KR20030018150A - 인버터의 디밍회로 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인버터의 디밍회로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 디밍회로에서 디밍 입력 전압의 크기에 따라 제 1비교기의 동작을 제어하여 디밍 입력 전압이 일정 전압 이하인 경우 라인 디밍 동작을 수행하여 냉음극관이 밝을 때 주파수 간섭에 의해 발생하는 플릭커(Flicker) 현상을 해결하고, 디밍 입력 전압이 일정 전압 이상인 경우 버스트 디밍 동작을 수행함으로써 어느 정도 냉음극관이 어두어진후 냉음극관을 좀 더 어둡게 제어하여 휘도비를 개선시킬 수 있다.

Description

인버터의 디밍회로{DIMMING CIRCUIT OF INVERTER}
본 발명은 인버터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 버스트(Burst) 디밍(Dimming) 방식과 리니어(Linear) 디밍 방식을 공용하여 사용함으로써 휘도비와 주파수 간섭 현상이 발생하는 것을 차단하도록 하는 인버터의 디밍회로에 관한것이다.
일반적으로 인버터는 TFT LCD 패널의 백라이트(back light)를 점등시키고 백라이트의 점등을 안정시키는회로를 말한다.
도 1에 도시된 바와 같이 이러한 종래의 인버터(10)는, PWM 제어회로(11)와, 스위칭회로(12)와, 발진회로(13)와, 승압용 트랜스포머(14)와, 냉음극관(15)과, 보호회로(16)와, 검출회로(17)와, 디밍회로(18)와, 가산기(19)로 구성된다.
PWM 제어회로(11)는 입력되는 신호에 따라 외부로부터의 입력 전압 변동에 대한 변화를 일정하게 고정시킨 제어 신호를 출력하고, 스위칭회로(12)는 PWM 제어회로(11)로부터 출력되는 제어 신호에 따라 스위칭하고, 스위칭된 신호를 축적 및 방전한다.
발진회로(13)는 스위칭회로(12)의 스위칭에 따라 발진 신호를 출력하고, 승압용 트랜스포머(14)는 발진회로(13)로부터 출력되는 신호를 승압하여 출력하고, 냉음극관(15)은 승압용 트랜스포머(14)로부터 출력되는 신호에 따라 점등된다.
보호회로(16)는 냉음극관(15)을 통과하여 출력되는 신호를 센싱하여 냉음극관(15)을 통해 출력되는 신호가 일정 레벨 이상이면 PWM 제어회로(11)로 제어 신호를 출력하여 냉음극관(15)의 점등을 오프시킨다.
검출회로(17)는 냉음극관(15)을 통과하여 출력되는 신호를 센싱하고, 신호 레벨을 피드백하고, 디밍회로(18)는 사용자의 제어에 따라 입력되는 디밍 입력 전압에 따라 냉음극관(15)의 밝기를 조절하는 디밍 신호를 출력한다.
가산기(19)는 검출회로(17) 및 디밍회로(18)로부터 출력되는 신호를 가산하여 PWM 제어회로(11)로 출력한다.
이러한 종래의 인버터의 동작을 도 1을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
인버터(10)를 구동시키기 위하여 입력 전압이 PWM 제어회로(11)로 입력되면 PWM 제어회로(11)는 스위칭회로(12)로 제어 신호를 출력하여 스위칭시켜 발진회로(13)로부터 발진 신호가 출력되도록 한다.
발진회로(13)로부터 발진 신호가 출력되면 승압용 트랜스포머(14)는 이를 승압하여 냉음극관(15)으로 출력하여, 냉음극관(15)이 점등되도록 한다. 이때 보호회로(16)는 냉음극관(15)을 통과하여 출력되는 신호를 센싱하여 냉음극관(15)을 통해 출력되는 신호가 일정 레벨 이상이면 PWM 제어회로(11)로 제어 신호를 출력하여 냉음극관(15)의 점등을 오프시킨다.
