KR200239224Y1 - Switched mode power supply apparatus - Google Patents

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KR200239224Y1 KR2020010010677U KR20010010677U KR200239224Y1 KR 200239224 Y1 KR200239224 Y1 KR 200239224Y1 KR 2020010010677 U KR2020010010677 U KR 2020010010677U KR 20010010677 U KR20010010677 U KR 20010010677U KR 200239224 Y1 KR200239224 Y1 KR 200239224Y1
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최경용
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테크웨어주식회사
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Abstract

본 고안은 스위치 모드 전원 공급 장치를 공개한다. 그 장치는 시동 및 액티브 모드시에 제1제어신호에 응답하여 인에이블되고 입력되는 DC전압을 펄스폭 변조신호에 응답하여 스위칭하고 변압함에 의해서 고전압을 발생하고, 출력전류를 감지함에 의해서 펄스폭 변조신호의 펄스폭을 가변하고, 펄스폭 변조신호의 상태를 감지하여 보호신호를 발생하기 위한 벅 컨버터, 시동 모드시에 제2제어신호에 응답하여 인에이블되고 제1펄스 구동신호에 응답하여 고전압을 AC전압으로 변환하여 인가함에 의해서 램프를 시동하고, 액티브 모드시에 제1펄스 구동신호보다 낮은 주파수를 가지는 제2펄스 구동신호에 응답하여 고전압을 AC전압으로 변환하여 인가함에 의해서 램프를 점등하기 위한 점등회로, 시동 및 액티브 모드시에 제3제어신호에 응답하여 제1펄스 구동신호 및 제2펄스 구동신호를 발생하기 위한 구동회로, 보호신호 및 제4제어신호에 응답하여 구동회로의 동작을 디스에이블하기 위한 보호회로, 및 시동 및 액티브 모드시에 제1, 2 및 제3제어신호들을 발생하고, 고전압의 레벨을 검출함에 의해서 제4제어신호를 발생하기 위한 제어부로 구성되어 있다. 따라서, 투사형 디스플레이 장치를 위한 램프를 시동하고 점등을 안정적으로 유지함으로써 램프의 수명을 연장할 수 있다.The present invention discloses a switch mode power supply. The device generates high voltage by switching and transforming the DC voltage which is enabled and input in response to the first control signal in the start-up and active mode in response to the pulse width modulation signal, and the pulse width modulation by sensing the output current. A buck converter for varying the pulse width of the signal, detecting the state of the pulse width modulated signal and generating a protection signal, and is enabled in response to the second control signal in the start-up mode, and applies a high voltage in response to the first pulse drive signal. The lamp is started by converting and applying the AC voltage, and in the active mode, the lamp is turned on by applying the high voltage to the AC voltage in response to the second pulse driving signal having a lower frequency than the first pulse driving signal. A mechanism for generating the first pulse drive signal and the second pulse drive signal in response to the third control signal in the lighting circuit, the start-up and the active modes. A protection circuit for disabling the operation of the driving circuit in response to the circuit, the protection signal and the fourth control signal, and generating first, second and third control signals in the start-up and active modes, and detecting the level of the high voltage. And a control unit for generating the fourth control signal. Therefore, it is possible to extend the life of the lamp by starting the lamp for the projection display device and keeping the lighting stable.

Description

스위치 모드 전원 공급 장치{Switched mode power supply apparatus}Switched mode power supply apparatus

본 고안은 스위치 모드 전원 공급 장치에 관한 것으로, 특히 투사형 디스플레이 장치의 광원으로 사용되는 메탈 헬라이드 램프로 안정적인 전압을 공급하기 위한 스위치 모드 전원 공급 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a switch mode power supply, and more particularly to a switch mode power supply for supplying a stable voltage to the metal halide lamp used as a light source of the projection display device.

현재 투사형 디스플레이 장치의 광원으로 메탈 할라이드 램프(metal halide lamp)가 많이 사용되고 있다. 이는 메탈 할라이드 램프가 현존하는 광원으로서는 가장 높은 광효율과 화면 구현에 적합한 칼라 특성을 가지고 있기 때문이다.Currently, metal halide lamps are widely used as light sources of projection display devices. This is because metal halide lamps have the highest light efficiency and color characteristics suitable for screen realization.

투사형 디스플레이 장치에 사용되는 메탈 할라이드 램프는 쇼트 아크(short ARC) 메탈 할라이드 램프로서 시동을 하고, 점등을 안정적으로 유지시켜 램프의 수명을 보장하는데 있어서 정확한 제어가 이루어져야 한다.The metal halide lamp used in the projection display device must be started as a short ARC metal halide lamp, and accurate control must be made to keep the lighting stable to ensure the life of the lamp.

