KR20050053394A - Apparatus for driving lamp in liquid crystal device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 온도 등의 외부 환경과 무관하게 안정된 PWM 주파수를 공급하고, 상기 PWM 주파수를 다양한 값으로 용이하게 가변시킬 수 있는 액정 표시 장치용 램프 구동 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 램프의 구동 장치는 직류 전원을 공급하는 직류 전원부와, 상기 직류 전원부로부터 입력되는 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 램프로 공급하는 인버터와, 소정 주파수의 PWM 펄스를 출력하는 마이콤과, 상기 마이콤으로부터 상기 PWM 펄스를 입력받아 상기 인버터에 구비된 스위칭 소자를 주기적으로 단속하여 상기 직류 전원부로부터 공급되는 직류 전원을 교류 전류로 변환시키는 인버터 제어부를 포함한다. 본 발명에 따르면, 인버터로 입력되는 PWM 신호의 주파수가 마이콤에 의하여 직접 제어되기 때문에 온도 등의 외부 환경 변화와 상관없이 안정된 PWM 주파수의 구현이 가능해진다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lamp driving device for a liquid crystal display device which can supply a stable PWM frequency regardless of an external environment such as temperature and can easily change the PWM frequency to various values. The driving device of the lamp for a liquid crystal display according to the present invention includes a DC power supply for supplying DC power, an inverter for converting DC power input from the DC power supply into AC power and supplying the lamp to the lamp, and outputting a PWM pulse of a predetermined frequency. And an inverter control unit for receiving the PWM pulse from the micom and periodically interrupting the switching element provided in the inverter to convert the DC power supplied from the DC power supply unit into an AC current. According to the present invention, since the frequency of the PWM signal input to the inverter is directly controlled by the microcomputer, it is possible to realize a stable PWM frequency regardless of external environmental changes such as temperature.
Description
본 발명은 액정 표시 장치용 램프 구동 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 온도 등의 외부 환경과 무관하게 안정된 PWM 주파수를 공급하고, 상기 PWM 주파수를 다양한 값으로 용이하게 가변시킬 수 있는 액정 표시 장치용 램프 구동 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lamp driving device for a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device capable of supplying a stable PWM frequency regardless of an external environment such as temperature and easily changing the PWM frequency to various values. It relates to a lamp driving device.
액정 표시 장치(liquid crystal display; LCD)는 자발광 표시 장치가 아니기 때문에 백 라이트(Back Light)와 같은 램프를 채용하는데, 상기 백 라이트는 수백 볼트 이상의 교류 전압에 의하여 구동되기 때문에 직류 전압을 교류 전압으로 변환시키는 인버터(inverter)가 필요하다. A liquid crystal display (LCD) is not a self-luminous display device and thus employs a lamp such as a back light, which is driven by an alternating voltage of several hundred volts or more, so that a direct current voltage is converted into an alternating voltage. Inverter to convert to the need (inverter).
통상적으로, LCD에서 채용되는 인버터의 제어 방식은 연속 모드 (continuos mode) 방식과 버스트 모드(burst mode) 방식으로 대별된다. 연속 모드 방식은 액정 패널(미도시) 구동시 전압의 진폭을 가변시키면서 지속적인 교류 파형을 램프에 공급하는 방식이고, 버스트 모드 방식은 액정 패널 구동시 펄스 폭 변조 신호(pulse width modulation; PWM) 방식에 의한 교류 파형을 주기적으로 램프에 공급하는 방식이다. In general, the control method of the inverter employed in the LCD is roughly divided into a continuous mode method and a burst mode method. The continuous mode method is a method of supplying a continuous AC waveform to the lamp while varying the amplitude of the voltage when driving the liquid crystal panel (not shown), and the burst mode method is a pulse width modulation (PWM) method in driving the liquid crystal panel. AC waveform is periodically supplied to the lamp.
상기 연속 모드 방식은 최고휘도/최저휘도인 디밍 비율(dimming ratio)이 낮아 휘도의 가변 범위가 좁다는 단점이 있기 때문에, 최근에는 디밍 비율이 높은 버스트 모드 방식의 인버터가 주로 채용된다. The continuous mode method has a disadvantage in that a variable range of luminance is narrow due to a low dimming ratio, which is the highest luminance / lowest luminance. Recently, a burst mode inverter having a high dimming ratio is mainly adopted.
