KR20060013900A - 램프 점등 인버터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다수개의 램프 중 특정한 램프가 고장났을 때 이에 대응하여 전류를 보상함으로써 다른 정상적인 램프에 과전압이 인가되지 않도록 하는 램프 점등 인버터를 제공한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에는 복수의 램프들의 고장유무를 검출하기 위한 고장검출부들과 고장 검출부들에서 상기 램프들의 고장이 검출될 때, 고장난 램프들의 정상 동작시에 흐르는 전류를 보상하기 위한 전류보상부에 대한 기술구성이 개시된다.
인버터, PWM, 전류보상, 궤환

Description

램프 점등 인버터{inverter for lamp}
도 1은 종래의 다수개의 램프를 동작시키는 인버터의 회로도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예의 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예의 고장검출부와 전류보상부를 도시하기 위한 회로도이다.
본 발명은 LCD모니터의 백라이트와 같이 다수개의 램프가 하나의 인버터에 의하여 구동될 때 램프를 보호하기 위한 램프 점등 인버터에 관한 것이다.
LCD모니터의 백라이트와 같이 다수개의 램프를 구동하는 인버터에는 램프의 조도를 적정하게 유지하기 위하여 램프에 흐르는 전류량을 피드백받아 인버터의 인가전압을 증감하게 된다. 이때, 동작되는 램프중 하나가 고장이 나서 동작되지 않는 경우에는 피드백되는 전압이 감소되고, 인버터는 이를 보상하기 위하여 전압을 상승시키고, 많은 전류가 흐르도록 하기 때문에 정상적인 램프에 과전압이 인가되어 파손되게 된다.
도 1은 종래의 다수개의 램프를 동작시키는 인버터의 회로도이다.
인버터부(30)는 제1스위칭소자(Q1), 제2스위칭소자(Q2)를 스위칭함으로써 저압의 직류전원(Vcc)을 고압의 교류전원으로 변환시키는 회로로, 하프 브리지회로(half bridge circuit)의 인버터의 직렬공진을 이용한 것으로 인덕터(L1), 캐퍼시터(C1), (C2), (C3), 변압기(T)로 이루어진다. 이때, 주 공진주파수는 인덕터(L1)와 캐퍼시터(C1)에 의하여 결정된다. 상기 인버터부(30)는 필요에 따라서 로이어 회로(Royer circuit), 푸쉬풀 회로(push-pull circuit)등 다양한 형태로 구성될 수 있음은 인버터 업계에 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있다.
인버터부(30)의 제1스위칭소자(Q1), 제2스위칭소자(Q2)는 인버터 구동부(20)에서 제공되는 구동신호에 의하여 교번적으로 동작을 하게 되고, 인버터 구동부(20)의 구동신호의 펄스폭은 PWM제어부(10)에 의하여 변화된다. PWM제어부(10)는 인버터부(30)의 출력단에 접속되는 복수의 형광램프, 특히 냉음극형광램프(CCFL: Cold cathode Fluorescent)들을 입력값(Dim)에 의하여 특정한 밝기로 점등되도록 설정되지만 램프들(Lamp1),(Lamp2),… (Lampn)에 흐르는 전류가 집속되어 흐르는 궤환(feed back) 저항(Rf)에 인가되는 전압을 감지하기 위한 전압감지부(40)에 의하여 감지된 궤환전압에 의하여 펄스폭을 가변시킴으로써 상기 램프들의 밝기를 일정하게 유지한다.
이러한 램프를 점등시키기 위한 회로에서 램프들 중의 하나가 고장나게 되어 점등 되지 않는 경우에는 궤환저항(Rf)에 저전류가 흐르게 되어 전압감지부(40)에는 저전압이 감지되게 되고, PWM 제어부(10)는 이러한 저전압을 보상하기 위하여 펄스폭을 넓게 하여 펄스의 듀티비를 증가시킨다. 이와 같은 경우에 정상적인 램프들에 과전압이 인가되게 되어 정상동작을 하는 다른 램프를 고장나게 한다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 인버터에 의하여 점등되는 복수의 램프들 중 하나가 고장나게 되는 경우에 정상적인 다른 램프들에 과전압이 인가되지 않도록 하는 정상적인 램프들을 보호하기 위한 램프 점등 인버터를 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 인버터부의 출력에 의하여 복수의 램프들이 점등되고, 상기 램프들에 흐르는 전류량에 비례하는 궤환전압에 의하여 PWM 제어부가 상기 인버터부를 궤환 제어하는 램프 점등용 인버터에 있어서: 상기 인버터부에 의하여 점등되는 복수의 램프들의 고장유무를 검출하기 위한 고장검출부들; 상기 고장 검출부들에서 상기 램프들의 고장이 검출될 때, 고장난 램프들의 정상 동작시에 흐르는 전류를 보상하기 위한 전류보상부를 포함하는 것이다.
