KR200159449Y1 - 다중 모드 모니터의 수평 출력 트랜지스터 보호 회로 - Google Patents

Abstract

본 고안은 다중모드 모니터의 수평 출력 트랜지스터의 보호 회로에 관한 것으로, 베이스 전류에 의해 B⁺전원 전류를 댐퍼 다이오드(D.D) 및 귀선 커패시터(RE.C)에 인가하여 수평 편향 코일(HD Y)에 공급하는 수평 출력 트랜지스터(TR2)에 있어서, 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 클렉터단을 통해 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출부(10)와; 검출된 전류에 의해 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 베이스 전류를 조절하는 전류 조절부(20)로 구성되어 있어, 수평 출력 트랜지스터(TR2)에 흐르는 콜렉터 전류에 따라 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 베이스 전류를 조절하는 것에 의해 수평 출력 트랜지스터(TR2)에 항상 정격 범위내의 전류가 흐르도록 제어함으로써, 수평 출력 트랜지스터(TR2)를 보호한다는 데 그 효과가 있다.

Description

다중 모드 모니터의 수평 출력 트랜지스터 보호 회로(A circuit for protecting a horizontal-output-transistor in a multi-mode monitor)

본 고안은 다중모드 모니터의 수평 편향 코일에 톱니파 전류를 공급하기 위해 온/오프 스위칭 동작을 수행하는 수평 출력 트랜지스터에 관한 것으로, 특히 상기 수평 출력 트랜지스터에 흐르는 전류를 일정 범위내에서 제한하도록 되어진 모니터의 수평 출력 트랜지스터 보호 회로에 관한 것이다.

일반적으로 다중 모드 모니터는 컴퓨터내의 비디오 카드로부터 수신되어진 신호에 따라 비디오 화상을 재현하게 되는데, 상기 수신 신호의 타이밍 파라미터에 따라 회로의 각 부분의 조정이 필요하게 된다.

여기서, 비디오 모드에 따른 모니터의 분류를 표 1를 통해 살펴보면 다음과 같다.

[표 1]

상기 표 1에서와 같이 비디오 카드에서 지원하는 모드에 따라 수평 주파수와 수직 주파수가 다르고, 특히 다양한 모드를 지원하는 비디오 카드, 예를 들어 VGA와 SVGA 및 고해상도 전용 모드를 지원하는 비디오 카드를 모니터에 탑재한다면, 각 모드의 수평 주파수가 갖는 범위는 약 30∼75KHz 정도가 된다.

즉, 다중 모드 모니터에서 모드가 변경될 경우에 모니터 내부 회로에서 변경되어져야 할 부분이 있게 되는데 예를 들면, 화상의 크기 및 위치의 변경, 수평 수직의 동기화 및 편향부의 최적화, 그리고 각종 편향 보정 회로의 재조정이 이루어져야 한다.

먼저, 일반적인 모니터의 편향 원리를 살펴보면, 모니터의 캐소드로부터 방출된 전자는 그리드를 통과하면서 가속되어지고, 편향 코일의 자계에 의한 전자기 작용으로 진로를 바꿈으로써 형광면의 광점을 이동시키게 된다.

이때, 편향 거리는 자계의 세기에 비례하고 자계는 편향 코일의 전류에 비례하는 전자 편향의 원리를 이용하여, 모니터에서는 좌측에서 우측으로 일정 속도로 주사를 하고 우측에서 좌측으로는 매우 빠른 속도로 되돌아 가도록 하기 위해서 광점을 수평 방향(좌우)으로 이동시키는 수평편향 코일과 광점을 수직 방향(상하)으로 이동시키는 수직 편향 코일을 사용하고 있다.

상기 편향 코일에 전류를 흘리면 전자력이 작용하여 직진하는 전자 빔의 진로가 구부려지는데, 그 정도는 편향 코일에 흐르는 전류의 방향이나 크기에 따라 다르다.

즉, 수평 편향 코일에 제1도에 도시된 바와 같은 톱니파 전류를 흐르게 하면 a점에서는 전자 빔을 가장 크게 왼쪽 방향으로 편향하는 힘이 작용하고, b 점에서는 전류가 흐르지 않으므로 전자 빔은 직진 한다. b 점에서 c 점으로는 전자 빔을 오른쪽으로 구부러지도록 하는 전류가 점차로 크게 흘러 c점에서는 전자빔이 가장 오른쪽으로 편향되고 그 후 전류가 급격히 감소하여 a 점부터 반복한다.

이어서, 톱니파의 발생 과정을 알아보기 위해 제2도의 수평 편향 회로를 참조하여 일반적인 모니터의 편향 회로 동작을 간략히 설명하면 다음과 같다.

비디오 카드(미도시)에서 출력된 수평 동기 신호(H.sync)는 수평 발진부(미도시)에서 수평 구동 신호(H.driver)로 적절히 신호 변조되어 수평 구동 트랜지스터 (TR1)에 공급된다.