도 1은 종래의 버스트 모드 방식에 따른 인버터의 출력 파형을 나타낸 것이다. 1 illustrates an output waveform of an inverter according to a conventional burst mode method.
도 1을 참조하면, 버스트 모드의 출력 파형은 일정한 PWM 주기(Tp)에 대한 듀티 온 타임(duty-on-time; τ)을 변화시킴으로써 광원의 밝기를 조절하게 된다. 여기서, PWM 주기(Tp) 또는 PWM 주파수(1/Tp)는 인버터로 공급되는 직류 전원이 트랜지스터 등과 같은 스위칭 소자에 의하여 ON, OFF 되는 주기이고, 듀티 온 타임(τ)은 PWM의 한 주기 내에서 상기 스위칭 소자가 ON 상태가 되는 시간이다. Referring to FIG. 1, the output waveform of the burst mode adjusts the brightness of the light source by changing the duty-on-time τ for a constant PWM period Tp. Here, the PWM period (Tp) or PWM frequency (1 / Tp) is a period in which the DC power supplied to the inverter is turned on and off by a switching element such as a transistor, etc., the duty on time (τ) is within one period of the PWM It is the time when the switching element is turned on.
도 2는 버스트 모드 방식을 채용한 종래의 램프 구동 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다. 2 is a configuration diagram schematically showing a configuration of a conventional lamp driving apparatus employing a burst mode method.
도 2를 참조하면, 상기 램프 구동 장치는 직류 전원을 공급하는 직류 전원부(1)와, 상기 직류 전원부(2)로부터 입력되는 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 광원인 램프(3)로 공급하는 인버터(2)와, 소정 주기의 구형 펄스를 출력하는 마이콤(1)과, 상기 마이콤(1)으로부터 입력되는 구형 펄스를 적분하여 DC 전압을 생성하는 적분기(3)와, 상기 적분기로부터 입력되는 상기 DC 전압의 레벨에 따라 PWM 펄스를 생성하여 출력하는 인버터 제어부(9)를 포함한다. Referring to FIG. 2, the lamp driving apparatus includes a DC power supply unit 1 for supplying DC power, and an inverter for converting DC power input from the DC power supply unit 2 into AC power to supply the lamp 3 as a light source. (2), a microcomputer 1 for outputting a square pulse of a predetermined period, an integrator 3 for generating a DC voltage by integrating a square pulse input from the microcomputer 1, and the DC input from the integrator. Inverter control unit 9 for generating and outputting a PWM pulse in accordance with the level of the voltage.
상기 인버터 제어부(9)는 생성된 PWM 펄스를 이용하여 상기 인버터(2)에 배치된 스위칭 소자(예컨대, 트랜지스터)를 주기적으로 ON, OFF시킴으로써 상기 직류 전원부(1)로부터 공급되는 직류 전원을 교류 전원으로 변환시킨다. The inverter control unit 9 alternately turns on or off the DC power supplied from the DC power supply unit 1 by periodically turning on and off the switching elements (for example, transistors) disposed in the inverter 2 using the generated PWM pulses. Convert to
여기서, 상기 인버터 제어부(9)는 적분기(7)로부터 입력되는 DC 전압 레벨에 따라 PWM 펄스의 듀티 온 타임(τ)을 조정한다. 또한, PWM 주파수(1/Tp)는 상기 인버터 제어부(9)와 연결된 외부 캐패시터(C)의 용량값에 의하여 결정된다. 즉, 상기 PWM 주파수는 램프 구동 회로 설계시 결정되는 상기 외부 캐피시터(C)의 용량값에 따라 고정된 값을 갖게 된다. In this case, the inverter controller 9 adjusts the duty-on time τ of the PWM pulse according to the DC voltage level input from the integrator 7. In addition, the PWM frequency 1 / Tp is determined by the capacitance value of the external capacitor C connected to the inverter controller 9. That is, the PWM frequency has a fixed value according to the capacitance value of the external capacitor C determined when designing the lamp driving circuit.
