KR200215132Y1

KR200215132Y1 - Inverter for high bright backlight

Info

Publication number: KR200215132Y1
Application number: KR2020000019911U
Authority: KR
Inventors: 김근배
Original assignee: 김근배
Priority date: 2000-07-12
Filing date: 2000-07-12
Publication date: 2001-03-02

Abstract

본 고안은 다수의 냉음극 형광램프로 구성된 고휘도 엘씨디(LCD) 백라이트(backlight)용 인버터(inverter)에 관한 것으로 다수의 형광램프를 점등시킬 경우 점등 순간에 발생하는 과도한 돌입전류 낮추도록 하여 전원공급장치에 순간적인 과부하가 걸리지 않도록 하는 고휘도 백라이트용 인버터를 구성하는 것을 목적으로 한다.The present invention relates to an inverter for a high brightness LCD backlight composed of a plurality of cold cathode fluorescent lamps. When a plurality of fluorescent lamps are turned on, the power supply device is designed to lower excessive inrush current generated at the moment of lighting. An object of the present invention is to configure an inverter for high-brightness backlight which does not apply a momentary overload.

이를 위하여 다수의 형광램프를 동시에 점등시키지 않고 각각의 형광램프를 구동하는 인버터 블록의 온,오프(ON,OFF)제어 회로의 입력측에 시간 지연회로를 두어 각각의 형광램프가 시차를 두어 순차적으로 점등 하도록 구성 함으로서 인버터의 전원공급 장치에 순간적인 과부하가 걸려 공급 전압이 낮아지거나 전류제한 회로 또는 퓨즈와 같은 과전류 차단 장치가 작동되어 점등이 되지않는 문제가 발생하지 않도록 하며 상기의 전원공급 장치에 연결된 엘씨디 구동회로 등의 전압이 안정화 되어 시스템의 안정된 동작이 이루어 질 수 있도록 인버터를 구성하는 것이 가능하다.For this purpose, a time delay circuit is provided on the input side of the ON / OFF control circuit of the inverter block that drives each fluorescent lamp without simultaneously lighting a plurality of fluorescent lamps, so that each fluorescent lamp is sequentially lit with a time difference. It is configured so that the power supply of the inverter is momentarily overloaded so that the supply voltage is not lowered or the overcurrent blocking device such as the current limiting circuit or the fuse is activated so that it does not turn on and the LED connected to the power supply is prevented. It is possible to configure the inverter so that the voltage of the driving circuit is stabilized and the system can be stably operated.

Description

Inverter for high bright backlight}

본 고안은 다수의 냉음극 형광램프로 구성된 고휘도 엘씨디 백라이트용 인버터에 관한 것으로 형광램프의 점등을 순차적으로 실시하여 순간적인 과전류가 흐르는 것을 방지하므로서 전원 공급장치의 출력 전압을 안정하게 유지하게 하기위한 인버터에 관한 것이다.The present invention relates to an inverter for high brightness LCD backlight composed of a plurality of cold cathode fluorescent lamps. The inverter is designed to keep the output voltage of the power supply stable while the fluorescent lamps are sequentially turned on to prevent instantaneous overcurrent. It is about.

도 3에 도시한 것처럼 다수의 인버터를 사용하고 각 인버터의 온오프제어 입력단을 병렬로 접속하여 다수의 형광램프를 동시에 점등(ON)시킬 경우 기동 순간에 일시적으로 흐르는 과도한 돌입전류(inrush current)에 의해 전원공급 장치에 순간적인 과부하가 걸려 전원공급 장치의 내부저항에 의한 전압강하로 공급 전압이 낮아지거나 전류 제한 회로 또는 퓨즈와 같은 과전류 차단 장치가 작동되어 점등이 되지않는 등의 이상 현상이 발생 할 수 있다.As shown in FIG. 3, when a plurality of inverters are used and the on / off control inputs of each inverter are connected in parallel, when a plurality of fluorescent lamps are turned on at the same time, excessive inrush current flows temporarily at the moment of start-up. As a result, a momentary overload is applied to the power supply, causing a voltage drop caused by the internal resistance of the power supply, resulting in a drop in supply voltage or abnormal operation such as an overcurrent blocking device such as a current limiting circuit or a fuse. Can be.

엘씨디 디스플레이는 비발광 소자로서 별도의 백라이트를 필요로 하고 백라이트용 광원으로서는 냉음극 형광램프가 많이 사용된다. 백라이트 방식으로서는 도광판 방식이나 직하 방식이 사용되며 일반적으로 1개 또는 1개에서 4개 정도의 냉음극 형광램프를 사용하고 있고 이를 구동하기 위해 인버터를 사용한다.LCD displays require a separate backlight as a non-light emitting device, and a cold cathode fluorescent lamp is frequently used as a backlight light source. As a backlight method, a light guide plate method or a direct method is used. Generally, one or one to four cold cathode fluorescent lamps are used, and an inverter is used to drive them.