또한, 본 발명에서 상기 고장검출부는 상기 램프들에 전류가 흐르는 지를 감지하는 감지 저항과 상기 감지저항에 전류가 흐르는 경우에 온되고 전류가 흐르지 않는 경우에 오프되는 제 1 스위칭 회로를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서 상기 전류보상부는 상기 제 1 스위칭회로가 온 상태에서 오프되고, 오프 상태에서 온되어 상기 램프에 흐르는 전류를 보상하는 제 2 스위칭 회로로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서 상기 제 1 스위칭 회로는 상기 감지저항의 전압이 베이스에 인가되며, 콜렉터에 직류전압(Vcc)이 인가되며, 온 상태에서 콜렉터의 전위를 저전위로 유지하고, 오프 상태에서 콜렉터의 전위를 고전위로 유지하며, 상기 저전위 상태와 고전위 상태에 의하여 상기 제 2 스위칭 회로를 구동시키는 제 1 스위칭 소자를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서 상기 제 2 스위칭 회로는 상기 제 1 스위칭 소자의 콜렉터 전위가 베이스에 인가되며, 직류전원(Vcc)이 콜렉터에 인가되어 제 1 스위칭 소자의 콜렉터 전위의 상태에 따라 구동되어 에미터로부터 보상전류가 출력되는 제 2 스위칭 소자를 포함하는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면에 따라서 본 발명의 실시예에 대하여 기술하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예의 회로도이다.
제1스위칭소자(Q1), 제2스위칭소자(Q2)는 인버터 구동부(20)에서 제공되는 구동신호에 의하여 교번적으로 동작을 하게 되고, 인버터 구동부(20)의 구동신호의 펄스폭은 PWM제어부(10)에 의하여 변화된다. PWM제어부(10)는 인버터부(30)의 출력단에 접속되는 복수의 램프들에 흐르는 전류는 감지저항(r1),(r2)…(rn)들을 통과하여 궤환저항(Rf)에 흐르게 된다.
각각의 램프들에는 감지저항(r1),(r2)…(rn)에 전압인가 유무에 의하여 램프 들이 정상 동작하는지를 검출하기 위한 고장검출부(P1),(P2)…(Pn)들이 설치되고, 고장검출부(P1),(P2)…(Pn)들에는 고장검출 유무에 따라서 전류를 보상하기 위한 전류보상부(QL1),(QL2)…(QLn)가 설치된다.
도 3은 본 발명의 일실시예의 고장검출부와 전류보상부를 도시하기 위한 회로도이다.
도 3의 회로도는 하나의 램프(Lamp1)에 대한 고장검출부(P1)와 전류보상부(QL1)를 도시한 것으로, 램프들이 정상동작시에 궤환 저항(Rf)에는 각각의 램프들에 흐르는 전류(i1),(i2)…(in)가 흐르게 되고, 감지저항(r1)에는 전류(i1)가 흐르게 된다. 고장검출부(P1)는 감지저항에 의하여 전류가 흐르는 경우에 온되고, 감지저항에 전류가 흐르지 않는 경우에 오프되는 감지트랜지스터(Qp1)와 감지트랜지스터(Qp1)가 온 상태인 경우에 오프되고, 오프 상태인 경우에 온되는 보상트랜지스터(QL1)과, 이들 트랜지스터들 (Qp1), (QL1)가 상기의 반전동작을 하도록 연결되는 저항들(R1),(R2),(R3),(R4),(R5)로 이루어진다.
