KR20050000992A - 램프의 구동장치 및 구동방법 - Google Patents

램프의 구동장치 및 구동방법 Download PDF

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이석우
강연수
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엘지.필립스 엘시디 주식회사
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Abstract

본 발명은 다수의 램들을 구동시키기 위한 구동회로의 개수를 감소시킬 수 있도록 한 램프 구동장치 및 구동방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 램프의 구동장치는 다수의 램프들과, 고압의 교류파형을 상기 2개의 램프들에 공급하기 위한 다수의 인버터와, 일정 주기 동안에 상기 2개의 램프들을 교번적으로 상기 다수의 인버터 각각에 접속시키기 위한 선택회로를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이러한,본 발명은 선택회로에 의해 일정 주기 동안에 2개의 램프들을 교번적으로 구동시킴으로써 다수의 램프들을 구동시키기 위한 인버터의 개수를 감소시킬 수 있다.

Description

램프의 구동장치 및 구동방법{APPARATUS AND METHOD FOR DRIVING OF LAMP}
본 발명은 액정표시장치의 램프 구동장치에 관한 것으로, 특히 다수의 램들을 구동시키기 위한 구동회로의 개수를 감소시킬 수 있도록 한 램프 구동장치 및 구동방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display ; 이하 "LCD"라 함)는 경량, 박형, 저소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 이러한 추세에 따라, LCD는 사무자동화 기기, 오디오/비디오 기기 등에 이용되고 있다. 한편, LCD는 매트릭스 형태로 배열되어진 다수의 제어용 스위치들에 인가되는 영상신호에 따라 광빔의 투과량이 조절되어 화면에 원하는 화상을 표시하게 된다.
이와 같은 LCD은 자발광 표시장치가 아니기 때문에 백 라이트(Back Light)와 같은 광원이 필요하게 된다. 이러한, LCD용 백 라이트는 직하형 방식과 도광판 방식의 두 종류가 있다. 직하형은 평면에 램프를 여러 개 배치한다. 그리고 램프와 액정패널 사이에 확산판을 설치하여 액정패널과 램프 사이를 일정하게 유지한다. 도광판 방식은 평판 외곽에 램프를 설치한 것으로, 램프로부터 투명한 도광판을 이용하여 액정패널 전체의 면으로 빛이 입사된다.
백 라이트 유닛에 사용되는 광원으로는 할로겐 음극 형광램프(Halogen Cathode Fluorescent tube) 또는 냉음극관(Cold Cathode Fluorescent tube; 이하 "CCFL"라 함)이 사용된다. 광원 중 CCFL은 냉음극방출(Cold Emission:음극표면에 강한 전계가 가해지기 때문에 일어나는 전자방출) 현상을 이용한 광원관으로써 저 발열, 고휘도, 장수명, 풀 컬러화(full color) 등이 용이하다. 이러한 CCFL은 도광체 방식, 직사방식, 반사판 방식 등이 있으며 LCD의 요구에 따라 적합한 방식의 광원관이 채택된다.
도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 램프의 구동장치는 광을 발생시키는 다수의 램프들(121 내지 12n)과, 전압원(Vcc)으로부터의 직류전압을 공급받아 교류파형으로 변환하여 다수의 램프들(121 내지 12n) 각각을 구동시키는 다수의 인버터(501 내지 50n)를 구비한다.
다수의 램프들(121 내지 12n) 각각은 유리관과, 유리관 내부에 있는 불활성기체들과, 유리관의 양 끝단부에 설치되는 음극 및 양극으로 구성된다. 유리관 내부에는 불활성기체들이 충진되어 있으며, 유리관 내벽에는 형광체가 도포되어 있다. 이러한, 다수의 램프들(121 내지 12n) 각각은 도시하지 않은 인버터로부터의 고압의 교류파형이 고압전극(또는 제 1 봉지부; H) 및 저압전극(또는 제 2 봉지부; L)에 인가되면, 저압전극(L)으로부터 전자가 방출되어 유리관 내부의 불활성기체들과 충돌하여 기하급수적으로 전자의 양이 늘어나게 된다. 이 늘어난 전자들에 의해 유리관 내부에 전류가 흐르게 됨으로써, 전자에 의해 불활성기체가 여기되면서 자외선이 방출된다. 이 자외선은 유리관 내측벽에 도포된 발광성 형광체에 충돌하여 가시광선을 방출시킨다.
이와 같은, 다수의 램프들(121 내지 12n)에 공급되는 고압의 교류파형에 따라 램프의 구동방식은 아날로그 모드(Analog Mode)와 버스트 모드(Burst Mode)로 구분된다. 아날로그 모드는 다수의 램프들(121 내지 12n)이 항상 켜져 있는 상태를 유지하고, 버스트 모드는 다수의 램프들(121 내지 12n)이 일정한 주기로 온 오프된다. 이하, 다수의 램프들(121 내지 12n)의 구동방식은 버스트 모드로 한정하여 설명하기로 한다.
