KR20030070158A - 다중 램프 구동 시스템 - Google Patents
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Abstract
제 1 램프와 제 2 램프로 구성되는 램프 세트를 구동하기 위한 다중 램프 시스템은 1) DC 신호를 AC 신호로 변환하기 위한 구동 회로, 2) 구동 회로에 연결되는 주측과 AC 전류를 출력하기 위한 부측을 가지는 변압기, 3) 제 1 램프와 제 2 램프에 흐르는 전류값에 평형을 이루기 위해 램프 세트의 저압 단자에 연결되는 전류 평형 회로를 포함한다. 전류 평형 회로는 1) 자기 코어, 2) 제 1 램프에 연결되는 제 1 권선, 3) 제 2 램프에 연결되는 제 2 권선을 포함한다. 제 1 권선과 제 2 권선은 자기 코어에 감기며, 동일한 코일숫자를 가진다.
Description
본 발명은 방전 튜브용 구동 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 액정 디스플레이 백라이트용 다중 램프 구동 시스템에 관한 것이다.
방전 튜브, 특히 저온 음극 형광 램프(CCFL)가 LCD 백라이트 시스템에 대한 광원으로 사용된다. CCFL은 인버터 회로에 의해 구동되는 것이 일반적이고, 인버터 회로는 DC 전류를 램프에 제공하고 램프 전류 안정을 위한 피드백 및 제어 루프를 포함한다. 대형 LCD 패널은 충분한 백라이트를 제공하기 위해 일반적으로 두 개 이상의 형광 램프를 필요로 한다.
도 1(공지기술)은 종래의 통상저긴 장치에서 다중 램프 구동 시스템을 도시한다. 이 시스템은 구동 회로(driving circuit)(10)와, 두 형광 램프 LP1, LP2를 구동하기 위한 변압기 T1을 포함하며, 한 개의 피드백 및 제어 회로(30)를 가진다. 램프의 임피던스 차이는 램프를 지나는 전류 I1과 I2에 큰 영향을 미치고, 따라서 전류 분포에 불균형을 일으킨다. 그러나, 도 1의 회로는 램프 LP1, LP2의 총 전류만을 제어하므로, 각 램프를 지나는 전류의 평형을 유지하는 데는 실패한다. 이 불균형은 너무 작은 전류를 가지는 램프의 경우 휘도가 불충분하기 때문에 LCD 패널의 조명 균일성에 영향을 미칠뿐 아니라, 너무 큰 전류를 가지는 램프의 경우 과열로 인해 개별 광과 백라이트 시스템의 수명을 단축시키기까지 한다.
상기 단점들을 극복하기 위해, 다수의 램프를 구동하면서 전류 조절을 위해 여러 피드백 및 제어 회로를 제공하는, 여러 구동 회로 및 변압기를 이용한 일부 기법이 제시된다. 도 2에 도시되는 바와 같이, 구동 회로(10, 20)와 변압기 T1, T2가 구동 램프 LP1, LP2에 제공된다. 추가적으로, 램프 LP1과 LP2는 피드백 및 제어 회로(30, 40)에 연결된다. 이 기법은 램프 전류 I1, I2에 평형을 이루지만, 추가 부품을 필요로하여 제작 단가를 상승시키고 부피를 증가시킨다.
따라서, 앞서의 문제점을 해결하면서 다중 램프 구동 시스템에 대한 회로 평형 기술을 제공하는 것이 필요하다.
본 발명의 목적은 램프간 회로 평형을 직접 제어하는 다중 램프 구동 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 저렴하면서 소형인 다중 램프 구동 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다중램프 구동 시스템은 제 1 램프와 제 2 램프를 가지는 램프 세트를 구동하기 위해 사용된다. 이 시스템은 DC 신호를 AC 신호로 변환하기 위한 구동 회로, 구동 회로에 연결되는 주측과 AC 신호 출력을 위한 부측을 가지는 변압기, 그리고 제 1 램프와 제 2 램프를 지나는 전류의 평형을 위해 램프 세트에 연결되는 전류 평형 회로를 포함한다. 전류 평형 회로는 자기 코어, 제 1 램프에 연결되는 제 1 권선, 제 2 램프에 연결되는 제 2 권선을 포함한다. 제 1 권선과 제 2 권선은 자기 코어에 감기며 동일한 횟수로 감긴다. 전류 평형 회로는 여러 장치를 바탕으로 한 램프 세트에서 저압 단자나 고압 단자에 연결된다.