도 2는 일반적인 백라이트용 인버터의 블록도로서 인버터(1)는 전원공급 장치(7)로부터 공급되는 전압의 변화에 관계없이 일정한 램프 전류를 유지하기 위해 고전압 발생회로(3)에 공급되는 전원을 제어하는 DC-DC컨버터(2)와 고전압 발생회로(3)로 구성된다. DC-DC컨버터(2)는 노트북 컴퓨터 또는 엘씨디 모니터의 마이콤에서 보내지는 온오프 제어신호(8)와 휘도 제어신호(9)에 의해 고전압 발생회로(3)에 공급하는 전압을 제어한다. 고전압 발생회로(3)는 일반적으로 콜렉터 공진형 발진회로와 고압 트랜스로 구성되며 냉음극 형광램프(6)의 기동과 점등 유지에 필요한 교류 전압을 공급한다.FIG. 2 is a block diagram of a general backlight inverter, in which the inverter 1 controls the power supplied to the high voltage generating circuit 3 to maintain a constant lamp current regardless of a change in the voltage supplied from the power supply 7. It consists of a DC-DC converter 2 and a high voltage generation circuit (3). The DC-DC converter 2 controls the voltage supplied to the high voltage generating circuit 3 by the on-off control signal 8 and the luminance control signal 9 sent from the microcomputer of the notebook computer or the LCD monitor. The high voltage generation circuit 3 is generally composed of a collector resonant oscillation circuit and a high voltage transformer, and supplies an AC voltage necessary for starting and maintaining lighting of the cold cathode fluorescent lamp 6.

냉음극 형광램프는 점등시 순간적으로 정격전압 대비 2배 정도의 높은 기동 전압을 필요로 하며 램프의 부저항 특성에 의해 정격전류보다 큰 기동 전류를 필요로 한다.Cold cathode fluorescent lamps require a starting voltage that is twice as high as the rated voltage when it is turned on and requires a larger starting current than the rated current due to the negative resistance of the lamp.

엘씨디를 사용하는 모니터나 노트북 컴퓨터의 경우 전원 공급 장치(7)로서 스위칭 방식의 것들이 사용되며 사용하는 형광램프의 수가 적어 램프의 기동시 순간적으로 2배 정도의 기동 전류를 공급하는데 지장이 없다.In the case of a monitor or a notebook computer using an LCD, a switching type is used as the power supply unit 7, and the number of fluorescent lamps used is small, so there is no problem in supplying about twice the starting current when the lamp is started.

그러나 도 3에 표시한 것처럼 10개 내지 그 이상의 다수의 냉음극 형광램프(6a ~ 6z)를 광원으로 사용하는 고휘도 방식의 백라이트인 경우는 전원공급장치(10)에서 공급해야하는 각각의 인버터(1a ~ 1z)의 입력 전류의 합이 정격상태에서도 수 암페어(A)에서 십수 암페어(A)에 이르게 되며 이들 다수의 형광램프(6a ~ 6z)를 동시에 점등 시킬경우 점등시의 과도한 돌입 전류에 의해 공급 전압이 과도하게 낮아지거나 전원공급장치(10)의 전류제한 기능이 작동하여 전원 공급을 차단 하므로써 점등이 되지 못하는 문제가 발생하게 된다.However, as shown in FIG. 3, in the case of a backlight having a high brightness type using ten to more cold cathode fluorescent lamps 6a to 6z as a light source, each inverter 1a to be supplied from the power supply device 10. The sum of the input currents of 1z) ranges from several amperes (A) to several tens of amperes (A) even under rated conditions. The excessively low or the current limiting function of the power supply device 10 is activated to cut off the power supply will cause a problem that can not be turned on.

일반적인 경우 이와같은 문제를 막기 위해 전원공급장치(10)의 용량을 증가시켜 점등시의 순간적인 돌입전류에도 견딜 수 있도록 할 수 있으나 이 경우 전원공급장치(10)의 용량을 정격치보다 훨씬 크게 해야 하며 이로 인해 체적과 중량이 증가하고 가격이 상승하는 단점이 있다.In general, in order to prevent such a problem, the capacity of the power supply 10 may be increased to withstand the instantaneous inrush current at the time of lighting, but in this case, the capacity of the power supply 10 should be much larger than the rated value. As a result, the volume and weight increase and the price increases.