따라서, 투사형 디스플레이 장치에 사용되는 메탈 할라이드 램프의 스위치 모드 전원 공급 장치의 구성은 일반적인 조명을 위한 메탈 할라이드 램프의 스위치 모드 전원 공급 장치의 구성에 비해서 복잡해지게 된다.Therefore, the configuration of the switch mode power supply of the metal halide lamp used in the projection display device is complicated compared with the configuration of the switch mode power supply of the metal halide lamp for general lighting.

특히, 종래의 투사형 디스플레이 장치의 스위치 모드 전원 공급 장치를 구성하는 벅 컨버터의 스위칭 트랜지스터를 제어하기 위한 펄스폭 변조신호를 발생하기 위한 회로가 복수개의 타이머 회로들로 구성되기 때문에 스위칭 모드 전원 공급 장치의 구성이 복잡해지게 된다는 문제점이 있었다.In particular, since a circuit for generating a pulse width modulated signal for controlling a switching transistor of a buck converter constituting a switch mode power supply of a conventional projection display device is composed of a plurality of timer circuits, There was a problem that the configuration is complicated.

본 고안의 목적은 회로 구성이 간단하고 투사형 디스플레이 장치를 위한 램프를 시동하고, 점등을 안정적으로 유지할 수 있는 스위치 모드 전원 공급 장치를 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide a switch mode power supply that can simplify the circuit configuration, start a lamp for a projection display device, and keep the lighting stable.

이와같은 목적을 달성하기 위한 스위치 모드 전원 공급 장치는 시동 및 액티브 모드시에 제1제어신호에 응답하여 인에이블되고 입력되는 DC전압을 펄스폭 변조신호에 응답하여 스위칭하고 변압함에 의해서 고전압을 발생하고, 출력전류를 감지함에 의해서 상기 펄스폭 변조신호의 펄스폭을 가변하고, 상기 펄스폭 변조신호의 상태를 감지하여 보호신호를 발생하기 위한 벅 컨버터, 상기 시동 모드시에 제2제어신호에 응답하여 인에이블되고 제1펄스 구동신호에 응답하여 상기 고전압을 AC전압으로 변환하여 인가함에 의해서 램프를 시동하고, 상기 액티브 모드시에 상기 제1펄스 구동신호보다 낮은 주파수를 가지는 제2펄스 구동신호에 응답하여 상기 고전압을 AC전압으로 변환하여 인가함에 의해서 상기 램프를 점등하기 위한 점등수단, 상기 시동 및 액티브 모드시에 제3제어신호에 응답하여 상기 제1펄스 구동신호 및 제2펄스 구동신호를 발생하기 위한 구동수단, 상기 보호신호 및 제4제어신호에 응답하여 상기 구동수단의 동작을 디스에이블하기 위한 보호수단, 및 상기 시동 및액티브 모드시에 상기 제1, 2 및 제3제어신호들을 발생하고, 상기 고전압의 레벨을 검출함에 의해서 상기 제4제어신호를 발생하기 위한 제어수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.A switch mode power supply for achieving this purpose generates a high voltage by switching and transforming a DC voltage that is enabled and input in response to a first control signal in start-up and active modes in response to a pulse width modulation signal. A buck converter for varying the pulse width of the pulse width modulated signal by sensing an output current and generating a protection signal by detecting a state of the pulse width modulated signal, in response to a second control signal in the start mode A lamp is started by converting and applying the high voltage to an AC voltage in response to the first pulse driving signal, and responding to the second pulse driving signal having a lower frequency than the first pulse driving signal in the active mode. Lighting means for lighting the lamp by converting and applying the high voltage to an AC voltage Disabling the driving means for generating the first pulse driving signal and the second pulse driving signal in response to the third control signal and the operation of the driving means in response to the protection signal and the fourth control signal. And protection means for generating the first, second and third control signals in the start-up and active modes, and generating the fourth control signal by detecting the level of the high voltage. It is done.

도1은 본 고안의 스위치 모드 전원 공급 장치의 구성을 나타내는 것이다.1 shows a configuration of a switch mode power supply of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 고안의 스위치 모드 전원 공급 장치를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the switch mode power supply of the present invention with reference to the accompanying drawings as follows.

