KR20020012666A - 사용디밍 선택형 인버터 회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 LCD 백라이팅 인버터용 제어장치의 사용 디밍을 모드 선택으로 구현하기 위한 사용디밍 선택형 인버터 회로에 관한 것으로서,

램프의 밝기를 조절하기 위해 디밍 방식을 ASIC화된 1칩으로 아날로그, 복합, 펄스폭 변조 모드 중에서 선택하여 그에 따라 모두 대응되도록 하고, ASIC화된 1칩에 소트 스타트 기능, 램프 오픈시 출력전압을 일정한 전압 이하로 유지하여 회로를 보호하는 기능, 램프 오픈시 일정 시간 동안 동작한 후에 상기 출력 구동회로를 차단하여 출력을 제어하는 기능, 회로의 과전압을 감시하는 기능, 초기 스타트의 피크(peak)성 전압을 방지하는 기능이 추가됨으로써 품질의 향상, 고신뢰성 및 가격 경쟁력 확보, 생산성 향상에 기여할 수 있는 효과를 제공하게 된다.

Description

사용디밍 선택형 인버터 회로{Circuit of dimming mode selecting inverter}

본 발명은 LCD 백라이팅 인버터용 제어장치의 사용 디밍을 모드 선택으로 구현하기 위한 사용디밍 선택형 인버터 회로에 관한 것으로서, 특히 램프의 밝기를 조절하기 위해 디밍 방식을 ASIC화된 1칩으로 아날로그, 복합, 펄스폭 변조 모드중에서 선택하여 그에 따라 모두 대응되도록 함으로써 품질의 향상, 고신뢰성 및 가격 경쟁력 확보, 생산성 향상에 기여할 수 있는 사용디밍 선택형 인버터 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, 아날로그 디밍과 펄스폭 디밍 방식을 혼합한 복합 디밍 방식으로 이루어지고 각 디밍 방식에 따라 회로 구성이 달라진다.

종래 경우의 디밍 방식은 디스크리트(Discrete) 형태로 각 모드별 회로 구성이 달리하여야 하고, 각 방식별 구성 회로도 역시 복잡하다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 램프의 밝기를 조절하기 위해 디밍 방식을 ASIC화된 1칩으로 아날로그, 복합, 펄스폭 변조 모드 중에서 선택하여 그에 따라 모두 대응되도록 하고, ASIC화된 1칩에 소트 스타트 기능, 램프 오픈시 출력전압을 일정한 전압 이하로 유지하여 회로를 보호하는 기능, 램프 오픈시 일정 시간 동안 동작한 후에 상기 출력 구동회로를 차단하여 출력을 제어하는 기능, 회로의 과전압을 감시하는 기능, 초기 스타트의 피크(peak)성 전압을 방지하는 기능이 추가됨으로써 품질의 향상, 고신뢰성 및 가격 경쟁력 확보, 생산성 향상에 기여할 수 있는 사용디밍 선택형 인버터 회로를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 사용디밍 선택형 인버터 회로의 구성이 도시된 회로도.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10 : 기준전압부 11 : 반전회로

12 : 모드선택부 13 : 디밍선택부

14 : 증폭기 15, 15' : 제1 및 제2 비교기

16 : 출력 구동회로 17 : 발진기

18 : 소프트 스타트부 19 : 오픈 보호회로

20 : 출력 보호회로 21 : 과전압 보호회로

22 : 트랜스 및 구동기 25 : ASIC화 수단

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 사용디밍 선택형 인버터 회로의 특징에 따르면, 입력전압이 램프를 구동시키게 필요한 구동전압 형태로 램프에 전달되도록 스위칭 기능을 수행하는 트랜지스터부와; 상기 램프의 밝기를 조절하기 위해 디밍 신호가 인가되는 반전회로와; 상기 디밍을 위해 아날로그, 펄스폭 변조, 복합 모드 선택 중에 사용디밍 모드를 선택하는 모드선택부와; 상기 모드선택부에서 선택된 모드에 해당되는 기준전압을 생성 출력시키는 디밍선택부와; 상기 디밍선택부의 기준전압과 램프에서 피드백되는 값을 입력받아 이를 증폭 및 비교 출력하여 해당 모드별 동작제어신호로 생성 출력시키는 증폭 및 비교부와; 상기 증폭 및 비교부의 동작제어신호를 전달받아 상기 트랜지스터부의 듀티를 제어하는 출력 구동회로를 포함하여 구성된다.

