KR200385985Y1 - 냉음극형광램프용 인버터회로 - Google Patents

냉음극형광램프용 인버터회로 Download PDF

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Abstract

본 고안은 냉음극형광램프용 인버터회로에 관한 것으로서, 제어신호에 의해출력단에 흐르는 전류를 제어하여 냉음극관의 밝기를 제어하도록 하기위한 것이다.
개시된 본 고안에 의한 냉음극형광램프용 인버터회로는, 시스템에 직류전원을 공급하는 전원공급부(110)와, 상기 직류전원을 입력받아 PWM을 하는 PWM스위칭회로부(120)와, 변조된 전원을 승압하는 트랜스부(130)와, 승압된 전원으로 구동되는 냉음극형광램프부(140)와, 상기 전원공급부에서 전원을 공급받아 분압저항에 의하여 기준전압을 출력하는 기준전압발생회로부(152)와 냉음극형광램프의 출력단에 연결되어 출력전압을 출력하는 피드백회로부(154)와 상기 기준전압과 출력전압을 비교하는 비교기(156)와 외부의 제어신호에 의하여 상기 기준전압을 가변하는 기준전압조정회로(158)로 이루어지는 PWM제어회로부(150)로 구성된다.
상기와 같이 구성된 본 고안은, 외부의 시스템의 제어단에서 출력된 제어신호를 받아 기준전압을 조정하도록 하는 기준전압조정회로부를 더 포함하여 구성함으로써, 출력단의 전류를 조정할 수 있는 효과가 있다.