그러나, 상기 외부 캐패시터(C)의 용량값은 LCD 구동에 따른 온도 상승 등의 외부 환경 변화에 따라 변화되는데, 이로 인하여 상기 PWM 주파수 역시 변화된다. 이와 같이, PWM 주파수가 외부 환경에 따라 변화되는 경우 화면에 물결 무늬 노이즈(wavy noise) 등과 같은 노이즈를 생성시키는 주 원인이 된다. 통상적으로, 상기 노이즈는 상기 PWM 주파수가 영상 신호 처리부로 입력되는 수직 동기 신호(V-sync) 주파수의 반배수(즉, N/2배)가 되는 경우에 심하게 발생한다. However, the capacitance value of the external capacitor C is changed according to the external environment change such as the temperature rise due to the LCD driving, and thus the PWM frequency is also changed. As such, when the PWM frequency is changed according to an external environment, it is a main cause of generating noise such as wavy noise on the screen. Typically, the noise is severely generated when the PWM frequency is half the multiple of the vertical sync signal (V-sync) frequency input to the image signal processor (that is, N / 2 times).
종래에는 이러한 문제점을 해결하기 위하여, PWM 주파수가 V-sync 주파수의 반배수와 일치하는 범위를 벗어나도록 설정하고 있다. 그러나, 입력되는 수직 동기 신호는 56㎐, 60㎐, 70㎐, 72㎐, 75㎐ 등 다양하게 입력되기 때문에, PWM 주파수가 온도 등의 외부 환경에 따라 변화되는 경우 다시 V-sync 주파수의 반배수로 되는 경우가 종종 발생한다. 따라서, 전술한 종래의 해결 방안은 노이즈가 발생하는 주파수 영역을 이동시키는 것에 불과하며, 근본적인 노이즈 제거 방안이 될 수 없다. Conventionally, in order to solve this problem, the PWM frequency is set out of a range that coincides with a half multiple of the V-sync frequency. However, since the input vertical synchronization signal is input in various ways such as 56 kHz, 60 kHz, 70 kHz, 72 kHz, 75 kHz and so on, if the PWM frequency changes according to the external environment such as temperature, It often happens. Therefore, the above-described conventional solution merely shifts the frequency region where noise occurs, and cannot be a fundamental noise removing method.
본 발명은 전술한 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 그 목적은 온도 등과 같은 외부 환경의 변화에 상관없이 안정된 PWM 주파수를 발생시키는 램프의 구동 장치를 제공하는 것이다. The present invention has been proposed to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object thereof is to provide a driving device for a lamp that generates a stable PWM frequency regardless of changes in external environment such as temperature.
또한, 본 발명의 다른 목적은 입력되는 수직 동기 신호에 따라 PWM 주파수를 달리 설정할 수 있는 멀티(multi) PWM 주파수의 구현이 가능한 램프 구동 장치를 제공하는 것이다. In addition, another object of the present invention is to provide a lamp driving apparatus capable of implementing a multi PWM frequency that can be set differently the PWM frequency according to the input vertical synchronization signal.
전술한 본 발명의 목적 및 장점 이외에 다른 목적 및 장점은 이하의 상세한 설명 및 첨부 도면을 통하여 명백해 질 것이다. Other objects and advantages in addition to the above objects and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.
본 발명에 따른 액정 표시 장치용 램프의 구동 장치는 직류 전원을 공급하는 직류 전원부와, 상기 직류 전원부로부터 입력되는 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 램프로 공급하는 인버터와, 소정 주파수의 PWM 펄스를 출력하는 마이콤과, 상기 마이콤으로부터 상기 PWM 펄스를 입력받아 상기 인버터에 구비된 스위칭 소자를 주기적으로 단속하여 상기 직류 전원부로부터 공급되는 직류 전원을 교류 전류로 변환시키는 인버터 제어부를 포함한다. The driving device of the lamp for a liquid crystal display according to the present invention includes a DC power supply for supplying DC power, an inverter for converting DC power input from the DC power supply into AC power and supplying the lamp to the lamp, and outputting a PWM pulse of a predetermined frequency. And an inverter control unit for receiving the PWM pulse from the micom and periodically interrupting the switching element provided in the inverter to convert the DC power supplied from the DC power supply unit into an AC current.
상기 특징에 따른 바람직한 실시예에 있어서, 상기 마이콤에서 출력되는 PWM 펄스의 주파수는 외부의 사용자에 의하여 입력되는 소정의 명령 신호에 응답하여 가변된다. In a preferred embodiment according to the above features, the frequency of the PWM pulses output from the micom is variable in response to a predetermined command signal input by an external user.