상기 수평 구동 신호(H.driver)는 수평 구동 트랜지스터(TR1)를 온시키고 수평 구동 트랜스포머(HDT)를 통해서 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 베이스 단자에 전류를 공급해준다.

충분한 베이스 전류를 공급받아 상기 수평 출력 트랜지스터(TR2)가 턴온되면 플라이백 트랜스포머(FBT)의 B⁺전원 전류가 수평 편향 코일(HD.Y)을 통해 수평 출력 트랜지스터(TR2)로 흐르게 된다.

이와 같이 수평출력 트랜지스터(TR2)가 온되는 동안은 수평 톱니파의 유효 주사 기간의 후반부에 해당되고, 이어서 수평 구동 신호(H.driver)에 따라 수평 출력 트랜지스터(TR2)가 급격히 턴 오프되면 수평 편향 코일(HD.Y)에 축적된 전류가 귀선 캐패시터(RE.C)를 충전시킨다.

상기 귀선 캐패시터(RE.C)간 완전히 충전되면 수평 편향 코일(HD.Y)로 다시 방전하고 이에 따라 편향 코일(HD.Y)에 전류가 다시 축적된다.

이와 같이 귀선 캐패시터(RE.C)의 충전 및 방전의 전기간이 귀선 기간을 결정하게 된다.

상기 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 편향 코일(HD.Y)에 흐르는 전류는 제로로 떨어지게 된다.

이때 댐퍼 다이오드(D.D)에 흐르는 전류가 수평 톱니파의 유효 주사 기간의 전반부에 해당된다.

이와 같이 전류가 제로가 되는 시점에서 수평 구동 신호(H. driver)에 의해 다시 수평 출력 트랜지스터(TR2)가 온되고 상기와 같은 과정을 반복하면서 수평 편향 코일(HD.Y)에 톱니파 전류가 흐르게 되어서 수평 편향이 이루어지고 수평 주사를 하게 된다.

그러나 종래의 수평 편향 회로는 수평 주파수 변동에 따른 베이스 전류의 변동 또는 전원 온/오프시 발생하는 돌입 전류에 의해, 상기 수평 출력 트랜지스터(TR2) 에 정격 이상의 과도한 전류가 흐르는 경우, 상기 수평 출력 트랜지스터(TR2)가 파손된다는 문제점이 있었다.

이에 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 수평 출력 트랜지스터(TR2)에 항상 정격 범위내의 전류가 흐르도록 제어하는 다중모드 모니터의 수평 출력 트랜지스터 보호 회로를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 다중모드 모니터의 수평 출력 트랜지스터 보호 회로는, 베이스 전류에 의해 B⁺전원 전류를 댐퍼 다이오드 및 귀선 커패시터에 인가하여 톱니파 전류를 생성한 후 수평 편향 코일에 공급하는 수평 출력 트랜지스터에 있어서, 상기 수평 출력 트랜지스터의 콜렉터단에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출부와; 상기 검출된 전류에 의해 상기 수평 출력 트랜지스터의 베이스 전류를 조절하는 전류 조절부로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

즉, 본 고안의 회로는 수평 출력 트랜지스터에 흐르는 콜렉터 전류를 검출하고, 상기 콜렉터 전류의 크기에 따라 상기 수평 출력 트랜지스터의 베이스 전류를 조절함으로써, 상기 수평 출력 트랜지스터의 콜렉터에 항상 정격 범위내의 전류가 흐르도록 제어하여, 상기 수평 출력 트랜지스터를 보호하도록 된 것이다.

제1도는 톱니파 전류에 대한 그래프.

제2도는 일반적인 다중모드 모니터의 수평 편향 회로를 도시한 회로도.

제3도는 본 고안에 따른 다중모드 모니터의 수평 출력 트랜지스터 보호 회로를 도시한 회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

TR1 : 수평 구동 트랜지스터 HDT : 수평 구동 트랜스포머

TR2 : 수평 출력 트랜지스터 D.D : 댐퍼 다이오드

RE.C : 귀선 커패시터 HD.Y : 수평 편향 코일

10 : 전류 검출부 20 : 전류 조절부

Q11 : 제1트랜지스터 R11 : 저항

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 장치의 실시예에 대하여 살펴보도록 한다.

제3도는 본 고안에 따른 다중모드 모니터의 수평 출력 트랜지스터 보호 회로를 도시한 회로도이다.

제3도에 도시된 바와 같이 본 고안의 장치는, 수평 구동 트랜지스터(TR1)와, 수평 구동 트랜스포머(HDT)와, 수평 출력 트랜지스터(TR2)와, 댐퍼 다이오드(D.D)와, 귀선 커패시터(RE.C)와, 수평 편향 코일(HD.Y)과, 전류 검출부(10), 및 전류 조절부(20)로 구성되어 있다.

여기서 상기 전류 검출부(10)는, 상기 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 에미터단과 접지 사이에 연결되어 있어, 상기 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 콜렉터단에서 에미터단으로 흐르는 전류를 검출하는 저항(R11)으로 구성되어 있다.