한편 검출회로(17)는 냉음극관(15)을 통과하여 출력되는 신호를 센싱하여 신호 레벨을 피드백하고, 디밍회로(18)는 사용자의 제어에 따라 입력되는 디밍 입력 전압에 따라 냉음극관(15)의 밝기를 조절하는 디밍 신호를 출력하면, 가산기(19)는 검출회로(17) 및 디밍회로(18)로부터 출력되는 신호를 가산하여 PWM 제어회로(11)로 출력하여 냉음극관(15)의 밝기를 조정한다. 이때 디밍회로(18)에 따라 출력 전압의 크기를 변화시켜 밝기를 조절하는 리니어 디밍 방식과 간헐적으로 출력을 온/오프시켜 밝기를 조절하는 버스트 디밍 방식이 사용된다.
그러나 이러한 종래의 인버터의 디밍 방식에 있어서 리니어 디밍 방식처럼출력 전압의 크기를 변화시키는 경우 휘도의 밝기 조절이 확연하지 못하는 현상이 발생하고, 버스트 디밍 방식처럼 간헐적으로 출력을 온/오프시켜 밝기를 조절하는 경우 밝기의 비는 조절이 가능하나 주파수 간섭 현상이 발생하는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 버스트 디밍 방식과 리니어 디밍 방식을 복합 사용하는 디밍회로를 구현함으로써 휘도비와 주파수 간섭 현상이 발생하는 것을 차단하도록 하는데 있다.
도 1은 종래의 인버터의 구성을 개략적으로 나타낸 블록 회로도
도 2는 본 발명에 따른 인버터의 디밍회로가 인버터에 적용된 모습을 나타낸 블록 회로도
<도면중 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 인버터11 : PWM 제어회로
15 : 냉음극관17 : 검출회로
19 : 가산기100 : 디밍회로
110 : 리니어 디밍회로120 : 삼각파 발생회로
130 : 제 1비교기140 : 제 2비교기
150 : 전원 스위칭회로
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,
PWM 제어회로와, 스위칭회로와, 발진회로와, 승압용 트랜스포머와, 냉음극관과, 보호회로와, 검출회로와, 디밍회로와, 가산기를 포함하는 인버터에 있어서,
상기 디밍회로는,
외부로부터 입력되는 디밍 입력 전압을 일정 레벨 강하시켜 리니어 디밍 전압을 상기 가산기로 출력하는 리니어 디밍회로와,
삼각파 신호를 출력하는 삼각파 발생회로와,
상기 리니어 디밍회로와 상기 가산기로 연결되는 선로상에 어느 하나의 입력단이 연결되고, 상기 삼각파 발생회로의 출력측에 다른 하나의 입력단에 연결되며, 상기 가산기의 일단에 출력단이 연결되어, 외부로부터 입력되는 제어 신호에 따라 동작되어 각각 입력되는 신호를 비교하여 비교값을 상기 가산기로 출력하는 제 1비교기와,
디밍 입력 전압을 출력하는 디밍 입력단에 어느 하나의 입력단에 연결되고,그라운드에 다른 하나의 입력단이 연결되며, 상기 제 1비교기의 제어단에 출력단이 연결되어, 외부로부터 입력되는 디밍 입력 전압의 크기를 기준 전압과 비교하여 디밍 전압이 기준 전압보다 크면 제어 신호를 상기 제 1비교기로 출력하여 상기 제 1비교기를 동작시키는 제 2비교기와,
상기 제 2비교기의 출력단과 상기 제 1비교기의 제어단 사이에 연결되어 상기 제 2비교기의 출력 신호에 따라 스위칭되어 상기 제 1비교기를 동작시키는 전원 스위칭회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기에서 상기 전원 스위칭회로는,
상기 제 2비교기의 출력단에 베이스가 연결되고, 정전압단에 에미터가 연결되고, 상기 제 1비교기의 제어단에 컬렉터가 연결되는 트랜지스터이다.