또한, 상기 특징에 따른 다른 바람직한 실시예에 있어서, 상기 PWM 펄스의 주파수는 수직 동기 신호의 주파수의 변화에 따라 조정 가능하다. Further, in another preferred embodiment according to the above feature, the frequency of the PWM pulse is adjustable in accordance with the change of the frequency of the vertical synchronization signal.
이제, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명한다. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LCD용 램프 구동 장치(100)의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다. 3 is a view schematically showing the configuration of the LCD lamp driving apparatus 100 according to a preferred embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 상기 램프 구동 장치(100)는 직류 전원을 공급하는 직류 전원부(1)와, 상기 직류 전원부(1)로부터 입력되는 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 광원인 램프(3)로 공급하는 인버터(10)와, 소정 주파수의 PWM 펄스를 출력하는 마이콤(12)과, 상기 마이콤(12)으로부터 상기 PWM 펄스를 입력받아 상기 인버터(10)에 배치된 스위칭 소자(예컨대, 트랜지스터)를 주기적으로 ON, OFF시킴으로써 상기 직류 전원부(1)로부터 공급되는 직류 전원을 교류 전류로 변환시키는 인버터 제어부(14)를 포함한다. Referring to FIG. 3, the lamp driving device 100 converts a DC power supply 1 supplying DC power and a DC power input from the DC power supply 1 into an AC power source to the lamp 3 that is a light source. The inverter 10 to supply, the microcomputer 12 which outputs a PWM pulse of a predetermined frequency, and the switching element (for example, a transistor) arrange | positioned in the inverter 10 by receiving the said PWM pulse from the microcomputer 12 And an inverter controller 14 which converts DC power supplied from the DC power supply 1 into AC current by periodically turning on and off.
본 실시예에서 PWM 펄스는 마이콤(12)으로부터 직접 입력되기 때문에, 온도 등과 같은 외부 요인에 영향을 받지 않게 된다. In this embodiment, since the PWM pulse is directly input from the microcomputer 12, it is not affected by external factors such as temperature.
또한, 상기 PWM 펄스의 주파수는 상기 마이콤(12)에 의하여 제어되기 때문에, OSD(On Screen Display) 등을 이용하여 사용자 또는 생산라인의 오퍼레이터(operator)가 용이하게 변경할 수 있다. In addition, since the frequency of the PWM pulse is controlled by the microcomputer 12, the user or the operator of the production line can be easily changed using an OSD (On Screen Display).
따라서, 수직 동기 신호(V-sync)의 주파수가 변화되는 경우, 이에 대응하여 적절하게(즉, V-sync 주파수의 반배수가 되지 않도록) 상기 PWM 주파수를 변화시킬 수 있어, 화면에 노이즈가 발생하는 것을 막을 수 있다. Therefore, when the frequency of the vertical sync signal V-sync is changed, the PWM frequency can be changed accordingly (that is, not half the V-sync frequency), so that noise is generated on the screen. Can be prevented.
아래의 표 1은 입력되는 V-sync 주파수에 따라 조정되어 설정된 PWM 주파수의 일례를 나타낸 것이다. Table 1 below shows an example of the PWM frequency adjusted and set according to the input V-sync frequency.
상기 표 1을 참조하면, 입력되는 V-sync 주파수가 변화될 때마다 PWM 주파수가 달리 설정되는데, 이는 상기 PWM 주파수가 상기 V-sync 주파수의 반배수(즉, N/2 배수)가 되는 막기 위해서이다. Referring to Table 1, whenever the input V-sync frequency is changed, the PWM frequency is set differently, in order to prevent the PWM frequency from being a multiple of half the V-sync frequency (ie, N / 2 multiple). to be.
여기서, 상기 PWM 주파수는 마이콤(12)에 의하여 제어되기 때문에, 사용자 또는 오퍼레이터에 의하여 손쉽게 조정가능하며, 메모리(미도시)에 표 1에 도시된 데이터를 저장하여 V-sync 주파수가 변화될 때마다 자동 변화되도록 설정할 수도 있다. Here, since the PWM frequency is controlled by the microcomputer 12, it can be easily adjusted by a user or an operator, and stores the data shown in Table 1 in a memory (not shown) every time the V-sync frequency is changed. It can also be set to change automatically.