다수의 인버터(501 내지 50n) 각각은 도 2에 도시된 바와 같이 스위칭 소자를 이용하여 전압원(Vcc)으로부터의 전압을 공급받아 교류파형으로 변환하는 인버터 집적회로(Integrated Circuit; 이하, "IC"라 함)(36)와, 인버터 IC(36)로부터 공급되는 교류파형을 승압하여 램프(12)에 공급하는 트랜스포머(34)와, 스위칭 소자의 스위칭을 제어하는 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation; 이하, "PWM"이라 함) 제어기(38)와, 다수의 램프(12)의 관전류를 검출하여 검출된 관전류(DS)에 대응되는 검출신호(FB)를 PWM 제어기(38)에 공급하는 피드백 회로(40)를 구비한다.
PWM 제어기(38)는 피드백 회로(40)로부터의 검출신호(FB)와 주파수 생성기(46)로부터 공급되는 구동 주파수(DF)를 이용하여 도 3에 도시된 바와 같이 스위칭 제어신호(SCS)를 생성한다.
인버터 IC(36)는 PWM 제어기(38)로부터의 스위칭 제어신호(SCS)에 의해 스위칭되는 스위칭 소자를 이용하여 전압원으로부터 공급되는 직류전압(Vcc)을 교류파형으로 변환하게 된다. 인버터 IC(36)로부터 출력되는 교류파형은 트랜스포머(34)에 공급된다. 이러한, 인버터 IC(36)는 PWM 제어기(38)로부터 공급되는 스위칭 제어신호(SCS)에 응답하여 스위치 소자가 구동될 경우에만 외부의 직류전압(Vcc)을 교류파형으로 변환하게 된다.
트랜스포머(34)는 인버터 IC(36)로부터 공급되는 교류파형을 램프(12)를 구동시키기 위한 고압의 교류파형으로 승압하게 된다. 이러한, 트랜스포머(34)의 2차 권선에는 1차 권선과 2차 권선간의 권선비에 의해 인버터 IC(36)로부터 공급되는 교류파형이 고압의 교류파형으로 승압되어 유기된다. 이렇게, 트랜스포머(34)의 2차 권선에 유기된 고압의 교류파형은 램프(12)의 제 1 전극단자에 공급된다.
이와 같은, 종래 기술에 따른 램프의 구동장치는 다수의 인버터(501 내지 50n)를 이용하여 외부로부터의 직류전압을 고압의 교류파형으로 변환하여 다수의 램프(121 내지 12n) 각각을 구동시키게 된다. 이 때, 다수의 램프(121 내지 12n) 각각에 공급되는 고압의 교류파형은 PWM 제어기(38)에 의해 도 4에 도시된 바와 같이 일정 주기(T) 동안에 다수의 램프(121 내지 12n) 각각을 온시키기 위한 온시간(Ton)과 다수의 램프(121 내지 12n) 각각을 오프시키기 위한 오프시간(Toff)을 가지게 된다. 이러한, 고압의 교류파형의 온시간(Ton) 및 오프시간(Toff)은 PWM 제어기(38)에 의해 제어되는 인버터 IC(36)의 스위치 소자의 턴-온 및 턴-오프시간에 의해 달라지게 된다.
위와 같은, 종래 기술에 따른 램프의 구동장치는 다수의 램프 각각을 구동시키기 위하여 다수의 인버터가 필요하게 된다. 따라서, 액정표시장치의 대형화 추세에 따라 더 많은 램프들이 사용됨에 따라 많은 인버터가 필요하게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 다수의 램들을 구동시키기 위한 구동회로의 개수를 감소시킬 수 있도록 한 램프 구동장치를 제공하는데 있다.
도 1은 일반적인 램프의 구동장치를 나타내는 블록도.
도 2는 도 1에 도시된 인버터를 나타내는 블록도.
도 3은 도 2에 도시된 스위칭 제어신호를 나타내는 파형도.
도 4는 도 2에 도시된 램프들에 공급되는 고압의 교류파형을 나타내는 파형도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 램프의 구동장치를 나타내는 블록도.
도 6은 도 5에 도시된 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 인버터를 나타내는 블록도.
도 7은 도 6에 도시된 스위칭 제어신호와 제 1 및 제 2 선택신호를 나타내는 파형도.
도 8은 도 5에 도시된 램프들에 공급되는 고압의 교류파형을 나타내는 파형도.