도1은 본 고안의 스위치 모드 전원 공급 장치의 구성을 나타내는 것으로, 선형 필터(10), 전원 공급회로(12), 출력전류 조절회로(14), 제어수단(16), 구동회로(18), 보호회로(20), 벅 컨버터(22), 전압 분배회로(24), 시동 온/오프 스위치(26), 점등회로(28), 및 램프(30)로 구성되어 있다. 벅 컨버터(22)는 펄스폭 조절회로(32), 스위칭 트랜지스터(ST1), 다이오드(D1), 저항(R1), 인덕터(L1), 및 저항(C1)으로 구성되어 있다. 전압 분배회로(24)는 저항들(R2, R3)로 구성되어 있다. 시동 온/오프 스위치(26)는 트라이악(TR)으로 구성되어 있다. 점등회로(28)는 스위칭 트랜지스터들(ST2 ~ ST5), 스위치(SW), 인덕터(L2), 전압 체배회로(34), 변압기들(TRS1, TRS2), 어레스터(36), 및 캐패시터들(C4, C5, C6)로 구성되어 있다. 전압 체배회로(34)는 다이오드들(D2, D3), 저항들(R4, R5), 및 캐패시터들(C2, C3)로 구성되어 있다.Figure 1 shows the configuration of the switch mode power supply of the present invention, the linear filter 10, the power supply circuit 12, the output current adjusting circuit 14, the control means 16, the drive circuit 18, The protection circuit 20, the buck converter 22, the voltage distribution circuit 24, the start-up on / off switch 26, the lighting circuit 28, and the lamp 30 are comprised. The buck converter 22 is composed of a pulse width adjusting circuit 32, a switching transistor ST1, a diode D1, a resistor R1, an inductor L1, and a resistor C1. The voltage divider circuit 24 is composed of resistors R2 and R3. The start on / off switch 26 is constituted by a triac TR. The lighting circuit 28 includes switching transistors ST2 to ST5, a switch SW, an inductor L2, a voltage multiplication circuit 34, transformers TRS1 and TRS2, an arrester 36, and capacitors. It consists of (C4, C5, C6). The voltage multiplier circuit 34 is composed of diodes D2 and D3, resistors R4 and R5, and capacitors C2 and C3.

도1에 나타낸 회로의 기능을 설명하면 다음과 같다.The function of the circuit shown in Fig. 1 is as follows.

