터(HT)에 공급되는 전압이 낮아진다.
이와 같이 트랜스포머(TN)를 거쳐서 전달되는 교류전압의 주파수(f)에 따른 음극선관의 히터전압(V)의 관계를 나타낸 그래프가 제2도의 (b)에 도시되어 있다. 제2도의 (b)에 도시되어 있는 바와 같이, 트랜스포머(TN)를 통해서 전달되는 교류전압의 주파수(f)가 높아짐에 따라 히터(HT)에 공급되는 전압(V)이 일정한 레벨로 감소하게 되면, 상대적으로 히터(HT) 및 음극선관 형광체의 수명이 약 2배 정도로 증가되는 효과를 얻을 수가 있다.
제2정류부(20)는 트랜스포머(TN)로부터 입력되는 교류전압을, 정류 다이오드(D21)와 평활 커패시터(C21)를 이용하여 정류 평활시키므로써 직류전압으로 변환한 뒤에 이를 부속회로(30)에 인가하므로써 음극선관 표시장치가 동작되도록 한다.
히터(HT)로부터 열이 발생되면, 이의 영향을 받아 전자총의 음극으로부터 열전자가 방출되므로써 음극선이 형성된다. 상기한 음극선 및 부속회로(30)의 동작에 의해서 화면 표시장치의 형광체가 발광되어 화면에 정보가 표시된다.
이상에서와 같이 이 고안의 실시예에서, 입력전압의 부하의 변동상태에 따라 히터에 공급되는 전압이 변동되는 것을 방지하고, 음극선과 표시장치가 소비전력을 절감시키기 위한 서스펜드 모드로 전환될 경우에 히터에 공급되는 전압을 저하시키므로써 음극선관 표시장치의 수명을 획기적으로 연장시킬 수 있는 효과를 가진 음극선관의 히터전압 공급장치를 제공할 수가 있다. 이 고안의 이러한 효과는 음극선관을 이용한 표시장치 분야에서 이용될 수 있다.

Claims (3)

  1. 부하에 항상 일정한 전압이 공급되도록 하기 위한 펄스 신호가 입력되면 이에 따라, 턴온, 턴오프 동작을 수행하는 스위칭 트랜지스터(Q)에 의해서 입력전원(VIN)을 교류전압 형태로 전송하는 트랜스포머(TN)와, 상기한 트랜스포머(TN)로부터 출력되는 교류전압 신호를 정류하므로써 직류전압 신호로 변환한 뒤에 이를 출력하는 정류부(10)와, 상기한 정류부(10)로부터 출력되는 직류전압 신호에 포함되어 있는 리플성분을 제거함과 동시에, 음극선관 표시장치가 서스펜드 모드로 전환되는 경우에 히터(HT)로 공급되는 전압의 크기를 감소시키는 전압 조절부(40)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 음극선관의 히터전압 공급장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기한 정류부(10)는 트랜스포머(TN)로부터 출력되는 교류전압 신호를 반파 정류하는 정류 다이오드(D11)와, 상기한 정류 다이오드(D11)로부터 출력되는 직류전압 신호를 평활시키는 평활 커패시터(C11)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 음극선관의 히터전압 공급장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기한 전압 조절부(40)는 정류부(10)로부터 출력되는 직류전압 신호에 포함되어 있는 고주파 성분을 억제하면서 직류성분을 통과시키는 코일(L41)과, 정류부(10)로부터 출력되는 직류전압 신호에 포함되어 있는 고주파 성분을 바이패스시키면서 직류성분만을 통과시키는 커패시터(C41)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 음극선관의 히터전압 공급장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100845839B1 (ko) * 2002-01-29 2008-07-14 엘지전자 주식회사 모니터의 히터전압 공급회로

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