KR20020016404A

KR20020016404A - 엘시디의 백라이트용 인버터

Info

Publication number: KR20020016404A
Application number: KR1020000049707A
Authority: KR
Inventors: 이종화
Original assignee: 이형도; 삼성전기주식회사
Priority date: 2000-08-25
Filing date: 2000-08-25
Publication date: 2002-03-04

Abstract

본 발명은 IC 전원을 온/오프 하지 않고 에러 증폭기의 출력을 온/오프 함으로써 PWM을 구현하고 전원의 변동을 줄임으로써 회로를 안정화시키고 IC의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 엘시디의 백라이트용 인버터에 관한 것으로서, 입력전원을 이용하여 램프를 구동하는 트랜스의 입력단에 연결되어 입력전원의 공급을 결정하는 스위칭 소자와, 상기 스위칭 소자의 출력단에 연결되어 입력전원을 정류하는 다이오드와, 상기 스위칭 소자의 출력단에 연결되어 상기 다이오드에 의해 정류된 입력전원을 평활하여 트랜스로 입력시키는 인덕터와, 램프(Lamp)와 연결된 피드백 부분의 피드백 신호(F/B)를 반전(-) 단자로 입력받는 에러 증폭기와, 상기 에러 증폭기의 출력신호를 비반전(+) 단자를 통해 입력받아 기준값과 비교하고 그 결과에 따라 상기 스위칭 소자의 온/오프를 제어하는 비교기와, 상기 에러 증폭기의 출력단과 접지단 사이에 연결되어 스위칭 소자의 기능을 수행하는 트랜지스터와, 상기 트랜지스터를 온/오프 시켜 상기 에러 증폭기의 출력신호가 온/오프 되도록 제어하는 PWM용 오실레이터를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

엘시디의 백라이트용 인버터 {Inverter for backlight of LCD}

본 발명은 엘시디의 백라이트용 인버터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 PWM 디밍 방식에 있어서 동작 특성을 개선한 엘시디의 백라이트용 인버터에 관한 것이다.

일반적으로, LCD 백라이트 인버터에서 IC 전원을 계속적으로 온/오프 하게 되면 부하 변동이 계속적으로 생겨서 전원의 변동을 가져올 수 있는 문제가 발생하게 된다. 또한, 이러한 전원의 변동은 OP 앰프 등의 미약신호를 증폭하는 회로에서는 전원전압의 변동이 신호에 중첩되어 증폭되므로 신호의 변동이나 노이즈로 작용하게 되는 문제점이 발생하게 된다.

도 1은 종래 기술에 따른 백라이트용 인버터의 구성을 나타내는 회로도이고, 도 2는 도 1에서의 타이밍도이다.

상기 도 1을 참조하면, 입력전압(Vin)이 제3 트랜지스터(Q3)를 통해 제1 다이오드(D1)를 거치면서 정류된 후에 제1 인덕터(L1)에 의해 평활되고, 이렇게 정류 및 평활된 전압이 트랜스 및 구동기(1)에 전달되어 램프(Lamp) 구동을 위해 필요한 구동전압으로 변환되어 램프(Lamp)에 전달되게 된다.

그후, 다수의 저항 및 다이오드로 이루어진 피드백부에 의해 피드백 신호(F/B)가 에러 증폭기(ERROR AMP)의 반전(-) 단자로 입력된다. 상기 에러 증폭기(ERROR AMP)에서는 피드백 신호(F/B)와 기준전압을 비교하여 그 결과를 비교기(COMP)로 출력하게 되고, 상기 비교기(COMP)에서는 입력신호를 다시 기준값과 비교하여 그 출력신호를 통해 상기 제3 트랜지스터(Q3)의 온/오프를 결정하게 된다.

이때, 상기의 동작이 이루어지는 동안, PWM용 오실레이터(2)에서 출력되는 신호에 따라 입력전압(Vin)이 에러 증폭기(ERROR AMP)가 온 또는 오프 동작하게 된다.

결국, 상기와 같은 PWM 디밍시 에러 증폭기(ERROR AMP) 및 비교기(COMP) 전원을 PWM 디밍 주기에 따라 온/오프를 반복함으로써 IC 및 인버터 전체 동작 특성에 불안한 요소를 나타내게 된다.