선형 필터(10)는 공급되는 DC전압의 노이즈를 제거한다. 전압 발생회로(12)는 공급되는 DC전압을 입력하여 펄스폭 조절회로(32), 제어수단(16),구동회로(18), 및 보호회로(20)를 위한 전압을 발생한다. 출력전류 조절회로(14)는 제어신호(CON)에 응답하여 램프(30)를 통하여 흐르는 전류를 조절한다. 펄스폭 조절회로(32)는 제어수단(16)으로부터 인가되는 제어신호(c1)에 응답하여 인에이블되고 노드(A)의 전압을 입력하여 출력신호(PWM)의 펄스폭을 조절하고, 소정 시간동안 출력신호(PWM)가 발생되지 않거나, 온 상태를 유지하는 경우에 보호 출력신호(PRO)를 발생한다. 즉, 노드(A)의 전압의 변화에 따라 출력신호(PWM)의 펄스폭을 가변한다. 만일 노드(A)의 전압이 낮아졌을 경우에는 출력신호(PWM)의 펄스폭을 늘리고, 노드(A)의 전압이 상승하였을 경우에는 출력신호(PWM)의 펄스폭을 줄인다. 스위칭 트랜지스터(ST1)는 출력신호(PWM)에 응답하여 온되어 선형 필터(10)의 출력전압을 노드(B)로 전송한다. 인덕터(L)는 노드(B)의 전압을 변압하여 램프 전원전압을 발생한다. 캐패시터(C1)는 인덕터(L)로부터 발생된 전압을 평활한다. 다이오드(D1)와 저항(R1)은 스위칭 트랜지스터(ST1)가 오프되는 경우에 인덕터(L) 및 캐패시터(C1)를 통하여 흐르는 전류를 흐르게 한다. 저항(R1)은 램프(30)에 흐르는 전류를 감지한다. 전압 분배회로(24)는 저항들(R2, R3)에 의해서 전압을 분배하여 분배된 전압(VD)을 발생한다. 트라이악(TR)은 제어신호(c4)에 응답하여 온된다. 제어수단(16)은 온/오프 신호에 응답하여 제어신호들(c1 ~ c4) 및 비교전압(COM)을 발생하고, 전압(VD)을 입력하여 전압(VD)이 설정된 전압 이상이면 제어신호(c2)를 발생한다. 구동회로(18)는 제어신호(c3)에 응답하여 온되어 구동 신호들(S1, S2, S3, S4)을 발생하고, 신호(P)에 응답하여 오프된다. 이때 발생되는 제어신호(c3)는 펄스신호로서 시동 모드시에는 고주파수로 발생되고, 액티브 모드시에는 저주파수로 발생된다. 보호회로(20)는 보호신호(PRO)의 전압과 비교전압(COM)을 비교하여 보호신호(PRO)의 전압이 비교전압(COM)보다 크고 보호 제어신호(c2)가 발생되면 구동회로(18)를 오프하기 위한 신호(P)를 발생한다. 스위치(SW)는 트라이악(TR)의 출력신호에 응답하여 시동 모드시에 온되고 액티브 모드시에 오프된다. 스위칭 트랜지스터들(ST2 ~ ST5)은 구동 신호들(S1, S2, S3, S4)에 응답하여 스위칭 트랜지스터들(ST2, ST5)과 스위칭 트랜지스터들(ST3, ST4)이 교대로 온됨에 의해서 DC전압을 AC전압으로 바꾸어주게 된다. 전압 체배회로(34)는 시동 모드시에 스위칭 트랜지스터들(ST2, ST3, ST4, ST5)의 동작에 의해서 인가되는 전압을 2배압하여 어레스터(36)로 인가한다. 어레스터(36)는 시동 모드시에 전압 체배회로(34)에 의해서 2배압된 전압이 인가되면 스파크 전압을 발생한다. 변압기들(TRS1, TRS2)은 시동 모드시에 어레스터(36)에 의해서 스파크 전압이 발생되면 일차측으로 전류가 흐르게 되고, 이 전류가 이차측으로 유기되어 램프(30)를 점등하고, 액티브 모드시에는 스위칭 트랜지스터들(ST2, ST3, ST4, ST5)를 통하여 인가되는 전류가 이차측으로 흘러 램프(30)를 점등하게 된다. 변압기들(TRS1, TRS2)의 2차측에 연결된 캐패시터들(C4, C5)은 3고조파 동조용이다.The linear filter 10 removes noise of the supplied DC voltage. The voltage generation circuit 12 inputs the supplied DC voltage to generate voltages for the pulse width adjustment circuit 32, the control means 16, the drive circuit 18, and the protection circuit 20. The output current adjusting circuit 14 adjusts the current flowing through the lamp 30 in response to the control signal CON. The pulse width adjusting circuit 32 is enabled in response to the control signal c1 applied from the control means 16 and inputs the voltage of the node A to adjust the pulse width of the output signal PWM, and for a predetermined time. The output signal PWM is not generated during the operation or the protection output signal PRO is generated when the output signal PWM is kept on. That is, the pulse width of the output signal PWM is varied according to the change of the voltage of the node A. If the voltage of the node A is lowered, the pulse width of the output signal PWM is increased, and if the voltage of the node A is increased, the pulse