본 고안의 목적은 다수의 냉음극 형광램프를 광원으로 사용하는 고휘도 엘씨디의 백라이트를 구동하는 인버터에서 각각의 형광램프를 점등시키는데 충분한 전압과 전류를 공급하여 점등 특성을 양호하게 유지 하면서 전체의 형광램프를 점등시키는데 필요한 돌입전류를 낮추어 순간적인 과전류의 발생을 없애므로서 시스템의 안정적 동작을 유지 할 뿐만아니라 전원공급장치의 용량이 불필요하게 커지지 않도록 함으로서 경제적으로도 유리한 백라이트용 인버터를 제시하는 것이다.The objective of the present invention is to provide a sufficient voltage and current to light up each fluorescent lamp in an inverter driving a backlight of a high brightness LCD using a plurality of cold cathode fluorescent lamps as a light source, while maintaining the lighting characteristics of the entire fluorescent lamp. By lowering the inrush current required to turn on the lamp, eliminating the occurrence of instantaneous overcurrent, it not only maintains the stable operation of the system, but also provides an economically advantageous backlight inverter by preventing the power supply's capacity from becoming unnecessarily large.

도 1은 본 고안에 의한 돌입전류 제한 기능을 갖는 고휘도 백라이트용 인버터의 블록도1 is a block diagram of an inverter for high brightness backlight having inrush current limiting function according to the present invention

도 2는 일반적인 냉음극 형광램프용 인버터의 블록도2 is a block diagram of an inverter for a general cold cathode fluorescent lamp

도 3은 도 2의 인버터를 다수 사용하여 각 인버터의 온오프 제어신호 입력단을 병렬 접속한 일반적인 고휘도 백라이트용 인버터의 블록도FIG. 3 is a block diagram of a general high brightness backlight inverter using a plurality of inverters of FIG. 2 connected in parallel with on and off control signal input terminals of each inverter.

상기의 목적을 달성하기 위해 다수의 형광램프를 동시에 점등시키지 않도록 각각의 형광램프를 구동하는 인버터 블록의 온,오프(ON,OFF)제어 회로의 입력측에 시간 지연회로를 두어 각각의 형광램프가 시차를 두어 순차적으로 점등 하도록 구성 함으로서 인버터의 전원공급 장치에 순간적인 과부하가 걸려 공급 전압이 낮아지거나 전류제한 회로 또는 퓨즈와 같은 과전류 차단 장치가 작동되어 점등이 되지않는 문제가 발생하지 않도록 하는 인버터를 구성한다.In order to achieve the above object, a time delay circuit is provided on an input side of an ON / OFF control circuit of an inverter block for driving each fluorescent lamp so as not to turn on a plurality of fluorescent lamps at the same time, so that each fluorescent lamp has a time difference. It is configured to turn on sequentially so that the power supply of the inverter is momentarily overloaded so that the supply voltage is not lowered or the overcurrent blocking device such as current limiting circuit or fuse is activated so that the problem of not turning on is prevented. do.

본 고안의 바람직한 실시예에 대해 도면을 참고로하여 자세하게 설명하면 다음과 같다.Preferred embodiments of the present invention with reference to the drawings in detail as follows.

도 1은 본고안의 실시예에 따른 돌입전류 제한 기능을 갖는 고휘도 백라이트용 인버터의 블록도이다. 도 1에서 인버터 블록(1a ~ 1z)은 도 2에 도시한 일반적인 냉음극 형광램프의 인버터 블록도의 DC-DC컨버터(2), 고전압 발생회로(3), 온오프 제어회로(4) 및 휘도제어회로(5)로 구성된 인버터 블록(1)이 형광램프의 수만큼 사용되는 것을 나타내며 시간 지연회로(11b ~ 11z)는 형광램프의 수보다 1개 적으며 각각의 인버터 블록(1b ~ 1z)의 온오프제어회로(4) 입력측에 연결되는것을 나타낸다.1 is a block diagram of an inverter for high brightness backlight having inrush current limiting function according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the inverter blocks 1a to 1z include a DC-DC converter 2, a high voltage generating circuit 3, an on-off control circuit 4, and luminance of the inverter block diagram of the general cold cathode fluorescent lamp shown in FIG. The inverter block 1 composed of the control circuit 5 is used as many as the number of fluorescent lamps, and the time delay circuits 11b to 11z are one less than the number of fluorescent lamps and each of the inverter blocks 1b to 1z It is connected to the on-off control circuit 4 input side.