도 9는 도 5에 도시된 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 인버터를 나타내는 블록도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
12, 121, 221 : 램프 34, 134, 234 : 트랜스포머
36, 136, 236 : 인버터 IC 38, 138, 238 : PWM 제어기
40, 140, 240 : 피드백 회로 46, 146, 246 : 주파수 생성기
50, 150 : 인버터 148, 248 : 주파수 체배기
160, 260 : 선택회로 170, 270 : 선택신호 생성부
180, 280 : 스위칭 회로
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 램프의 구동장치는 다수의 램프들과, 고압의 교류파형을 상기 2개의 램프들에 공급하기 위한 다수의 인버터와, 일정 주기 동안에 상기 2개의 램프들을 교번적으로 상기 다수의 인버터 각각에 접속시키기 위한 선택회로를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 램프의 구동장치에서 상기 다수의 인버터 각각은 스위치 소자를 이용하여 외부로부터 공급되는 구동전압을 교류파형으로 변환하기 위한 교류 변환회로와, 상기 교류 변환회로로부터의 교류파형을 상기 고압의 교류파형으로 변환하여 상기 2개의 램프들 각각에 공급하기 위한 트랜스포머와, 구동 주파수를 생성하는 구동주파수 생성기와, 상기 구동 주파수를 이용하여 상기 스위치 소자의 스위칭을 제어하기 위한 스위칭 제어신호를 생성하는 스위칭 제어부와, 상기 램프들에 흐르는 관전류를 검출하여 상기 스위칭 제어부에 공급하는 피드백 회로를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 램프의 구동장치에서 상기 구동 주파수 생성부는 기준 주파수를 생성하는 주파수 생성기와, 상기 주파수 생성기로부터의 상기 기준 주파수를 2배로 체배하여 상기 구동 주파수를 생성하는 주파수 체배기를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 램프의 구동장치에서 상기 선택회로는 상기 구동 주파수를 이용하여 제 1 및 제 2 선택신호를 생성하는 선택신호 생성부와, 상기 제 1 및 제 2 선택신호에 응답하여 상기 2개의 램프들을 상기 하나의 인버터에 교번적으로 접속시키기 위한 스위칭 회로를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 램프의 구동장치에서 상기 스위칭 회로는 상기 제 1 및 제 2 선택신호에 응답하여 일정 주기 동안에 상기 2개의 램프들을 상기 피드백 회로에 교번적으로 접속시키는 것을 특징으로 한다.
상기 램프의 구동장치에서 상기 다수의 인버터 각각은 스위치 소자를 이용하여 외부로부터 공급되는 구동전압을 교류파형으로 변환하기 위한 제 1 및 제 2 교류 변환회로와, 상기 제 1 및 제 2 교류 변환회로 각각으로부터의 교류파형을 상기 고압의 교류파형으로 변환하여 상기 2개의 램프들 각각에 공급하기 위한 제 1 및 제 2 트랜스포머와, 구동 주파수를 생성하는 구동 주파수 생성기와, 상기 구동 주파수를 이용하여 상기 스위치 소자의 스위칭을 제어하기 위한 스위칭 제어신호를생성하는 스위칭 제어부와, 상기 램프들에 흐르는 관전류를 검출하여 상기 스위칭 제어부에 공급하는 피드백 회로를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 램프의 구동장치에서 상기 구동 주파수 생성부는 기준 주파수를 생성하는 주파수 생성기와, 상기 주파수 생성기로부터의 상기 기준 주파수를 2배로 체배하여 상기 구동 주파수를 생성하는 주파수 체배기를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 램프의 구동장치에서 상기 선택회로는 상기 구동 주파수를 이용하여 제 1 및 제 2 선택신호를 생성하는 선택신호 생성부와, 상기 제 1 및 제 2 선택신호에 응답하여 상기 2개의 램프들을 상기 하나의 인버터에 교번적으로 접속시키기 위한 스위칭 회로를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 램프의 구동장치에서 상기 스위칭 회로는 상기 제 1 및 제 2 선택신호에 응답하여 상기 스위칭 제어부로부터의 상기 스위칭 제어신호를 일정 주기 동안에 상기 제 1 및 제 2 교류 변환회로에 교번적으로 공급하는 것을 특징으로 한다.
상기 램프의 구동장치에서 상기 고압의 교류파형은 일정 주기 동안에 상기 램프들을 온시키기 위한 온 구간과 상기 램프들을 오프시키기 위한 오프 구간을 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 램프의 구동방법은 외부로부터 공급되는 구동전압을 고압의 교류파형으로 변환하는 단계와, 상기 2개 단위의 램프들을 교번적으로 선택하기 위한 선택신호를 생성하는 단계와, 일정 주기를 시분할하고 상기 선택신호에 응답하여 상기 다수의 램프들 중 2개의 램프 단위로 상기 고압의 교류파형을 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 램프의 구동방법에서 상기 고압의 교류파형으로 변환하는 단계는 구동 주파수를 생성하는 단계와, 스위치 소자를 포함하는 다수의 인버터를 이용하여 상기 구동전압을 교류파형으로 변환하는 단계와, 상기 교류파형을 상기 고압의 교류파형으로 변환하는 단계와, 상기 구동 주파수에 의해 구동되는 다수의 스위칭 제어기를 이용하여 상기 스위치 소자의 스위칭을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 램프의 구동방법에서 상기 구동 주파수를 생성하는 단계는 기준 주파수를 생성하는 단계와, 상기 기준 주파수를 2배로 체배하여 상기 구동 주파수를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 램프의 구동방법에서 상기 선택신호를 생성하는 단계는 상기 구동 주파수를 이용하여 제 1 및 제 2 선택신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 램프의 구동방법에서 상기 고압의 교류파형을 공급하는 단계는 상기 제 1 및 제 2 선택신호에 응답하여 상기 2개의 램프들을 교번적으로 상기 하나의 인버터에 접속시키는 것을 특징으로 한다.