width of the output signal PWM is reduced. The switching transistor ST1 is turned on in response to the output signal PWM to transmit the output voltage of the linear filter 10 to the node B. The inductor L transforms the voltage of the node B to generate a lamp power supply voltage. Capacitor C1 smoothes the voltage generated from inductor L. The diode D1 and the resistor R1 flow a current flowing through the inductor L and the capacitor C1 when the switching transistor ST1 is turned off. The resistor R1 senses the current flowing through the lamp 30. The voltage divider circuit 24 divides the voltage by the resistors R2 and R3 to generate the divided voltage VD. The triac TR is turned on in response to the control signal c4. The control means 16 generates the control signals c1 to c4 and the comparison voltage COM in response to the on / off signal, and inputs the voltage VD to input the voltage VD so that the control signal (or c2). The driving circuit 18 is turned on in response to the control signal c3 to generate the driving signals S1, S2, S3, and S4, and turned off in response to the signal P. The control signal c3 generated at this time is a pulse signal and is generated at a high frequency in the start mode and at a low frequency in the active mode. The protection circuit 20 compares the voltage of the protection signal PRO with the comparison voltage COM, and when the voltage of the protection signal PRO is greater than the comparison voltage COM and the protection control signal c2 is generated, the driving circuit 18. Generates a signal P for turning off. The switch SW is turned on in the start-up mode and turned off in the active mode in response to the output signal of the triac TR. The switching transistors ST2 to ST5 alternately turn on the DC voltage by turning on the switching transistors ST2 and ST5 and the switching transistors ST3 and ST4 in response to the driving signals S1, S2, S3, and S4. It will be changed to AC voltage. The voltage multiplication circuit 34 doubles the voltage applied by the operation of the switching transistors ST2, ST3, ST4, and ST5 in the start-up mode and applies the voltage to the arrester 36. The arrester 36 generates a spark voltage when a voltage doubled by the voltage multiplication circuit 34 is applied in the start-up mode. When the spark voltage is generated by the arrester 36 in the start-up mode, the transformers TRS1 and TRS2 flow current to the primary side, and this current is induced to the secondary side to light the lamp 30, and in the active mode. The current applied through the switching transistors ST2, ST3, ST4, and ST5 flows to the secondary side to light the lamp 30. Capacitors C4 and C5 connected to the secondary side of transformers TRS1 and TRS2 are for third harmonic tuning.

