KR20020016398A - 엘시디 백라이트 인버터의 과전압 보호회로 - Google Patents

엘시디 백라이트 인버터의 과전압 보호회로 Download PDF

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Abstract

본 발명은 초기 스테이트 온(state on) 시에 과도한 쇄도 전류(inrush current)를 제한하도록 하는 엘시디 백라이트 인버터의 과전압 보호회로에 관한 것으로서, 구동전원과 변압을 수행하는 트랜스의 사이에 연결되어 상기 트랜스로의 전원공급을 결정하는 버크 스위치(buck switch)와, 상기 트랜스의 입력단에 연결되어 분압을 수행하는 동시에 회로의 초기 구동시에 전류경로를 제공하는 과전압 보호부와, 비반전(+) 단자에는 기준전압(Vr)이 연결되고 반전(-) 단자에는 상기 과전압 보호부에서 분압된 결과 및 피드백 신호가 입력되는 비교부와, 상기 비교부의 비교 결과에 따라 상기 버크 스위치의 온/오프 상태를 제어하는 스위칭 제어부를 포함하되; 상기 과전압 보호부는 트랜스의 입력단과 접지단 사이에 직렬로 순차 연결되어 분압을 수행하는 제1 저항 및 제2 저항과, 상기 제1 저항에 병렬로 연결되어 회로의 초기 구동시에 전류경로를 제공하는 커패시터(C1)를 포함하며 커패시터 1개를 추가하여 회로의 초기구동시에 쇄도 전류(inrush current)를 제한함으로써 초기 스테이트 온(state on)시의 회로의 오동작이나 이에 따른 퓨즈(fuse)의 손실 등을 방지하고, 그에 따라 회로구동의 안정성을 높일 수 있는 효과가 있다.