부가적으로, 본 발명의 다중램프 구동 시스템은 램프 세트의 전류값에 따라 구동 회로를 제어하기 위해 펄스-폭-변조 제어기같은 피드백 및 제어 회로를 추가로 포함한다.
도 1은 공지 기술에서 다중 램프 구동 시스템의 회로도.
도 2는 공지기술의 또다른 기법에서의 다중 램프 구동 시스템의 회로도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 다중 램프 구동 시스템의 회로도.
도 4는 본 발명의 제 2 실시에에 따르는 다중 램프 구동 시스템의 회로도.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따르는 다중 램프 구동 시스템의 회로도.
도 6은 본 발명의 제 4 실시예에 따르는 다중 램프 구동 시스템의 회로도.
도 7은 본 발명의 제 5 실시예에 따르는 다중 램프 구동 시스템의 회로도.
도 3은 발명의 제 1 실시예에 따른 다중 램프 구동 시스템의 회로도이다. 도 3에서, 발명의 제 1 실시예에 따라, 다중 램프 구동 시스템은 구동 회로(10), 변압기 T1, 램프 세트(60), 전류 평형 회로(50), 피드백 및 제어 회로(30)를 포함한다. 구동 회로(10)는 변압기 T1의 주측에 연결되어 인버터 회로를 형성한다. 구동 회로(10)는 DC 전원으로부터 입력 Vin을 수신하고 DC 신호를 AC 신호로 변환한다.그후, 변압기 T1은 AC 신호의 전압을 단계적으로 상승시키고, 램프 세트(60)에 전력을 제공하기 위해 부측으로부터 이를 출력한다. 램프 세트(60)는 제 1 램프 LP1과 제 2 램프 LP2를 포함한다. 조합된 램프(60)의 고압측에 연결되는 전류 평형 회로(50)는 제 1 램프 LP1에 연결된 제 1 권선 W1과, 제 2 램프 LP2에 연결된 제 2 권선 W2를 포함한다. 제 1 권선 W1과 제 2 권선 W2는 같은 자기 코어에 감기며, 변압기와 유사한 구조를 형성한다. 권선 W1의 코일 숫자는 권선 W2의 코일 숫자와 동일하다. 1:1의 코일 숫자 비를 가지는 변압기는 두 권선 사이의 전압과 두 권선을 통한 전류가 서로 같다는 것을 보장한다. 따라서, 램프 LP1의 전류 I1과 램프 LP2의 전류 I2 사이에 평형이 이루어진다. 피드백 및 제어 회로(30)가 구동 회로(10)와 제 1 램프 LP1의 저압측 사이에 연결된다. 이는 제 1 램프 LP1으로부터의 피드백 전류에 따라 구동 회로(10)를 제어한다. 피드백 및 제어 회로(30)는, 예를 들자면, 펄스폭 변조(PWM) 제어기이다.
도 4는 발명의 제 2 실시예에 따른 다중 램프 구동 시스템의 회로도이다. 도 4는 제 1 실시예의 도 3과 기본적으로 동일하지만, 제 1 램프 LP1의 저압 단자가 제 2 램프 LP2의 저압 단자에 연결되는 점에 차이가 있다. 마찬가지로, 피드백 및 제어 회로(30)는 램프 LP1과 램프 LP2의 총 피드백 전류에 따라 구동 회로를 제어한다.
도 5는 발명의 제 3 실시예에 따른 다중 램프 구동 시스템의 회로도이다. 제 1 실시예의 도 3과 달리, 도 5의 회로에서는 피드백 및 루프 회로(30)와 램프 세트(60)의 저압측 사이에 전류 평형 회로가 연결된다. 그 기본적인 동작과 원리및 전류 평형의 효과는 도 3의 회로의 경우와 본질적으로 동일하다.
본 발명의 전류 평형 회로를 갖춘 다중 램프 구동 시스템은 상기 두 램프 장치에만 사용되는 것이 아니라, 다중 램프 장치에도 물론 사용된다.