도1에 나타낸 회로의 동작을 스탠바이 모드, 시동 모드, 및 액티브 모드로 나누어서 설명하면 다음과 같다.The operation of the circuit shown in FIG. 1 is divided into a standby mode, a startup mode, and an active mode as follows.

스탠바이 모드시에 DC전압이 인가되고, 온/오프신호가 오프상태이면 전압 발생회로(12)에 의해서 펄스폭 조절회로(32), 제어수단(16), 구동회로(18), 및 보호회로(20)로 전압이 인가된다.When the DC voltage is applied in the standby mode and the on / off signal is in the off state, the voltage generating circuit 12 causes the pulse width adjusting circuit 32, the control means 16, the driving circuit 18, and the protection circuit ( Voltage is applied.

시동 모드시에 DC전압이 인가되고, 온/오프신호가 온상태로 전환되면, 제어수단(16)은 제어신호들(C1, C3, C4)을 발생하여 펄스폭 조절회로(32)와 구동회로(18)의 동작을 인에이블하고, 트라이악(TR)을 온한다. 이때 제어수단(16)으로부터발생되는 제어신호(c3)는 변압기들(TRS1, TRS2)의 2차측 코일들과 캐패시터들(C4, C5)을 3고조파로 공진시키기 위한 고주파 펄스신호이다. 펄스폭 조절회로(32)는 제어신호(c1)에 응답하여 인에이블되어 노드(A)의 전압과 비교전압을 입력하여 출력신호(PWM)를 발생하고, 출력신호(PWM)가 소정 시간동안 발생되지 않거나, 소정 시간이상 발생되는 경우에 보호 제어신호(PRO)를 발생한다. 스위칭 트랜지스터(ST1)는 출력신호(PWM)가 발생되면 온되어 선형필터(10)의 출력전압을 노드(B)로 전송한다. 인덕터(22)는 노드(B)의 전압을 변압하여 약 150V정도의 전압을 발생한다. 트라이악(TR)이 온되면 스위치(SW)가 온되어 약 150V정도의 전압을 점등회로(28)로 인가한다. 구동회로(18)는 제어신호(c3)에 응답하여 구동 신호들(S1, S4)과 구동 신호들(S2, S3)을 교대로 발생한다. 이에 따라, 스위칭 트랜지스터들(ST3, ST4)와 스위칭 트랜지스터들(ST2, ST5)이 교대로 온되어 DC전압을 AC전압으로 바꾸어주게 된다. 스위칭 트랜지스터들(ST3, ST4)이 온되면 약 150V정도의 전압이 다이오드(D2), 저항(R4), 및 캐패시터(C3)를 통하여 2배압되고, 스위칭 트랜지스터들(ST2, ST5)이 온되면 약 150V정도의 전압이 캐패시터(C2), 저항(R5), 및 다이오드(D3)를 통하여 2배압된다. 어레스터(36)는 2배압된 전압에 의해서 스파크 전압을 발생한다. 이에 따라 변압기들(TRS1, TRS2)의 일차측 코일에 전류가 흐르게 되고, 이 전류가 이차측 코일로 유기된다. 이때, 변압기들(TRS1,TRS2)의 이차측의 코일과 캐패시터(C4, C5)가 3고조파 공진을 일으켜 고전압을 발생하게 된다. 이 고전압에 의해서 램프(30)의 절연이 파괴되어 많은 전류가 급격하게 흐르게 되고, 이에 따라 램프(30)가 점등된다. 보호회로(20)는 펄스폭 조절회로(32)로부터 보호 제어신호(PRO)가 발생되면 제어수단(16)으로부터 발생되는 제어전압(COM)과 보호 제어신호(PRO)를 비교하여 구동회로(18)를 오프하기 위한 신호(P)를 발생하거나, 제어신호(c2)에 응답하여 구동회로(18)를 오프함으로써 램프(30)를 보호하게 된다.When the DC voltage is applied in the start-up mode and the on / off signal is switched to the on state, the control means 16 generates the control signals C1, C3, C4 to generate the pulse width adjusting circuit 32 and the driving circuit. Enable the operation of 18, and turn on the triac TR. At this time, the control signal c3 generated from the control means 16 is a high frequency pulse signal for resonating the secondary coils and the capacitors C4 and C5 of the transformers TRS1 and TRS2 at three harmonics. The pulse width adjusting circuit 32 is enabled in response to the control signal c1 to input the voltage and the comparison voltage of the node A to generate the output signal PWM, and the output signal PWM occurs for a predetermined time. If not, or occurs for a predetermined time or more, the protection control signal PRO is generated. The switching transistor ST1 is turned on when the output signal PWM is generated to transmit the output voltage of the linear filter 10 to the node B. The inductor 22 transforms the voltage of the node B to generate a voltage of about 150V. When the triac TR is turned on, the switch SW is turned on to apply a voltage of about 150V to the lighting circuit 28. The driving circuit 18 alternately generates the driving signals S1 and S4 and the driving signals S2 and S3 in response to the control signal c3. Accordingly, the switching transistors ST3 and ST4 and the switching transistors ST2 and ST5 are alternately turned on to convert the DC voltage into an AC voltage. When the switching transistors ST3 and ST4 are turned on, a voltage of about 150V is doubled through the diode D2, the resistor R4, and the capacitor C3, and when the switching transistors ST2 and ST5 are turned on, A voltage of about 150V is doubled through the capacitor C2, the resistor R5, and the diode D3. The arrester 36 generates the spark voltage by the voltage doubled. As a result, current flows in the primary coils of the transformers TRS1 and TRS2, and the current is induced to the secondary coil. At this time, the coils on the secondary side of the transformers TRS1 and TRS2 and the capacitors C4 and C5 cause three harmonic resonances to generate a high voltage. This high voltage breaks the insulation of the lamp 30 and causes a large amount of current to flow rapidly, thereby lighting the lamp 30. When the protection control signal PRO is generated from the pulse width adjustment circuit 32, the protection circuit 20 compares the control voltage COM generated from the control means 16 with the protection control signal PRO to drive circuit 18. The lamp 30 is protected by generating a signal P for turning off) or by turning off the driving circuit 18 in response to the control signal c2.