정상상태에서는 감지저항(r1)에는 전류(i1)가 흐르게 되고, 감지저항(r1)에 인가되는 전압에 의하여 감지트랜지스터(Qp1)가 온상태를 유지하게 되어 보상트랜지스터(QL1)의 베이스에는 전압이 인가되지 않기 때문에 오프 상태로 되나, 램프 (Lamp1)가 고장난 상태에서는 감지저항(r1)에는 전류(i1)가 흐르지 않기 때문에 감지트랜지스터(Qp1)에 전압이 인가되지 않는다. 이와 같은 상태에서는 보상트랜지스터(QL1)의 콜렉터에 인가되는 인가전압(VCC)이 저항들(R3),(R4)에 분압되어 보상트랜지스터(QL1)의 베이스에 인가됨으로써 온 상태로 된다. 보상트랜지스터(QL1)가 온 상태로 됨으로써 콜렉터에 인가되는 인가전압(VCC)에 의한 보상전류가 궤환저항(Rf)에 흐르게 된다. 이때, 보상전류가 램프(Lamp1)가 고장나지 않고 정상적으로 동작할 때 흐르는 전류(i1)와 동일하도록 전류제한저항(R6)은 설계된다.
상기와 같이, 램프(Lamp1)가 고장나게 되어 전류(i1)이 램프를 통하여 흐르지 않는 경우에도 동일한 전류를 전류보상부에 의하여 보상하여 궤환 저항에 흐르도록 함으로써 전압감지부(40)에 정상전압이 감지되도록 함으로써 PWM 제어부(10)가 펄스폭을 변화시키지 않도록 함으로써 정상적으로 동작하는 다른 램프들에 과전압이 걸리게 되는 것을 방지할 수 있다.
상기의 실시예의 고장검출부와 전류보상부는 예시적인 것으로, 당업자에 의하여 다양하게 변경되어 설계될 수 있으므로 본 발명의 보호범위는 청구범위에 의하여 결정된다.
상기의 목적과 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 인버터에 의하여 점등되는 복수개의 램프들 중 특정한 램프가 고장나서 점등되지 않는 경우에 인버터의 PWM제어 에 의하여 다른 정상적인 램프들에 과전압이 인가되어 파손되는 것을 방지할 수 있다.

Claims (5)

  1. 인버터부의 출력에 의하여 복수의 램프들이 점등되고, 상기 램프들에 흐르는 전류량에 비례하는 궤환전압에 의하여 PWM 제어부가 상기 인버터부를 궤환 제어하는 램프 점등용 인버터에 있어서:
    상기 인버터부에 의하여 점등되는 복수의 램프들의 고장유무를 검출하기 위한 고장검출부들;
    상기 고장 검출부들에서 상기 램프들의 고장이 검출될 때, 고장난 램프들의 정상 동작시에 흐르는 전류를 보상하기 위한 전류보상부를 포함하는 것을 특징으로 하는 램프 점등용 인버터.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 고장검출부는 상기 램프들에 전류가 흐르는 지를 감지하는 감지 저항과 상기 감지저항에 전류가 흐르는 경우에 온되고 전류가 흐르지 않는 경우에 오프되는 제 1 스위칭 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 램프 점등용 인버터.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 전류보상부는 상기 제 1 스위칭회로가 온 상태에서 오프되고, 오프 상태에서 온되어 상기 램프에 흐르는 전류를 보상하는 제 2 스위칭 회로로 이루어지는 것을 특징으로 하는 램프 점등용 인버터.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 스위칭 회로는 상기 감지저항의 전압이 베이스에 인가되며, 콜렉터에 직류전압(Vcc)이 인가되며, 온 상태에서 콜렉터의 전위를 저전위로 유지하고, 오프 상태에서 콜렉터의 전위를 고전위로 유지하며, 상기 저전위 상태와 고전위 상태에 의하여 상기 제 2 스위칭 회로를 구동시키는 제 1 스위칭 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 램프 점등용 인버터.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 2 스위칭 회로는 상기 제 1 스위칭 소자의 콜렉터 전위가 베이스에 인가되며, 직류전원(Vcc)이 콜렉터에 인가되어 제 1 스위칭 소자의 콜렉터 전위의 상태에 따라 구동되어 에미터로부터 보상전류가 출력되는 제 2 스위칭 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 램프 점등용 인버터.
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