이하, 본 발명에 의한 인버터의 디밍회로의 구성을 도 2를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 도 2에 있어서 도 1에 나타낸 인버터와 동일 부분에 대해서는 도 1과 동일한 부호를 부여하여 그에 대한 설명을 생략한다.
도 2는 본 발명에 따른 인버터의 디밍회로가 인버터에 적용된 모습을 나타낸 블록 회로도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 인버터의 디밍회로(100)는, 리니어 디밍회로(110)와, 삼각파 발생회로(120)와, 제 1비교기(130)와, 제 2비교기(140)와, 전원 스위칭회로(150)로 구성된다.
리니어 디밍회로(110)는 외부로부터 입력되는 디밍 입력 전압을 일정 레벨 강하시켜 리니어 디밍 전압을 가산기(19) 및 제 1비교기(130)로 출력한다.
삼각파 발생회로(120)는 삼각파 신호를 출력한다.
제 1비교기(130)는 리니어 디밍회로(110)와 가산기(19)로 연결되는 선로상에 어느 하나의 입력단이 연결되고, 삼각파 발생회로(120)의 출력측에 다른 하나의 입력단에 연결되며, 가산기(19)의 일단에 출력단이 연결되어, 외부로부터 입력되는 제어 신호에 따라 동작되어 각각 입력되는 신호를 비교하여 비교값을 가산기(19)로 출력한다.
제 2비교기(140)는 디밍 입력 전압을 출력하는 디밍 입력단에 어느 하나의 입력단에 연결되고, 그라운드에 다른 하나의 입력단이 연결되며, 제 1비교기(130)의 제어단에 출력단이 연결되어, 외부로부터 입력되는 디밍 입력 전압의 크기를 기준 전압과 비교하여 디밍 전압이 기준 전압보다 크면 제어 신호를 제 1비교기(130)로 출력하여 제 1비교기(130)를 동작시킨다.
전원 스위칭회로(150)는 제 2비교기(140)의 출력단과 제 1비교기(130)의 제어단 사이에 연결되어 제 2비교기(140)의 출력 신호에 따라 스위칭되어 제 2비교기(140)를 동작시킨다. 여기에서 전원 스위칭회로는 제 2비교기(140)의 출력단에 베이스가 연결되고, 정전압단(Vcc)에 에미터가 연결되고, 제 1비교기(130)의 제어단에 컬렉터가 연결되어 제 2비교기(140)로부터 신호가 출력되면 턴-온되어 정전압단(Vcc)의 전압을 제 1비교기(130)로 출력하여 제 1비교기(130)를 동작시키는 트랜지스터이다.
이하 본 발명에 따른 인버터의 디밍회로의 동작을 도 2를 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저 인버터(10)를 구동시키기 위하여 입력 전압이 PWM 제어회로(11)로 입력되면 PWM 제어회로(11)는 스위칭회로(12)로 제어 신호를 출력하여 스위칭시켜 발진회로(13)로부터 발진 신호가 출력되도록 한다.
발진회로(13)로부터 발진 신호가 출력되면 승압용 트랜스포머(14)는 이를 승압하여 냉음극관(15)으로 출력하여, 냉음극관(15)이 점등되도록 한다. 이때 보호회로(16)는 냉음극관(15)을 통과하여 출력되는 신호를 센싱하여 냉음극관(15)을 통해 출력되는 신호가 일정 레벨 이상이면 PWM 제어회로(11)로 제어 신호를 출력하여 냉음극관(15)의 점등을 오프시킨다.
그리고 검출회로(17)는 냉음극관(15)을 통과하여 출력되는 신호를 센싱하여 신호 레벨을 피드백한다.
한편 디밍회로(100)의 제 2비교기(140)는 디밍 입력 전압이 인가되면 이를 기준 전압과 비교하여, 기준 전압보다 크면 전원 스위칭회로(150)를 턴-온시킨다. 전원 스위칭회로(150)가 턴-온되어 제 1비교기(130)로 전원이 인가되면, 제 1비교기(130)는 리니어 디밍회로(110) 및 삼각파 발생회로(120)의 출력 신호를 비교하여 차이에 따라 신호를 가산기(19)로 출력한다.