시동 모드시에 램프(30)가 점등되게 되면 제어수단(16)은 시동 모드에서 액티브 모드로 전환하여 장치의 동작을 제어하게 된다.When the lamp 30 is turned on in the start-up mode, the control means 16 switches from the start mode to the active mode to control the operation of the device.

액티브 모드로 전환되면 제어수단(16)은 제어신호(c4)에 의해서 트라이악(TR)을 오프하고, 구동회로(18)로 인가되는 제어신호(c3)의 주파수를 낮추고, 비교전압(COM)의 레벨을 변환하고, 전압(VD)의 검출 레벨을 변환한다. 비교전압(COM)의 레벨과 전압(VD)의 검출 레벨을 변환하는 이유는 시동 모드시에 인덕터(L1)를 통하여 출력되는 전압의 레벨과 액티브 모드시에 인덕터(L1)를 통하여 출력되는 전압의 레벨이 다르기 때문에 비교전압(COM)의 레벨 및 전압(VD)의 검출 레벨을 변환하여 보호회로(20)가 동작되도록 하기 위함이다. 트라이악(TR)이 오프됨에 의해서 스위치(SW)가 오프되어 전압 체배회로(34), 및 어레스터(36)가 동작하지 않게 되며, 제어신호(c2)의 주파수가 낮아짐에 의해서 구동회로(18)로부터 출력되는 구동 신호들(S1, S2, S3, S4)의 주파수가 낮아지게 된다. 저항(R1)은 램프(30)에 흐르는 전류를 감지하고, 펄스폭 조절회로(32)는 노드(A)의 전압을 감지하여 출력신호(PWM)의 펄스폭을 조절하게 된다. 시동 모드시에 램프(30)로 많은 전류가 흐르게 되면 저항(R1)에 의해서 이 전류가 감지되고, 펄스폭 조절회로(32)는 출력신호(PWM)의 펄스폭을 조절함에 의해서 스위칭 트랜지스터(ST1)의 출력전압을 낮추게 된다. 이에 따라, 인덕터(L1)의 출력전압이 약 20V정도로 떨어지게 된다. 이 전압은 스위칭 트랜지스터들(ST2, ST3, ST4, ST5)의 동작에 의해서 변압기들(TRS1, TRS2)의 이차측 코일을 통하여 램프(30)로 인가된다. 초기에, 램프(30)로 약 20V의 전압이 인가되면 램프(30)를 통하여 흐르는 전류가 줄어들게 된다. 저항(R1)에 의해서 이 전류가 감지되면 펄스폭 조절회로(32)는 노드(A)의 전압을 입력하여 출력신호(PWM)의 펄스폭을 늘림에 의해서 노드(B)의 전압을 높이게 된다. 인덕터(L1)는 노드(B)의 전압을 변압하여 출력한다. 이와같은 동작을 반복적으로 수행함에 의해서 인덕터(L1)의 출력전압을 약 80V까지 상승하게 된다. 인덕터(L1)의 출력전압이 약 80V까지 상승하게 되면 안정 전압에 도달한 것이므로 이후로는 이 전압을 유지하기 위한 동작을 수행하게 된다. 보호회로(20)는 펄스폭 조절회로(32)로부터 보호 제어신호(PRO)가 발생되면 제어전압(COM)과 보호 제어신호(PRO)를 비교하여 구동회로(18)를 오프하기 위한 신호(P)를 발생하거나, 제어신호(c2)에 응답하여 구동회로(18)를 오프함으로써 램프(30)를 보호하게 된다.When switching to the active mode, the control means 16 turns off the triac TR by the control signal c4, lowers the frequency of the control signal c3 applied to the driving circuit 18, and compares the voltage COM. The level of is converted and the detection level of the voltage VD is converted. The reason for converting the level of the comparison voltage COM and the detection level of the voltage VD is that the level of the voltage output through the inductor L1 in the start-up mode and the voltage output through the inductor L1 in the active mode Since the levels are different, the protection circuit 20 is operated by converting the level of the comparison voltage COM and the detection level of the voltage VD. When the triac TR is turned off, the switch SW is turned off so that the voltage multiplier circuit 34 and the arrestor 36 do not operate, and the frequency of the control signal c2 is lowered so that the driving circuit ( The frequencies of the driving signals S1, S2, S3, and S4 output from 18 become low. The resistor R1 senses the current flowing through the lamp 30, and the pulse width adjusting circuit 32 senses the voltage of the node A to adjust the pulse width of the output signal PWM. When a large amount of current flows into the lamp 30 in the start-up mode, this current is sensed by the resistor R1, and the pulse width adjusting circuit 32 adjusts the pulse width of the output signal PWM to switch the transistor ST1. Will lower the output voltage. As a result, the output voltage of the inductor L1 drops to about 20V. This voltage is applied to the lamp 30 through the secondary side coils of the transformers TRS1 and TRS2 by the operation of the switching transistors ST2, ST3, ST4, ST5. Initially, a voltage of about 20V is applied to the lamp 30 to reduce the current flowing through the lamp 30. When this current is detected by the resistor R1, the pulse width adjusting circuit 32 inputs the voltage of the node A to increase the voltage of the node B by increasing the pulse width of the output signal PWM. The inductor L1 transforms the voltage of the node B and outputs it. By repeatedly performing such an operation, the output voltage of the inductor L1 is increased to about 80V. When the output voltage of the inductor L1 rises to about 80V, a stable voltage has been reached. Therefore, the operation to maintain the voltage is performed. When the protection control signal PRO is generated from the pulse width adjusting circuit 32, the protection circuit 20 compares the control voltage COM with the protection control signal PRO to turn off the driving circuit 18. ) Or protect the lamp 30 by turning off the driving circuit 18 in response to the control signal c2.

특히, 도1에 나타낸 본 고안의 스위치 모드 전원 공급 장치는 특히 벅 컨버터를 구성하는 펄스폭 조절회로(32)를 하나의 IC, 예를 들면, 페어차일드사에 의해서 제조된 타이머 IC인 KA555를 사용하여 구성함으로써 회로 구성이 간단해지게 된다.In particular, the switch mode power supply of the present invention shown in Fig. 1 uses the pulse width adjusting circuit 32 constituting the buck converter in particular using one IC, for example, KA555, a timer IC manufactured by Fairchild. By configuring, the circuit configuration is simplified.

상기에서는 본 고안의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art various modifications and variations of the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below I can understand that you can.

따라서, 본 고안의 스위치 모드 전원 공급 장치는 회로 구성이 간단하고, 투사형 디스플레이 장치를 위한 램프를 안정적으로 시동하고 점등할 수 있다.Therefore, the switch mode power supply of the present invention has a simple circuit configuration and can stably start and light a lamp for a projection display device.

