KR20020009292A

KR20020009292A - 인버터의 디밍 제어 회로

Info

Publication number: KR20020009292A
Application number: KR1020000042879A
Authority: KR
Inventors: 김준희
Original assignee: 이형도; 삼성전기주식회사
Priority date: 2000-07-25
Filing date: 2000-07-25
Publication date: 2002-02-01
Also published as: KR100359938B1

Abstract

본 발명은 백라이팅 인버터용 제어장치의 디밍을 위한 인버터의 디밍 제어 회로에 관한 것으로서, 디밍 제어시 아날로그 디밍과 펄스폭 변조 디밍 방식의 장점을 혼합한 복합 디밍 방식으로 온/오프 신호를 통하여 온/오프 제어부를 온 동작시키면 전원이 공급되어 램프가 점등되면서 디밍 제어부로 디밍 신호를 가하여 램프 밝기를 조절시 입력 디밍 가변에 휘도 변화를 리니어(linear) 동작을 수행함으로써 아날로그 동작 영역에서 펄스폭 변조 동작 영역으로 전환 후 램프밝기의 떨림을 방지하며 휘도 급변화를 최소화할 수 있고, 소프트 스타트 미 오픈 프로텍션(Open protection), SHDN 프로텍션 등을 내장한 ASIC화된 1칩 구조를 구현할 수 있어 고품질 및 고신뢰성을 확보하고 생산성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공하게 된다.

Description

인버터의 디밍 제어 회로{Method for dimming controlling of inverter}

본 발명은 백라이팅 인버터용 제어장치의 디밍을 위한 인버터의 디밍 제어 회로에 관한 것으로서, 특히 디밍 제어시 아날로그 디밍과 펄스폭 변조 디밍 방식의 장점을 혼합한 복합 디밍 방식으로 입력 디밍 가변에 휘도 변화를 리니어(linear) 동작을 수행함으로써 아날로그 동작 영역에서 펄스폭 변조 동작 영역으로 전환후 램프 휘도 급변화를 최소화하는 인버터용 디밍 제어 회로에 관한 것이다.

인버터는 역변환 장치로 직류 전력을 교류 전력으로 바꾸는 장치이며, 직류 전동기와 교류발전기를 조합시킨 것이나 바이브레이터를 사용하는 것, 방전관을 사용하는 것 외에, 요즘에는 트랜지스터나 다이리스터를 이용하는 것 등에서 널리 쓰이고 있다.

이러한, 인버터는 이동용의 교류 전원, 자동차의 형광등 전원, 정전시 비상용 전원, LCD나 그 외의 디스플레이장치의 백라이트용 전원으로 이용되게 된다.

종래 경우에는 아날로그 디밍과 펄스폭 변조 디밍 방식을 혼합한 복합 디밍 방식에서 램프의 최대 밝기, 즉 휘도는 아날로그 동작 후 밝기가 어두워지면서 펄스폭 변조 동작 모드로 변환하여 최소 밝기를 조정하게 된다.

그런데, 아날로그 동작 후 펄스폭 변조 동작 모드로 전환한 다음에 입력 디밍 가변 밝기가 리니어하게 변하지 못하고 급변하는 현상이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 디밍 제어시 아날로그 디밍과 펄스폭 변조 디밍 방식의 장점을 혼합한 복합 디밍 방식으로 온/오프 신호를 통하여 온/오프 제어부를 온 동작시키면 전원이 공급되어 램프가 점등되면서 디밍 제어부로 디밍 신호를 가하여 램프 밝기를 조절시 입력 디밍 가변에 휘도 변화를 리니어(linear) 동작을 수행함으로써 아날로그동작 영역에서 펄스폭 변조 동작 영역으로 전환후 램프 휘도 급변화를 최소화하는 인버터의 디밍 제어 회로를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 인버터의 디밍 제어 회로의 구성이 도시된 회로도이고,

도 2는 도 1에 의한 램프발기가 도시된 그래프이다.