Description

냉음극형광램프용 인버터회로{Inverter circuit for CCFL}
본 고안은 냉음극형광램프용 인버터회로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 PWM제어회로를 개선하여 냉음극형광램프로 인가되는 전압을 조정하여 냉음극관램프의 밝기를 조절할 수 있도록 하는 냉음극형광램프용 인버터회로에 관한 것이다.
냉음극형광램프(CCFL)는 열을 발산하지 않고 전력소모가 적으며 매우 밝은 백색광을 제공하는 장점으로 인하여 다양한 곳에서 사용된다. 이러한 이유로 사용되는 냉음극형광램프는 고전압, 고주파에서 동작하기 때문에 인버터회로를 사용하여 점등한다. 이에 따라 효과적이고 안전하게 냉음극형광램프를 구동시키기 위한 다양한 인버터 회로가 제안되었고, 첨부된 도 1에 도시된 회로도는 종래의 냉음극형광램프용 인버터 회로도로서, 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
종래기술에 따른 냉음극형광램프용 인버터회로는, 각 구성부에 직류전원을 공급하는 전원공급부(10)와, 전원공급부(10)로부터 출력되는 직류전원을 입력받아 외부의 제어에 따라 스위칭되어 교류전원을 출력하는 PWM스위칭회로부(20)와, PWM스위칭회로부(20)로부터 입력받은 교류전원을 고압으로 승압시켜 출력하는 트랜스부(30)와, 트랜스부(30)로부터 출력되는 고압 교류전원으로 점등되는 냉음극형광램프부(40)와, 전원공급부(10)로부터 직류전원을 공급받아 전압을 분압하여 기준전압을 출력하는 기준전압발생회로부(52)와 상기 냉음극형광램프부의 출력단에서 피드백된 전압을 출력하는 피드백회로부(54)와 상기 기준전압과 출력전압을 비교하여 출력하는 비교기(56)로 이루어지는 PWM제어회로부(50)로 구성된다.
전원공급부(10)는 상용전원(AC)를 필터링 하는 LC회로(미도시)와, 필터링된 전류를 정류하는 브릿지 정류회로(미도시)와, 정류된 전류를 평활화 시키는 RC회로(미도시)로 구성된다.
상기 PWM제어회로부는 상기 직류전원공급부에 병렬연결된 저항(R₁)과, 저항(R₁)과 접지사이에 에노드측이 접지측에 연결되도록 연결된 제너다이오드(ZD)와, 저항(R₁)과 ZD사이에 병렬연결된 저항(R₂) 및 저항(R₂)와 접지사이에 연결된 저항(R₃)으로 구성되어 저항(R₃)에 걸리는 전압을 기준전압으로 하는 기준전압발생회로부(52)와, 상기 냉음극형광램프의 출력단에 병렬연결된 저항(R5)와 저항(R5)와 접지사이에 연결된 커패시터(C1)으로 구성되고 커패시터(C1)에 걸리는 전압을 출력전압으로 하는 피드백회로부(54)와, 저항(R₂)와 저항(R₃)사이에 비반전단자가 연결되고 저항(R5)와 커패시터(C1) 사이에 반전단자가 연결된 비교기(56)로 구성된다.
상기와 같이 구성된 종래의 냉음극형광램프용 인버터회로는, 상용ac전원이 LC회로를 통하여 필터링되어 파형이 개선되고 브릿지 정류회로를 통하여 직류로 변환되고 RC회로를 거쳐 평활화되어 PWM스위칭회로에 공급된다.
PWM제어회로부(50)는 상기 PWM스위칭회로(20)를 제어하여 직류전원을 고주파 교류전원으로 변환하도록 기준전압발생회로부(52)에서 직류전원을 공급받아 저항(R₃)에 분압된 전압을 비교기(56)의 비반전단자에 입력하고, 피드백회로부(54)에서 커패시터(C1)에 걸리는 전압을 비교기(56)의 반전단자에 입력하여 비교기(56)가 두 입력을 비교하여 출력한 값이 PWM스위칭회로부(20)에 입력된다.
PWM스위칭회로로(20)부터 고주파 교류전원을 입력받은 트랜스부(30)는 고주파 고전압의 전원을 트랜스부(20) 이차측에 출력하고, 상기의 고주파 고전압에 의하여 냉음극형광램프는 점등된다.
상기와 같이 구성되어 동작하는 냉음극형광램프용 인버터회로는 냉음극형광램프부에 흐르는 전류가 일정하게 되어, 일정한 배터리의 양에 따라 냉음극형광램프의 구동시간이 가변되지 못하고 외부의 밝기에 따라서 일정한 밝기를 출력함으로써 전기를 낭비하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 외부의 제어신호에 의하여 냉음극형광램프부에 낮은 전류를 공급할 수 있도록 하여 전기의 낭비를 막고 필요시 같은 배터리의 양으로 더 오랫동안 냉음극관을 구동할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 냉음극형광램프용 인버터회로는, 각 구성부에 직류전원을 공급하는 전원공급부와, 상기 전원공급부로부터 출력되는 직류전원을 입력받아 외부의 제어에 따라 스위칭되어 교류전원을 출력하는 PWM스위칭회로부와, 상기 PWM스위칭회로부로부터 입력받은 교류전원을 고압으로 승압시켜 출력하는 트랜스부와, 상기 트랜스부로부터 출력되는 고압 교류전원으로 점등되는 냉음극형광램프부와, 상기 전원공급부로부터 직류전원을 공급받아 전압을 분압하여 기준전압을 출력하는 기준전압발생회로부와 냉음극형광램프부의 출력단에서 피드백된 전압을 출력하는 피드백회로부와 비교기로 구성되고, 상기 비교기는 기준전압발생회로부의 기준전압과 피드백회로부의 피드백전압을 각각 입력받아 비교하여 신호를 출력하고, 상기 출력된 신호가 상기 PWM스위칭회로를 제어하는 PWM제어회로로 구성되는 냉음극형광램프용 인버터회로에 있어서, 외부 시스템의 제어단에서 출력된 스위칭신호를 받아 분압저항이, 스위칭 온시에 기준전압발생회로부에 병렬연결되고 스위칭 오프시에 기준전압발생회로에 단선되어 기준전압을 조정할 수 있도록 하는 기준전압조정회로를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 기준전압조정회로는 상기 기준전압 발생회로부의 출력단과 상기 비교기의 비반전단자 사이에 병렬연결된 분압저항과, 분압저항에 컬렉터가 연결되고 그라운드에 에미터가 접지되며 외부 시스템의 상기 제어단에 베이스가 연결되는 트랜지스터로 이루어지는 것이 바람직하다.