Claims (3)

시동 및 액티브 모드시에 제1제어신호에 응답하여 인에이블되고 입력되는 DC전압을 펄스폭 변조신호에 응답하여 스위칭하고 변압함에 의해서 고전압을 발생하고, 출력전류를 감지함에 의해서 상기 펄스폭 변조신호의 펄스폭을 가변하고, 상기 펄스폭 변조신호의 상태를 감지하여 보호신호를 발생하기 위한 벅 컨버터;A high voltage is generated by switching and transforming a DC voltage that is enabled and input in response to the first control signal in the start-up and active modes in response to a pulse width modulation signal, and detects an output current of the pulse width modulation signal. A buck converter for varying a pulse width and detecting a state of the pulse width modulated signal to generate a protection signal; 상기 시동 모드시에 제2제어신호에 응답하여 인에이블되고 제1펄스 구동신호에 응답하여 상기 고전압을 AC전압으로 변환하여 인가함에 의해서 램프를 시동하고, 상기 액티브 모드시에 상기 제1펄스 구동신호보다 낮은 주파수를 가지는 제2펄스 구동신호에 응답하여 상기 고전압을 AC전압으로 변환하여 인가함에 의해서 상기 램프를 점등하기 위한 점등수단;It is enabled in response to a second control signal in the start mode and starts a lamp by converting and applying the high voltage to an AC voltage in response to a first pulse drive signal, and in the active mode the first pulse drive signal. Lighting means for lighting the lamp by converting and applying the high voltage into an AC voltage in response to a second pulse drive signal having a lower frequency; 상기 시동 및 액티브 모드시에 제3제어신호에 응답하여 상기 제1펄스 구동신호 및 제2펄스 구동신호를 발생하기 위한 구동수단;Driving means for generating the first pulse driving signal and the second pulse driving signal in response to a third control signal in the start-up and active modes; 상기 보호신호 및 제4제어신호에 응답하여 상기 구동수단의 동작을 디스에이블하기 위한 보호수단; 및Protection means for disabling operation of the driving means in response to the protection signal and a fourth control signal; And 상기 시동 및 액티브 모드시에 상기 제1, 2 및 제3제어신호들을 발생하고, 상기 고전압의 레벨을 검출함에 의해서 상기 제4제어신호를 발생하기 위한 제어수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 스위치 모드 전원 공급 장치.And a control means for generating the first, second and third control signals in the start-up and active modes and for generating the fourth control signal by detecting the level of the high voltage. Feeding device. 제1항에 있어서, 상기 벅 컨버터는The method of claim 1, wherein the buck converter 상기 펄스폭 변조신호에 응답하여 상기 DC전압을 전달하기 위한 스위칭 트랜지스터;A switching transistor for transferring the DC voltage in response to the pulse width modulation signal; 상기 스위칭 트랜지스터의 출력단자와 접지전압사이에 직렬 연결되고 상기 DC전압을 변압하여 상기 고전압을 발생하기 위한 인덕터와 캐패시터;An inductor and a capacitor connected in series between an output terminal of the switching transistor and a ground voltage and transforming the DC voltage to generate the high voltage; 상기 스위칭 트랜지스터의 출력단자와 출력전류 검출노드사이에 연결되어 상기 스위칭 트랜지스터가 오프될 때 상기 인덕터와 캐패시터를 통하여 흐르는 전류를 흐르게 하기 위한 다이오드;A diode connected between an output terminal of the switching transistor and an output current detection node to flow a current flowing through the inductor and the capacitor when the switching transistor is turned off; 상기 출력전류 검출노드와 접지전압사이에 연결되고 상기 램프를 통하여 흐르는 출력전류를 검출하고, 상기 스위칭 트랜지스터가 오프될 때 상기 인덕터와 캐패시터를 통하여 흐르는 전류를 흐르게 하기 위한 출력전류 검출저항; 및An output current detection resistor connected between the output current detection node and a ground voltage and detecting an output current flowing through the lamp and flowing a current flowing through the inductor and the capacitor when the switching transistor is turned off; And 상기 출력전류 검출노드의 전압에 응답하여 상기 펄스폭 변조신호의 펄스폭을 가변하고, 상기 펄스폭 변조신호의 상태를 검출함에 의해서 상기 보호신호를 발생하기 위한 펄스폭 조절수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 스위치 모드 전원 공급 장치.And a pulse width adjusting means for generating the protection signal by varying a pulse width of the pulse width modulation signal in response to a voltage of the output current detection node, and detecting a state of the pulse width modulation signal. Switch mode power supply. 제2항에 있어서, 상기 펄스폭 조절수단은The method of claim 2, wherein the pulse width adjusting means 하나의 집적회로로 구현되는 것을 특징으로 하는 스위치 모드 전원 공급 장치.Switch mode power supply, characterized in that implemented in one integrated circuit.
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