상기 램프의 구동방법에서 상기 스위치 소자의 스위칭을 제어하는 단계는 상기 제 1 및 제 2 선택신호에 응답하여 상기 하나의 스위칭 제어부로부터의 스위칭 제어신호를 상기 2개의 인버터에 교번적으로 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 램프의 구동방법에서 상기 고압의 교류파형은 일정 주기 동안에 상기램프들을 온시키기 위한 온 구간과 상기 램프들을 오프시키기 위한 오프 구간을 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 도 5 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 램프의 구동장치는 광을 발생시키는 다수의 램프들(1121 내지 112n)과, 전압원(Vcc)으로부터의 직류전압을 공급받아 교류파형으로 변환하여 2개의 램프 단위로 다수의 램프들(1121 내지 112n)을 구동시키는 다수의 인버터(1501 내지 150m)(단 m은 n/2이다)와, 하나의 인버터에 2개의 램프들을 교번적으로 접속시키기 위한 다수의 선택회로(1601 내지 160m)를 구비한다.
다수의 램프들(1121 내지 112n) 각각은 유리관과, 유리관 내부에 있는 불활성기체들과, 유리관의 양 끝단부에 설치되는 음극 및 양극으로 구성된다. 유리관 내부에는 불활성기체들이 충진되어 있으며, 유리관 내벽에는 형광체가 도포되어 있다. 이러한, 다수의 램프들(1121 내지 112n) 각각은 도시하지 않은 인버터로부터의 고압의 교류파형이 고압전극(또는 제 1 봉지부; H) 및 저압전극(또는 제 2 봉지부; L)에 인가되면, 저압전극(L)으로부터 전자가 방출되어 유리관 내부의 불활성기체들과 충돌하여 기하급수적으로 전자의 양이 늘어나게 된다. 이 늘어난 전자들에 의해 유리관 내부에 전류가 흐르게 됨으로써, 전자에 의해 불활성기체가 여기되면서 자외선이 방출된다. 이 자외선은 유리관 내측벽에 도포된 발광성 형광체에 충돌하여 가시광선을 방출시킨다.
이와 같은, 다수의 램프들(1121 내지 112n)에 공급되는 고압의 교류파형에 따라 램프의 구동방식은 아날로그 모드(Analog Mode)와 버스트 모드(Burst Mode)로 구분된다. 아날로그 모드는 다수의 램프들(1121 내지 112n)이 항상 켜져 있는 상태를 유지하고, 버스트 모드는 다수의 램프들(1121 내지 112n)이 일정한 주기로 온 오프된다. 이하, 다수의 램프들(1121 내지 112n)의 구동방식은 버스트 모드로 한정하여 설명하기로 한다.
다수의 인버터(1501 내지 150m) 각각은 도 6에 도시된 바와 같이 스위칭 소자를 이용하여 전압원(Vcc)으로부터의 전압을 공급받아 교류파형으로 변환하는 인버터 집적회로(Integrated Circuit; 이하, "IC"라 함)(136)와, 인버터 IC(136)로부터 공급되는 교류파형을 승압하여 2개의 램프들(1121, 1122)에 공급하는 트랜스포머(134)와, 스위칭 소자의 스위칭을 제어하는 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation; 이하, "PWM"이라 함) 제어기(138)와, 램프(1121, 1122)의 관전류를 검출하여 검출된 관전류(DS)에 대응되는 검출신호(FB)를 PWM 제어기(138)에 공급하는 피드백 회로(140)와, 일정 주기의 주파수(MF)를 생성하는 주파수 생성기(146)와, 주파수 생성기(146)로부터의 주파수(MF)를 2배로 체배하고 체배된 구동 주파수(DF)를 PWM 제어기(138)에 공급하는 주파수 체배기(148)를 구비한다.
주파수 생성기(146)는 기준 주파수(MF)를 생성하여 주파수 체배기(148)에 공급한다. 주파수 체배기(148)는 주파수 생성기(146)로부터 공급되는 기준주파수(MF)를 2배로 체배하여 PWM 제어기(138)를 구동시키기 위한 구동 주파수(DF)를 생성한다. 주파수 체배기(148)에서 생성된 구동 주파수(DF)는 PWM 제어기(138) 및 선택회로(160)에 공급된다.
피드백 회로(140)는 선택회로(160)에 의해 2개의 램프들(1121, 1122) 중 적어도 어느 하나와 접속되어 선택회로(160)를 경유하여 접속된 램프(1121, 1122)에 흐르는 관전류를 검출하게 된다.
PWM 제어기(138)는 피드백 회로(140)로부터 공급되는 검출신호(FB)와 주파수 체배기(148)로부터 공급되는 구동 주파수(DF)를 이용하여 도 7에 도시된 바와 같이 스위칭 제어신호(SCS)를 생성한다.