<도면의 주요부분에 관한 부호의 설명>

11 : 온/오프 제어부 12 : 디밍제어부

13 : 증폭기 14, 17 : 제1 및 제2 비교기

15 : 출력구동부 16 : 발진부

18 : 보호회로부 19 : 소프트스타트부

Vin : 입력전압 Q3 : 스위칭부

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 인버터의 디밍 제어 회로의 특징에 따르면, 입력전압을 공급받아 이를 램프로 전달하기 위한 스위칭 기능을 수행하는 스위칭부와, 온/오프 신호를 통해 온/오프 동작되어 램프의 점멸을 위한 전원 공급 여부를 결정하는 온/오프 제어부와, 상기 램프 점등시 입력 디밍이 선형 가변되어 전달되면 일정 기준전압을 생성 출력시키면서 다음단의 입력단을 아날로그 동작 영역에서 가변시키는 동시에 펄스폭 변조 동작 영역에서 고정시키는 디밍제어부와, 상기 디밍제어부의 기준전압과 출력단에서 피드백(feedback)되어진 값을 양입력단으로 전달받아 상호 비교하여 그 비교 결과를 출력시키는 증폭기와, 상기 증폭기의 출력을 일입력으로 공급받아 이를 타입력으로 전달되는 값과 비교하여 그 비교결과를 출력시키는 제1 비교기와, 상기 제1 비교기의 출력을 전달받아 상기 스위칭부의 듀티 제어를 수행하는 출력구동부와, 상기 아날로그 동작 영역과 펄스폭 변조 동작 영역이 구분되도록 디밍제어부의 기준전압에 대해 비교값을 생성 출력시키는 발진부와, 상기 발진부의 비교값과 디밍제어부의 기준전압을 양입력단으로 공급받아 이를 상호 비교하여 그 결과를 통해 상기 출력구동부를 온/오프 제어하는 제2 비교기와, 상기 램프 점등시 출력전압을 일정하게 유지하여 시스템을 보호하는 보호회로부를 포함하여 구성된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 인버터의 디밍 제어 회로의 회로도를 참고하면 본 발명은, 입력전압(Vin)을 공급받아 이를 램프(LAMP)로 전달하기 위한 스위칭 기능을 수행하는 트랜지스터인 스위칭부(Q3)와, 온/오프 신호를 통해 온/오프 동작되어 램프의 점멸을 위한 전원 공급 여부를 결정하는 온/오프 제어부(11)와, 상기 램프 점등시 입력 디밍이 선형 가변되어 전달되면 일정 기준전압을 생성 출력시키면서 다음단의 입력단을 아날로그 동작 영역에서 가변시키는 동시에 펄스폭 변조 동작 영역에서 고정시키는 디밍제어부(12)와, 상기 디밍제어부(12)의 기준전압과 출력단에서 피드백(feedback)되어진 값을 양입력단으로 전달받아 상호 비교하여 그 비교 결과를 출력시키는 증폭기(13)와, 상기 증폭기(13)의 출력을 일입력으로 공급받아 이를 타입력으로 전달되는 값과 비교하여 그 비교결과를 출력시키는 제1 비교기(14)와, 상기 제1 비교기(14)의 출력을 전달받아 상기 스위칭부(Q3)의 듀티 제어를 수행하는 출력구동부(15)와, 상기 아날로그 동작 영역과 펄스폭 변조 동작 영역이 구분되도록 디밍제어부(12)의 기준전압에 대해 비교값을 생성 출력시키는 발진부(16)와, 상기 발진부(16)의 비교값과 디밍제어부(12)의 기준전압을 양입력단으로 공급받아 이를 상호 비교하여 그 결과를 통해 상기 출력구동부를 온/오프 제어하는 제2 비교기와, 상기 램프 점등시 출력전압을 일정하게 유지하여 시스템을 보호하는 보호회로부(18)를 포함한다.

그리고, 상기 인버터의 디밍 제어 회로는 소트 스타트 기능을 수행하는 소프트스타트부(19)를 더 포함한다.

특히, 상기 디밍제어부(12)는 입력 디밍이 전달되는 서브 트랙터(Sub-tracter; 12a)와, 증폭부(12b), 연산증폭기(12c)로 구성된다. 그리고, 상기 보호회로부(18)는 램프 점등시 출력전압을 일정한 전압이하로 유지하기 위한 제3 비교기(18a)와, 상기 램프 점등시 일정 시간 동작 후 래치(18c)를 통해 출력구동부를 차단하여 출력을 제어하기 위한 제4 비교기(18b)로 구성된다.

여기서 미설명된 참조부호 R은 저항, C는 커패시터, D는 다이오드, Q는 트랜지스터를 각각 나타낸다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작은, 온/오프 신호를 통해 온/오프 제어부(11)가 온 동작되면 SW(20)이 온 되어 전원이 공급되고 램프가 정등되며, 시스템 영역의 S1, S2를 통해 입력 디밍 신호가 가해져 램프 밝기를 조절할 수 있다.

즉, S1 또는 S2에서 입력 디밍을 선형 가변하여 디밍제어부(12)에 전달하면 상기 디밍제어부(12)에서는 적정 기준전압을 발생하여 증폭기(13)의 일입력단으로 공급하고, 상기 증폭기(13)의 타입력단에는 출력단에서 피드백되어진 값이 공급되어 증폭기(13)가 비교 동작을 수행함으로써 안정된 출력이 출력단을 통해 제1 비교기(14)의 일입력단으로 보내지게 된다.

그러면, 상기 제1 비교기(14)는 양입력단에 공급되는 값을 상호 비교하여 그 비교결과를 출력구동부(15)로 출력시켜 스위칭부(Q3)의 듀티를 제어하도록 한다.