특히, 상기와 같은 종래의 경우에는 도 1에 도시된 램프 전류의 타이밍도와 같이, 초기 전원 투입시 지연(Delay)이 생겨 펄스폭 변조 동작 영역으로의 전환시 램프 전류의 급변으로 램프가 깜빡거리는 문제가 발생하게 된다.

또한, 종래 경우에 연기동 기능은 초기전원 투입시 지연 기능 뿐 아니라 PWM 동작 영역에서의 피크성 잡음전류를 해소하고자 하나 지나친 연기동 기능 구현시 아날로그 영역에서 PWM으로 전환 직전에 연기동 기능에 의해 지연이 생기고 램프 전류가 급변하여 램프가 깜빡거리게 되는 문제가 발생하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 IC 전원을 온/오프 하지 않고 에러 증폭기의 출력을 온/오프 함으로써 PWM을 구현하고 전원의 변동을 줄임으로써 회로를 안정화시키고 IC의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 엘시디의 백라이트용 인버터를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 IC의 전원 전체를 온/오프하는 것이 아니라 PWM 파형으로 에러 증폭기의 출력을 제어하여 온/오프 함으로써 지연(delay) 및 연기동(softstart)이 작게 적용되도록 하여 MAX에서 PWM 전환시 램프의 깜빡임을 없앨 수 있는 엘시디의 백라이트용 인버터를 제공하는데 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 백라이트용 인버터의 구성을 나타내는 회로도

도 2는 종래 기술에 의한 타이밍도

도 3은 본 발명에 의한 백라이트용 인버터의 구성을 나타내는 회로도

도 4는 본 발명에 의한 타이밍도

< 도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명 >

10 : 트랜스 20 : PWM용 오실레이터

Vin : 입력전원 Q3 : 스위칭 소자

D1 : 다이오드 L1 : 인덕터

ERROR AMP : 에러 증폭기 C1 : 커패시터

COMP : 비교기 Q2 : 트랜지스터

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 입력전원을 이용하여 램프를 구동하는 트랜스의 입력단에 연결되어 입력전원의 공급을 결정하는 스위칭 소자와, 상기 스위칭 소자의 출력단에 연결되어 입력전원을 정류하는 다이오드와, 상기 스위칭 소자의 출력단에 연결되어 상기 다이오드에 의해 정류된 입력전원을 평활하여 트랜스로 입력시키는 인덕터와, 램프(Lamp)와 연결된 피드백 부분의 피드백 신호(F/B)를 반전(-) 단자로 입력받는 에러 증폭기와, 상기 에러 증폭기의 출력신호를 비반전(+) 단자를 통해 입력받아 기준값과 비교하고 그 결과에 따라 상기 스위칭 소자의 온/오프를 제어하는 비교기와, 상기 에러 증폭기의 출력단과 접지단 사이에 연결되어 스위칭 소자의 기능을 수행하는 트랜지스터와, 상기 트랜지스터를 온/오프 시켜 상기 에러 증폭기의 출력신호가 온/오프 되도록 제어하는 PWM용 오실레이터를 포함하여 구성된 엘시디의 백라이트용 인버터를 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 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 백라이트용 인버터의 구성을 나타내는 회로도이다.

상기 도 2를 참조하면, 참조번호 10은 회로에서 변압을 수행하며 램프를 구동하는 트랜스를 나타내고, 참조부호 Q3은 입력전원(Vin)과 트랜스(10)의 입력단사이에 연결되어 구동전원의 공급을 결정하는 스위칭 소자를 나타내고, D1은 상기 스위칭 소자(Q3)의 출력단에 연결되어 입력전원(Vin)을 정류하는 다이오드를 나타내고, L1은 상기 스위칭 소자(Q3)의 출력단에 연결되어 상기 다이오드(D1)에 의해 정류된 입력전원(Vin)을 평활하여 상기 트랜스(10)로 입력시키는 인덕터를 나타낸다.

또한, 참조부호 ERROR AMP는 램프(Lamp)와 연결된 피드백 부분의 피드백 신호(F/B)를 반전(-) 단자로 입력받아 기준전압과 비교하는 에러 증폭기를 나타내고, C1은 상기 에러 증폭기(ERROR AMP)의 출력 단자와 반전(-) 단자 사이에 연결된 커패시터를 나타내고, COMP는 상기 에러 증폭기(ERROR AMP)의 출력신호를 비반전(+) 단자를 통해 입력받아 기준값과 비교하고 그 결과에 따라 상기 스위칭 소자(Q3)의 온/오프를 제어하는 비교기를 나타낸다.