Description

엘시디 백라이트 인버터의 과전압 보호회로 { Over voltage protection circuit for backlight inverter of LCD }
본 발명은 엘시디 백라이트 인버터의 과전압 보호회로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 회로의 초기구동시에 쇄도 전류(inrush current)를 제한하여 초기 스테이트 온(state on)시의 회로의 오동작이나 이에 따른 퓨즈(fuse)의 손실 등을 방지함으로써 회로구동의 안정성을 높일 수 있는 엘시디 백라이트 인버터의 과전압 보호회로에 관한 것이다.
기존 방식의 회로에서는 스테이트 온 시에 램프가 점등되기 전까지 짧은 순간에 피드백은 램프 전류가 부족함을 알리므로 버크 컨버터(buck converter) 단의 스위칭 듀티(duty)는 풀(full)로 가게 된다. 따라서, 트랜스의 입력단에 직접 구동전원(Vcc)에 해당하는 전압이 걸리면서 순간적으로 높은 쇄도 전류가 흐르게 되면서 회로소자에 무리를 주게 된다.
도 1은 종래 기술에 의한 과전압 보호회로의 구성을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 구동전원(Vcc)과 트랜스(10)의 사이에 버크 스위치(20)가 연결되어 전원공급을 결정하게 된다. 이때, 상기 버크 스위치(20)의 온/오프 제어는 스위칭 제어부(50)의 출력신호에 의해 이루어지게 되는데, 상기 트랜스(10)로 입력되는 전압을 과전압 보호부(30)에서 다수의 저항을 이용하여 분압하고, 그 결과를 비교부(40)로 입력한다.
상기에서 비교부(40)는 비반전(+) 단자에는 기준전압(Vr)이 연결되고, 반전(-) 단자에는 상기 과전압 보호부(30)에서 분압된 결과와 함께 피드백 신호가 입력된다. 즉, 상기 비교부(40)에서의 비교 결과에 따라 상기 스위칭 제어부(50)에서는 상기 버크 스위치(20)의 온/오프를 제어하게 된다.
상기 도 1에서 초기 램프 점등시에 피드백이 제로(zero)로 되어서 버크 스위치(20)의 듀티(duty)가 최고(maximum)로 된다. 따라서, 트랜스(10)의 입력단에 입력전압 즉, 구동전원(Vcc)이 그대로 걸리게 되고 쇄도 전류가 과도하게 흐르게 되어 소자에 무리를 주게 된다.
결국, 종래 기술에서 엘시디 백라이트 인버터(LCD backlight inverter)의 초기 스테이트 온(state on)시에 과도 상태에서는 피드백 양이 제로(zero)이므로 입력 전압(Vcc)이 모두 트랜스(10)의 입력단으로 가해지므로 순간적으로 급격한 전력이 소모되고 이때 높은 쇄도 전류(inrush current)가 야기된다.
또한, 초기의 높은 쇄도 전류 때문에 과다한 용량의 퓨즈(fuse)를 설정하게 되면 이상 동작시에 퓨즈가 제 역할을 못하게 되어 다른 문제를 야기시킬 수 있게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 구동전원(Vcc)과 피드백 간의 저항과 병렬로 커패시터를 연결함으로써 초기 스테이트 온(state on) 시에 과도한 쇄도 전류(inrush current)를 제한하도록 하는 엘시디 백라이트 인버터의 과전압 보호회로를 제공하는데 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 과전압 보호회로의 구성을 나타내는 도면
도 2는 본 발명에 의한 과전압 보호회로의 구성을 나타내는 도면
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
110 : 트랜스 120 : 버크 스위치
130 : 과전압 보호부 140 : 비교부
150 : 스위칭 제어부
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 구동전원과 변압을 수행하는 트랜스의 사이에 연결되어 상기 트랜스로의 전원공급을 결정하는 버크 스위치(buck switch)와, 상기 트랜스의 입력단에 연결되어 분압을 수행하는 동시에 회로의 초기 구동시에 전류경로를 제공하는 과전압 보호부와, 비반전(+) 단자에는 기준전압(Vr)이 연결되고 반전(-) 단자에는 상기 과전압 보호부에서 분압된 결과 및 피드백 신호가 입력되는 비교부와, 상기 비교부의 비교 결과에 따라 상기 버크 스위치의 온/오프 상태를 제어하는 스위칭 제어부를 포함하되; 상기 과전압 보호부는 트랜스의 입력단과 접지단 사이에 직렬로 순차 연결되어 분압을 수행하는 제1 저항 및 제2 저항과, 상기 제1 저항에 병렬로 연결되어 회로의 초기 구동시에전류경로를 제공하는 커패시터(C1)를 포함하여 구성된 엘시디 백라이트 인버터의 과전압 보호회로를 제공한다.
본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 의한 과전압 보호회로의 구성을 나타내는 도면이다.
상기 첨부도면 도 2를 참조하면, 참조번호 110은 회로에서 변압을 수행하는 트랜스를 나타내고, 120은 구동전원(Vcc)과 트랜스(110)의 사이에 연결되어 상기 트랜스(110)로의 전원공급을 결정하는 버크 스위치를 나타내고, 130은 상기 트랜스(110)의 입력단에 연결되어 분압을 수행하고 초기 구동시의 전류경로를 제공하는 과전압 보호부를 나타낸다. 이때, 상기 과전압 보호부(130)는 트랜스(110)의 입력단과 접지단 사이에 직렬로 순차 연결된 제1 저항 및 제2 저항을 포함하고, 상기 제1 저항에 병렬로 연결된 커패시터(C1)를 포함한다.
또한, 참조번호 140은 비교부로서, 비반전(+) 단자에는 기준전압(Vr)이 연결되고, 반전(-) 단자에는 상기 과전압 보호부(130)에서 분압된 결과와 함께 피드백 신호가 입력된다. 또한, 참조번호 150은 상기 비교부(140)의 비교 결과에 따라 상기 버크 스위치(120)의 온/오프 상태를 제어하는 스위칭 제어부를 나타낸다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명은 종래 기술과 비교하면 그 차이점은, 과전압을 감지하는 과전압 보호부(130)의 저항에 병렬로 커패시터(C1)를 연결한 것이다.
초기 스테이트 온(state on) 시에 상기 커패시터(C1)으로 충전하는 전류가 흐르게 되고, 이는 과전압 보호부(130)의 출력단과 비교부(140)의 반전(-) 단자 사이에 연결된 다이오드(D2)를 통해 램프 전류 피드백 단으로 흘러가서 순차적으로 피드백 양을 늘리게 된다. 따라서, 상기 버크 스위치(120)의 듀티(duty)가 제한되게 된다. 일정 시간 이상이 경과하게 되면 상기 커패시터(C1)는 충전이 완료되고, 그에 따라 램프 전류 피드백 단에는 상기 커패시터(C1)에 의한 영향이 없게 된다.
결국, 본 발명에서는 스테이트 온 시에 순간적으로 높은 쇄도 전류가 흐르게 되면서 회로소자에 무리를 주게 되는 문제점을 해결하기 위하여 구동전원(Vcc) 단에 연결된 과전압 보호부(130)에 커패시터(C1)를 이용한 경로를 설정하여, 피드백 양을 조절함으로써 버크 스위치(120)의 듀티(duty)를 제한하여 쇄도 전류의 양을 줄이고 있다.
상기와 같은 동작에 의해 트랜스(110) 또는 버크 스위치(120)에 이상 부하가 가해지는 일을 막음으로써 부품 수명을 연장시킬 수 있으며, 구동전원(Vcc) 입력단의 퓨즈(fuse) 선정이 용이해진다.
이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 엘시디 백라이트 인버터의 과전압 보호회로는 커패시터 1개를 추가하여 회로의 초기구동시에 쇄도 전류(inrush current)를 제한함으로써 초기 스테이트 온(state on)시의 회로의 오동작이나 이에 따른 퓨즈(fuse)의 손실 등을 방지하고, 그에 따라 회로구동의 안정성을 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 구동전원과 변압을 수행하는 트랜스의 사이에 연결되어 상기 트랜스로의 전원공급을 결정하는 버크 스위치(buck switch)와, 상기 트랜스의 입력단에 연결되어 분압을 수행하는 동시에 회로의 초기 구동시에 전류경로를 제공하는 과전압 보호부와, 비반전(+) 단자에는 기준전압(Vr)이 연결되고 반전(-) 단자에는 상기 과전압 보호부에서 분압된 결과 및 피드백 신호가 입력되는 비교부와, 상기 비교부의 비교 결과에 따라 상기 버크 스위치의 온/오프 상태를 제어하는 스위칭 제어부를 포함하는 엘시디 백라이트 인버터의 과전압 보호회로에 있어서,
    상기 과전압 보호부는 트랜스의 입력단과 접지단 사이에 직렬로 순차 연결되어 분압을 수행하는 제1 저항 및 제2 저항과, 상기 제1 저항에 병렬로 연결되어 회로의 초기 구동시에 전류경로를 제공하는 커패시터(C1)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 엘시디 백라이트 인버터의 과전압 보호회로.
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