이때, 아날로그 동작 영역에서의 동작은 발진부(16)에서 출력되는 비교값인 출력 삼각파보다 디밍제어부(12)의 출력이 높은 전위로 제2 비교기(17)의 출력이 항상 하이(High) 상태가 되어 펄스폭 변조 동작을 수행하지 않게 된다. 한편, 상기디밍제어부(12)는 증폭기(13)의 입력 전압을 가변하여 피드백 전압과 비교 판단하여 출력을 제어하게 된다.

또한, 펄스폭 변조 동작 영역에서의 동작은 증폭기(13)의 입력단이 디밍제어부(12)에 의해 고정되어 피드백 전압과 비교 판단하고, 발진부(16)에서 출력되는 출력 삼각파는 디밍제어부(12)와 비교하여 제2 비교기(17)의 출력이 구형파 듀티제어를 수행하여 출력구동부(15)를 온/오프 제어하게 된다. 이때, 소프트스타트부(19)가 동작되어 소프트 스타트 기능을 수행하게 된다.

따라서, 도 2에 도시된 바와 같이 기존에 펄스폭 변조 동작 모드 전환 후 입력 디밍 가변에 밝기가 급변하는 현상이 본 발명에서는 발생하지 않고 펄스폭 변조 동작 영역에서의 램프 밝기가 급변하는 현상이 최소화됨을 알 수 있다.

보호회로부(18)는 제3 비교기(18a)가 램프 오픈시 출력전압을 일정한 전압 이하로 유지하여 시스템을 보호하며, 제4 비교기(18b)는 램프 오픈시 일정 시간 동작 후 래치(18c)를 통해 출력구동부(15)를 차단하여 출력을 제어하게 된다.

본 발명은 램프를 점등하기 위한 시스템 구성으로 아날로그 동작에서 펄스폭 변조 동작으로 전환되는 순간의 램프 밝기 떨림을 방지하며, 펄스폭 변조 동작에서의 램프 밝기가 리니어하지 못하고 급변하는 것을 최소화하는 회로로서 ASIC화의 가능으로 양산성, 신뢰성 등의 안정화를 가져온다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 인버터의 디밍 제어 회로는 디밍 제어시 아날로그 디밍과 펄스폭 변조 디밍 방식의 장점을 혼합한 복합 디밍 방식으로 온/오프 신호를 통하여 온/오프 제어부를 온 동작시키면 전원이 공급되어 램프가 점등되면서 디밍 제어부로 디밍 신호를 가하여 램프 밝기를 조절시 입력 디밍 가변에 휘도 변화를 리니어(linear) 동작을 수행함으로써 아날로그 동작 영역에서 펄스폭 변조 동작 영역으로 전환 후 램프 밝기의 떨림을 방지하며 휘도 급변화를 최소화할 수 있고, 소프트 스타트 미 오픈 프로텍션(Open protection), SHDN 프로텍션 등을 내장한 ASIC화된 1칩 구조를 구현할 수 있어 고품질 및 고신뢰성을 확보하고 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

입력전압을 공급받아 이를 램프로 전달하기 위한 스위칭 기능을 수행하는 스위칭부와, 온/오프 신호를 통해 온/오프 동작되어 램프의 점멸을 위한 전원 공급 여부를 결정하는 온/오프 제어부와, 상기 램프 점등시 입력 디밍이 선형 가변되어 전달되면 일정 기준전압을 생성 출력시키면서 다음단의 입력단을 아날로그 동작 영역에서 가변시키는 동시에 펄스폭 변조 동작 영역에서 고정시키는 디밍제어부와, 상기 디밍제어부의 기준전압과 출력단에서 피드백(feedback)되어진 값을 양입력단으로 전달받아 상호 비교하여 그 비교 결과를 출력시키는 증폭기와, 상기 증폭기의 출력을 일입력으로 공급받아 이를 타입력으로 전달되는 값과 비교하여 그 비교결과를 출력시키는 제1 비교기와, 상기 제1 비교기의 출력을 전달받아 상기 스위칭부의 듀티 제어를 수행하는 출력구동부와, 상기 아날로그 동작 영역과 펄스폭 변조 동작 영역이 구분되도록 디밍제어부의 기준전압에 대해 비교값을 생성 출력시키는 발진부와, 상기 발진부의 비교값과 디밍제어부의 기준전압을 양입력단으로 공급받아 이를 상호 비교하여 그 결과를 통해 상기 출력구동부를 온/오프 제어하는 제2 비교기와, 상기 램프 점등시 출력전압을 일정하게 유지하여 시스템을 보호하는 보호회로부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 인버터의 디밍 제어 회로.
제 1 항에 있어서,

상기 인버터의 디밍 제어 회로는 소트 스타트 기능을 수행하는 소프트스타트부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인버터의 디밍 제어 회로.
제 1 항에 있어서,

상기 보호회로부는 램프 점등시 출력전압을 일정한 전압이하로 유지하기 위한 제3 비교기와, 상기 램프 점등시 일정 시간 동작 후 래치를 통해 출력구동부를 차단하여 출력을 제어하기 위한 제4 비교기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 인버터의 디밍 제어 회로.