본 발명의 부가적인 특징에 따르면, 상기 사용디밍 선택형 인버터 회로는 소트 스타트 기능을 수행하는 소프트스타트부, 상기 램프 오픈시 출력전압을 일정한 전압 이하로 유지하여 회로를 보호하는 오픈 보호회로, 램프 오픈시 일정 시간 동안 동작한 후에 상기 출력 구동회로를 차단하여 출력을 제어하는 출력 보호회로, 회로의 과전압을 감시하는 과전압 보호회로와, 전원 공급시커패시턴스(capacitance)에 의해 초기 스타트의 피크(peak)성 전압을 방지하는 커패시터부를 더 포함할 수 있다.

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

도 1은 본 발명에 따른 사용디밍 선택형 인버터 회로의 구성이 도시된 회로도로서 이를 참고하면 본 발명은, 입력전압(Vin)이 램프(LAMP)를 구동시키게 필요한 구동전압 형태로 제1 다이오드(D1)와 인덕터(L1)를 거쳐 램프에 전달되도록 스위칭 기능을 수행하는 제3 트랜지스터(Q3)와, 상기 램프의 밝기를 조절하기 위해 S1과 S2 단자로 디밍 신호가 인가되는 반전회로(11), 상기 디밍을 위해 S3 단자로 아날로그, 펄스폭 변조, 복합 모드 선택 중에 사용디밍 모드를 선택하는 모드선택부(12), 상기 모드선택부(12)에서 선택된 모드에 해당되는 기준전압을 생성 출력시키는 디밍선택부(13), 상기 디밍선택부(13)의 기준전압과 램프에서 피드백되는 값을 입력받아 이를 증폭 및 비교 출력하여 해당 모드별 동작제어신호로 생성 출력시키도록 증폭 및 비교부를 구성하는 증폭기 및 제1 비교기(14, 15)와, 상기 증폭기 및 제1 비교기(14, 15)의 동작제어신호를 전달받아 상기 제3 트랜지스터(Q3)의 듀티를 제어하는 출력 구동회로(16)를 포함한다.

그리고, 본 발명은 기준전압부(10)와, 발진기(17), 그 외에 소트 스타트 기능을 수행하는 소프트스타트부(18), 램프 오픈시 출력전압을 일정한 전압 이하로 유지하여 회로를 보호하는 오픈 보호회로(19)와, 램프 오픈시 일정 시간 동안 동작한 후에 상기 출력 구동회로(16)를 차단하여 출력을 제어하는 출력 보호회로(20), 회로의 과전압을 감시하는 과전압 보호회로(21)와, 전원 공급시 커패시턴스(capacitance)에 의해 초기 스타트의 피크(peak)성 전압을 방지하는 제4 커패시터(C4)를 더 포함할 수 있다.

상기에서, 기준전압부(10), 반전회로(11), 모드선택부(12), 디밍선택부(13), 증폭기(14), 제1 및 제2 비교기(15, 15'), 출력 구동회로(16), 발진기(17), 소프트 스타트부(18), 오픈 보호회로(19), 출력 보호회로(20), 과전압 보호회로(21)는 ASIC화된 1개의 집적회로 칩으로 구현되는 ASIC화 수단(25)이다.

그 외에도, 도 1에는 트랜스 및 구동기(22), 제2 내지 제4 다이오드(D2, D3, D4), 제1 내지 제9 저항(R1~R9), 제1 내지 제7 커패시터(C1~C7), 제1 내지 제4 트랜지스터(Q1~Q4)가 포함되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작은, 먼저 온/오프 신호를 통해 기준전압부(10)의 기준전압이 시스템에 공급되면서 회로가 턴-온(turn on) 동작되고, 그에 따라 ASIC화 수단(25)에 전원이 공급됨으로써 각 부의 기능이 정상화되어 램프(LAMP)에 불이 켜지게 된다. 이때, 상기 ASIC화 수단(25)의 S1, S2 단자를 통해 램프의 밝기를 조절하기 위한 디밍신호가 반전회로(11)에 인가되게 된다.

다음, 상기 ASIC화 수단(25)의 S3 단자에서 아날로그, 펄스폭 변조, 복합 디밍 모드 중에서 어느 한 모드를 선택하여 모드선택부(12)에 전달하게 되면 그 선택한 모드를 디밍선택부(13)에서 적정 기준전압을 발생하여 증폭기(14)의 입력으로 공급하게 되고, 이것이 제1 비교기(15)의 다른 입력과 비교하여 출력 구동회로(16)를 통해 제3 트랜지스터(Q3)의 듀티를 제어하게 된다.

이때, 상기 S3 단자를 통해 펄스폭 변조 디밍으로 모드선택부(12)를 설정한 경우에, 발진기(17)에서 발생한 출력이 반전회로(11)의 출력과 함께 제2 비교기(15')에 입력된 후에 상호 비교되어 출력 구동회로(16)를 펄스폭 변조 듀티만큼 온/오프하여 제3 트랜지스터(Q3)를 구동하게 된다.