또한, 상기 표 1에 설정된 PWM 주파수는 이해를 돕기 위하여 임의로 선택된 것에 불과하며, 상기 PWM 주파수가 V-sync 주파수의 반배수가 되지 않는 범위에서 어떠한 값이 선택되어도 무방하다. In addition, the PWM frequency set in Table 1 is merely selected arbitrarily for the sake of understanding, and any value may be selected within a range in which the PWM frequency is not half the multiple of the V-sync frequency.
예컨대, V-sync가 60㎐ 또는 75㎐인 경우에는 PWM 주파수를 135Hz로 출력하고, V-sync가 56㎐, 70㎐ 또는 72㎐이면 PWM 주파수를 125㎐로 출력할 수 있다. For example, when V-sync is 60 Hz or 75 Hz, the PWM frequency may be output at 135 Hz, and when V-sync is 56 Hz, 70 Hz or 72 Hz, the PWM frequency may be output at 125 Hz.
본 발명에 따르면, 인버터로 입력되는 PWM 신호의 주파수가 마이콤에 의하여 직접 제어되기 때문에 온도 등의 외부 환경 변화와 상관없이 안정된 PWM 주파수의 구현이 가능해진다. According to the present invention, since the frequency of the PWM signal input to the inverter is directly controlled by the microcomputer, it is possible to realize a stable PWM frequency regardless of external environmental changes such as temperature.
또한, V-sync 주파수의 변화에 대응하여 PWM 주파수를 다양하게 조절할 수 있기 때문에, 상기 PWM 주파수가 V-sync 주파수의 반배수가 될 때 발생하는 노이즈(wavy noise)를 막을 수 있게 된다. In addition, since the PWM frequency can be variously adjusted according to the change of the V-sync frequency, it is possible to prevent the noise (wavy noise) generated when the PWM frequency is half the multiple of the V-sync frequency.
이상으로, 본 발명을 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았으나, 이 분야의 당업자라면 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 한도에서 변경될 수 있음을 이해할 것이다. 즉, 본 발명은 첨부된 청구 범위 내에서 변경 가능하므로, 전술한 예시적인 실시예로 제한되는 것으로 간주되어서는 안 된다. While the present invention has been described with reference to the preferred embodiments, those skilled in the art will understand that changes may be made without departing from the spirit and scope of the invention. In other words, the present invention may be modified within the scope of the appended claims and should not be considered as being limited to the above-described exemplary embodiments.
도 1은 종래의 버스트 모드 방식에 따른 인버터의 출력 파형을 나타낸 파형도. 1 is a waveform diagram showing an output waveform of an inverter according to a conventional burst mode method.
도 2는 버스트 모드 방식을 채용한 종래의 램프 구동 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도.2 is a configuration diagram schematically showing a configuration of a conventional lamp driving apparatus employing a burst mode method.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LCD용 램프 구동 장치(100)의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.3 is a view schematically showing the configuration of the LCD lamp driving apparatus 100 according to a preferred embodiment of the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 설명 ><Description of Main Parts of Drawings>
1 : 직류 전원부1: DC power supply
3 : 램프3: lamp
10 : 인버터10: inverter
12 : 마이콤12: Micom
14 : 인버터 제어부14: inverter control unit
100 : 램프 구동 장치100: lamp driving device
Claims (4)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020030086607A KR20050053394A (en) | 2003-12-02 | 2003-12-02 | Apparatus for driving lamp in liquid crystal device |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR1020030086607A KR20050053394A (en) | 2003-12-02 | 2003-12-02 | Apparatus for driving lamp in liquid crystal device |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100685372B1 (en) * | 2005-12-19 | 2007-02-22 | 엘지이노텍 주식회사 | A method and device for preventing flicker burst dimming of inverter |
| KR100806851B1 (en) * | 2006-09-22 | 2008-02-22 | 금호전기주식회사 | Back light unit for liquid crystal display |
| KR101502367B1 (en) * | 2007-07-04 | 2015-03-16 | 엘지디스플레이 주식회사 | Back light unit and liquid crystal display device using the same and driving method thereof |
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2003
- 2003-12-02 KR KR1020030086607A patent/KR20050053394A/en not_active Application Discontinuation
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| KR100685372B1 (en) * | 2005-12-19 | 2007-02-22 | 엘지이노텍 주식회사 | A method and device for preventing flicker burst dimming of inverter |
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