도 6은 발명의 제 4 실시예에 따른 다중 램프 구동 시스템의 회로도이다. 이는 어떤 수의 램프 LP1~LPn를 구동하는 데도 사용된다. 본 실시예에서, 전류 평형 회로(50)는 램프 세트(60)에서 다수의 램프 LP1~LPn의 고압측에 연결되는 다수의 권선 W1~Wn을 포함한다. 권선 W1~Wn은 동일 자기 코어에 감기며, 동일 권선 숫자를 가진다. 권선 W1~Wn에 흐르는 모든 전류가 결과적으로 동일하기 때문에, 광 I1~In의 전류 I1~In간 평형이 이루어진다.
도 7은 발명의 제 5 실시예에 따른 다중 램프 구동 시스템의 회로도이다. 다수의 램프를 가진 장치에서, 변압기의 전력비(power rating)와, 그외 제작 단가나 회로 설계에 관한 다른 고려 사항 때문에, 두 개 이상의 변압기가 사용된다. 예를 들어 도 7에 도시되는 회로에서, 6개의 램프 LP1~LP6를 구동하기 위해 세 개의 변압기 T1~T3가 사용되며, 각각의 변압기는 두 개의 램프를 구동하는 데 사용된다. 램프 LP1~LP6의 고압 단자 각각은 권선 W1~W6 중 하나에 연결된다. 마찬가지로, 권선 W1~W6는 서로 연결되며, 동일 자기 코어에 감긴다. 따라서, 램프 LP1~LP6의 전류 I1~I6간 평형이 이루어진다. 도 5에 도시되는 실시예에서, 전류 평형 회로(50)는 램프 세트(60)의 저압측에 연결하도록 설계될 수 있다.
본 발명으로 인해 회로 평형을 직접 제어하는 다중 램프 구동 시스템이 제공되며, 이 시스템은 저렴하면서 소형인 특징을 가진다. 회로 평형을 유지함으로 인해, 불균형으로 인한 발열 및 수명 단축을 개선시키는 효과가 있다.
Claims (19)
- 제 1 램프와 제 2 램프를 가지는 램프 세트를 구동하기 위한 다중 램프 구동 시스템으로서,상기 시스템은 전력 공급 회로와 전류 평형 회로를 포함하며,상기 전력 공급 회로는 램프 세트에 AC 전류를 공급하고,상기 전류 평형 회로는 램프 세트에 연결되어 제 1 램프와 제 2 램프에 흐르는 전류에 평형을 이루며,상기 전류 평형 회로는 자기 코어, 제 1 램프에 전기적으로 연결되는 제 1 권선, 제 2 램프에 전기적으로 연결되는 제 2 권선을 포함하고, 상기 제 1 권선과 제 2 권선은 자기 코어에 감기며, 제 1 권선의 코일 숫자가 제 2 권선의 코일 숫자와 같은 것을 특징으로 하는 다중 램프 구동 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 램프 세트의 전류값에 따라 전류 공급 회로를 제어하기 위해 피드백 및 제어 회로를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 램프 구동 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 전력 공급 회로가, DC 신호를 AC 신호로 변환하기 위한 구동 회로와, 구동 회로에 연결되는 주측과 AC 전류를 출력하기 위한 부측을 가지는 변압기를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 램프 구동 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 전류 평형 회로가 램프 세트의 고압 단자에 연결되는 것을 특징으로 하는 다중 램프 구동 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 전류 평형 회로가 램프 세트의 저압 단자에 연결되는 것을 특징으로 하는 다중 램프 구동 시스템.
- 제 2 항에 있어서, 피드백 및 제어 회로가 펄스-폭-변조 제어기인 것을 특징으로 하는 다중 램프 구동 시스템.
- 제 1 램프와 제 2 램프를 가지는 램프 세트를 구동하기 위한 다중 램프 구동 시스템으로서, 상기 램프 세트가 고압 단자와 저압 단자를 가지는 상기 시스템에서,상기 다중 램프 구동 시스템은 구동 회로, 변압기, 전류 평형 회로를 포함하며,상기 구동 회로는 DC 신호를 AC 신호로 변환하고,상기 변압기는 구동 회로에 연결되는 주측을 가지며,상기 전류 평형 회로는 변압기의 부측과 램프 세트의 고압 단자 사이에 전기적으로 연결되어 제 1 램프와 제 2 램프를 지나는 전류값에 평형을 이루고,상기 전류 평형 회로는 자기 코어, 제 1 램프에 연결되는 제 1 권선, 제 2램프에 연결되는 제 2 권선을 포함하고, 상기 제 1 권선과 제 2 권선은 자기 코어에 감기며, 제 1 권선의 코일 숫자가 제 2 권선의 코일 숫자와 같은 것을 특징으로 하는 다중 램프 구동 시스템.