인버터 IC(136)는 PWM 제어기(138)로부터의 스위칭 제어신호(SCS)에 의해 스위칭되는 스위칭 소자를 이용하여 전압원으로부터 공급되는 직류전압(Vcc)을 교류파형으로 변환하게 된다. 인버터 IC(136)로부터 출력되는 교류파형은 트랜스포머(134)에 공급된다. 이러한, 인버터 IC(136)는 PWM 제어기(138)로부터 공급되는 스위칭 제어신호(SCS)에 응답하여 스위치 소자가 구동될 경우에만 외부의 직류전압(Vcc)을 교류파형으로 변환하게 된다.
트랜스포머(134)는 인버터 IC(136)로부터 공급되는 교류파형을 2개의 램프들(1121, 1122)을 구동시키기 위한 고압의 교류파형으로 승압하게 된다. 이러한, 트랜스포머(134)의 2차 권선에는 1차 권선과 2차 권선간의 권선비에 의해 인버터 IC(136)로부터 공급되는 교류파형이 고압의 교류파형으로 승압되어 유기된다. 이렇게, 트랜스포머(134)의 2차 권선에 유기된 고압의 교류파형은 2개의램프들(1121, 1122)의 제 1 전극단자에 공급된다.
선택회로(160)는 2개의 램프들(1121, 1122)과 피드백 회로(140) 사이에 접속되어 제 1 및 제 2 선택신호(SS1, SS2)에 응답하여 2개의 램프들(1121, 1122)을 선택적으로 피드백 회로(140)에 접속시키는 스위칭 회로(180)와, 주파수 체배기(148)로부터의 체배된 구동 주파수(DF)에 기초하여 제 1 및 제 2 선택신호(SS1, SS2)를 생성하는 선택신호 생성부(170)를 구비한다.
선택신호 생성부(170)는 주파수 체배기(148)로부터 공급되는 구동 주파수(DF)에 기초하여 도 7에 도시된 바와 같이 제 1 및 제 2 선택신호(SS1, SS2)를 생성하여 스위칭 회로(180)에 공급한다.
스위칭 회로(180)는 선택신호 생성부(170)로부터의 제 1 및 제 2 선택신호(SS1, SS2)에 따라 2개의 램프들(1121, 1122) 중 어느 하나를 피드백 회로(140)에 접속시키게 된다. 이러한, 스위칭 회로(180)에 의해 피드백 회로(140)에 접속된 램프들(1121, 1122)만이 트랜스포머(134)로부터 공급되는 고압의 교류파형에 의해 구동된다.
한편, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 램프의 구동장치에서 다수의 인버터(1501 내지 150m) 각각은 트랜스포머(134)에 공급되는 전압을 검출하여 원하는 전압보다 큰 전압이 공급되면 제 1 셧다운 신호(VS)를 PWM 제어기(138)에 공급하는 OVP(Over Voltage Protection) 제어기(144)와, 램프(1121, 1122)의 관전류를 검출하여 램프(1121, 1122)가 오픈(Open) 될 경우 제 2 셧다운 신호(LS)를 PWM 제어기(138)에 공급하는 OLP(Over Lamp Protection) 제어기(142)를 더 구비한다.
OVP 제어기(144)는 트랜스포머(134)에 공급되는 전압을 검출하여 원하는 전압보다 큰 전압이 공급되면 인버터(1501 내지 150m)를 셧다운 시켜 인버터(1501 내지 150m)를 보호하는 역할을 한다. OLP 제어기(142)는 램프(112)의 관전류를 검출하여 램프(1121, 112n)가 오픈(Open) 될 경우 인버터(1501 내지 150m)를 셧다운 시켜 인버터(1501 내지 150m)를 보호하는 역할을 한다.
이와 같은, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 램프의 구동장치 및 구동방법은 하나의 트랜스포머(134)를 이용하여 일정한 주기(T) 단위로 두 개의 램프들(1121, 1122) 각각을 시분할하여 구동시켜 다수의 램프들(1121 내지 112n)을 구동시키기 위한 인버터(1501 내지 150m)의 개수를 절반으로 감소시킬 수 있다.
구체적으로, 도 8에 도시된 바와 같이 체배된 구동 주파수(DF)에 의해 구동되는 PWM 제어기(138)는 일정한 주기(T)를 2분할(T/2)하여 인버터 IC(136)의 스위치 소자를 일정한 주기(T) 단위로 2번 스위칭시키게 된다. 이 때, 선택회로(160)의 선택신호 생성부(170)는 체배된 구동 주파수(DF)를 분리하여 제 1 및 제 2 선택신호(SS1, SS2)를 생성하고, 생성된 제 1 및 제 2 선택신호(SS1, SS2)를 이용하여 스위칭 회로(180)에 공급하여 2개의 램프들(1121, 1122)을 교번적으로 피드백 회로(140)에 접속되도록 한다. 이에 따라, 분할된 일정 주기(T)의 전반부에서는 제 1 선택신호(SS1)에 의해 2개의 램프들(1121, 1122) 중 어느 하나가 스위칭 회로(180)를 경유하여 피드백 회로(140)에 접속됨으로써 2개의 램프들(1121, 1122) 중 어느 하나는 인버터 IC(136) 및 트랜스포머(134)를 경유하여 공급되는 고압의 교류파형에 의해 구동된다. 그리고, 분할된 일정 주기(T)의 후반부에서는 제 2 선택신호(SS2)에 의해 2개의 램프들(1121, 1122) 중 나머지 하나가 스위칭 회로(180)를 경유하여 피드백 회로(140)에 접속됨으로써 2개의 램프들(1121, 1122) 중 어느 하나는 인버터 IC(136) 및 트랜스포머(134)를 경유하여 공급되는 고압의 교류파형에 의해 구동된다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 램프의 구동장치는 다수의 인버터(2501 내지 250m) 및 다수의 선택회로(2601 내지 260m)를 제외한 다른 구성요소들은 도 5에 도시된 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 램프의 구동장치와 동일한 구성요소들을 가진다. 따라서, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 램프의 구동장치에서는 다수의 인버터(2501 내지 250m)를 제외한 다른 구성요소들에 대한 설명은 도 5에 도시된 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 램프의 구동장치에 대한 설명으로 대신하기로 한다.