또한 상기 전류 조절부(20)는, 베이스단이 상기 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 에미터단과 저항(R11) 사이의 접속점에 연결되고, 콜렉터단이 상기 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 베이스단과 연결되고, 에미터단이 접지되어 있어, 상기 베이스단(A) 공급되는 검출신호(V_A)에 따라 상기 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 베이스 전류를 조절하는 NPN형 제1트랜지스터(Q11)로 구성되어 있다.

이어서, 상기와 같이 구성된 본 고안에 따른 장치의 동작 및 효과를 자세히 살펴보도록 한다.

예컨대, 상기 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 최대 전류가 10A라고 가정하면, 상기 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 최대 정격 전압의 70∼80％ 정도를 상기 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 최대허용 전류 (I_Max)로 설정한다

이에 따라 상기 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 최대 허용 전류(I_Max)를 7A로 가정하면, 턴 온이 되기 위한 상기 제1트랜지스터(TR11)의 베이스-에미터 전압(V_A)은 0.7V 이므로 상기 A 포인트 전압(V_be)도 0.7V 로 설정할 수 있다. 따라서, 상기 전류 검출부(10)의 저항(R11)의 저항값은 수학식 1에 따라 0.1Ω 으로 설정할 수 있다.

이와같이 저항(R11)의 저항값이 0.1Ω으로 설정되면, 상기 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 콜렉터단에서 에미터단으로 흐르는 전류가 최대 허용 전류(I_Max)인 7A 를 넘지 않을 경우에는 상기 A포인트 전압(V_A)이 0.7V이하가 되어 제1트랜지스터(Q11)가 차단되고, 이에 따라 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 베이스 전류는 변동이 없게 된다.

한편, 상기 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 콜렉터단에서 에미터단으로 흐르는 전류가 최대 허용 전류(I_Max)인 7A를 넘을 경우에는 상기 A포인트 전압(V_A)이 0.7V 이상이 되어 상기 제1트랜지스터(Q11)에 충분한 베이스 전류가 공급되어 상기 제1트랜지스터(Q11)가 턴온된다. 이때, 상기 제1트랜지스터(Q11)의 베이스단에 흐르는 베이스 전류에 비례하여, 상기 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 베이스 전류가 제1트랜지스터(Q11)의 콜렉터단을 통해 접지로 방출된다. 이에 따라 상기 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 베이스 전류가 감소되어, 결국 상기 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 콜렉터단에서 에미터단으로 흐르는 전류가 감소된다.

이때, 상기 A포인트 전압(V_A)이 크면 클수록 즉, 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 콜렉터단에서 에미터단으로 흐르는 전류가 최대 허용 전류 (I_Max)를 초과하면 할수록 상기 제1트랜지스터(Q11)의 콜렉터단에서 에미터단으로 흐르는 전류가 많아지고, 이에 따라 상기 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 베이스 전류가 많이 감소하므로, 상기 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 콜렉터단에서 에미터단으로 흐르는 전류도 많이 감소한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안의 회로는, 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 콜렉터단에 흐르는 전류를 검출하여, 상기 검출 신호에 따라 상기 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 베이스 전류를 조절함으로써, 상기 수평 출력 트랜지스터(TR2)에 항상 정격 범위내의 전류가 흐르도록 제어하여, 상기 수평 출력 트랜지스터(TR2)를 보호한다는 데 그 효과가 있다.

Claims (3)

1. 베이스 전류에 의해 B⁺전원 전류를 댐퍼 다이오드(D.D)및 귀선 커패시터(RE.C)에 인가하여 톱니파 전류를 생성한 후 수평 편향 코일(HD.Y)에 공급하는 수평 출력 트랜지스터(TR2)에 있어서, 상기 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 콜렉터단을 통해 에미터단으로 흐르는 전류가 최대 허용 전류를 초과하는지 여부를 검출하는 전류 검출부(10)와; 상기 전류검출부에 의해 검출되는 상기 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 콜렉터단을 통해 에미터단으로 흐르는 전류의 최대 허용 전류 초과 정도에 따라 상기 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 베이스 전류를 조절하는 전류 조절부(20)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 다중모드 모니터의 수평 출력 트랜지스터 보호 회로.
2. 제1항에 있어서 상기 전류 검출부(10)는, 상기 수평 출력 트랜지스터(TR2)의에미터단과 접지 사이에 연결되어 있어, 상기 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 콜렉터단에서 에미터단으로 흐르는 전류를 검출하는 저항(R11)으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 다중모드 모니터의 수평 출력 트랜지스터 보호 회로.
3. 제2항에 있어서 상기 전류 조절부(20)는, 베이스단이 상기 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 에미터단과 저항(R11) 사이의 접속점에 연결되고, 콜렉터단이 상기 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 베이스단과 연결되고, 에미터단이 접지되어 있어, 상기 베이스단에 공급되는 검출 신호(V_A)에 따라 상기 수평 출력 트랜지스터(TR2)의 베이스 전류를 조절하는 제1트랜지스터(Q11)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 다중모드 모니터의 수평 출력 트랜지스터 보호 회로.