이하 도면을 참조하여 실시예를 통한 상세한 설명을 하도록 한다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 고안에 따른 실시예에 의한 냉음극형광램프용 인버터회로는, 각 구성부에 직류전원을 공급하는 전원공급부(110)와, 전원공급부(110)로부터 출력되는 직류전원을 입력받아 외부의 제어에 따라 스위칭되어 교류전원을 출력하는 PWM스위칭회로부(120)와, PWM스위칭회로부(120)로부터 입력받은 교류전원을 고압으로 승압시켜 출력하는 트랜스부(130)와, 트랜스부(130)로부터 출력되는 고압 교류전원으로 점등되는 냉음극형광램프부(140)와, 전원공급부(110)로부터 직류전원을 공급받아 전압을 분압하여 기준전압을 출력하는 기준전압발생회로부(152)와 냉음극형광램프부(140)의 출력단에서 피드백된 전압을 출력하는 피드백회로부(154)와 비교기(156)로 구성되고, 비교기(156)는 기준전압발생회로부(152)의 기준전압과 피드백회로부(154)의 피드백전압을 각각 입력받아 비교하여 신호를 출력하고, 상기 출력된 신호가 상기 PWM스위칭회로를 제어하는 PWM제어회로 및 상기 기준전압발생회로부에 외부 시스템의 제어단(158-1)으로부터 출력된 스위칭신호의 입력에 따라 상기 기준전압발생회로부로부터 분압되는 분압저항이 스위칭되어 기준전압을 가변시키는 기준전압조정회로부(158)로 구성된다.
PWM제어회로부(150)는 직류전원공급부에 병렬연결된 저항(R₁)과 저항(R₁)과 접지사이에 에노드측이 접지측에 연결되도록 제너다이오드(ZD)가 연결되고, 저항(R₁)과 제너다이오드사이에 병렬연결된 저항(R₂)와 저항(R₂)와 접지사이에 연결된 저항 R₃으로 구성되어 저항(R₃)에 걸리는 전압을 기준전압으로 하는 기준전압발생회로부(152)와, 저항(R₂)와 저항(R₃)사이에 병렬연결되어 기준전압을 분압하는 분압저항(R5)과 R5에 컬렉터측이 연결되고 그라운드에 에미터가 접지되며 베이스가 외부 시스템의 제어단에 연결되어 구성되는 기준전압조정회로(158)와, 출력단에 병렬연결된 저항(R₄)와 저항(R₄)와 접지사이에 연결된 커패시터(C1)으로 구성되는 피드백 회로와, 저항(R₃)과 저항(R5) 사이에 연결되어 저항(R₃)에 걸리는 전압을 비반전단자에 입력받고 저항(R₄)와 커패시터(C1) 사이에 연결되어 커패시터(C1)에 걸리는 전압을 반전단자에 입력받아 비교하여 출력하는 비교기(156) 및 비교기(156)의 출력신호에 의해 제어되는 PWM스위칭회로부(120)로 구성된다.
트랜스부(130)의 이차측 출력단은 돌입전류를 방지하고 파형을 개선하기 위한 커패시터(C2)가 직렬로 연결되고 커패시터(C2)에 냉음극형광램프(140-1)가 연결되며 냉음극형광램프(140-1)와 접지사이에 저항(R6)이 연결된다.
상기와 같이 구성된 본 고안에 의한 냉음극형광램프용 인버터회로는, 평상시기준전압조정회로(158)의 트랜지스터(Tr)에 제어신호가 입력되지 않으면 상용전원을 공급받아 정류하여 평활된 직류로 변환하고, 기준전압발생회로부(152)의 저항(R₃)에 걸리는 전압과 피드백회로부(154)의 제 1커패시터(C1)에 걸리는 전압을 비교기(156)에 의하여 비교되어 출력된 전압을 제어신호로 하여 PWM을 하여 평활된 직류를 고주파 교류로 변환하고, 트랜스(160)에 의하여 고주파 교류를 고주파 고전압으로 이차측에 출력하고, 이차측의 제 2커패시터(C2)에 의해 필터링된 고주파 고전압에 의해 냉음극형광램프(140-1)를 구동한다.
기준전압조정회로(158)의 트랜지스터(Tr)에 제어신호가 인가되면 분압저항 (R5)에 의하여 조정되어 낮아진 조정전압이 비교기(156)의 비반전단자에 입력되고 이에 따라 피드백회로부(154)에서 피드백된 전압이 평상시보다 적게 걸리게 되고 이에 따라 이차측에는 낮은 전류가 흐르게 된다.
이상의 본고안의 상세한 설명에 따르면, 기준전압조정회로가 더 포함되어 구성됨으로써, 밧데리의 잔량이 적을 때에나 냉음극형광램프가 설치된 장소가 밝을 때에는 외부에서 기준전압조정회로부의 트랜지스터의 베이스에 신호를 인가하여 제 5분압저항이 기준전압발생회로부에 포함되어 구성되도록 함으로써 냉음극형광램프에 흐르는 전류를 낮추어 같은 용량의 밧데리로 냉음극형광램프를 더 오랫동안 구동시킬 수 있으며, 불필요한 전력의 소모를 방지하는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 의한 냉음극형광램프용 인버터회로의 회로도
도 2는 본 고안에 의한 냉음극형광램프용 인버터회로의 회로도
< 도면의 주요 부문에 대한 부호의 설명 >
10,110 : 전원공급부 20,120 : PWM스위칭회로부
30,130 : 트랜스부 40,140 : 냉음극형광램프부
140-1 : 냉음극형광램프
50,150 : PWM제어회로부 52,152 : 기준전압발생회로부
54,154 : 피드백회로부 56,156 : 비교기
158-1 : 외부신호입력단