또한, 참조부호 Q2는 상기 에러 증폭기(ERROR AMP)의 출력단과 접지단 사이에 연결되어 스위칭 소자의 기능을 수행하는 트랜지스터를 나타내고, 참조번호 20은 상기 트랜지스터(Q2)를 온/오프 시켜 상기 에러 증폭기(ERROR AMP)의 출력신호가 온/오프 되도록 제어하는 PWM용 오실레이터를 나타낸다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 동작을 간략히 설명하고자 한다.

먼저, 종래의 경우와 마찬가지로 입력전압(Vin)이 스위칭 소자(Q3)를 통해 다이오드(D1)를 거치면서 정류된 후에 인덕터(L1)에 의해 평활되고, 이렇게 정류 및 평활된 전압이 트랜스(10)에 전달되어 램프(Lamp) 구동을 위해 필요한 구동전압으로 변환되어 램프(Lamp)에 전달되게 된다.

그후, 다수의 저항 및 다이오드로 이루어진 피드백부에 의해 피드백 신호(F/B)가 에러 증폭기(ERROR AMP)의 반전(-) 단자로 입력된다. 상기 에러 증폭기(ERROR AMP)에서는 피드백 신호(F/B)와 기준전압을 비교하여 그 결과를 비교기(COMP)로 출력하게 되고, 상기 비교기(COMP)에서는 입력신호를 다시 기준값과 비교하여 그 출력신호를 통해 상기 스위칭 소자(Q3)의 온/오프를 결정하게 된다.

이때, 상기의 동작이 이루어지는 동안, PWM용 오실레이터(20)에서 출력되는 신호에 따라 트랜지스터(Q2)가 온/오프되어 상기 에러 증폭기(ERROR AMP)의 출력신호를 온 또는 오프 시킨다.

결국, 본 발명에서는 도 4에 도시된 바와 같이 구형파 신호가 입력되면 (a) 파형처럼 속충전 동작과 연기동 동작을 동시 수행하여 램프 전류가 아날로그 영역과 펄스폭 변조(PWM) 동작 영역이 동시에 존재하도록 하여 피크성 잡음 전류가 방지되면서 램프의 급변화가 개선되도록 한다.

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 발명의 엘시디의 백라이트용 인버터는 IC 전원을 온/오프 하지 않고 에러 증폭기의 출력을 온/오프 함으로써 PWM을 구현하고, 전원의 변동을 줄임으로써 회로를 안정화시키고 IC의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, IC의 전원 전체를 온/오프하는 것이 아니라 PWM 파형으로 에러 증폭기의 출력을 제어하여 온/오프 함으로써 지연(delay) 및 연기동(softstart)이 작게 적용되도록 하여 MAX에서 PWM 전환시 램프의 깜빡임을 없앨 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims

입력전원을 이용하여 램프를 구동하는 트랜스의 입력단에 연결되어 입력전원의 공급을 결정하는 스위칭 소자와, 상기 스위칭 소자의 출력단에 연결되어 입력전원을 정류하는 다이오드와, 상기 스위칭 소자의 출력단에 연결되어 상기 다이오드에 의해 정류된 입력전원을 평활하여 트랜스로 입력시키는 인덕터와, 램프(Lamp)와 연결된 피드백 부분의 피드백 신호(F/B)를 반전(-) 단자로 입력받는 에러 증폭기와, 상기 에러 증폭기의 출력신호를 비반전(+) 단자를 통해 입력받아 기준값과 비교하고 그 결과에 따라 상기 스위칭 소자의 온/오프를 제어하는 비교기를 포함하는 엘시디의 백라이트용 인버터에 있어서,

상기 에러 증폭기의 출력단과 접지단 사이에 연결되어 스위칭 소자의 기능을 수행하는 트랜지스터와, 상기 트랜지스터를 온/오프 시켜 상기 에러 증폭기의 출력신호가 온/오프 되도록 제어하는 PWM용 오실레이터를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 엘시디의 백라이트용 인버터.