그러면 가산기(19)는 리니어 디밍회로(110)와 제 1비교기(130) 및 검출회로(17)의 각 출력 신호를 합하여 PWM 제어회로(11)로 출력하면, PWM 제어회로(11)는 PWM 변조된 구형파가 피드백 신호를 온/오프하여 버스트 디밍 동작을 수행한다.
또한 디밍 입력 전압이 제 2비교기(140)의 기준 전압보다 작으면 제2비교기(140)는 턴-오프되거나 턴-오프 상태를 유지한다. 그러면 제 1비교기(130) 역시 동작되지 아니하기 때문에 가산기(19)로는 리니어 디밍회로(110)와 검출회로(17)의 출력 신호만이 입력된다.
그러면 가산기(19)는 리니어 디밍회로(110)와 검출회로(17)의 각 출력 신호를 합하여 PWM 제어회로(11)로 출력하면, PWM 제어회로(11)는 출력 전압의 크기를 변화시켜 리니어 디밍 동작을 수행한다.
따라서 디밍회로에서 디밍 입력 전압의 크기에 따라 제 1비교기의 동작을 제어하여 디밍 입력 전압이 일정 전압 이하인 경우 리니어 디밍 동작을 수행하여 냉음극관이 밝을 때 주파수 간섭에 의해 발생하는 플릭커(Flicker) 현상을 해결하고, 디밍 입력 전압이 일정 전압 이상인 경우 버스트 디밍 동작을 수행함으로써 어느 정도 냉음극관이 어두어진 후 냉음극관을 좀 더 어둡게 제어하여 휘도비를 개선시킨다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 인버터의 디밍회로에 의하면, 버스트 디밍 방식과 리니어 디밍 방식을 복합 사용하는 디밍회로를 구현함으로써 휘도비와 주파수 간섭 현상이 발생하는 것을 차단할 수 있다.

Claims (2)

  1. PWM 제어회로와, 스위칭회로와, 발진회로와, 승압용 트랜스포머와, 냉음극관과, 보호회로와, 검출회로와, 디밍회로와, 가산기를 포함하는 인버터에 있어서,
    상기 디밍회로는,
    외부로부터 입력되는 디밍 입력 전압을 일정 레벨 강하시켜 리니어 디밍 전압을 상기 가산기로 출력하는 리니어 디밍회로와,
    삼각파 신호를 출력하는 삼각파 발생회로와,
    상기 리니어 디밍회로와 상기 가산기로 연결되는 선로상에 어느 하나의 입력단이 연결되고, 상기 삼각파 발생회로의 출력측에 다른 하나의 입력단에 연결되며, 상기 가산기의 일단에 출력단이 연결되어, 외부로부터 입력되는 제어 신호에 따라 동작되어 각각 입력되는 신호를 비교하여 비교값을 상기 가산기로 출력하는 제 1비교기와,
    디밍 입력 전압을 출력하는 디밍 입력단에 어느 하나의 입력단에 연결되고, 그라운드에 다른 하나의 입력단이 연결되며, 상기 제 1비교기의 제어단에 출력단이 연결되어, 외부로부터 입력되는 디밍 입력 전압의 크기를 기준 전압과 비교하여 디밍 전압이 기준 전압보다 크면 제어 신호를 상기 제 1비교기로 출력하여 상기 제 1비교기를 동작시키는 제 2비교기와,
    상기 제 2비교기의 출력단과 상기 제 1비교기의 제어단 사이에 연결되어 상기 제 2비교기의 출력 신호에 따라 스위칭되어 상기 제 1비교기를 동작시키는 전원스위칭회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 인버터의 디밍회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원 스위칭회로는,
    상기 제 2비교기의 출력단에 베이스가 연결되고, 정전압단에 에미터가 연결되고, 상기 제 1비교기의 제어단에 컬렉터가 연결되는 트랜지스터임을 특징으로 하는 인버터의 디밍회로.
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