Claims (2)

  1. 각 구성부에 직류전원을 공급하는 전원공급부(110)와, 상기 전원공급부(110)로부터 출력되는 직류전원을 입력받아 외부의 제어에 따라 스위칭되어 교류전원을 출력하는 PWM스위칭회로부(120)와, 상기 PWM스위칭회로부(120)로부터 입력받은 교류전원을 고압으로 승압시켜 출력하는 트랜스부(130)와, 상기 트랜스부(130)로부터 출력되는 고압 교류전원으로 점등되는 냉음극형광램프부(140)와, 상기 전원공급부(110)로부터 직류전원을 공급받아 전압을 분압하여 기준전압을 출력하는 기준전압발생회로부(152)와, 상기 냉음극형광램프부(140)의 출력단에서 피드백된 전압을 출력하는 피드백회로부(154)와, 기준전압발생회로부(152)의 기준전압과 피드백회로(154)부의 피드백전압을 각각 입력받아 비교하여 신호를 출력하고, 상기 출력된 신호가 상기 PWM스위칭회로(120)를 제어하는 PWM제어회로부(150)로 구성되는 냉음극형광램프용 인버터회로에 있어서,
    외부 시스템의 제어단(158-1)으로부터 출력된 스위칭신호의 입력에 따라 스위칭되어 상기 기준전압발생회로부(152)로부터 출력되는 기준전압을 가변시키는 기준전압조정회로(158)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉음극형광램프용 인버터회로.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 기준전압조정회로부(158)는,
    상기 기준전압 발생회로부(152)의 출력단과 상기 비교기(156)의 비반전단자 사이에 병렬연결되어 기준전압을 분압시키는 분압저항과; 분압저항에 컬렉터가 연결되고, 그라운드에 에미터가 접지되며, 외부 시스템의 상기 제어단(158-1)에 베이스가 연결되어 상기 시스템의 제어단으로부터 출력된 스위칭신호에 따라 스위칭되어 상기 분압저항을 통해 그라운드로 기준전압을 패쓰시켜 기준전압 레벨을 다운시키는 트랜지스터(158-2)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉음극형광램프용 인버터회로.
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