또한, 펄스폭 변조 구동시 제3 커패시터(C3)에 의해 제1 비교기(15)의 입력에 펄스폭 변조 구동으로 소프트 스타트부(18)의 동작을 수행하게 된다. 그리고, 상기 증폭기(14)의 출력이 피드백되어 제1 비교기(15)의 입력으로 공급되어 비교된 후에 상기 제1 비교기(15)를 통해 출력되어 출력 구동회로(16)에 전달되게 되면, 상기 출력 구동회로(16)에 의해 상기 제3 트랜지스터(Q3)의 듀티가 제어되어 램프에서 피드백되어 입력되는 증폭기(14)의 입력단자를 제어하게 된다.

한편, 상기 S3 단자에서 복합 디밍으로 모드선택부(12)를 설정한 경우에 디밍선택부(13)에서는 램프의 출력이 높을 때는 제2 비교기(15')의 출력이 로우(low) 상태가 되며, 반전회로(11)에 공급되는 S1 또는 S2 단자의 가변에 따라 증폭기(14)의 입력에 가변전압이 인가된다. 반면에, 상기 램프의 출력이 일정 값 이하가 되면 펄스폭 변조 기능으로 전환되어 디밍선택부(13)에서 증폭기(14)로 보내는 출력이 고정전압으로 되어 상기에서 설명한 펄스폭 변조 디밍 동작과 같이 제어되게 된다.

다음, 상기 S3 단자에서 아날로그 디밍으로 모든선택부(12)를 설정한 경우에 상기 제2 비교기(15')의 출력은 로우 상태가 되고 디밍선택부(13)의 가변전압에 의해서만 출력 구동회로(16)의 출력 듀티가 제어된다.

따라서, 본 발명은 복합 디밍과 아날로그 디밍, 펄스폭 디밍을 모드선택부(12)에 선택함으로 인해 램프 사양에 전부 대응 가능토록 하며, 독자적 회로 구성을 1칩화하여 ASIC화 수단(25)을 실현함으로써 양산성 및 신뢰성을 향상시켜 결국 회로 안정화를 가져오게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 사용디밍 선택형 인버터 회로는 램프의 밝기를 조절하기 위해 디밍 방식을 ASIC화된 1칩으로 아날로그, 복합, 펄스폭 변조 모드 중에서 선택하여 그에 따라 모두 대응되도록 하고, ASIC화된 1칩에 소트 스타트 기능, 램프 오픈시 출력전압을 일정한 전압 이하로 유지하여 회로를 보호하는 기능, 램프 오픈시 일정 시간 동안 동작한 후에 상기 출력 구동회로를 차단하여 출력을 제어하는 기능, 회로의 과전압을 감시하는 기능, 초기 스타트의 피크(peak)성 전압을 방지하는 기능이 추가됨으로써 품질의 향상, 고신뢰성 및 가격 경쟁력 확보, 생산성 향상에 기여할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 입력전압이 램프를 구동시키게 필요한 구동전압 형태로 램프에 전달되도록 스위칭 기능을 수행하는 트랜지스터부와; 상기 램프의 밝기를 조절하기 위해 디밍 신호가 인가되는 반전회로와; 상기 디밍을 위해 아날로그, 펄스폭 변조, 복합 모드 선택 중에 사용디밍 모드를 선택하는 모드선택부와, 상기 모드선택부에서 선택된 모드에 해당되는 기준전압을 생성 출력시키는 디밍선택부와, 상기 디밍선택부의 기준전압과 램프에서 피드백되는 값을 입력받아 이를 증폭 및 비교 출력하여 해당 모드별 동작제어신호로 생성 출력시키는 증폭 및 비교부와, 상기 증폭 및 비교부의 동작제어신호를 전달받아 상기 트랜지스터부의 듀티를 제어하는 출력 구동회로를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 사용디밍 선택형 인버터 회로.
2. 제 1 항에 있어서,

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

   상기 사용디밍 선택형 인버터 회로는 램프 오픈시 출력전압을 일정한 전압 이하로 유지하여 회로를 보호하는 오픈 보호회로와, 램프 오픈시 일정 시간 동안 동작한 후에 상기 출력 구동회로를 차단하여 출력을 제어하는 출력 보호회로를 더포함하는 것을 특징으로 하는 사용디밍 선택형 인버터 회로.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 사용디밍 선택형 인버터 회로는 회로의 과전압을 감시하는 과전압 보호회로와, 전원 공급시 커패시턴스(capacitance)에 의해 초기 스타트의 피크(peak)성 전압을 방지하는 커패시터부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사용디밍 선택형 인버터 회로.