본 발명의 제 2 실시 예에 따른 램프의 구동장치에서 다수의 선택회로(2601 내지 260m) 각각은 제 1 및 제 2 인버터 IC(236a, 236b)와 PWM 제어기(238) 사이에 접속되어 제 1 및 제 2 선택신호(SS1, SS2)에 응답하여 제 1 및 제 2 인버터 IC(236a, 236b)을 PWM 제어기(238)에 교번적으로 접속시키는 스위칭 회로(280)와, 주파수 체배기(248)로부터의 체배된 구동 주파수(DF)에 기초하여 제 1 및 제 2 선택신호(SS1, SS2)를 생성하는 선택신호 생성부(270)를 구비한다.
선택신호 생성부(270)는 주파수 체배기(248)로부터 공급되는 구동 주파수(DF)에 기초하여 도 7에 도시된 바와 같이 제 1 및 제 2 (SS1, SS2)를 생성하여 스위칭 회로(280)에 공급한다.
스위칭 회로(280)는 선택신호 생성부(270)로부터의 제 1 및 제 2 선택신호(SS1, SS2)에 따라 제 1 및 제 2 인버터 IC(236a, 236b) 중 어느 하나를 PWM 제어기(238)에 접속시키게 된다. 이에 따라, 제 1 및 제 2 인버터 IC(236a, 236b) 각각은 스위칭 회로(280)의 교번적인 선택에 의해 PWM 제어기(238)에 교번적으로 접속되어 외부로부터의 직류전압을 교류전압으로 변환하여 제 1 및 제 2 트랜스포머(234a, 234b) 각각에 공급된다.
본 발명의 제 2 실시 예에 따른 램프의 구동장치에서 다수의 인버터(2501 내지 250m) 각각은 도 9에 도시된 바와 같이 스위칭 소자를 이용하여 전압원(Vcc)으로부터의 전압을 공급받아 교류파형으로 변환하는 제 1 및 제 2 인버터 IC(236a, 236b)와, 제 1 및 제 2 인버터 IC(236a, 236b)로부터 공급되는 교류파형을 승압하여 2개의 램프들(2121, 2122)에 공급하는 제 1 및 제 2 트랜스포머(234a, 234b)와, 제 1 및 제 2 인버터 IC(236a, 236b) 각각의 스위칭 소자의 스위칭을 제어하는 PWM 제어기(238)와, 2개의 램프들(2121, 2122)의 관전류를 검출하여 검출된 관전류(DS)에 대응되는 검출신호(FB)를 PWM 제어기(238)에 공급하는 피드백 회로(240)와, 일정 주기의 주파수(MF)를 생성하는 주파수 생성기(246)와, 주파수 생성기(246)로부터의 주파수(MF)를 2배로 체배하고 체배된 구동 주파수(DF)를 PWM 제어기(238)에 공급하는 주파수 체배기(248)를 구비한다.
피드백 회로(240)는 2개의 램프들(2121, 2122)에 흐르는 관전류를 검출하게 된다.
PWM 제어기(238)는 피드백 회로(240)로부터 공급되는 검출신호(FB)와 주파수체배기(248)로부터 공급되는 구동 주파수(DF)를 이용하여 도 7에 도시된 바와 같이 스위칭 제어신호(SCS)를 생성한다.
제 1 및 제 2 인버터 IC(236a, 236b) 각각은 선태회로(260)를 경유하여 PWM 제어기(238)로부터의 스위칭 제어신호(SCS)에 의해 스위칭되는 스위칭 소자를 이용하여 전압원으로부터 공급되는 직류전압(Vcc)을 교류파형으로 변환하게 된다. 제 1 및 제 2 인버터 IC(236a, 236b) 각각으로부터 출력되는 교류파형은 제 1 및 제 2 트랜스포머(234a, 234b) 각각에 공급된다. 이러한, 제 1 및 제 2 인버터 IC(236a, 236b) 각각은 스위칭 회로(280)의 교번적인 선택에 의해 PWM 제어기(238)에 교번적으로 접속되어 PWM 제어기(238)로부터 공급되는 스위칭 제어신호(SCS)에 응답하여 스위치 소자가 구동될 경우에만 외부의 직류전압(Vcc)을 교류파형으로 변환하게 된다.