- 제 7 항에 있어서, 램프 세트의 전류값에 따라 구동 회로를 제어하기 위해 램프 세트의 저압 단자와 구동 회로 사이에 전기적으로 연결되는 피드백 및 제어 회로를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 램프 구동 시스템.
- 제 8 항에 있어서, 피드백 및 제어 회로는 펄스-폭-변조 제어기인 것을 특징으로 하는 다중 램프 구동 회로.
- 제 1 램프와 제 2 램프를 가지는 램프 세트를 구동하기 위한 다중 램프 구동 시스템으로서, 상기 램프 세트가 고압 단자와 저압 단자를 가지는 상기 시스템에서,상기 다중 램프 구동 시스템은 구동 회로, 변압기, 전류 평형 회로를 포함하며,상기 구동 회로는 DC 신호를 AC 신호로 변환하고,상기 변압기는 구동 회로에 연결되는 주측과, 램프 세트의 고압 단자에 전기적으로 연결되는 부측을 가지며,상기 전류 평형 회로는 램프 세트의 저압 단자에 전기적으로 연결되어 제 1램프와 제 2 램프를 지나는 전류값에 평형을 이루고,상기 전류 평형 회로는 자기 코어, 제 1 램프에 연결되는 제 1 권선, 제 2 램프에 연결되는 제 2 권선을 포함하고, 상기 제 1 권선과 제 2 권선은 자기 코어에 감기며, 제 1 권선의 코일 숫자가 제 2 권선의 코일 숫자와 같은 것을 특징으로 하는 다중 램프 구동 시스템.
- 제 10 항에 있어서, 램프 세트의 전류값에 따라 구동 회로를 제어하기 위해 전류 펴영 회로와 구동 회로 사이에 전기적으로 연결되는 피드백 및 제어 회로를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 램프 구동 시스템.
- 제 11 항에 있어서, 상기 피드백 및 제어 회로는 펄스-폭-변조 제어기인 것을 특징으로 하는 다중 램프 구동 회로.
- 다수의 램프를 가지는 램프 세트를 구동하기 위한 다중 램프 구동 시스템으로서,상기 시스템은 전력 공급 회로와 전류 평형 회로를 포함하며,상기 전력 공급 회로는 램프 세트에 AC 전류를 공급하고,상기 전류 평형 회로는 램프 세트에 전기적으로 연결되어 램프에 흐르는 전류값에 평형을 이루며,상기 전류 평형 회로는 자기 코어와 다수의 권선을 포함하고, 각각의 권선은각각의 램프에 전기적으로 연결되며, 각각의 권선은 동일한 코일 숫자로 자기 코어에 감기는 것을 특징으로 하는 다중 램프 구동 시스템.
- 제 13 항에 있어서, 램프 세트의 전류값에 따라 전력 공급 회로를 제어하기 위해 피드백 및 제어 회로를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 램프 구동 시스템.
- 제 13 항에 있어서, 전력 공급 회로는 DC 신호를 AC 신호로 변환하기 위한 구동 회로와, 구동 회로에 전기적으로 연결된 주측과 AC 전류를 출력하기 위한 부측을 가지는 변압기를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 램프 구동 시스템.
- 제 13 항에 있어서, 전류 평형 회로가 램프 세트의 고압 단자에 연결되는 것을 특징으로 하는 다중 램프 구동 시스템.
- 제 13 항에 있어서, 전류 평형 회로가 램프 세트의 저압 단자에 연결되는 것을 특징으로 하는 다중 램프 구동 시스템.
- 제 14 항에 있어서, 피드백 및 제어 회로는 펄스-폭-변조 제어기인 것을 특징으로 하는 다중 램프 구동 시스템.
- 제 13 항에 있어서, 전력 공급 회로는 DC 신호를 AC 신호로 변환하기 위한 구동 회로와, 구동 회로에 전기적으로 연결되는 주측과 AC 전류를 출력하기 위한 부측을 가지는 변압기를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 램프 구동 시스템.
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