형광램프의 점등을 위한 온오프(ON/OFF) 제어신호(8)를 시차를 두어 순차적으로 각각의 냉음극 형광램프 구동용 인버터(1a ~ 1z) 회로에 가할 수 있도록 시간 지연회로 블록(11b ~ 11z)을 인버터(1b ~ 1z)의 온오프 제어회로 입력단에 부가시켜주므로써 마이콤으로부터의 온오프 제어신호(8)가 온으로 되었을 경우 먼저 인버터(1a)가 동작하여 형광램프(6a)를 기동하고 시간지연 회로(11b)에서 설정한 지연 시간 후에 다음의 인버터(1b)가 온(ON)하여 형광램프(6b)가 기동하며 이와 같은 방법으로 순차적으로 형광램프(6c)에서 형광램프(6z)까지 기동하도록 하는 방법으로 시차를 두어 순차적으로 기동 시킴으로서 기동시의 돌입전류를 분산 시킬 수 있고 그 결과로써 전원공급장치(10)로 부터 순간적으로 대전류가 흐름으로서 발생하는 전압 강하나 과전류에 의해 전원공급이 차단되지 않도록 할 수 있다.A time delay circuit block 11b to sequentially apply the ON / OFF control signal 8 for lighting the fluorescent lamp to the circuits of each of the cold cathode fluorescent lamp driving inverters 1a to 1z sequentially. 11z) is added to the on-off control circuit input terminals of the inverters 1b to 1z, when the on-off control signal 8 from the microcomputer is turned on, the inverter 1a first operates to start the fluorescent lamp 6a. After the delay time set by the time delay circuit 11b, the next inverter 1b is turned on and the fluorescent lamp 6b is started. In this manner, the fluorescent lamp 6c is sequentially replaced by the fluorescent lamp 6z. It is possible to disperse the inrush current at the start by sequentially starting with the time difference in a way to start up, and as a result, supplying power by voltage drop or over current generated by instantaneous flow of large current from the power supply 10. You can prevent blocking.

여기서 각각의 시간지연 회로는 간단한 적분회로로 구성할 수 있으며 지연시간을 램프의 기동시 돌입 전류가 흐르는 시간주기에 맞추어 수 밀리초로 설정하므로서 전체의 램프가 기동하는데 소요되는 시간을 수십 밀리초 안에 완료되도록 하여 전체의 램프 점등시 과도한 점등 지연이 없이 시각적으로도 안락한 점등 특성이 얻어 지도록 할 수가 있어 안정된 시스템을 구현 하는것이 가능 하다.Here, each time delay circuit can be configured as a simple integral circuit, and the delay time is set to a few milliseconds according to the time period during which the inrush current flows when the lamp is started, thereby completing the time required for the entire lamp to be started within tens of milliseconds. In this way, it is possible to obtain stable lighting characteristics visually without excessive lighting delay when the whole lamp is turned on.

앞에서 설명한 바와 같이 본 고안은 다수의 냉음극 형광램프를 발광원으로 하는 고휘도의 엘씨디 백라이트 구동용 인버터에서 다수의 형광램프를 시간차를 두어 순차적으로 기동할 수 있도록 각각의 형광램프 구동용 인버터 회로의 온오프 제어 신호 입력단에 시간지연 회로를 부가 하므로써 전체의 램프가 동시에 점등 함으로서 발생되는 과도한 돌입전류의 발생을 없앨 수 있어 전원공급 장치에 순간적인 과부하가 걸리는 것을 피할 수 있으며 전원공급 장치의 용량을 램프 점등 상태시 소요되는 용량값으로 적정하게 선택할 수 있어 경제적이며 시각적으로도 안락한 점등 특성이 얻어 지도록 할 수가 있고 과전류가 흐르지 않아 안정된 시스템을 구현하는 것이 가능하다.As described above, the present invention is to turn on each of the inverter circuits for driving the fluorescent lamps so that the plurality of fluorescent lamps can be sequentially started at a time difference in the high brightness LCD backlight driving inverter using the plurality of cold cathode fluorescent lamps as the light emitting sources. By adding a time delay circuit to the off-control signal input, it is possible to eliminate excessive inrush current generated by turning on the entire lamp at the same time, and to avoid the momentary overload of the power supply. It can be appropriately selected as the capacity value required in the state, so that economical and visually comfortable lighting characteristics can be obtained, and it is possible to realize a stable system because no overcurrent flows.

Claims

In the backlight inverter composed of a plurality of inverter blocks to turn on and off a plurality of fluorescent lamps by one ON / OFF control signal, the entire inverter block is controlled simultaneously by the on / off control signal. Therefore, in order to prevent the entire fluorescent lamp from being turned on and off at the same time, a time delay circuit is added to each of the on and off control signal input terminals of the inverter block so that the timing of the on and off control signals applied to the respective inverter blocks. Inverter for backlight, characterized in that the above-described fluorescent lamps are sequentially on and off with a time difference so as to delay the