제 1 및 제 2 트랜스포머(234a, 234b) 각각은 제 1 및 제 2 인버터 IC(236a, 236b) 각각으로부터 공급되는 교류파형을 2개의 램프들(2121, 2122)을 구동시키기 위한 고압의 교류파형으로 승압하게 된다. 이 때, 제 1 트랜스포머(234a)의 2차 권선은 2개의 램프들(2121, 2122) 중 제 1 램프(2121)에 접속되고, 제 2 트랜스포머(234b)의 2차 권선은 2개의 램프들(2121, 2122) 중 제 2 램프(2122)에 접속된다.
이러한, 제 1 및 제 2 트랜스포머(234a, 234b) 각각의 2차 권선에는 1차 권선과 2차 권선간의 권선비에 의해 제 1 및 제 2 인버터 IC(236a, 236b) 각각으로부터 공급되는 교류파형이 고압의 교류파형으로 승압되어 유기된다. 이렇게, 제 1 및 제 2 트랜스포머(234a, 234b) 각각의 2차 권선에 유기된 고압의 교류파형은 2개의 램프들(2121, 2122) 각각의 제 1 전극단자에 공급된다.
이와 같은, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 램프의 구동장치 및 구동방법은 하나의 PWM 제어기(238)를 이용하여 두 개의 인버터 IC(236a, 236b)를 교번적으로 구동시켜 일정한 주기(T) 단위로 두 개의 램프들(2121, 2122) 각각을 시분할하여 구동시킴으로써 다수의 램프들(2121 내지 212n)을 구동시키기 위한 PWM 제어기(238)의 개수를 절반으로 감소시킬 수 있다.
구체적으로, 도 9에 도시된 바와 같이 체배된 구동 주파수(DF)에 의해 구동되는 PWM 제어기(238)는 일정한 주기(T)를 2분할(T/2)하여 제 1 및 제 2 인버터 IC(236a, 236b)의 각 스위치 소자를 교번적으로 스위칭시키게 된다. 이 때, 선택신호 생성부(270)는 체배된 구동 주파수(DF)를 분리하여 제 1 및 제 2 선택신호(SS1, SS2)를 생성하고, 생성된 제 1 및 제 2 선택신호(SS1, SS2)를 이용하여 스위칭 회로(280)에 공급하여 제 1 및 제 2 인버터 IC(236a, 236b)를 교번적으로 PWM 제어기(238)에 접속되도록 한다. 이에 따라, 분할된 일정 주기(T)의 전반부에서는 제 1 선택신호(SS1)에 의해 제 1 및 제 2 인버터 IC(236a, 236b) 중 제 1 인버터(236a)가 구동된다. 이로 인하여, 2개의 램프들(2121, 2122) 중 제 1 램프(2121)는 제 1 인버터(236a) 및 제 1 트랜스포머(234a)를 경유하여 발생되는 고압의 교류파형에 의해 구동된다. 그리고, 분할된 일정 주기(T)의 후반부에서는 분할된 일정 주기(T)의 후반부에서는 제 2 선택신호(SS2)에 의해 제 1 및 제 2 인버터 IC(236a, 236b) 중 제 2 인버터(236b)가 구동된다. 이로 인하여, 2개의 램프들(2121, 2122) 중 제 2 램프(2122)는 제 2 인버터(236b) 및 제 2트랜스포머(234b)를 경유하여 발생되는 고압의 교류파형에 의해 구동된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 램프의 구동장치 및 구동방법은 하나의 인버터를 2개의 램프들에 교번적으로 접속시키기 위한 선택회로를 구비한다. 이에 따라, 본 발명은 선택회로에 의해 일정 주기 동안에 2개의 램프들을 교번적으로 구동시킴으로써 다수의 램프들을 구동시키기 위한 인버터의 개수를 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 램프의 구동장치 및 구동방법은 하나의 펄스 폭 변조 제어기를 2개의 램프들을 교번적으로 접속시키기 위한 선택회로를 구비한다. 이에 따라, 본 발명은 선택회로에 의해 일정 주기 동안에 2개의 램프들을 교번적으로 구동시킴으로써 다수의 램프들을 구동시키기 위한 펄스 폭 변조 제어기의 개수를 감소시킬 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (17)

  1. 다수의 램프들과,
    고압의 교류파형을 상기 2개의 램프들에 공급하기 위한 다수의 인버터와,
    일정 주기 동안에 상기 2개의 램프들을 교번적으로 상기 다수의 인버터 각각에 접속시키기 위한 선택회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 램프의 구동장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 인버터 각각은,
    스위치 소자를 이용하여 외부로부터 공급되는 구동전압을 교류파형으로 변환하기 위한 교류 변환회로와,
    상기 교류 변환회로로부터의 교류파형을 상기 고압의 교류파형으로 변환하여 상기 2개의 램프들 각각에 공급하기 위한 트랜스포머와,
    구동 주파수를 생성하는 구동 주파수 생성기와,
    상기 구동 주파수를 이용하여 상기 스위치 소자의 스위칭을 제어하기 위한 스위칭 제어신호를 생성하는 스위칭 제어부와,
    상기 램프들에 흐르는 관전류를 검출하여 상기 스위칭 제어부에 공급하는 피드백 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 램프의 구동장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 구동 주파수 생성부는,
    기준 주파수를 생성하는 주파수 생성기와,
    상기 주파수 생성기로부터의 상기 기준 주파수를 2배로 체배하여 상기 구동 주파수를 생성하는 주파수 체배기를 구비하는 것을 특징으로 하는 램프의 구동장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 선택회로는,
    상기 구동 주파수를 이용하여 제 1 및 제 2 선택신호를 생성하는 선택신호 생성부와,
    상기 제 1 및 제 2 선택신호에 응답하여 상기 2개의 램프들을 상기 하나의 인버터에 교번적으로 접속시키기 위한 스위칭 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 램프의 구동장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 스위칭 회로는 상기 제 1 및 제 2 선택신호에 응답하여 일정 주기 동안에 상기 2개의 램프들을 상기 피드백 회로에 교번적으로 접속시키는 것을 특징으로 하는 램프의 구동장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 인버터 각각은,
    스위치 소자를 이용하여 외부로부터 공급되는 구동전압을 교류파형으로 변환하기 위한 제 1 및 제 2 교류 변환회로와,
    상기 제 1 및 제 2 교류 변환회로 각각으로부터의 교류파형을 상기 고압의 교류파형으로 변환하여 상기 2개의 램프들 각각에 공급하기 위한 제 1 및 제 2 트랜스포머와,
    구동 주파수를 생성하는 구동 주파수 생성기와,
    상기 구동 주파수를 이용하여 상기 스위치 소자의 스위칭을 제어하기 위한 스위칭 제어신호를 생성하는 스위칭 제어부와,
    상기 램프들에 흐르는 관전류를 검출하여 상기 스위칭 제어부에 공급하는 피드백 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 램프의 구동장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 구동 주파수 생성부는,
    기준 주파수를 생성하는 주파수 생성기와,
    상기 주파수 생성기로부터의 상기 기준 주파수를 2배로 체배하여 상기 구동 주파수를 생성하는 주파수 체배기를 구비하는 것을 특징으로 하는 램프의 구동장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 선택회로는,
    상기 구동 주파수를 이용하여 제 1 및 제 2 선택신호를 생성하는 선택신호 생성부와,
    상기 제 1 및 제 2 선택신호에 응답하여 상기 2개의 램프들을 상기 하나의 인버터에 교번적으로 접속시키기 위한 스위칭 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 램프의 구동장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 스위칭 회로는 상기 제 1 및 제 2 선택신호에 응답하여 상기 스위칭 제어부로부터의 상기 스위칭 제어신호를 일정 주기 동안에 상기 제 1 및 제 2 교류 변환회로에 교번적으로 공급하는 것을 특징으로 하는 램프의 구동장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 고압의 교류파형은 일정 주기 동안에 상기 램프들을 온시키기 위한 온 구간과 상기 램프들을 오프시키기 위한 오프 구간을 가지는 것을 특징으로 하는 램프의 구동장치.
  11. 외부로부터 공급되는 구동전압을 고압의 교류파형으로 변환하는 단계와,
    상기 2개 단위의 램프들을 교번적으로 선택하기 위한 선택신호를 생성하는 단계와,
    일정 주기를 시분할하고 상기 선택신호에 응답하여 상기 다수의 램프들 중 2개의 램프 단위로 상기 고압의 교류파형을 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 램프의 구동방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 고압의 교류파형으로 변환하는 단계는,
    구동 주파수를 생성하는 단계와,
    스위치 소자를 포함하는 다수의 인버터를 이용하여 상기 구동전압을 교류파형으로 변환하는 단계와,
    상기 교류파형을 상기 고압의 교류파형으로 변환하는 단계와,
    상기 구동 주파수에 의해 구동되는 다수의 스위칭 제어기를 이용하여 상기 스위치 소자의 스위칭을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 램프의 구동방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 구동 주파수를 생성하는 단계는,
    기준 주파수를 생성하는 단계와,
    상기 기준 주파수를 2배로 체배하여 상기 구동 주파수를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 램프의 구동방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 선택신호를 생성하는 단계는,
    상기 구동 주파수를 이용하여 제 1 및 제 2 선택신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 램프의 구동방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 고압의 교류파형을 공급하는 단계는 상기 제 1 및 제 2 선택신호에 응답하여 상기 2개의 램프들을 교번적으로 상기 하나의 인버터에 접속시키는 것을 특징으로 하는 램프의 구동방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 스위치 소자의 스위칭을 제어하는 단계는 상기 제 1 및 제 2 선택신호에 응답하여 상기 하나의 스위칭 제어부로부터의 스위칭 제어신호를 상기 2개의 인버터에 교번적으로 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 램프의 구동방법.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 고압의 교류파형은 일정 주기 동안에 상기 램프들을 온시키기 위한 온 구간과 상기 램프들을 오프시키기 위한 오프 구간을 가지는 것을 특징으로 하는 램프의 구동방법.
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